Funcionamiento mejorado del motor de arranque en los sistemas de Paro/arranque del motor

El sistema de Paro/arranque del motor en los vehículos GM apaga automáticamente el motor cuando el vehículo se detiene bajo ciertas condiciones de conducción, y puede volver a arrancar el motor rápidamente en aproximadamente 0.3 segundos cuando recibe un comando para hacerlo.

 

El sistema Paro/arranque está disponible en los modelos Malibu 2014-2018; Impala 2015-2018; Encore, Envision, CT6, Cruze 2016-2018; Verano 2017; LaCrosse, Regal, ATS, CTS, XT5, Trax, Acadia (VIN N) 2017-2018; y Equinox y Terrain 2018.

 

Para volver a arrancar el motor de manera suave y lo más rápidamente posible, así como administrar el mayor número de arranques del motor, el sistema Paro/arranque emplea un motor de arranque mejorado que funciona en forma diferente a un motor de arranque convencional. (Fig. 6) Tiene un motor eléctrico de alto desempeño y un mecanismo de enganche por piñón más fuerte que un motor de arranque convencional. También tiene control independiente del piñón y del motor.

 

F06 ss starters

Fig. 6

 

Control independiente

 

El motor de arranque mejorado continúa usando el mecanismo típico de enganche mediante piñón, con un solenoide del motor de arranque que impulsa al engranaje del piñón para enganchar o desenganchar el volante del motor. Cuando está enganchado, el motor de arranque puede hacer girar al volante del motor y, a su vez, al cigüeñal. Sin embargo, hay dos diferencias en el solenoide. Ahora tiene dos partes.

 

En un motor de arranque convencional, el solenoide del motor de arranque sirve el doble propósito de suministrar el interruptor de corriente alta que completa la corriente positiva de la batería al motor eléctrico de CD y la acción mecánica del solenoide para empujar el engranaje del piñón hacia el volante del motor. El relevador de arranque (Fig. 7, A) es controlado por el ECM.

 

Pero en el motor de arranque mejorado del sistema de Paro/arranque, estas dos funciones se dividen en dos funciones diferentes dentro del solenoide, y cada una de las funciones es controlada individualmente por el ECM. Hay dos relevadores independientes (Fig. 7, B) para controlar las dos partes independientes del solenoide mejorado:

  • Relevador del motor de arranque
  • Relevador actuador de solenoide del piñón del motor de arranque

 

Los dos relevadores controlados individualmente permiten un enganche suave del engranaje del piñón en el volante del motor, con un mínimo de ruido y desgaste.

 

F07 ss starter motor

Fig. 7

 

Operación del paro automático

 

Cuando el vehículo se detiene, justo antes de que el motor deje de girar (a aproximadamente 50 RPM) durante la operación de Paro/arranque, el ECM energiza el Relevador actuador de solenoide del piñón del motor de arranque para empujar suavemente el engranaje del piñón hacia el engranaje del volante del motor sin que choquen los engranajes. (Fig. 8) Cuando el motor deja de girar durante la operación Paro/arranque (modo Paro automático), el engranaje del piñón del motor de arranque está completamente enganchado, listo para que el motor de arranque se energice para volver a arrancar rápidamente el motor.

 

F08 ss starters art R

Fig. 8

 

Desacelerando, pero sin detenerse

 

Una necesidad secundaria para que el piñón del motor de arranque sea impulsado hacia el engranaje del volante del motor antes de que el motor deje de girar es atender las demandas rápidamente cambiantes en el motor. Por ejemplo, cuando un conductor está desacelerando casi hasta detenerse (y el sistema Paro arranque se está preparando para el modo Paro automático) pero súbitamente decide soltar el freno y acelerar.

 

En esta situación, el motor ya ha dejado de girar, o casi. Un motor de arranque convencional no puede volver a arrancar el motor hasta que el motor se haya detenido completamente. Sin embargo, con el motor de arranque mejorado, el engranaje del piñón del motor de arranque está completamente enganchado y listo para empezar a hacer girar el motor antes de que deje de girar completamente. De lo contrario, el motor realmente necesitaría dejar de girar antes de que el piñón pudiera enganchar suavemente para comenzar a volver a arrancar.

 

Para evitar un retraso en la operación del motor, el ECM emplea la igualación predictiva de la velocidad del engranaje del volante del motor y de la velocidad del engranaje del piñón para enganchar el engranaje del piñón en el engranaje del volante del motor sin que choquen los engranajes antes de que el motor se detenga por completo. Al predecir cuánto tiempo demora el motor de arranque en acelerar la rotación empleando un algoritmo, la velocidad del engranaje del piñón se puede igualar a la velocidad del engranaje del volante del motor. Como resultado, el motor vuelve a arrancar casi instantáneamente, lo cual es posible a velocidades del motor extremadamente bajas.

 

– Gracias a Dan Jaszkowski y Jack Woodward

 

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