Sistema start-stop do T-Cross 2019: eficiência e economia em movimento

O T-Cross se consolidou como um dos SUVs mais bem-sucedidos do mercado, trazendo tecnologia e eficiência para o dia a dia. Um dos seus recursos que contribuem para a redução de emissões de poluentes e economia de combustível é o sistema Start-Stop.

Ao trafegar com o veículo, sempre que houver a necessidade de pará-lo, seja em um semáforo vermelho ou em situações de trânsito, o motor recebe um comando para desligamento automático. Ele permanecerá assim até que o sistema identifique uma ação do condutor, determinando uma nova partida. Esse acionamento pode ocorrer ao pisar no pedal da embreagem, soltar o pedal do freio, mover levemente o volante ou por meio de outros sinais enviados pelos sistemas do veículo. Dessa forma, o motor desliga e volta a funcionar automaticamente ao longo do trajeto, otimizando o consumo de combustível e reduzindo o impacto ambiental.

Funcionamento do Start-Stop 

Ao trafegar com o veículo, sempre que houver a necessidade de pará-lo, seja em um semáforo que estiver vermelho ou por qualquer outra situação de trânsito, o motor receberá um comando para ser desligado e permanecerá assim até que o sistema identifique alguma ação por parte do condutor, a qual será determinante para o comando de uma nova partida no motor. E esse comando pode ser ao pisar o pedal da embreagem, soltar o pedal do freio, mover levemente o volante de direção ou outros diversos sinais que poderão vir dos demais sistemas do veículo, os quais serão apresentados mais adiante. Dessa forma, o motor do veículo seguirá desligando e voltando a funcionar em todo o trajeto.  

A unidade de comando gestora do Start-Stop 

É muito comum encontrarmos técnicos que acreditam que a gestão do sistema Start-Stop é feita pela unidade de controle do motor, porém isso não procede. Isso acontece pelo fato de a eletrônica do motor controlar todo o funcionamento do motor, e isto envolve o desligamento e a repartida do mesmo. Mas na prática, é a Unidade de Comando da Interface de bus de dados – J533 (popularmente conhecida como Gateway) que exerce a função de gestora do sistema. Isto se faz necessário, pois o Start-Stop não necessariamente possui componentes distintos   para o seu funcionamento, mas sim ele utiliza os componentes já existente em outros sistemas do veículo e, até mesmo, ele utiliza sistemas completos da eletrônica embarcada do veículo e que estão em constante comunicação com a Gateway, através das redes de intercâmbio existentes. 

A integração entre a J533 e a J519 

No T-Cross a unidade de comando J533 (Gateway) está integrada à unidade de comando da rede de bordo – J519. Mesmo sendo fisicamente uma única peça, estas unidades de comando possuem endereços de diagnósticos distintos, com todas as rotinas de trabalhos devidamente separadas, sendo: 09 para o acesso à Rede de Bordo; 19 para o acesso à Gateway. 

As redes de comunicação de dados do T-Cross 

No T-Cross, a redes de comunicação possíveis de existir são: 

Sistemas que atuam para o funcionamento do Start-Stop 

O Sistema Start-Stop trabalha interligado a outros diversos sistemas do veículo, nos quais cada um desenvolve papel ou papéis importantes para o funcionamento do Start-Stop. De acordo com a condições de funcionamento do veículo, sejam estas de temperatura do motor, do habitáculo, nível de carga da bateria, demanda de vácuo para os sistemas de freios etc. a Gateway será informada e tomará decisões sobre a ativação ou não do Start-Stop. 

Sistemas de freios  

Sabemos que o uso do vácuo criado no coletor de admissão do motor e/ou pela bomba de vácuo (item existente em motores turbo, como é o caso dos TSI) é necessário para auxiliar a ação do condutor ao pisar no pedal do freio. Uma das informações relevantes para que o motor seja desligado em uma das breves paradas do veículo durante o trajeto, é a análise da concentração de vácuo existente no servo-freio. E para essa verificação, o T-Cross é equipado com o sensor de pressão do tubo de sucção – G608, o qual conforme o seu nome já diz, está instalado no duto que conecta o servo-freio ao coletor de admissão e à bomba auxiliar de vácuo. 

Sinal do sensor G608 

O sensor de pressão do tubo de sucção – G608 trabalha informando constantemente o estado da linha de vácuo do servo-freio. No caso de uma baixa concentração de vácuo, a bomba de vácuo V192 poderá entrar em funcionamento a fim de corrigir este débito de vácuo, a bomba hidráulica do ABS poderá ser solicitada em uma ação de frenagem e o sistema Start-Stop poderá ser impedido de entrar em funcionamento, ou seja, o motor não será desligado nas breves paradas do veículo. O sensor G608 possui três pinos sendo: 

1 – Alimentação positiva de 5 volts, proveniente de um cabo de cor preta e 0,35 mm², ligado ao pino 5 do conector de ligação de 38 pinos da unidade de comando do ABS – J104; 

2 – Alimentação negativa, também proveniente da J104, através de um cabo marrom de mesma bitola, conectado ao pino 32 do conector de 38 pinos; 

3- Cabo de sinal, conectado ao pino 37 do mesmo conector de 38 pinos da J104, por um cabo de cor azul, também de 0,35 mm². Através deste cabo, o sensor G608 envia um sinal digital de protocolo SENT (Single Edge Nibble Transmission) que consiste em um sinal de comunicação ponto-a-ponto simples.     

As temperaturas do habitáculo (interior do veículo) e do ar externo são sempre monitoradas pela unidade de controle do sistema climatizador (ou simplesmente ar-condicionado), com o intuito de garantir sempre o conforto térmico ao condutor e aos ocupantes. Dessa forma, sempre que for solicitado um ajuste de temperatura do habitáculo, a unidade de comando do climatizador – J255 irá ativar o ar-condicionado e buscar climatizar o veículo conforme a solicitação. Caso isso não seja possível de atingir, o sistema Start-Stop receberá a informação de “alta demanda” de trabalho do climatizador e não irá permitir do desligamento do motor (também chamado de Processo de Parada). Nos casos de solicitação de temperatura máxima ou mínima, o Start-Stop será impedido de funcionar. 

Monitoramento do afivelamento do cinto de segurança do condutor  

Outro fator importante para o funcionamento do Start-Stop, é o afivelamento do cinto de segurança do condutor. O sinal proveniente do interruptor do fecho do cinto de segurança é lido pela unidade de comando do sistema de airbag – J234, que por sua vez irá enviar esta mensagem via CAN tração à Gateway, que irá impedir o processo de parada do motor.  

O que acontece caso o cinto do condutor seja desafivelado durante o trajeto 

Caso o condutor esteja trafegando com o veículo, numa breve parada o motor foi desligado e nesse momento o cinto tiver sido desafivelado, o Start-Stop irá desativar a repartida do motor (também chamada de Processo de partida) e uma mensagem será apresentada no display do painel de instrumentos combinado, tal como: “O processo de partida do motor foi desativado. Dê partida manualmente”. Caso isso aconteça, a partida do motor deverá ser feita de forma manual. 

Sistema de gerenciamento do motor 

Por causa da importância do sistema de gerenciamento do motor para o sistema Start-Stop, ele é considerado por alguns técnicos como o gestor do Start-Stop. Essa impressão é tida pois o motor é o principal componente do veículo que será utilizado pelo sistema Start-Stop. Com isso, algumas informações deverão ser levadas em consideração, pela Gateway, à cerca do funcionamento do motor, são elas: 

Temperatura do líquido do motor à Para que os sistema Start-Stop seja liberado a funcionar, o líquido do sistema de arrefecimento do motor deverá estar na temperatura de trabalho, a qual no T-Cross está entre 95°C a 105°C. Caso essa temperatura ainda não esteja sido atingida, os processos de parada e partida do motor (do Start-Stop) não irão acontecer. O mesmo ocorre caso a gestão do motor informe superaquecimento no sistema de arrefecimento. 

Registros na memória avarias à Algumas falhas registradas no gerenciamento do motor podem impedir o funcionamento do Start-Stop. São elas: ausência do sinal de temperatura do motor, falhas de combustão de algum dos cilindros, ausência de uma informação sobre a pressão de ar de admissão, falha na sobrealimentação, falha no sistema de injeção direta, entre outras. 

Sistema de Direção Assistida 

O T-Cross é equipado com um sistema de direção servo-assistida do tipo eletromecânica. A unidade de comando da direção assistida – J500 e o Servo motor elétrico estão instalados na coluna da direção abaixo do painel de instrumentos. Este sistema, também chamado de C-EPS, é bem-conceituado graças a sua eficiência energética que é de 3% em relação aos sistemas hidráulicos, à função de retorno ativo, que facilita o retorno da direção ao ponto central em manobras e à estratégia “Torque-Esteer Compensation” que reduz, de forma eletrônica, a tendência ao esterçamento em arrancadas.  

Papel da Direção Assistida para o Start-Stop 

A unidade de comando da direção assistida – J500 informa via CAN Tração, instantaneamente, o ângulo de esterçamento, ou seja, o movimento do volante da direção. O processo de parada do motor só estará liberado caso o ângulo de esterçamento da direção esteja abaixo de 45°. Caso o veículo seja parado com o ângulo de direção superior ao citado, o processo de parada não será liberado. Outro fator fundamental é o manuseio do volante de direção durante o processo de parada do motor, ou seja, no instante em que o motor estiver desligado nas breves paradas do veículo. O volante de direção deverá permanecer imóvel, pois caso seja detectado qualquer movimento no volante, por menor que seja, o Start-Stop irá liberar o processo de partida e o motor entrará em funcionamento, independentemente se há ou não a possibilidade de o veículo voltar a se deslocar. 

Sistema de Recuperação Energética 

Para que seja possível o funcionamento do sistema Start-Stop, a gestão da energia da bateria deve ser extremamente eficiente, isto porque em quase todas as breves paradas do motor, haverá uma nova partida, o que exigirá um consumo extra da energia da bateria e um considerável aumento de ciclos de uso do motor de partida. Por isso, os veículos equipados com Start-Stop receberam o sistema de recuperação energética, que irá comandar a carga do alternador e da bateria de forma diferente à que já conhecemos. Falamos isso, porque todos nós sabemos que a bateria dos veículos com sistemas convencionais, servem somente para dar a partida no motor e, assim que este entra em funcionamento e o alternador começa a gerar carga, ele passa a assumir o fornecimento de energia para todos os consumidores do veículo que estiver em funcionamento, inclusive o motor. Já no sistema de recuperação energética do T-Cross, o alternador não necessariamente entrará em trabalho de geração de carga, ao invés disso, ele se manterá fornecendo um mínimo de energia e a bateria continuará garantindo o fornecimento de tensão para a rede de bordo. Isto irá fazer com que o motor trabalhe um pouco mais aliviado, por não sofrer a incidência do campo magnético do alternador (por ele estar quase em repouso) e, com isso, o combustível será economizado e a emissão de poluentes estará sendo reduzida. 

Principais componentes do sistema de recuperação energética  

A unidade de controle Gateway exerce o papel de gestora do sistema de recuperação energética, determinando a demanda de funcionamento do alternador em função das condições da bateria. Para isso ela conta com os componentes:  

Bateria de chumbo-ácido EFB à essa sigla significa “Enhanced Flooded Battery” e quer dizer (em tradução livre) Bateria úmida melhorada. Este tipo de bateria recebeu na sua constituição, reforços nas placas de todas as células com o objetivo de resistir ao aumento do número de partidas efetuadas durante um trajeto. 

Motor de partida à Aparentemente este componente não sofreu mudança relevante. Porém, as peças empregadas para a sua construção sofreram melhorias com o objetivo de resistir a muito mais ciclos de partidas em relação aos motores de partida dos veículos convencionais. 

Alternador pilotado à sofreu uma importante mudança nos seus bornes de ligação do regulador de tensão. Ao invés de possuir as linhas “DFM” (conexão do alternador à ECU do motor para informação instantânea sobre o percentual de carga produzido)  e “L” (conexão do alternador à unidade de rede de bordo, para a informação sobre a geração ou não de carga do alternador para que a luz espia do sistema de carga no painel possa ser apagada ou não), o alternador pilotado recebeu uma conexão LIN Bus, que já passa, através de seus datagramas, todas as informações necessárias sobre o funcionamento do alternador. 

Unidade de comando da vigilância da bateria-J367 à Está instalada no cabo massa do polo negativo da bateria. Analisa as condições desta bateria sobre temperatura, tensão, capacidade real de corrente (em Ah) e envia estes dados para a Gateway através da rede LIN bus. É à partir destes dados enviados à Gateway que o sistema de recuperação energética irá determinar qual será o percentual de geração de energia por parte do alternador. 

Sistema de monitoramento da rede de bordo 

A unidade de comando da rede de bordo – J519, tem a incumbência de monitorar todos os sistemas de iluminação, climatização, conveniência e conforto do veículo. O fator principal deste monitoramento é gerir a demanda de energia que está sendo fornecida pela bateria, pelo alternador ou pelo conjugado destes dois componentes. Caso durante a utilização do veículo esteja havendo uma alta demanda no consumo de energia elétrica, a Gateway será informada e não irá permitir o funcionamento do Start-Stop. 

Sistema de Infotenimento 

O T-Cross possui um sistema de Infoteinment bastante atraente e funcional. Ele é composto por sistema rádio, navegação, pareamento de smartphones para espelhamento dos aplicativos, entre outras funções. Para o sistema Start-Stop, a tela do sistema de Infotenimento permite que o condutor receba informações prévias sobre o status de funcionamento do sistema, ou seja, por meio da tela de infotenimento é possível encontrar quais foram os motivos da não liberação dos processos de parada e partida do Start-Stop e se é possível solucionar ou não essa interrupção. 

Pré-diagnóstico no sistema Start-Stop 

Sabemos agora que o sistema de infotenimento é utilizado pelo Start-Stop. E essa utilização é feita especialmente para informação, pois é por meio da tela do infotenimento que o condutor poderá obter informações sobre o status de funcionamento do sistema. Com isso, podemos chamar (informalmente) esse acesso de Pré-diagnóstico do Start-Stop, no qual selecionando o menu “CAR” e clicando no botão “Start-Stop”, a tela de infotenimento estará disponível para você fazer as verificações das condições de funcionamento do sistema. Nesta tela você irá visualizar uma lista de mensagens que estão relacionadas com os motivos da não liberação do funcionamento do sistema e, ainda, representadas por ícones de indicam se o motivo relatado na respectiva mensagem pode ou não ser solucionada pelo condutor. 

1.      Start-Stop Ativo – nesta situação é possível que haja a necessidade da ação do condutor, por exemplo para posicionar a alavanca de marcha em “D” ou, no caso de câmbio manual, para o processo de parada do motor posicionar a alavanca de marcha em neutro. 

2.      Start-Stop não permitido – a mensagem sendo exibida com este ícone, o condutor não terá condições de reativar o sistema. As mensagens possíveis são: temperatura do habitáculo selecionada não atingida; alta demanda de energia, temperatura do motor elevada etc. 

3.      Com esse ícone, com a representação de um ser humano (pelo formato de uma cabeça), o condutor poderá reativar o Start-Stop. As mensagens possíveis são: cinto de segurança do condutor desafivelado, porta do condutor aberta, tampa traseira aberta, capô aberto etc.   

Diagnóstico do sistema Start-Stop via Scanner 

Após ter efetuado o pré-diagnostico, é hora de acessar a memória de falhas da Gateway (por ser a gestora do sistema Start-Stop), através do endereço de diagnóstico 19. Nela você conseguirá encontrar a maioria das possíveis falhas do sistema e, por meio da função “Leitura de valores de medição” você poderá identificar os motivos de impedimento do processo de parada ou do processo de partida do motor e, ainda, o funcionamento dos principais componentes do sistema, tais como: bateria e alternador. 

IDE03588 – qualquer um dos componentes que apresentar falhas, estas poderão ser identificadas por este canal, juntamente com a descrição do componente causador; 

IDE03214 - já por este canal, você poderá ser informado se o sistema ativou ou não o processo de parada do Start-Stop.  

IDE03215 – Neste outro, a informação será se o sistema ativou ou não o processo de partida do motor.  

 Informações contidas no manual de instruções  

O manual de instruções do veículo em “Sistema Start-Stop”, estão contidas diversas informações sobre o funcionamento do sistema. Logo no início é apresentado o botão de desativação, porém este serve somente para uma desativação momentânea, pois logo após um novo ciclo de desligar e ligar a ignição do veículo, o Start-Stop estará ativo novamente.  

Outras importantes informações contidas no manual de instruções, são sobre as condições que devem ser estabelecidas para a liberação dos processos de parada e de partida do motor. 

Condições para a parada do motor 

O motor será desligado automaticamente caso estejam: com o cinto de segurança afivelado, a porta do condutor deverá estar fechada, o capô fechado, Tampa traseira fechada, a temperatura mínima de trabalho do motor deverá ter sido alcançada, a temperatura do habitáculo deverá estar dentro dos valores pré-ajustados e a umidade relativa do ar não muito alta, a função Defrost (descongelar) do para-brisa não estiver acionada, a tensão da bateria (ou rede de bordo) estiver dentro do nível suficiente (acima de 12 Volts), a temperatura da bateria não estiver elevada e nem baixa demais, a inclinação da via não ser acentuada (aclive ou declive), o esterçamento da direção estiver abaixo de 45°, o veículo ter se deslocado a uma velocidade acima de 12 km/h. 

 

Condições para a repartida do motor 

Uma nova partida automática do motor será efetuada quando: A temperatura do habitáculo sofrer um aumento ou diminuição acentuados, o veículo se deslocar, a tensão da rede de bordo sofrer redução acentuada, o volante for movimentado, soltar o pedal do freio.