電裝在北美車展亮相最新怠速-停車技術

　　發(fā)動機怠速-停車技術（Idle-stop），又稱起動-停車技術（Start-stop），在油價高、排放法規(guī)嚴格、強制推行駕駛循環(huán)標準的歐洲市場備受青睞，用于改進燃油效率并降低排放。然而對于使用傳統(tǒng)汽油發(fā)動機的美國車型而言，卻要至少一年后才有望應用該技術，并且屆時可能仍存爭議。

　　最近底特律舉行的北美國際車展NAIAS（North American International Auto Show）上，福特宣稱將在2012年車型上首次使用怠速-停車技術，而電裝更是展出包括三種起動馬達在內的最新怠速-停車技術。這三種馬達分別為：先進嚙合式起動馬達AE（Advanced Engagement Starter）、永久嚙合式起動馬達PE（Permanently Engaged Starter）與串聯(lián)式雙螺線管起動馬達TS（Tandem Solenoid Starter）。

圖1：雙螺線管起動馬達可在發(fā)動機完全停車之前與帶飛輪齒圈的小齒輪嚙合

一、電裝三種新型起動馬達

　　首先看AE先進嚙合式起動馬達。該馬達工作方式與傳統(tǒng)起動馬達類似，通電之后小齒輪（Pinion）前驅與飛輪嚙合，并立即開始轉動。由于改進了電刷性能，因而電裝AE先進嚙合式起動馬達壽命得到顯著提升，與傳統(tǒng)起動馬達相比工作壽命提高6-10倍。AE先進嚙合式起動馬達還采用了獨特的設計構造與小齒輪彈簧機構，可減少90%齒輪機構與彈簧機構之間的摩擦阻力。上述性能均在電裝的實際測試中得到檢驗。

　　在剎車過程中發(fā)動機燃油供給切斷，逐漸趨向于0轉速。一旦達到0速點，司機踩下油門，則AE起動馬達可立即通電重新起動發(fā)動機。據(jù)悉，根據(jù)適配發(fā)動機規(guī)格的不同，AE先進嚙合式起動馬達可降低油耗3-5%。不過由于該馬達需要發(fā)動機達到0轉速，在重啟上具有一定延遲，因而尚未達到Change of Mind（思維切換，即指響應迅速，功能轉換如同思維意識變化一樣迅捷）的技術高度。該馬達最大程度地運用了現(xiàn)有成熟技術，從而簡化了安裝使用工作。目前該馬達已經在歐洲市場開始應用。

　　其次是PE永久嚙合式起動馬達，這是與豐田汽車共同開發(fā)的成果。從2009年起該馬達逐漸開始用于歐洲市場上豐田Auris和Yaris等車型。該馬達取消了傳統(tǒng)起動馬達的齒輪轉動-嚙合飛輪的機制，直接安裝附于發(fā)動機，讓齒輪機構與飛輪永久嚙合，從而無需為嚙合花費時間。一旦通電即可經由曲軸作用于發(fā)動機，達到了更快的重啟發(fā)動機效果，提高了加速性能與操作感受。

圖2：電裝PE永久嚙合式起動馬達

　　PE永久嚙合式起動馬達在所有起動馬達中具有最快的起動速度，實現(xiàn)了Change of Mind能力。由于該馬達可在停車時切斷燃油噴射，因而也提高了行駛里程。在不考慮嚙合性能的情況下，齒輪外形可進行噪聲優(yōu)化，獲得更安靜的運行效果。不過飛輪機構需要特殊分斷機構，以便在發(fā)動機重啟后分離。

　　電裝此次展出的最新款馬達當屬TS串聯(lián)式雙螺線管起動馬達。該馬達預計將在2011年下半年投入生產。串聯(lián)式雙螺線管起動馬達，顧名思義，兩個共軸螺線管形成串聯(lián)布局，可獨立控制起動馬達的小齒輪轉動機構和馬達旋轉功能。該馬達同樣實現(xiàn)了Change of Mind能力，無需發(fā)動機完全達到0轉速即可運行，重新起動發(fā)動機的速度明顯高于AE先進嚙合式起動馬達。其齒輪機構可嚙合旋轉中的飛輪。為滿足小齒輪與旋轉飛輪之間達到正時與同步的效果，電裝為該馬達采用了特殊軟件進行控制。

　　發(fā)動機重啟過程中，有時會發(fā)生“點火熄黯”現(xiàn)象，或者系統(tǒng)用電需求過高導致部分設備重啟。此時需要實現(xiàn)突入電流降低中繼ICR（In-rush Current Reduction）Relay，減少在起動馬達以曲軸推動發(fā)動機過程中電池與馬達之間的電壓驟降現(xiàn)象。另外，在發(fā)動機徹底停轉之前，該馬達能夠滿足“無油耗惰轉時間（Coasting Time）”需求，僅此一項即可降低油耗4%以上，根據(jù)系統(tǒng)架構的不同幅度可能有所變化。

　　由于外形規(guī)格接近AE先進嚙合式起動馬達，因此TS串聯(lián)式雙螺線管起動馬達同樣具有易于安裝等優(yōu)點。

二、怠速-停車系統(tǒng)設計

　　怠速-停車系統(tǒng)設計范疇并不限于起動馬達技術本身，系統(tǒng)還需要添加諸多其他產品及組件，從而改進系統(tǒng)的舒適性與方便性（例如與空調系統(tǒng)掛鉤），乃至動力總成性能。上述產品可為車輛實現(xiàn)更優(yōu)越的能量管理，提高燃油效率。電裝此次展出的相關產品包括：

　　冷量儲存系統(tǒng)-當配備起動-停車系統(tǒng)的車輛處于停車狀態(tài)、空調系統(tǒng)供電中斷時，電裝冷量儲存系統(tǒng)有助于保持車輛內部溫度。通過吸冷材料的使用，即便發(fā)動機不再為空調系統(tǒng)提供工作所需電能，車艙依然能夠在一定時間內保持氣溫調節(jié)效果。