电装在北美车展亮相发动机怠速-停车技术

发动机怠速-停车技术（Idle-stop），又称起动-停车技术（Start-stop），在油价高、排放法规严格、强制推行驾驶循环标准的欧洲市场备受青睐，用于改进燃油效率并降低排放。然而对于使用传统汽油发动机的美国车型而言，却要至少一年后才有望应用该技术，并且届时可能仍存争议。

最近底特律举行的北美国际车展NAIAS（North American International Auto Show）上，福特宣称将在2012年车型上首次使用怠速-停车技术，而电装更是展出包括三种起动马达在内的最新怠速-停车技术。这三种马达分别为：先进啮合式起动马达AE（Advanced Engagement Starter）、永久啮合式起动马达PE（Permanently Engaged Starter）与串联式双螺线管起动马达TS（Tandem Solenoid Starter）。

图1：双螺线管起动马达可在发动机完全停车之前与带飞轮齿圈的小齿轮啮合

一、电装三种新型起动马达

首先看AE先进啮合式起动马达。该马达工作方式与传统起动马达类似，通电之后小齿轮（Pinion）前驱与飞轮啮合，并立即开始转动。由于改进了电刷性能，因而电装AE先进啮合式起动马达寿命得到显著提升，与传统起动马达相比工作寿命提高6-10倍。AE先进啮合式起动马达还采用了独特的设计构造与小齿轮弹簧机构，可减少90%齿轮机构与弹簧机构之间的摩擦阻力。上述性能均在电装的实际测试中得到检验。

在刹车过程中发动机燃油供给切断，逐渐趋向于0转速。一旦达到0速点，司机踩下油门，则AE起动马达可立即通电重新起动发动机。据悉，根据适配发动机规格的不同，AE先进啮合式起动马达可降低油耗3-5%。不过由于该马达需要发动机达到0转速，在重启上具有一定延迟，因而尚未达到Change of Mind（思维切换，即指响应迅速，功能转换如同思维意识变化一样迅捷）的技术高度。该马达最大程度地运用了现有成熟技术，从而简化了安装使用工作。目前该马达已经在欧洲市场开始应用。

其次是PE永久啮合式起动马达，这是与丰田汽车共同开发的成果。从2009年起该马达逐渐开始用于欧洲市场上丰田Auris和Yaris等车型。该马达取消了传统起动马达的齿轮转动-啮合飞轮的机制，直接安装附于发动机，让齿轮机构与飞轮永久啮合，从而无需为啮合花费时间。一旦通电即可经由曲轴作用于发动机，达到了更快的重启发动机效果，提高了加速性能与操作感受。

图2：电装PE永久啮合式起动马达

PE永久啮合式起动马达在所有起动马达中具有最快的起动速度，实现了Change of Mind能力。由于该马达可在停车时切断燃油喷射，因而也提高了行驶里程。在不考虑啮合性能的情况下，齿轮外形可进行噪声优化，获得更安静的运行效果。不过飞轮机构需要特殊分断机构，以便在发动机重启后分离。

电装此次展出的最新款马达当属TS串联式双螺线管起动马达。该马达预计将在2011年下半年投入生产。串联式双螺线管起动马达，顾名思义，两个共轴螺线管形成串联布局，可独立控制起动马达的小齿轮转动机构和马达旋转功能。该马达同样实现了Change of Mind能力，无需发动机完全达到0转速即可运行，重新起动发动机的速度明显高于AE先进啮合式起动马达。其齿轮机构可啮合旋转中的飞轮。为满足小齿轮与旋转飞轮之间达到正时与同步的效果，电装为该马达采用了特殊软件进行控制。

发动机重启过程中，有时会发生“点火熄黯”现象，或者系统用电需求过高导致部分设备重启。此时需要实现突入电流降低中继ICR（In-rush Current Reduction）Relay，减少在起动马达以曲轴推动发动机过程中电池与马达之间的电压骤降现象。另外，在发动机彻底停转之前，该马达能够满足“无油耗惰转时间（Coasting Time）”需求，仅此一项即可降低油耗4%以上，根据系统架构的不同幅度可能有所变化。

由于外形规格接近AE先进啮合式起动马达，因此TS串联式双螺线管起动马达同样具有易于安装等优点。

二、怠速-停车系统设计

怠速-停车系统设计范畴并不限于起动马达技术本身，系统还需要添加诸多其他产品及组件，从而改进系统的舒适性与方便性（例如与空调系统挂钩），乃至动力总成性能。上述产品可为车辆实现更优越的能量管理，提高燃油效率。电装此次展出的相关产品包括：

冷量储存系统-当配备起动-停车系统的车辆处于停车状态、空调系统供电中断时，电装冷量储存系统有助于保持车辆内部温度。通过吸冷材料的使用，即便发动机不再为空调系统提供工作所需电能，车舱依然能够在一定时间内保持气温调节效果。