電裝在北美車(chē)展亮相最新怠速-停車(chē)技術(shù)

　　發(fā)動(dòng)機怠速-停車(chē)技術(shù)（Idle-stop），又稱(chēng)起動(dòng)-停車(chē)技術(shù)（Start-stop），在油價(jià)高、排放法規嚴格、強制推行駕駛循環(huán)標準的歐洲市場(chǎng)備受青睞，用于改進(jìn)燃油效率并降低排放。然而對于使用傳統汽油發(fā)動(dòng)機的美國車(chē)型而言，卻要至少一年后才有望應用該技術(shù)，并且屆時(shí)可能仍存爭議。

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

圖1：雙螺線(xiàn)管起動(dòng)馬達可在發(fā)動(dòng)機完全停車(chē)之前與帶飛輪齒圈的小齒輪嚙合

一、電裝三種新型起動(dòng)馬達

　　首先看AE先進(jìn)嚙合式起動(dòng)馬達。該馬達工作方式與傳統起動(dòng)馬達類(lèi)似，通電之后小齒輪（Pinion）前驅與飛輪嚙合，并立即開(kāi)始轉動(dòng)。由于改進(jìn)了電刷性能，因而電裝AE先進(jìn)嚙合式起動(dòng)馬達壽命得到顯著(zhù)提升，與傳統起動(dòng)馬達相比工作壽命提高6-10倍。AE先進(jìn)嚙合式起動(dòng)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(shí)際測試中得到檢驗。

　　在剎車(chē)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機燃油供給切斷，逐漸趨向于0轉速。一旦達到0速點(diǎn)，司機踩下油門(mén)，則AE起動(dòng)馬達可立即通電重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機。據悉，根據適配發(fā)動(dòng)機規格的不同，AE先進(jìn)嚙合式起動(dòng)馬達可降低油耗3-5%。不過(guò)由于該馬達需要發(fā)動(dòng)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(shù)高度。該馬達最大程度地運用了現有成熟技術(shù)，從而簡(jiǎn)化了安裝使用工作。目前該馬達已經(jīng)在歐洲市場(chǎng)開(kāi)始應用。

　　其次是PE永久嚙合式起動(dòng)馬達，這是與豐田汽車(chē)共同開(kāi)發(fā)的成果。從2009年起該馬達逐漸開(kāi)始用于歐洲市場(chǎng)上豐田Auris和Yaris等車(chē)型。該馬達取消了傳統起動(dòng)馬達的齒輪轉動(dòng)-嚙合飛輪的機制，直接安裝附于發(fā)動(dòng)機，讓齒輪機構與飛輪永久嚙合，從而無(wú)需為嚙合花費時(shí)間。一旦通電即可經(jīng)由曲軸作用于發(fā)動(dòng)機，達到了更快的重啟發(fā)動(dòng)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(dòng)馬達

　　PE永久嚙合式起動(dòng)馬達在所有起動(dòng)馬達中具有最快的起動(dòng)速度，實(shí)現了Change of Mind能力。由于該馬達可在停車(chē)時(shí)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(jìn)行噪聲優(yōu)化，獲得更安靜的運行效果。不過(guò)飛輪機構需要特殊分斷機構，以便在發(fā)動(dòng)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(xiàn)管起動(dòng)馬達。該馬達預計將在2011年下半年投入生產(chǎn)。串聯(lián)式雙螺線(xiàn)管起動(dòng)馬達，顧名思義，兩個(gè)共軸螺線(xiàn)管形成串聯(lián)布局，可獨立控制起動(dòng)馬達的小齒輪轉動(dòng)機構和馬達旋轉功能。該馬達同樣實(shí)現了Change of Mind能力，無(wú)需發(fā)動(dòng)機完全達到0轉速即可運行，重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機的速度明顯高于A(yíng)E先進(jìn)嚙合式起動(dòng)馬達。其齒輪機構可嚙合旋轉中的飛輪。為滿(mǎn)足小齒輪與旋轉飛輪之間達到正時(shí)與同步的效果，電裝為該馬達采用了特殊軟件進(jìn)行控制。

　　發(fā)動(dòng)機重啟過(guò)程中，有時(shí)會(huì )發(fā)生“點(diǎn)火熄黯”現象，或者系統用電需求過(guò)高導致部分設備重啟。此時(shí)需要實(shí)現突入電流降低中繼ICR（In-rush Current Reduction）Relay，減少在起動(dòng)馬達以曲軸推動(dòng)發(fā)動(dòng)機過(guò)程中電池與馬達之間的電壓驟降現象。另外，在發(fā)動(dòng)機徹底停轉之前，該馬達能夠滿(mǎn)足“無(wú)油耗惰轉時(shí)間（Coasting Time）”需求，僅此一項即可降低油耗4%以上，根據系統架構的不同幅度可能有所變化。

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

二、怠速-停車(chē)系統設計

　　怠速-停車(chē)系統設計范疇并不限于起動(dòng)馬達技術(shù)本身，系統還需要添加諸多其他產(chǎn)品及組件，從而改進(jìn)系統的舒適性與方便性（例如與空調系統掛鉤），乃至動(dòng)力總成性能。上述產(chǎn)品可為車(chē)輛實(shí)現更優(yōu)越的能量管理，提高燃油效率。電裝此次展出的相關(guān)產(chǎn)品包括：

　　冷量?jì)Υ嫦到y-當配備起動(dòng)-停車(chē)系統的車(chē)輛處于停車(chē)狀態(tài)、空調系統供電中斷時(shí)，電裝冷量?jì)Υ嫦到y有助于保持車(chē)輛內部溫度。通過(guò)吸冷材料的使用，即便發(fā)動(dòng)機不再為空調系統提供工作所需電能，車(chē)艙依然能夠在一定時(shí)間內保持氣溫調節效果。