停车/起步系统

汽车发动机启停概念

发动机启停系统(英文名称Start-StopSystem，简称SST)是一种微型混合动力技术。该系统是汽车在等待红灯或交通堵塞时暂停发动机运行。当汽车感知到驾驶员的启动意图时，就会迅速启动发动机。发动机启停系统以传统内燃机为基础，所需的部件支持主要包括:离合器/空挡/制动器开关或传感器、深度放电电池、电池传感器、可频繁启动的起动器、启停控制开关和指示灯等。

汽车发动机启停系统发展趋势

随着自动变速器的普及，国内外发动机启停系统基本采用制动启停方式。由于制动启停模式的触发信号是车辆制动，容易造成不必要的频繁启停，这不仅明显影响车辆的动态响应特性，而且交通堵塞越严重，越需要使用启停功能。这种不便在使用机油时变得更加明显，甚至由于频繁的启停而导致发动机停机时间过短(如少于6 - 8秒)，导致油耗增加。市场实践证明，大量具有刹车启停功能的用户由于使用不便而长期关机;而且由于制动启停涉及车辆安全，需要安装高精度专用传感器进行监测和保护，并有多种强化部件，所以开发周期长、生产成本高、可用性差，不适宜普遍应用。因此，有必要在现有发动机启停系统中相对成熟的起动器、蓄电池等部件的基础上，设计开发适合普遍应用的控制系统和控制方法。

图7-1 停车/起步系统按键

停车/起步系统工作原理

汽车发动机启停技术（stop-start）很容易理解，就是当你因为拥堵或是在等红灯的时候，虽然车子并没有前进，发动机依然保持在工作状态，并且消耗着我们的燃油。

所以这时只要在行驶中直接踩下制动踏板，待车辆停止两秒钟左右，发动机就会自动熄火，这时离开踏板，发动机就会保持关闭状态，节省下宝贵的燃油。而如果要启动车子也不需要重新去拧钥匙打火，只要轻点油门发动机自然就会重新启动，稍稍跟上点油门就可以继续前进，整个状态车子的挡位不会发生变化.

图7-2停车/起步系统

停车/起步系统用于提高停车/起步驾驶中的燃油效率。车辆在适当的条件（例如在等待交通信号灯时）下将 自动关闭发动机，从而使尾气排放降到零，并在静止时节省发动机怠速运行时使用的燃油。当驾驶员准备前进时，发动机将立即重新启动。当驾驶员准备前进时（松开制动踏板和/或踩下加速踏板），发动机将立即起动；系统起动发动机仅需 0.3 秒左右。

为了支持发动机起动次数的增加，采用高性能的电机和更耐用的低噪声小齿轮啮合机构对起动电机进行了升级。除了使用升级的起动电机外，还需要先进的蓄电池技 术，确保车辆蓄电池能够处理停车/起步操作时频繁的充电和放电循环。蓄电池上连接有一个智能蓄电池传感 器，能够持续对蓄电池的充电和健康状态进行监测。

发动机控制模块利用智能蓄电池传感器发送的信息来判断蓄电池充电和健康状态是否能够满足停车/起步条件。在混合行驶条件下，停车/起步系统能够将燃油消耗量和二氧化碳（CO2）排放量降低达5%。在城市环境和停车频繁的大流量交通中，燃油节省量可增加到10%。 同时也采用了复杂的控制机构来帮助确保停车/起步系统能够满足驾驶员和车辆两方的需求。

为了使发动机关闭，车速必须低于5 公里/小时（3 英里/小时），选档杆挂前进档，且制动踏板已踩下。如需重新启动，驾驶员仅需松开制动踏板，加强型起动电机将与发动机啮合。当停车/起步系统关闭发动机时后，驾驶员信息中心将点亮控制指示灯。发动机重新启动时，驾驶员信息中心的控制指示灯将熄灭。为了确保驾驶员和车辆的需求均能满足，在下列情况下发动机将不会关闭：

• 环境温度和冷却液温度的相关性与规定值不一致。

• 环境空气温度低于−10°C (14°F)

• 蓄电池温度低于0°C (32°F) 或高于55°C (131°F)

• 驾驶员座椅安全带未扣紧，驾驶员车门未完全关上

• HVAC系统需求过高

• 已选择了HVAC系统除霜功能

• 蓄电池充电量低

• 蓄电池传感器模块需要完成读入程序同样，

在以下情况下发动机将自动重新启动：

• 驾驶员车门打开，驾驶员座椅安全带解开

• 发动机舱盖被打开

• 蓄电池充电量低

• HVAC需求增加

•车速增加

• 制动助力器真空度已降低

• 发动机冷却液温度高于125°C (257°F)

• 驾驶员将经济性模式关闭

• 自动停车时间超过2 分钟当停车/起步系统已将发动机关闭且环境温度低于 15°C (59°F)，发动机控制模块 (ECM) 将接通控制电动发动机冷却液泵电机的停车/起步辅助继电器，使 发动机冷却液能够在发动机关闭时持续循环流经发动机。以确保在发动机关闭时能够维持发动机和乘客舱的温度。停车/起步系统重新启动发动机后，发动机控制模块将关掉电动冷却液泵电机，从而使发动机内部冷却液泵能够循环发动机冷却液。

停车/起步系统在每次打开点火开关时自动启用。通过温度控制系统，车辆可以在关闭、舒适和经济空调模式之间循环。处于舒适模式时，停车/起步操作的优先级为客户舒适性。根据环境温度、湿度、车厢内温度和车厢内温度设定值，此模式中所发生的自动熄火次数将为最低。处于经济模式时，优先级为燃油经济性。在丧失一些车厢内温度控制的同时，自动熄 火将发生得更加频繁。关闭暖风、通风与空调系统 (HVAC) 后，因为不会有空调 (A/C) 压缩机请求，因此自动熄火发生的次数会达到最多。

自动熄火条件

发动机控制模块将向车身控制模块（BCM）发送自动熄火状态信息，并在满足以下所有条件时关闭发动机。车身控制模块将把自动熄火状态信息传输给组合仪表，从而点亮转速表显示屏中的“Autostop（自动熄火）”指示灯。

• 行驶周期中的车速大于3 公里/小时（2 英里/ 小时）

• 环境温度和发动机冷却液温度的相关性符合规定值。

• 环境温度和变速器油温度的相关性与规定值匹配。

• 发动机舱盖开关状态为关闭状态 • 驾驶员车门状态为关闭状态

• 驾驶员座椅安全带状态为扣紧状态

• 制动助力器真空度大于45 千帕（7 磅/平方英 寸）

• 变速器换档杆处于“前进”档位

• 车速低于5 公里/小时（3 英里/小时）

• 发动机转速低于1 500 转/分

• 发动机冷却液温度低于120°C (248°F)

• HVAC未发出空调压缩机请求（空调或除霜模式）

• 蓄电池电压高于12 V

  • 蓄电池充电状态大于75%（随寿命状态而变化）

自动起动条件

发动机控制模块将向车身控制模块发送自动起动状态信息。如果满足以下所有条件，发动机控制模块和车身控制模块将重新起动车辆。启用自动起动功能的驾驶员启用条件：

• 车辆处于前进档时，驾驶员释放制动或踩下加速踏板。

启用自动起动功能的系统启用条件 注意: 如果发生以下一种或多种情况，系统将使发动机重新起动。

 • 制动助力器真空度小于40 千帕（6 磅/平方英 寸）

 •HVAC发出空调压缩机请求（空调或除霜模式）

• 蓄电池电压低于11 V。

• 蓄电池充电状态小于73%（随寿命状态而变化）

 • 驾驶员车门状态变为打开状态，驾驶员座椅安全带状态变为解开状态。

• 发动机舱盖开关状态变为打开

• 自动停车时间超过2分钟，如果起动时间超过2秒钟，则需要使用手动点火开关来重新起动。