各顯神通的自動啟停技術

市場上主流的自動啟停方式都因為使用壽命和可靠性的問題受到質疑。英菲尼迪Q50上線控轉向系統的設置就是個很好的佐證，即便有了三套互為替補的ECU，攻城獅們還是在轉向柱與轉向機之間布置了一個離合器作為最后的底牌。

不過嘛，在汽車界，隨大流著常有，而奇葩更常有，總有那么一兩只是不走尋常路的。

另辟蹊徑

對于一般的發動機而言，起動時車載蓄電池向起動機供電，帶動發動機旋轉。而對于自動啟停系統來說，要求發動機起動得更快，最容易想到的實現方式就是使用更大扭矩和功率的起動機、更大功率的蓄電池，更加復雜和可靠一點的，就是全自動啟停的微混方式，額外增加一個電動機和輔助電池。

但實際上，在發動機的起動過程中，還有更多的文章可以做。最根本的，為什么發動機在起動時需要起動機帶動呢?這是因為發動機需要初始動力，讓其中一個氣缸的活塞能夠完成進氣和壓縮行程，然后點火做功，在這之后，發動機就可以開始自身的循環，不再需要起動機的動力了。

而發動機的起動過程之所以慢，一個是因為每一次的起動都不能缺少這個進氣和壓縮的過程，另外一個則是由于起動機與發動機的嚙合也需要時間。所以，如果能縮短或者消除這兩個過程的時間，那么發動機的再啟動過程時間也就加快了。

馬自達：微控的絕學

似乎無論是在品牌知名度還是影響力上，馬自達離開主流汽車制造商的圈子已經太久了。然而，這家有著“日本寶馬”之稱的企業卻是個技術狂熱分子，就像轉子發動機，還有要把壓縮比提高到18的二代創馳藍天發動機。

馬自達上的所使用的啟停技術叫做i-stop，i-stop技術主要針對的就是上文提到的第一條。

當駕駛員踩下剎車至車輛完全停止時，i-stop系統便會自動切斷供油使其也完全停止，并精確控制活塞的位置，使每次各個缸的活塞盡量停在合適的位置上。然后根據活塞的位置選擇最合適的一個氣缸，噴入燃油。當松開剎車后，系統則對已經噴入燃料的氣缸直接點火，也就是相當于在松開剎車之后立即點火，不再需要起動機給發動機提供初始動力，車載蓄電池也只需要提供點火所需能量，而不用大電流輸出帶動起動機運轉。

發動機重啟過程示意圖

于是，問題就出來了，對于汽油機來說，點火是可以馬上進行的，但是對于柴油機來說，是壓燃的，這樣的方式也能適用么?總不可能讓活塞停在壓燃的臨界點吧?

當然不是。i-stop系統同樣會精確控制活塞停止的位置，但是柴油機依然需要進行壓縮行程，只不過與一般柴油機的自動啟停需要2個循環相比，i-stop只需要進行一個循環就可以起動發動機。

根據馬自達的官方數據，i-stop系統重啟汽油機的時間為0.35秒，柴油機的時間接近0.4秒。而且可以說是無縫重啟，因此，重啟的過程也更加平順。

為了保證發動機的使用壽命和性能，i-stop系統可針對不同的駕駛狀態自行調整怠速停止的時間，并能檢測車載蓄電池的電量情況，當發現電壓不足時，會強制起動發動機，為車載蓄電池充電。

此外，i-stop系統還配有一個電動油壓泵，在重啟發動機時，能夠輔助機械油壓泵工作，后者油壓恢復到工作范圍時即會停止工作。

豐田 電裝：可以后裝的怠速停止技術

另外一家日本車企豐田則選擇了第二條路線，系統被命名為idle-stop(怠速停止系統)。

大多數起動機在起動時，會將其前端的小齒輪推出與發動機飛輪進行嚙合，從而帶動發動機開始運轉。而在發動機停止供油之后，到完全停止這一段時間內，因為發動機仍然處于運轉狀態，如果這個時候重啟發動機，起動機的小齒輪并不會馬上推出，而是需要等待發動機完全停止。因此，在怠速時間過短的情況下，發動機的再起動過程會相對緩慢。

為了解決這個問題，豐田與日本的汽車零部件供應商電裝合作，共同研發了一種新型的起動機——永久嚙合式起動機。顧名思義，這種起動機的小齒輪與發動機的飛輪之間一直處于嚙合狀態，而嚙合齒輪與發動機之間增加了一個單向的離合器，在起動之后，離合器斷開，發動機自行運轉。

只不過，這種解決方案還需要在發動機上加裝一個離合器，電裝又在永久嚙合式起動機的基礎之上研發了TS起動機。TS起動機中有兩個螺線管，分別獨立控制小齒輪的推出和起動機的運轉。

也就是說，相當于在起動機中增加了一個開關，一個開關控制小齒輪的推動，另外一個開關控制起動機的運轉。發動機第一次起動時，起動機推出小齒輪并同時起動起動機，當帶動發動機運轉之后，控制起動機運轉的開關關閉，而控制小齒輪的開關一直處于閉合狀態;怠速停止系統開始工作后，起動機只需要閉合運轉開關就可以直接帶動發動機運轉而不需要等待發動機完全停止。

TS起動機不需要對發動機進行改裝，只需要更換起動機即可，所以，這項技術是可以后裝的，已經出廠的車輛也可以享受。

另外，起動機中推出小齒輪的部門還增設了彈簧，減輕小齒輪與發動機端齒輪嚙合時撞擊造成的損傷，以增長發動機的使用壽命。

小結

與馬自達的i-stop相比，豐田的怠速停止系統有利有弊：

1.馬自達的i-stop系統必須在發動機完全停止后才能起作用，而豐田的怠速停止系統則可以隨時重啟發動機，而且有了電裝的技術加持，前裝后裝任君選，同時，也沒有品牌的限制;

2.從起動過程的實現方式來說，豐田依然是采用車載蓄電池給起動機供電，起動機帶動發動機的模式，與前文提到的輕自動啟停和半自動啟停相同，因此，對于車載蓄電池的壽命依然是個考驗。

單從筆者的喜好上來說，前者讓人驚艷，后者讓人驚嘆。而且，有這些腦回路與眾不同的攻城獅們，以后想必會有更加奇葩也更加精妙的設計。