電裝在北美車展亮相最新怠速-停車技術

　　發動機怠速-停車技術（Idle-stop），又稱起動-停車技術（Start-stop），在油價高、排放法規嚴格、強制推行駕駛循環標準的歐洲市場備受青睞，用于改進燃油效率并降低排放。然而對于使用傳統汽油發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動機。據悉，根據適配發動機規格的不同，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。該馬達取消了傳統起動馬達的齒輪轉動-嚙合飛輪的機制，直接安裝附于發動機，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動機，達到了更快的重啟發動機效果，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，以便在發動機重啟后分離。

　　電裝此次展出的最新款馬達當屬TS串聯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。串聯式雙螺線管起動馬達，顧名思義，兩個共軸螺線管形成串聯布局，可獨立控制起動馬達的小齒輪轉動機構和馬達旋轉功能。該馬達同樣實現了Change of Mind能力，無需發動機完全達到0轉速即可運行，重新起動發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。

　　發動機重啟過程中，有時會發生“點火熄黯”現象，或者系統用電需求過高導致部分設備重啟。此時需要實現突入電流降低中繼ICR（In-rush Current Reduction）Relay，減少在起動馬達以曲軸推動發動機過程中電池與馬達之間的電壓驟降現象。另外，在發動機徹底停轉之前，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先進嚙合式起動馬達，因此TS串聯式雙螺線管起動馬達同樣具有易于安裝等優點。

二、怠速-停車系統設計

　　怠速-停車系統設計范疇并不限于起動馬達技術本身，系統還需要添加諸多其他產品及組件，從而改進系統的舒適性與方便性（例如與空調系統掛鉤），乃至動力總成性能。上述產品可為車輛實現更優越的能量管理，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-當配備起動-停車系統的車輛處于停車狀態、空調系統供電中斷時，電裝冷量儲存系統有助于保持車輛內部溫度。通過吸冷材料的使用，即便發動機不再為空調系統提供工作所需電能，車艙依然能夠在一定時間內保持氣溫調節效果。