汽车的怠速启停是种怎样的技术?

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随着节能减排的呼声越来越高,越来越多的燃油车配备了一项省油的功能:怠速启停。那么这项技术是如何降低油耗的呢?一起来看看吧!
 
什么是发动机怠速启停系统?
 
简单来说,发动机怠速启停系统就是在你怠速停车时,发动机电子控制单元 ECU自动把发动机熄火;在检测到用户有继续行驶的需求时,ECU自动再启动发动机。
 
怠速启停系统不同的厂家会有不同的名称,一般会叫 START-STOP系统,也有一些特别的叫法:STT(长安),i-STOP(马自达)。
 
比较简单的一个场景就是等红绿灯时,在D挡踩住刹车,这个时候ECU就会根据车辆的状态发指令自动给发动机熄火(注意不是所有情况下哦,下文会有详述);在你松开刹车时,ECU就会判断你要继续行驶并自动启动发动机。启停系统在自动挡车和手动挡车上都是可以实现的,只是触发的条件和控制的逻辑会有不同。原理是基本一样的。
 
怠速停车时自动熄火来节省油耗、减少尾气排放,减少尾气污染
 
那么问题来了,这个东西要多少钱呢?能省多少油呢?(为啥大家就不多关心一下能减少多少排放呢???) 一般来说,单独增加怠速启停系统售价可能会增加超过4000RMB(大概的估算!)。对比了一些厂家在国家工信部公布的油耗值,带启停系统的车辆会比没有启停系统的车辆节省油耗约5%。从省钱的角度看,这是个长线投资,不过从绿色环保角度考虑,能减少尾气排放也是极好的。
 
根据NEDC循环测试,配有启停系统汽车,能够节油4%~5%,如果遇到道路拥堵,节油效果更佳。对于传统汽车,一般起停次数在3-6万,而配备普通起停系统的汽车,启停次数将达到30-60万次;更前沿的是带滑行功能的启停系统汽车,此时启停次数将达到120万次。因此传统汽车,驱动盘和启动电机齿圈启动疲劳试验通常在6万次,而普通启停系统齿圈则需做到30万次,当然此时匹配发动机的皮带系统疲劳试验需相应的增大到30万次。
 
如此,启停系统往往对很多零部件有更高的要求,当然部分客户关闭启停系统的原因也如下:1、由于发动机频繁启动,发动机的曲柄连杆、正时系统、进排气阀门等等零件,会在无油压或少油压相对较长时间工作,零部件磨损增大,影响寿命。
 
2、由于大多数发动机共振区在接近怠速,特别是配DMF发动机怠速在250-400rpm左右,发动机启动次数增多,因此更频繁的通过共振转速,致使皮带系统和DMF的共振和不规则扰动次数增加,因此这就是大部分人不喜欢该过程的振动而往往关闭启停系统。
 
3、若发动机频繁启动,发动机尾气后处理装置也将短期冷却频繁,由于尾气温度的高低和持续时间的长短影响着后处理装置性能,因此启停这对尾气后处理也将提出更高的挑战。
 
4、启停系统致使发动机熄火次数增多,而常用空调则是由发动机带动压缩机运行而工作的,因此启停系统还需在发动机熄火时对空调进行额外动力输入,部分启停系统车辆在发动机熄火时空调无法工作,这也是客户不喜欢启停系统的原因之一。
 
5、怠速启停时的电池电压下降引起的功能不全、怠速启停后的电池电量波动(启动)引起的误动作的对策,车辆ECU需要升降压电源。然而,传统的升降压电源IC在消耗电流和响应性能方面存在问题,亟需解决这些课题。
 
全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都)面向配备怠速启停系统的车辆中的仪表盘面板和网关等需要升降压电源的车载电子控制单元,开发出实现业界最优异的低消耗电流和稳定性能(瞬态响应特性,以下简称“响应性能”)的升降压电源芯片组。
 
该芯片组由具备升压功能的降压DC/DC转换器「BD8P250MUF-C」和升压专用IC「BD90302NUF-C」组成。核心器件「BD8P250MUF-C」中采用了新概念升降压控制技术「Quick Buck Booster」仅需在后端追加「BD90302NUF-C」,即可在不损害降压电源在性能方面的特性优势的情况下成功构建升降压电源。
芯片组
 
作为升降压电源,可实现业界最优异的无负载时消耗电流8µA,并以44µF输出电容容量实现输出电压波动仅±100mV的稳定工作(消耗电流比普通产品低70%,输出电容容量减少50%),因此非常有助于配备怠速启停功能的车辆等在短时间内输入电压发生显著下降的应用实现稳定工作以及进一步节能。
 
没错,在发动机熄火后,由发动机皮带驱动的空调会有短暂停止工作,在炎热的夏天会有些许不爽! 还好,启停系统是可以人为关闭的,车上都会有一个启停按钮,还是蛮人性化的!
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