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i-Stop怠速熄火系统

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i-Stop怠速熄火系统(日语:i-Stopアイドリングストップシステム)乃是由日本马自达汽车公司研发、于2010年推出的引擎怠速熄火技术

概要

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这项技术原名为“smart idle stop system”,简称SISS[1]。其作动之先决条件有:

  • 环境:
    • 车外温度介于摄氏-10°C至50°C之间。
    • 斜度不超过8度的坡道或平地(由车辆自动感测)。
  • 车辆:
    • 引擎与变速箱均达到工作温度时。
    • 电瓶蓄电量充足。
  • 驾驶者:
    • 档位已经排到D/M档(自排)或N档(手排)。
    • 已经踩下刹车致使车辆停止。
    • 转向在前进的状态。
    • 前挡玻璃除雾线在关闭的状态。

待i-Stop系统运作时,车上的电装设备依然能继续使用,譬如收听CD音响、自点烟器连接电源以使用导航装置等。除非电瓶电量过少,才会重新启动引擎。当驾驶者转动方向盘、或松开刹车踏板、或从N档排入D档时,系统会重新启动引擎。为了让重启引擎顺畅,系统在引擎休止时会决定首先作动的汽缸,让活塞停在适当位置并完成扫气行程。重启时让燃油喷射入汽缸内点火燃烧,并驱动启动马达,使整个重启过程平顺无震动。

关键技术

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活塞停在适当位置

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能将活塞停在适当的位置,便能尽快重启引擎。当引擎汽缸在静止状态下,缸内为大气压力,而未停止前燃烧的空气量决定了活塞停止的位置。马自达研发人员深入研究后发现,重启时最先燃烧进入爆发行程之汽缸,其活塞在怠速熄火状态的停止位置若是压缩上死点后40度至100度之间,则重启所需时间比较短且稳定,故i-Stop技术会控制活塞介于这个范围间的位置[2]

控制缸内扫气

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为了迅速重启引擎,必须获得充足的燃烧压力,故必须注入更多空气到压缩行程时停止的汽缸内。i-Stop系统会在停止供油后,打开节气阀让空气进入缸内“扫气”。但一直开着节气阀会产生回压,造成转速不稳、引擎震动,因此扫气时若转速下降则i-Stop系统会关闭节气阀。

对于位处上坡的自排车而言,引擎休止至重启的期间,其抓地扭力不足。所以i-Stop系统搭载了自动刹车起步辅助装置,保持刹车系统在这段时间内的液压充足,以避免起步时车辆向后滑动,这也是怠速熄火系统在安全上必须注意到的问题。

控制自排油压

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引擎休止时,让自排变速箱作动的油压亦跟着停止,并解除与起步用离合器的连结,使得引擎重启后车辆无法迅速起步。马自达在i-Stop系统里增加电动油压泵,以解决前述两个问题。引擎重启后,电动泵会跟机械泵同时运作,直到后者油压恢复正常才会停止。

管理电力系统

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为了让车内空调或音响在引擎休止时持续运作,势必会增加电瓶的负担,所以除了主电瓶外,i-Stop系统另设置专供启动引擎的副电瓶。有一具电流与温度感应器专门监控电瓶的充、放电,若出现异常则限制怠速熄火的运作,避免过度放电及电瓶提早劣化。为确保每次能正常重启引擎,副电瓶经常保持电量饱足。倘若副电瓶发生状况,继电器会与主电瓶并联以确保供电。

得奖纪录

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内部链接

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外部链接

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参考文献

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