发动机怠速熄火系统

1、Engine idling stop system发动机怠速熄火系统Development of “idling stop system” for small-size motorcycles小排量发动机“怠速熄火系统”的发展Stops the engine automatically, starts the engine by only opening the throttle自动熄火，仅仅操作油门就可以起动发动机Key points of development 发展要点Operations of “idling stop system” 怠速熄火系统的操作 0.9 second

2、 from the opening of throttle to the start of vehicle操作油门只需0.9秒即可起动车辆Starts the engine quiet and jolt-free, scooter starts moving smoothly起动发动机轻松自如，踏板车起步平顺Alternator/starter motor directly mounted on the end of the crankshaft 交流发电机和起动电机（一体）直接安装在曲轴端部When the ACG functions as a starter motor当ACG的功能作为起

3、动电机时Precise control of charging and discharging the battery电池充电、不充电的精确控制Charging system designed to prevent discharging of the battery充电系统的设计防止电池不充电Reduced friction from the power generation 减少发电系统带来的摩擦 The charging voltage at the time of start is regulated. 起动时控制充电电压Improved fuel economy and r

4、educed exhaust emissions in city-driving mode 在城市起场工况改善燃油经济性和降低排放Benefits of the “idling stop system” “怠速熄火系统”的优点Development of “idling stop system” for small-size motorcycles小排量摩托车“怠速熄火系统”的发展An advanced system aimed to reduce fuel consumption and exhaust emissions by means of an automatic engine st

5、op, while the vehicle is stopped due to a traffic signal, traffic jam, etc. “怠速熄火系统”是一种先进的控制系统，其作用是在车辆因为交通信号或交通堵塞等情况下停止时，通过发动机的自动停止来达到降低油耗和排放的目的。2001年，本田推出“Crea Scoopy-i” 50cc 踏板车，配置水冷轻量级四冲程发动机，安装了外转子式起动发电机，采用了“怠速熄火系统：，与未采用该系统的摩托车相比，油耗降低了5.5%， CO2 降低了 5.2%, CO降低 8%, HC降低 2%（城市工况）。  “Crea Scoopy

6、-i” equipped with “idling stop system”  “Smart Dio Deluxe” equipped with “idling stop system” Stops the engine automatically, starts the engine by only opening the throttle.自动熄灭发动机，仅仅操纵油门就可起动发动机通过ECU采集各类传感器的喜好，怠速熄火系统可以在车辆因交通信号或交通堵塞而停车时自动熄灭发动机，并且通过操纵油门重新起动发动机 Key points of development 开发要点在怠速熄火系

7、统中，ECU通过各类传感器采集到的信号控制发动机的运装。通过控制安装在曲轴端的ACG起动电机的旋转（它也是交流发电机），系统允许通过摇动自由的方式重新起动. 转速传感器、温度传感器、节气门开度（TPS）、脉冲发生器和座位传感器检测车辆状态如：停车、发动机温度、节气门开度、发动机转速、是否有人驾驶等等。.在冷起动情况下，当发动机暖机后系统自动熄灭发动机，并且在节气门操作时重新起动。系统也控制边撑开关指示灯，用于在怠速熄火系统工作情况下提示用户。 ”Idling stop system” configurationOperations of “idling stop system” 怠速

8、熄火系统的操作 Operations of “idling stop system”当怠速停车“时的附加功能当车辆处在“怠速停车“状态时，边撑指示灯闪烁提醒驾驶者车辆处于操纵油门就可以起动的状态。一个座位传感器被用来检测是否有驾驶者坐在座垫上，以防止没有驾驶者骑乘车辆时油门误操作引起发动机起动。大灯电压被限制已降低电力消耗。 The meter for Crea Scoopy-i 1.起动发动机时（最初）最初，驾驶者通过压下起动按钮起动车辆，其操做与传统车辆的起动一样，也许由于车辆长时间放置和环境温度低的原因，起动会花几秒的时间。在这种工况下，即使车辆起动后超过3秒没有起步

9、车辆也会保持在怠速状态。2.当发动机暖机(shifts to the “idling stop” mode)和/或车辆进入怠速熄火模态最初的起动后，当车速超过10km/h并且水温传感器检测到发动机温度超过50度，ECU检测到这些信息并判断发动机已经暖机，系统将从下次停车开始进入怠速熄火模态。3.车辆停止时 (“idling stop” ready)当车辆停止并且油门开度全关、驾驶员在车辆上乘坐时，系统关闭点火从而使发动机熄火。车辆停止3秒以后系统才切断点火，这样延迟熄火可以保证驾驶者进行一个“U”形转弯或在停止信号前瞬时停车。4.再起动( 发动机再起动车辆前进)重新起动，当安装在化油器上的节气

10、门位置传感器检测到节气门被打开时，系统控制起动电机转动并且同时恢复点火，这样发动机就被起动。发动机转速上升，离心离合器结合，车辆可以行进。0.9 second from the opening of throttle to the start of vehicle从操作油门到车辆起动只需0.9秒当发动机在怠速状态（传统模式，不熄火）下，从操作油门到发动机起动只需0.5秒，如果发动机处在非怠速（有怠速熄火系统，发动机熄火）时，需要0.9秒。尽管有0.4秒的延迟，但实际上在起动车辆时几乎感受不到。 Time from opening throttle to vehicle movemen

11、tThis graph compares the time period from opening throttle to vehicle movement with and without the engine idling. The time duration from opening throttle is shown on the horizontal axis, engine revolutions shown on the left vertical axis, and the distance of vehicle travel shown on the right vertic

12、al axis. Starts the engine quiet and jolt-free, scooter starts moving smoothly起动从容自如，踏板车起步平顺在“怠速熄火系统“中，具备从容充电系统来保证电瓶能充分充满满足起动的需要；同时，能够确保节气门打开后可以起动的燃料供给系统也是非常重要的。保证起动和充电核心的零部件是最新开发的ACG起动电机，它兼有了起动电机和发电机的功能。 Alternator/starter motor directly mounted on the end of the crankshaft 交流发电机/起动电机 直接安装在曲轴末端

13、0;Crea Scoopy-i 发动机装配了ACG 起动电机 ACG 起动电机为了能够从怠速熄火状态平稳起动，新开发了一种小电刷的ACG起动电机。这种集成的装置直接安装在曲轴端，其作用兼具起动机和发动机的功能。这种新的ACG起动电机技术可以实现平稳起动直接带动发动机。这种机构还克服了传统的起动齿轮啮合时的噪声。这种无电刷的ACG起动电机是外转子式，磁铁装在飞轮上。是三相的。飞轮和起动电机当通过ECU内的FET供电时就变成了一个直流无刷电机。磁性传感器安装在转子的中央，霍尔式转角传感器安装在定子上，用以判断转子的位置。 Cross sectional view of brus

14、h-less ACG starterWhen the ACG functions as a starter motorACG作为起动电机功能时 控制ACG起动电机的ECU被用作铁芯的转子芯安装在磁铁中间，线圈缠绕其上。通过这种结构，实现了同一机构兼具起动电机和交流发动机的功能。 When working as a starter motor 当作为起动电机工作时来自磁铁的磁通量作用在定子和转子间。当电流通过定子线圈时，强烈的磁通量在定子芯产生，产生足够的扭矩满足发动机起动的要求。 无刷ACG起动电机剖面图When working as an ACG (altern

15、ator) 作为ACG交流发电机时普通的起动电机如果高速旋转时，会在转子芯产生过多的充电电流和摩擦损失，这样起动电机就不能作为交流发电机使用。新开发的ACG起动电机在磁铁中间布置了转子芯解决了上述问题。来自磁铁的磁通量作用在转子芯并反作用在定子芯上。当线圈产生充电电流时，定子芯产生反向的磁通量，增机了转子芯的磁通量并且减小了定子芯的磁通量。这样，来自芯部的摩擦损失被成功减小同时可以到达足够的发电能量。  作为交流发电机时Precise control of charging and discharging the battery精确控制电瓶是否充电当起动电机因为电瓶亏电而无法起动发动

16、机时，即使装配了“怠速熄火系统“也无法起动。为防止电瓶亏电，”怠速熄火系统“的充电能力即使在交通阻塞的情况下也被设定的远远高于普通车辆。 Charging system designed to prevent discharging of the battery充电系统设计防止电瓶不充电与普通车辆相比增加“怠速熄火”车辆的充电能力是必要的。因为当车辆因交通信号等而熄火时电瓶无法充电。“怠速熄火”车量在电瓶亏电和起动电机无法带动曲轴转动时无法起动车辆。为对应这个问题，车辆的充电性能被设定成：即使在交通拥堵的情况下使用“怠速熄火”功能也不会造成电瓶不充电。Reduced friction from

17、 the power generation减少发电时的摩擦损失当采用“怠速熄火”系统时，因为在怠速熄火时没有电力发出，电器负荷如大灯消耗的电瓶的能量就很可观。怠速熄火时消耗的电力在发动机转速上升发电机工作后很快被补充。一部分发动机的发出的机械能量势必被交流发电机消耗掉，从而造成车辆的加速变差。 Friction from power generationThe charging voltage at the time of start is regulated.起动时的充电电压被调节。为降低发电机的摩擦损失并确保车辆的有力的加速能力，一些特定工况下的充电电压被设定在12V一下（正常为14.5V）。为此车辆在加速时不向电瓶充电，只是在稳速工况和减速工况下向电瓶充电。在减速工况下充电特别有效，因为这样利用了多余的能量（减速滑行的能量）.   Charging voltage regulationImproved fuel economy and