作者herejia ()
标题[浅谈] 怠速熄火系统 & ACG启动马达
时间Thu Apr 15 11:53:26 2010
原文:
http://world.honda.com/motorcycle-technology/Engineidlingstop/p1.html
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小型机车"怠速熄火系统"之发展
怠速熄火系统是可以在车辆为了等待号志或其他原因而停止时,自动将引擎熄火而达
到降低燃油消耗和排污的目的。
自从本田公司成立,便已经意识到环境保护的重要性,这点从本田发展四行程引擎的历史
就可以了解。回到本田机车所用的四行程引擎,1999年本田推出全新一代四行程引擎,在
维持基本性能下将燃油消耗和排污再降低,CO和HC降低的幅度达1998年排放标准的50%。
燃油消耗也比前作降低了30%。这都是拜四行程引擎技术不断进步所赐。而现在最新发展
出来的就是利用"怠速熄火系统"来减去怠速时的油耗、排污、震动与噪音。跟没有怠速熄
火系统的车比起来,耗油可以减少大约5.1%。2001年,"Crea Scoopy-i" 本田发表了世界
第一辆配备外转子式ACG 启动马达的50cc水冷四行程速克达。而因配备怠速熄火系统的关
系,耗油降低了5.5%
*同时CO2排放减少5.2%,CO减少8%,HC减少2%。
*测试标准为交通部制订的domestic exhaust emission measurement(市区行驶)
自动熄火,油门控制启动
利用ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)从各感测器收集的讯号来判断是
否熄火或是催油门时再启动。
发展重点
ECU利用从各感测器收集的讯号,得以精准的控制与同时身兼启动马达与交流发电机
的ACG启动马达,可以让机车平顺的重新启动。感测器收集的资讯包含车速、节流阀开度、
脉冲产生器、座椅感测、引擎温度、引擎转速等。用来了解车辆现在是在行驶或静止、是
否有人乘坐、油门开度等等情况。例如在冷启动时,ECU便会在车辆暖车後才会将引擎
熄火。当然同时也会在仪表板的待机指示灯显示怠速熄火系统是否开启,灯是亮着时表示
引擎处於"待机"的状态,只要催油门便可以重新发动引擎。其他像是座椅感测可以防止骑
士没坐在车上而重新发动引擎发生意外,头灯电压控管降低电力损耗等等,都是靠ECU控
制得到的额外附加功能。
1.发动引擎时(冷启动)
一开始骑士还是跟传统一样要按下电发钮,因为冷启动时通常需要花上几秒钟,如果
太久没骑或气温较低可能会花上更长的时间。在这个情况下甚至需要在车辆停止的情况下
怠速超过三秒钟。
2.暖车後/车辆行驶中(切换至怠速熄火模式)
冷启动後,感测器会从车速与引擎温度来决定是否切换至怠速熄火模式。当引擎温度
超过50度,车速超过10kph後,ECU便会判断车辆已经暖车完毕,然後切换至怠速熄火模式
在下次车辆停下後便会自动将引擎熄火。
3.车辆静止(随时准备怠速熄火)
当油门全关、骑士也坐在车上时,引擎便会在车辆静止三秒後停止点火。延迟停止点
火的原因是为了避免骑士在只是要U形回转或是短暂停车情况下失去动力。
4.重新发动时(重新启动引擎,车辆行驶时)
在待机时,会有感测器从化油器侦测节流阀的开度,所以只要催油门便会启动启动马
达同时允许引擎点火。之後便跟传统速克达一样,甩开离心离合器,带动车辆。
从催油门到车辆起步只要0.9秒
当怠速时,从油门催下去到车辆起步大概要花0.5秒,而从重新发动引擎到起步约0.9
秒,虽然数据上延迟了0.4秒,但是在实际骑乘感觉上其实没甚麽差异。
安静且平顺的启动引擎,让速克达流畅的起步
在设计"怠速熄火系统"时,确保回充能够让电瓶保持在足够驱动启动马达的电量下是
很重要的,同时让供油系统能够在油门打开下依然能顺利重新发动引擎也很重要。所
以怠速熄火系统里,重新启动引擎与发电系统的关键技术就是整合鸠流发电机与启动
马达的ACG启动马达。
为了让引擎在怠速熄火後能流畅的起步,所以设计出了无刷ACG启动马达。这是一个整合
的装置,直接装置在曲轴的末端,同时扮演启动马达与发电机的脚色。因为他可以直接转
动曲轴发动引擎,所以可以平顺且安静的发动引擎,免去传统启动马达运作时齿轮啮合的
噪音。
无刷ACG启动马达在外转子的飞轮里有磁铁,静子则采三相绕组,发出的电经过ECU里
的FET後被整流成直流电。在转子上有感测器用的磁铁,Hall-IC式感测器则装在静子上感
测转子的位置。
转子铁芯的位置是在转子上永久磁铁之间,静子铁芯上则有缠绕线圈。利用这个结构
便可以把启动马达和发电机的功能整合在同一个装置上。
当做为启动马达时:
特别订制形状的磁铁磁力线会经转子铁芯流向静子铁芯。只要将静子上的线圈通电,
就会在静子上产生强大的磁场,转动曲轴发动引擎。如下图:
http://ppt.cc/w9JX
当做为ACG(交流发电机)时:
如果你只是单纯把传统的启动马达拿来当发电机用,会产生过大的回充电流,而且会
因为铁损(core loss)产生高温,这就是为什麽不直接拿传统启动马达当发电机的原因。
新的ACG启动马达则是把磁铁放到转子铁芯里解决前述的问题。
磁铁的磁力线会经过转子铁芯到静子铁芯里。当开始有回充电流後,便会在静子产生
与磁铁相反的磁力线,抵销磁铁流进静子的磁力。因此只要回充电流够大到抵销磁铁磁力
线後,便可以有效的减少铁损。如下图:
http://ppt.cc/FmcE
为了防止电瓶蓄电量过低而设计的充电系统
提升配备怠速熄火系统车辆的充电量是必要的,因为在引擎熄火时完全不会充电,而
如果电瓶过度放电,会导致启动马达没办法转动引擎、启动引擎。为了解决这个问题,所
以把充电量提高到足够让车辆在拥塞的交通状况下,就算使用怠速熄火系统依然不会使电
瓶过度放电。
因为怠速熄火系统会减少发电量,所以如果在熄火状态下使用大灯等等大耗电量的装
置就会消耗电瓶可观的电量。在重新发动引擎後虽然可以快速的把电瓶重新充满,但是大
发电量就表示要用掉引擎可观的机械能,导致车辆加速性能疲软。所以为了减少在需要用
到动力时因发电而消耗的机械能,所以在加速时将回充电压从平常的14.5伏调低到12伏。
这样便只有在定速席行驶或减速时才会对电瓶回充,维持加速性能。
"怠速熄火系统"带来的好处:
“Crea Scoopy-i”与没有搭载怠速熄火系统的车辆比起来,将耗油减少5.5%,CO2排
放减少5.2%、CO减少8%、HC减少2%。
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※ 编辑: herejia 来自: 140.112.244.92 (04/15 11:53)
1F:→ herejia:有错麻烦直接跟我说了..感谢 04/15 11:54
2F:推 cpr9: 就怕这种启动延迟......XD 04/15 12:42
3F:推 like9515:专业! 如果双载上坡时临停熄火... 04/15 15:01
4F:推 jack1st2001:转油门就动了呀= =实车来一台测试就知道 04/15 16:25
5F:推 gramchen:CVT 适用的熄火条件 档车可以设定在空档并放开离合器 04/15 17:05