汽车怠速起停系统教学实验台的设计制作

孟杰++陈庆樟++李学智

【摘要】汽车怠速起停系统是近年来为适应节约能源、减少汽车排放而发展起来的一项新型汽车技术，目前越来越多车辆配备该系统。开发能够完成相关怠速起停系统结构原理、工作过程及其系统开发流程的自主教学实验型台架具有紧迫的现实意义。通过开发自制相关系统台架，可以增强教师对该系统教学的自如应用，提升教师工程实践能力，拟开发自制的汽车怠速起停系统教学实验台架可以完成相关实验，同时自主开发设计型实训项目。

【关键词】怠速启停系统 教学实验台架 实训项目

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0160-01

一、引言

怠速启停系统英文全称为Idle Stop-Start System，该系统的工作原理是，当遇到红灯或堵车，车速较低时，发动机将自动熄火。当驾驶员重新踏下离合器、油门踏板或松抬刹车的瞬间，起动机将快速启动发动机。

汽车怠速起停系统是近年来为适应节约能源、减少汽车排放而发展起来的一项新型汽车技术，目前越来越多车辆配备该系统。怠速起停系统逐步成为了汽车专业教学相关知识体系必备的知识点之一，它的结构原理、系统工作过程、系统型式及它的系统开发过程成为汽车相关专业课程，如《汽车电子控制技术》、《汽车车身嵌入系统开发》等有待与应用发展俱进的补充内容。

目前国内相关课程已经把汽车怠速起停系统的知识加入了课程教学内容，但是相关教学实验必须依托相应的系统台架来完成，抽象地课堂讲述很难让学生们理解其系统工作过程及系统开发过程，而该方面的设备市场上只有基于简单框图讲解的台架系统，还没有基于整个系统实物体系运行的台架，开发能够完成相关怠速起停系统结构原理、工作过程及其系统开发流程的自主教学实验型台架具有紧迫的现实意义。

基于此，常熟理工学院汽车工程学院自主开发了一套可用于教学、科研的怠速起停系统。通过开发、自制怠速起停相关系统的台架，增强了教师对该系统教学的自如应用，提升教师工程实践能力，拟开发自制的汽车怠速起停系统教学实验台架可以完成相关实验，同时自主开发设计型实训项目。该系统还可作为科研设备，在能量回收环节进行二次开发。

二、怠速起停台架的设计方案

一个完整的怠速起停系统台架，包括发动机、怠速起停控制系统、起动机、变速器、万向传动装置、惯性模拟轮以及能量回收发电机等组成。

其中，发动机是整个台架系统的动力源。本台架选取了捷达AJR发动机及其变速机构作为整个台架的动力传递系统。怠速起停控制系统是整个台架的核心部分，主要用来模拟汽车在道路上遇到红灯或堵车时，怠速起停系统启动的实际情况。怠速起停控制系统包括怠速起停ECU、各类模拟开关以及各类传感器、继电器。怠速起停ECU是整个怠速起停控制系统的大脑，用来接收并发出相关指令，控制怠速起停系统的启动或者关闭；各类模拟开关是用来模拟汽车真实工况，譬如熄火、空挡信号等。各类传感器主要用来检测动力系统的信号并传给怠速起停ECU。

三、怠速起停台架在教学科研中的应用

1.怠速起停系统在教学中的应用

怠速起停系统在汽车技术领域的应用已经非常广泛，因此也是汽车服务工程专业和车辆工程专业的教学知识体系必备的知识点。譬如汽车电子控制技术、汽车车身嵌入系统开发、汽车单片机与接口技术等课程应当加入怠速起停系统的内容。可以针对性地开发汽车怠速起停系统结构原理实验（验证性实验）、怠速起停系统节油控制模式及控制方法实验（综合性实验）以及能量回收怠速起停系统设计开发实训。同时，还可以在此台架基础上，进行怠速起停系统的故障检测与诊断实验（综合性实验）。

2.怠速起停系统在科研中的应用

怠速起停作为一门新型汽车技术，其发展日渐成熟。但目前汽车上所采用的怠速起停系统只是满足最基本的起停要求。该系统本身具有极强的开放性，因此在传统怠速起停系统基础上进行二次开发，也是汽车技术的一个重要方向。本次开发的怠速起停台架系统，兼具了能量回收的功能，可以提高汽车的经济性。因此，怠速起停台架系统在科研上，特别是软硬件开发也具有广阔的应用空间。

四、结论

汽车怠速起停系统作为一项节约能源、减少汽车排放而发展起来的新型汽车技术，也逐步成为了汽车专业教学相关知识体系必备的知识点。本次所开发的怠速起停台架系统一方面可以为起停技术相关理论课程提供实验、实训项目，同时能够为教师科研提供一个开放性平台。因此，本台架系统的开发对于汽车类相关专业课程提供了良好的平台，有广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 张颖剑. 汽车怠速启停系统的现状及思考[J].汽车工业研究，2013（3）：47-50.

[2] 胡明明.基于超级电容的汽车怠速起停系统试验研究[D].苏州：苏州大学，2014.

[3] 朱敏慧.马自达智能怠速停止技术[J].汽车与配件，2011（33）：20-21.endprint