浅谈乘用车起停技术的应用开发

张志平　王恒

摘 要：本文详细介绍了乘用车发动机怠速起停技术的原理、零部件组成及作用。通过对起停功能开发过程起停系统的硬件组成、起停系统的软件原理、逻辑策略及人机界面要求等研究，明确起停系统的前期开发时的技术方案及思路。

关键词：发动机怠速起停；技术方案；功能开发

1 起停系统简介

发动机怠速起停系统简称STT系统（Engine Start-stop System），原理是整车通过控制策略实现发动机自动熄火、重启，即当车辆处于发动机怠速工作情况时（如等红灯，短暂停车等），起停系统将自动关闭发动机，再次起步时，起动机自动运转带动发动机快速起动。

故STT起停系统可通过怠速停机降低燃油消耗，且在拥堵路段中节能优势明显，同时也可降低CO2排放，低碳环保。

面对国内日益严苛的排放、油耗标准法规，具有降油耗、减排放作用的起停系统越来越多地被应用于新品车型上，目前市场上国内自主品牌吉利、长城、长安等注销车型均已配置STT起停系统。

2 STT起停系统硬件组成

主要零部件及要求：

2.1 ECU模块

集成起停功能的ECU模块，是STT起停系统核心控制单元。

2.2 增强型起动机

为了满足频繁的起停要求，整车需采用大幅度提升使用寿命和起动次数的增强型起动机，同时要优化起动机快速启动能力，增强电机功率。

2.3 高效智能发电机

起停系统起动机的频繁使用，电池的耗电量较大且需快速充电，所以选用高效智能发电机。高效智能发电机通过ECU可以控制发电机发电的时机、发电量等，既能给蓄电池快速充电，又可保证使整车用电需求。

2.4 仪表

主要为开发有起停标识显示功能的仪表模块。

2.5 深度放电蓄电池

车辆频繁起动及频繁电池充放电的工况需要，起停系统需采用深度放电蓄电池，需具备高起动放电能力、更好的深循环性能以及较长的使用寿命。

2.6 DC/DC 转换器

主要功能为起停起动时将不稳定的7-14V的直流电压转换成稳定的12V电压。

2.7 制动真空度传感器

主要用于判断真空助力器内的真空度。

2.8 电源管理系统

增加电池传感器，检测电池的状态（电压，电流和电池电量等）。

2.9 其他专用件

根据本起停系统开发了其他相关专用件如起停主开关总成、引擎盖接触开关、空挡位置传感（用于MT车型判断档位是否在空挡）等。

3 起停系统软件原理

STT起停系统中，与起停相关的逻辑信号需直接接入ECU或通过CAN通讯转发给ECU，起动机则由ECU控制，原理图见图1。

4 起停系统逻辑方案

4.1 起停系统设计目標

人机接口：自动起/停能够符合驾驶员的实际意愿，驾驶员可清楚地预测能否执行起停，驾驶员可及时获知起停系统出现的故障，驾驶员可随时执行关闭起停功能的操作。

性能：平稳停机（NVH），快速起动， 尽可能高的节油率，尽可能低的排放。

安全性：需避免由于增加起停功能而可能造成的严重故障后果。

4.2 起停状态定义

依据起停系统工作过程中可能出现的各种工作状态，对起停系统功能控制辑进行划分，并通过一定的关系串联起来，形成如下起停状态关系图2。

4.3 起停系统判断条件说明

4.3.1 起停系统停机触发判断条件，见表1

4.3.2 非驾驶员意愿重启判断条件

该功能主要判断车辆使用安全及其他功能需求。

5 STT起停系统仪表显示

起停控制系统的人机界面，主要包含起停主开关和起停指示灯。起停主开关用来开启或关闭起停功能，起停指示灯用来提示驾驶员当前起停功能的工作状态，由起停系统状态灯（绿色）和起停系统警告灯（黄色）组合进行指示，指示灯对应的起停功能工作状态见表3。

6 结语

本文对STT起停系统从硬件组成、软件原理设计、起停逻辑判断、人机交互等关键部分进行研究、归纳，为新车型起停系统的应用开发过程提供更明确的技术路线及

方案。

参考文献：

[1]余志生.《汽车理论》[M].北京：机械工业出版社，2006.

[2]李琳，陶立东，任维华.start-stop起停系统及控制策略优化研究.轻型汽车技术，2014（8）.

[3]刘巨江，吴坚等.起停系统控制策略开发及试验研究[J]，车用发动机，2012（6）：15～18.