Mazda CX-5智能怠速停止系统i-stop详解

　　日前，全新进口Mazda CX-5正式引入中国市场。对于这款极具设计美感的城市跨界SUV而言，最大的卖点有便是两个。其一是开创性的前端化综合技术——“创驰蓝天技术(SKYACTIV)”，其二便是马自达自主研发的“智能怠速停止系统“i-stop”。

　　对于“创驰蓝天技术”技术，在很多媒体报道上都能看到比较详尽合理的描述;而对于马自达的智能怠速停止系统“i-stop”，能够做到知其然，并知其所以然的媒体就不多了。很多人，都在技术上将“i-stop”系统和“Stop&Start”发动机启停系统相提并论，其实认真剖析下来便能发现，“i-stop”系统和“Stop&Start”发动机启停系统在原理上其实有很大的出入。　

　　“i-stop”技术

　　“i-stop”最早是在2008年的“Eco-Products环保产品展”上公开露面的，其名称的含义是i-stop的“i”表示“idle”(怠速停止/发动机空转)、“intelligent”(智能)和“I”(我)，同时体现了“I stop”(我会怠速停止、关注环保)的含义。是马自达自主研发的智能怠速停止系统。和“Stop&Start”发动机启停系统最大的区别就在于，“i-stop”并不是依靠电动启动机来重新启动发动机，而是世界首次采用预先控制活塞停止位置的电控技术，在发动机重新点火的初始阶段即通过燃料喷射进行燃烧来重新启动发动机的节能技术。　

　　在一般情况下，只要发动机在怠速运转状态下熄火5秒钟以上，就可以获得节能效果。根据测算，2.0升排量车型，当变速箱挂在D挡，在打开空调的状态下怠速运行10分钟，消耗的燃油约为0.26升。按照每天累计怠速运行10分钟计算，“i-stop”系统每年将为车主节省约700块钱的燃油费。同时，每年减少的二氧化碳排放量相当于16棵杉树的吸收量。　

　　一般情况下，发动机启动时，由于需要点火，并且需要给启动电动机供电，车载蓄电池的放电电流将会瞬间达到峰值。频繁重启发动机的话，将会使得车载蓄电池频繁地大电流放电，如此一来，蓄电池的寿命会大大降低。由于“Stop&Start”发动机启停系统的原理是依靠电动机来重启发动机，因此在发动机重启过程中，车载蓄电池必须大电流放电，所以，配备了“Stop&Start”发动机启停系统的很多车型，其车载蓄电池的使用寿命在两年左右。　

　　而“i-stop”系统的发动机重启原理则完全不同。当变速箱挡位挂在D挡，驾车者踩下刹车，且CX-5完全停止的时候，引擎控制系统会切断发动机的供油，使得发动机完全停止，发动机怠速降为0;这个时候“i-stop”系统就会根据4组活塞静止时的状态，选定其中一个活塞相位角最理想的气缸备用——由于活塞最理想的相位角是90度，因此该气缸内活塞的相位角必须介于40度至100度之间。系统会打开这个气缸的节气门，让新鲜空气进入气缸内，将缸内废气完全排出。一旦驾车者松开刹车，“i-stop”系统就会立即通过引擎控制系统发出指令，对刚才选定的气缸喷油并点火，从而在起步瞬间榨取最大扭矩。由于在此过程中，蓄电池的功能仅仅是点火，因此，“i-stop”系统不会对蓄电池的寿命造成不良影响。　

　　另外，由于是直接点火，“i-stop”系统仅需0.35秒便可重启发动机，这个速度要比其他同等技术快两倍，而且重启过程没有接缝，更加安静平顺，甚至让驾车者都难以察觉。

　　可能有人会有这样的疑问——如果遭遇长时间堵车，“i-stop”系统频繁运作，而在此期间内，诸如车载空调和车载音响之类的车载电气系统长时间保持运转的话，可能会导致蓄电池亏电，从而使得发动机无法顺利启动。

　　对于这种极端情况，马自达的工程师们也考虑得比较充分。“i-stop”系统可在不同驾驶条件下自动调整怠速停止时间。同时配备有蓄电池电压监测功能，如果发现车载蓄电池亏电，哪怕是在司机踩着刹车的静止状态下，“i-stop”系统也会强行启动发动机，带动发动机为蓄电池充电。　　

　　此外，为了进一步提高“i-stop”的频率，工程师们还为“i-stop”系统配备了一个小型DC-DC变频器。可为高性能电池传感器和电装部件提供稳定的电压，从而延长电池的使用寿命。

　　看了以上介绍，某些东北的朋友可能会对“i-stop”系统嗤之以鼻，其理由就是，在冬季的极寒条件下，发动机重新启动非常不易。对于此，马自达的工程师也有所考虑，当外界气温低于零下10度时，“i-stop”系统将完全休眠，以保证寒冷气候下发动机维持必要的工作温度;同理，在发动机与变速箱未达到理想工作温度时，“i-stop”系统也不会启动。

　　当发动机停止时，传统自动变速箱的机械油压泵也跟着停止，并解除与起步用离合器的连结，这么一来，发动机在重启后，车辆也无法迅速起步。马自达公司在“i-stop”系统里设计了一个电动油压泵，当发动机引擎重启后，电动油压泵会辅助机械油压泵动作，直到机械油压泵的油压恢复正常后才会停止。这样的设计保证了CX-5在起步方面依旧表现出色。

　　最后，来自重庆的朋友可能还想问最后一个问题，那就是发动机怠速停止后，刹车系统的真空助力也就消失了，在平地上，这个问题还不算很严重，如果是在山城重庆，车子停在坡上，单靠脚踩是无法刹住车的。很庆幸，这个问题马自达的工程师也想到了。为了防止在发动机停止状态下，CX-5在斜坡上遛坡，“i-stop”系统还搭载了自动刹车起步辅助装置，该装置可以保证发动机熄火状态下刹车系统的真空助力。然而，为了保证绝对的安全，如果坡度超过8度，“i-stop”系统便进入休眠状态，不会干涉发动机运行。

　　以上便是关于马自达自主研发的“i-stop”智能怠速停止系统的详细介绍。可以看出，这套系统的设计诉求是为了节能，系统的动作相当迅速，而且充分考虑到了安全性和可靠性。