2 起停技术在依维柯车型上的应用案例
    作为轻客行业的领航者，南京依维柯一直热衷于节能减排方面的研究。对于起停系统，也进行了功能样车的搭建和测试。
    2.1功能样车搭建
    南京依维柯在其POWER DAILY2014（简称PD2014）款车型上搭建了功能样车，用于评估和演示起停功能。南京依维柯PD2014款装配的是SOFIM国N 2.8 L的发动机，最大功率为100 kW/3 600 r/min 、最大扭矩为320 Nm/l 800 r/min，配IVECO2830.5的5档变速器。加装起停系统主要部件有MicroAutoBox（简称MAB ）、继电器盒、触摸显示屏和蓄电池传感器（EBS）。  MAB是整个起停系统的控制单元，它通过CAN总线读取整车的车速、发动机转速、制动、离合器、门状态、压缩机状态、发动机运行状态、瞬时油耗和发动机水温等信息，通过LIN总线读取蓄电池状态。MAB通过一定算法去控制启动继电器和停机继电器。整车所有信息均在显示屏上显示出来。整个控制系统如图5所示。

    MAB在功能样车上作为一个单独的电控单元，可以通过计算机对其进行标定。MAB具有实时软件接口（简称RTI）和控制桌面。RTI桥能够控制MAB硬件中每个输入输出接口的逻辑，如A/D、CAN线、LIN线、数字信号输入和输出。控制桌面用于在线标定。该项目中，需要两路CAN总线通道，一路LIN总线通道，两路数字输出和一路数字输入。所有的I/O信号全部接入继电器盒，包括发动机启动继电器、关机继电器和通信接口等。它为MAB提供CAN和LIN线接口，并给EBS和通信接口提供驱动电路。使用一个专用电池为继电器盒提供电源，并由一个安全开关控制。继电器盒中有一些选择开关，可以提供5V和12V两种电源。
    蓄电池传感器（EBS ）被用于确认整车蓄电池的电流、电压和温度，通过特殊的蓄电池状态算法推算出充电状态（SOC ）、功能状态（SOF ），相关信息通过LIN线传输到MAB中。该蓄电池传感器是1-fit-all型，是一种能够适应各种蓄电池的智能传感器。它安装于蓄电池负极，不会改变整车电源线束的安装。
    触摸屏是功能样车中重要的人机交互部件。从屏幕中能迅速读取起停系统的运行状态和整车参数，可以为不同试验设定不同的技术参数，并显示和记录试验数据。触摸屏中开发了足够的应用程序用于整车测试。触摸屏的COM端口可以直接用于CAN2.0A通信，LAN端口用于下载设计应用接日，USB端口用于输出记录的测试数据。
    为了实现自动起停功能，必须改制整车线束，加入两个继电器（发动机启动和发动机停机）。发动机启动继电器中常闭引脚接到整车的启动继电器，常开引脚接到整车的蓄电池。一旦MAB输出高电平，发动机启动继电器接通蓄电池和原车启动继电器，发动机立即启动。如果MAB发生任何故障，驾驶员仍能正常启动车辆。发动机停机继电器联接到整车的F48熔断丝（发动机电控单元的钥匙信号）。F48熔断丝连接发动机停机继电器的常闭端。如果MAB损坏，发动机仍能正常运行。功能样车上装配了一个紧急开关，用于控制起停系统的供电电源。当断开该开关时，功能样车就没有起停功能。修改后的整车原理图如图6所示。

    2.2起停软件的开发
    应用软件分为4个模块：起停使能计算、运行状态机（state machine）、集成软件（HMI）和I/O接口。每个模块都包含几个小模块。起停系统中输入应用软件的信号有制动踏板信号、离合器信号、车速、发动机转速、水温、蓄电池SOC、门状态、空调压缩机运行状态、发动机运行状态、起停开关。起停功能核心算法是在Simulink环境下用有限元技术仿真出来。起停使能计算模块决定了起停功能能否被激活。发动机自动停机和启动的条件是当前的水温高于设定保护温度、所有车门全部关闭、空调压缩机没有运行、蓄电池的SOC值高于门限值、起停开关接通、当前车速为0、变速器处于空档状态。如果以上所有的条件均满足，驾驶员按如图7所示的步骤进行操作，发动机能够自动起停。该操作为驾驶员遇到红灯的常规操作，并没有因为加入了起停系统而改变驾驶员的驾驶习惯。

    运行状态机是起停系统的核心算法，它根据驾驶员的操作和车速，判断输出启动请求和停机请求，同时计算出发动机停机次数、停机时间等信息，发送到集成软件模块。集成软件模块接收到总停机时间的信号，计算出总的节省油耗、节油率并转化为CAN总线信号。所有的CAN总线信号信息可以在触摸屏上显示出来。集成软件模块接收到触摸屏上进行的数据标定值，如车速限制范围、起停开关状态等。I/O接口模块用于输入和输出信号。这个模块通过LIN线接收蓄电池传感器信号，通过CAN总线接收整车信号，并分配到其他模块。启动请求信号和停机请求信号被传输到继电器盒去控制起停继电器。
    电源开关控制触摸屏的供电电源。初始化后，触摸屏进入主界面，上面会显示整车的一些重要信息，如车速、制动状态、离合器状态、油耗信息、蓄电池信息、整车行驶状态、节油比率等。用户通过主界面下方的按键可以选择不同的工作环境。“参数设计”环境内，可以标定起停功能的门限值：水温限值、最低车速限值、SOC门限值。适时数据界面内能够显示当前整车的发动机转速、车速，并记录每次测试时的数据。软件集成模块能将发动机的状态转发到触摸屏中，用户可以清楚观察到发动机所处的状态，起停功能能否适用。此人际交互界面能够读取、记录和存储起停系统的测试数据，如节油率、总的停机时间、运行里程等。MAB通过独立的CAN总线传输这些数据，与整车的CAN总线分开。
    2.3起停软件的测试
    为了确定起停系统的功能，我们在苏州的真实城市道路和郊区道路进行测试。为了试验的安全性和有效性，所有的测试均是在工作日的非上下班拥堵时候进行。具体道路条件见表1。

    为了保证数据的准确性，每次道路试验均是同一个驾驶员在非拥堵时候连续进行两次。遇到红绿灯无需刻意停车，视正常开车习惯和路况而定是否停车。两次城市路况测试时，总的停机时间是1343s，比两次郊区路况的停机时间多了261s。因为城市路况的总油耗稍微高一点，所以两种道路下的节油率是很接近的。城市路况平均车速比郊区路况的平均车速低了29%，所以城市路况的总油耗会高。具体数据见表2。

    3 结束语
    起停系统的节油贡献已获得认同，部件产业化的主要供应商是博世、法里奥等国际汽车电子产品大企业，而我国车企和零部件企业在这方面的技术储备并不理想，若在起停系统的关键零部件方面长期“受制于人”，成本原因肯定仍会制约对该技术的应用推广，特别在商用车领域。

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