摩托车怠速启停系统综述
江门市大长江集团有限公司豪爵研发中心李丽娜
怠速启停技术最早在汽车豪车上应用，如今不少大品牌摩托车也已量产实施。尤其在越南、泰国等东
南亚市场，怠速启停已成为踏板车的标准配置。
以下就该项新技术作一个介绍。
怠速启停系统，英文全称为Idle Stop - Start System，也称AISS，即Advanced Idle Stop&Start （先进 的怠速启停系统）。简单来说，是在不改变驾驶员正常操作习惯的前提下，遇到红灯或堵车车速减到设定值
S
1.发展历程
A£S 应用于摩托车最早起源于本田,2010年本田首次发布搭载AISS+ISG 技术的PCX 车型，经过几次
技术改进，于2018年发布了基于ISG 技术的混动版（加速时ISG 助力）。
国内厂家于2014年开始自主开发,2018年量产运用。
根据车型配置的不同，ISG 搭载车型可分为以下两种配置：
C
①只具备£G 起动/发电功能，无怠速启停（AISS ）；②具备AISS+ISG2.系统构成
社01年发布＜：有怠速滋火功能， ；：无拧注门自动起动功IL I |趾动万式：传统起动电机:
' * . 1
20102018
PCX （18年） 逞动版（ISG 助力）
Smart Dio 50coCARB
2001Crea_Scoopy
PCX （10年）
世界百次搭载AISS ・ISG«术
*
O110 （14年）国内五羊本 田首认搭载AISSHSGS 术
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1…
2.系统构成
怠速启停系统，准确来说是一项功能，大部分动作由Fl ECU 发出操作指令，不是一套系统，故没有专属 零件构成。工作涉及的关键零部件如下：
—体机——起动、发电功能为一体的磁电机（英文全称Integrated Starter and Generator 简称ISG ），也
可称磁电机，
是通过专用控制器使磁电机具有起动和发电功能，能替代传统的起动电机及发电用的磁电机
系统机构。ISG是怠速启停系统的关键部件，使得车辆具备优越的启动性能（低噪音、高转速启动）。但$G并非怠速启停的必要部件，在没有一体机出现前，理论上也有怠速启停功能，但在实际试验中发现重新启动反应困难/噪声过大，不能达到正常使用标准，故最终市面上采用怠速启停系统的车型均已配置—体机。
发动机启停技术越动耒縊
起埶电机
|艮动离台器及齿轮了，
ISO起动及充电系统机构
IS＜3控削器
优点:.
＞髙效（ISGI1接聽动曲釉）
＞高町靠性（无刷电机整动并収消了机械
传动机构）
＞舒适型提高（起动平薫、低噪声）
＞结构优化（更少的装配零件）传统的起动及充电系统机构
发电系统
稳压整流需
鐵电机
ISG ECU——根据发动机的不同工况（转速、霍尔相位信号）精确控制ISG反转或正转。
Fl ECU—控制点火&喷射。
怠速启停分为一体式和分体式两种类型，一体式将FI控制、$G控制、整流控制功能集成到FI ECU上，分体式将FI控制和ISG控制/整流控制功能分开，釆用单独的FI ECUffilSG ECUo
—体式怠速启停构成见右图。I L jsgecu功能
Fll ECU
"irtfFimrJWi
•内置ISG驱动控制功能
■诵功IT J
ISG
•启动时：起动电机功能
•启动后：磁电机功能
•检测曲轴&电机相位功能
©:;
刹车开关
起动开关
各种M部件
怠速启停指示灯
—体式与分体式差异体现如下:
类型—体式分体式
怠速启停模式中
打开油门再启动时间
0.3s〜0.5s
（带ISG停止位置控制）
0.5s〜1.0s
（无ISG停止位置控制）
0.3s〜0.5s
（带ISG停止位置控制）
优点
再启动性好；
将来容易扩展H/V 低成本再启动性好，与一体式相当可与不同FIECU配合使用，易推广
缺点技术难度高；成本高，关键
技术仅少数厂家掌握，不易
降价、推广使用
拉油门再起动时间理
论上会比一体式略差
成本高，需进一步优化，开
发周期长
3.ISG 技术简介
①起动方式差异
传统的起动电机方式与ISG 起动方式的不同点：
1） 结构上ISG 直接驱动曲轴，省却了起动离合器、减速齿轮等机械部件，结构简单、更优化；
2） 控制上，相比传统的起动电机方式JSG 起动方式增加了先反转后正转的控制策略。
S
注：发动机停转时一般都停在阻力较大的压缩行程,ISG 直接驱动曲轴，没有减速机构，如直接正转驱
动ISG，存在ISG 大型化、驱动电流加大等一系列课题。
C
反转
>
IE 转起动
停I 上状态
②ISG 起动控制过程
S
压箱上止点
排气压缩
巫气ISG 正转、神过压羅上止点
rxr 曲■相何
IG OFF 时曲轴停转位置
按起动开关开
始起动
反转控制：因ISG直接驱动曲轴，无减速机构，必须确保能提供足够扭矩的加速度；先反转后正转,ISG到达第一个压缩行程时的距离变长，有助于ISG获得足够的动能（转速提高）克服压缩阻力。
反转控制为ISG技术的核心控制策略，已有相关专利申请。
③ISG阻力扭矩计算
Te=Ti*Kt*Kv
Te：ISG阻力扭矩（起动时发动机阻力扭矩）
Ti：ISG基础扭矩（台架数据）
Kt：ISG扭矩-温度系数
Kv：ISG扭矩-电压系数
1）使用最恶环境（-20o C）下，测出ISG测试品（基础品）能够克服发动机阻力的电压；一实车测试2）根据ISG测试品的扭矩特性，计算Ti、Kt、Kv；
3）按照上述计算公式，计算ISG最大阻力扭矩Te；
4）根据ISG最大阻力扭矩值，重新设计ISG尺寸，使得-20°C下12V时的设计扭矩大于阻力扭矩。
专利号专利名称权利要求
03108426.5
发动机
起动控制装置
1.可以使发动机正反转的起动电机；检测发动机曲轴角的曲轴角检
测机构和控制机构；所述控制机构将所述起动电机驱动之后停止，从
而控制起动电机的驱动、使发动机反转到预先设定于正前的发动机
的压缩上止点和排气阀的开闭动作范围之间的位置。
控制机构构成为：使发动机反转到所述位置之后，进而以小扭矩
驱动所述起动电机，将所述发动机向反转方向赋能。
2.所述控制机构响应发动机起动操作地进行控制。
3.所述控制机构在发动机停止后进行控制。
4.具备检测装置以对所述起动电机通电，电流达到规定值来判断
发动机反转到所述位置。
5.具备检测装置以对所述曲轴角检测机构检测曲轴角的变化，以
该变化的速度下降到规定值来判断发动机反转到所述位置。
200510053
026.3
发动机
起动控制装置
发动机停止后使曲轴反转至规定位置，为下一次发动机起动做
准备.其特征包括：
1.燃料喷射装置「当曲轴达到规定角度喷射燃料。
2.点火装置「在所述燃料喷射后的规定定时给发动机点火。
3.多相交流电机，发挥起动电机和发电机功能。
4.转子传感器「检测多相交流电机的转子位置「输出多个相信号。
5.旋转方向判别单元「根据转子传感器的输出信号判别发动机的旋
转方向。
6.点火和喷射禁止单元「在发动机停止后「在开始反转后切换到正转
前的期间禁止喷射燃料和发动机点火。
①ISG结构
磁电机类别式样传统磁电机霍尔式ISG无霍尔ISG
◎®'越
转子
外径①112①128①118磁极12极12极12极
定子绕线方式
三相12极
Y型绕线、单线并联
三相18极
Y型绕线、3线并联
三相18极
△型绕线线径（mm）01.0①1.1501.0
铁芯厚度12mm22mm25mm
相位检测方式/霍尔（增加部件）定子线圈反电动势触发器形式线圈式霍尔or线圈式线圈式
磁电机冷却方式强制风冷/油冷强制风冷强制风冷/油冷
D相比传统磁电机，为满足起动时的扭矩要求,ISG尺寸要加大，相应发动机需作如下变更：
a.对应ISG安装，箱休、曲轴、风扇等需变更；
b.为减少起动时发动机阻力，缸头需增加减压阀。
4•怠速启停系统工作流程
当遇到红灯或堵车时，车速低于设定值，发动机自动熄火；当驾驶员重新加油的瞬间，启动机快速启动发动机。
具体工作流程如下：
O
S
5•应用场景
1）长时间等红绿灯时
2）城市拥堵时
以10km/h以上车速行驶减速至怠速状态并持续3秒,Fl ECU切断点火使发动机自动熄火；再起步时，转动油门手把加油，发动机即可自动启动，继续行驶。
达到节油、减排、静音启动的目的。
结语
怠速启停系统之于摩托车，鉴于其较高的成本，短期内只有特定市场或国内高端两轮上才会使用。随着开发技术的普及，市场对摩托车行业的利好，才有希望广泛应用与发展。
作者：李丽娜，邮箱：**************,136****9558
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