基于单片机控制的默认关闭发动机启停功能的方法探讨

【摘 要】随着国家对汽车排放标准的不断严苛，为改善城市空气品质，各大汽车厂家纷纷引入发动机启停技术。该技术虽可手动关闭，但发动机每次重新起动时，系统又会自动开启此功能。对于不喜欢此项功能的驾驶员而言，这带来了极为糟糕的用户体验。文章设计一种电路，能够实现该功能默认关闭，且在有需要时可手动开启，在一定程度上提高了驾驶员的驾驶体验。

【关键词】汽车;单片机;发动机启停技术;设计

中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1003-8639（ 2024 ）11-0029-02

Discussion on the Method of Default Shutdown of Engine Start-stop Function Based

on Single-chip Microcomputer Control

【Abstract】With the continuous strictness of national automobile emission standards，in order to improve urban air quality，major automobile manufacturers have introduced engine start-stop technology. Although the technology can be turned off manually，the system will automatically turn this function on every time the engine is restarted. For drivers who don't like this feature，it makes for a very bad user experience. This paper designs a circuit that can realize the default shutdown of the function，and can be manually opened when necessary，which improves the driver's driving experience to a certain extent.

【Key words】automobile;single-chip computer;engine start-stop technology;design

近几年，中国一线城市对新车尾气排放标准持续提升，先后从国Ⅳ跃升至国Ⅴ，再进阶到国Ⅵ。与此同时，为了有效改善城市空气品质并减少汽油能源的消耗，各大汽车生产厂家纷纷在燃油汽车上引入发动机启停技术。

1 问题分析

发动机启停技术具有显著优势，即在较长时间等待红灯时，可通过发动机自动熄火来节约燃油，同时减少长时间怠速产生的尾气排放污染。然而，频繁起动会使汽车出现较为明显的抖动，噪声增大，还会缩短电源系统和起动机的使用寿命，增加使用成本[1]。

在车辆实际使用过程中，大多数驾驶员会在开车前选择手动关闭启停功能，这给很多驾驶员带来了麻烦，甚至严重影响了车辆的使用体验。为此，部分车主通过拆除该系统电源接线使系统功能失效来取消启停功能，也有部分车主使用仪器设备修改系统电脑数据以实现永久关闭该功能。但以上两种方法直接取消了启停功能，当驾驶员需要使用该功能时无法及时开启，因而不能很好地解决问题。

徐杰[2]在《汽车发动机智能启停系统技术研究》一文中提到了对启停系统功能优化建议：限定每次自动停机间隔应超过30s或限定每60s内的启停次数，其具体控制方案需在多个城市进行多路段、多时段的道路试验来制定。该建议在一定程度上改善了驾驶体验，但对于已经出厂的车辆而言，问题并不能得到有效解决。

2 设计思路

车内启停功能开关按键通过触发脉冲信号传输给系统电脑，以实现开启与关闭功能的交替切换。对于每次起动发动机都默认开启该功能的车辆，只需通过电路设计，利用单片机模拟出一个相同的脉冲信号发送给系统电脑即可。基于此，需要设计一块以单片机为控制核心的电路模块。

2.1 模块电源

通过对2017款马自达CX5和2016款吉普自由光车型的了解可知，驾驶员必须在接通点火开关ON挡后，才能通过按键关闭发动机启停功能。因此，选择点火开关的IG电源作为模块的电源。这样，在断开点火开关ON挡时，模块断电，再次接通时，模块通电，可以避免模块在其余时间产生电能损耗。

在汽车的配电盒中，可以使用熔断丝取电器从其他熔断丝获取IG电源，如：燃油泵熔断丝等。熔断丝取电器中有相应的熔断丝安装位置，在模块发生过载时，起到保护作用。熔断丝取电器如图1所示。

2.2 脉冲信号控制

根据电路图可知，部分车型的启停功能开关的工作原理为：触点开关通过将信号线与搭铁线接通时长超过3s，即可实现开与关交替切换启停状态。因此，在接通点火开关ON挡后，使用单片机P0输出口控制MOS管将信号线与搭铁线接通时长4s，便可以实现初次将启停功能关闭。

2.3 故障反馈

本模块在每次接通点火开关ON挡时，单片机会自动模拟开关操作一次，将默认开启的启停功能关闭。考虑到在使用过程中，模块硬件电路或元件的故障导致无法成功关闭启停功能，因此在电路中设计了闭路反馈信号。当未能成功按照程序要求执行时，通过蜂鸣器发出一声“嘀”进行失败提示。

由于成功关闭启停功能时，原车开关位置会有相应的提示灯亮起，所以为了提升使用舒适性，本模块未设置成功提示音。

2.4 控制流程

由于在每次重新接通点火开关ON挡时，汽车发动机都会开启启停功能，而单片机电路具有断电后程序自动复位功能，所以在程序设计时，主程序只需控制MOS管导通一次，且时长达4s，随后进行While无执行指令的死循环，等待下次断电复位即可。程序控制流程图如图2所示。

3 设计面对的问题

本设计能够有效地实现着车后取消默认开启启停功能的目的，为部分不喜欢使用启停功能的驾驶员省去不必要的麻烦。然而，由于是后期加装的控制模块，所以需要对启停功能开关的插头进行改动。如果要实现无损安装，还需要定制三通连接线，且不同车型的插头规格也不同，这为模块的推广使用增加了一定的难度。

本模块的电源是通过熔断丝取电器从其它熔断丝获取，这在一定程度上可能会带来安全隐患，并且对安装的要求较高，从而增加了一定的安装难度。

4 结束语

汽车发动机启停技术的应用，一方面能够节约燃油，另一方面也能减少汽车尾气排放量。虽有诸多好处，但给驾驶员带来的不良体验也不可忽视。既然在车上设置了关闭开关，那么驾驶员也理应拥有设置默认状态的权限，不能强行推广启停功能。本设计在现阶段提供了一种解决措施，然而最根本的改进还是需要汽车生产厂家在汽车出厂时开放启停功能的默认状态设置。

参考文献：

[1] 刘立展. 使用H6汽车智能诊断平台关闭大众2017款迈腾启停系统[J]. 汽车维修技师，2019（5）：124.

[2] 徐杰. 汽车发动机智能启停系统技术研究[J]. 农业装备与车辆工程，2019（6）：90-92.