沃爾沃B4204T11發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理（六）

王卓

二、發(fā)動機(jī)自動啟動停止

（一）系統(tǒng)說明

1.概述（如圖83所示）。

發(fā)動機(jī)自動啟動/停止系統(tǒng)具有節(jié)能的功能，旨在降低燃油消耗，繼而有助于減少廢氣排放。車輛在行車期間停止，排擋桿切換為空擋，并松開時，該功能自動止動發(fā)動機(jī)。例如，該系統(tǒng)設(shè)計用于交通擁堵或者在遇到紅綠燈時。之后，發(fā)動機(jī)在自動停止（等待模式）止動，在再次踩下離合器踏板時重新啟動（自動啟動）。之后，只需接合擋位，繼續(xù)行程即可。在配備自動變速器的車輛中，發(fā)動機(jī)會在踩下制動踏板時停止，在放開制動踏板時重新啟動。在自動停止期間，汽車中所有常見的系統(tǒng)，例如，車燈、收音機(jī)等，正常工作，除了某些設(shè)備性能可能臨時下降。例如，氣候控制系統(tǒng)的風(fēng)扇或者聲音系統(tǒng)的音量。位于通道式控制臺中的開/關(guān)按鈕表示車輛具有發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能。按鈕符號依不同的車型年份而有所差異，如圖84所示。配備ECO定速的車輛可能有未帶有啟動/停止功能的DRIVe按鈕。在使用鑰匙啟動發(fā)動機(jī)時，系統(tǒng)自動啟動。駕駛?cè)丝稍陂_/關(guān)按鈕的綠燈亮起時注意到這點(diǎn)。在某些情況下，可能需要臨時解除發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能，這部份可通過開/關(guān)按鈕完成。發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能關(guān)閉，直至使用按鈕再次啟動，或者直至下一次使用鑰匙啟動發(fā)動機(jī)。

┃圖83

┃圖84

在某些情況下，文字信息出現(xiàn)在顯示幕上。文字信息顯示此功能是否接合，在某些情況下，向駕駛員提供協(xié)助，并顯示任何功能錯誤。發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能是一個分配系統(tǒng)，在某種程度上，由組件控制模塊監(jiān)測。對于不同的功能，混合許多模塊和組件。

◆發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）

◆中央電子模塊（CEM）

◆駕駛員信息模塊 （DIM）

◆制動控制模塊（BCM）

◆信息娛樂控制模塊（ICM）或信息娛樂主機(jī)（IHU）

◆氣候控制模塊（CCM）

◆安全輔助系統(tǒng)（SRS）模塊

◆燃燒預(yù)熱器模塊（CPM）

◆動力轉(zhuǎn)向控制模塊（PSCM）

◆方向盤角度傳感器模塊（SAS）

◆拖車模塊（TRM）

◆駐車制動模塊（PBM）

發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）與中央電子模塊（CEM）包含主要的功能。該系統(tǒng)也包含下列組件：

◆蓄電池（主蓄電池）及蓄電池繼電器（主蓄電池）

◆帶有輔助蓄電池繼電器的輔助蓄電池

◆啟動機(jī)

◆主蓄電池保險絲盒及保險絲和蓄電池二極體

◆蓄電池監(jiān)控模塊（BMS）

◆電動油泵（EOP）

◆電動駐車制動 （EPB）

系統(tǒng)具有兩個蓄電池：蓄電池（主蓄電池）和輔助蓄電池。對于使用鑰匙正常啟動，僅使用蓄電池（主蓄電池）。在除了自動啟動以外的所有時間，蓄電池管理車輛的整個電源。在自動啟動期間，電氣系統(tǒng)通過兩個繼電器重新連接，以便輔助蓄電池接管車輛所有耗電裝置的電源，啟動機(jī)除外。

發(fā)動機(jī)自動啟動/停止系統(tǒng)在某些條件下可操作。

發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）以及中央電子模塊（CEM）偵測并保存有關(guān)可能阻止發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能的原因和在對應(yīng)的系統(tǒng)區(qū)域自動停止模式導(dǎo)致系統(tǒng)要求自動啟動的原因之信息。

注意！ 以下情形僅適用于配備自動變速器之車輛： 在正常鑰匙啟動與自動啟動期間，電氣系統(tǒng)通過兩個繼電器連接，使輔助蓄電池取代所有車輛耗電裝置之電源供應(yīng)，由蓄電池（主蓄電池）供電的啟動機(jī)除外。若組件故障，啟動功能僅可通過主蓄電池完成，并于其后供應(yīng)整個電氣系統(tǒng)和啟動機(jī)。

（二）設(shè)計

1.概述

發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能是一個分配系統(tǒng)，在某種程度上，由組件控制模塊監(jiān)測。之后，對于不同的功能，混合其他許多模塊和組件。

2.發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）

發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）是此功能的主模塊。對于發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM），該功能中包含下列組件：

◆繼電器啟動機(jī)

◆啟動機(jī)

◆蓄電池繼電器（主蓄電池）

◆輔助蓄電池繼電器

◆冷卻液泵繼電器

◆冷卻液泵

◆空擋位置傳感器

◆離合器踏板開關(guān)B

◆真空壓力傳感器

◆發(fā)電機(jī)（GEN）

◆加速踏板（AP）位置傳感器

◆停車燈開關(guān)

◆制動踏板開關(guān)

◆制動壓力感測器

（1）僅限沒有燃燒預(yù)熱器模塊（CPM）的車輛。

（2）僅手動變速器。

（3）在V40車系中這些是合并成一個單一的零件。

3.中央電子模塊（CEM）

對于中央電子模塊（CEM），該功能中包含下列組件：

◆變換離合器踏板 （僅手動變速器）

◆輔助蓄電池

◆蓄電池監(jiān)測傳感器

◆中央電子模塊（CEM）監(jiān)測輔助蓄電池的電壓和SoC，并充電

4.駕駛員信息模塊 （DIM）

對于駕駛員信息模塊（DIM），包含顯示指示燈和文字信息的功能。

5.制動控制模塊（BCM）

制動控制模塊（BCM）發(fā)送有關(guān)車速和狀態(tài)ABS控制之CAN信號至發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）。如此可讓發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）計算正確速度并在ABS控制期間封鎖自動啟動/停止發(fā)動機(jī)功能。BCM亦可發(fā)送當(dāng)前制動壓力之相關(guān)信息，其為使發(fā)動機(jī)可在自動停止模式中運(yùn)轉(zhuǎn)的控制參數(shù)之一。

6.信息娛樂控制模塊（ICM）/信息娛樂主機(jī)（IHU）

在配備有Premium Sound的車輛上，在車輛處于自動停止時，由于對音響系統(tǒng)的放大器有功率限制，所以，聲音可能受到影響。在播放動態(tài)內(nèi)容時，這可能表現(xiàn)為音量變動，和音量降低，例如許多低音的音樂。

7.氣候控制模塊（CCM）

對于恒溫控制模塊（CCM），該功能中包含下列組件：

◆發(fā)動機(jī)自動啟動/停止的開/關(guān)按鈕

◆濕度傳感器

◆電動冷卻液泵，連接至發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）

車輛自動停止時，恒溫控制模塊（CCM）會繼續(xù)調(diào)節(jié)恒溫控制系統(tǒng)及其他功能，但有些許不同。在蒸發(fā)器溫度升高和釋放潮濕空氣時，如果有起霧的風(fēng)險，風(fēng)機(jī)速度減緩，以便降低能耗、音量和吹向擋風(fēng)玻璃的氣流。關(guān)閉加熱式后擋風(fēng)玻璃和加熱式座椅功能，以減少能耗。但是，由于沒有注意到短時間的脫離，所以，通過按鈕中的二極體無法看出功能已經(jīng)解除。在車輛自動啟動時，為了使恒溫控制模塊能夠向乘客車廂提供熱量，會啟動一臺電動冷卻液泵，以便循環(huán)冷卻液。泵與配備駐車加熱器或輔助加熱器之車輛上配備的類型相同。在自動停止期間，如果乘客車廂有熱量需求，恒溫控制模塊（CCM）會要求發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）啟動冷卻液泵。在配備駐車加熱器或者輔助加熱器的車輛上，有使用燃油加熱器的現(xiàn)有冷卻液泵。之后，發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）會將要求傳送至燃燒預(yù)熱器模塊（CPM），其啟動泵。如果擋風(fēng)玻璃有起霧的危險，恒溫控制模塊（CCM）可以阻止自動停止，或者在自動停止期間，要求發(fā)動機(jī)啟動。起霧的概率是以濕度感測器的信號計算。如果溫度過高于設(shè)定的溫度，恒溫控制模塊（CCM）可以阻止自動停止，或者在自動停止期間，要求發(fā)動機(jī)啟動。啟動發(fā)動機(jī)之要求傳送至發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）。

8.安全輔助系統(tǒng)（SRS）模塊

安全輔助系統(tǒng)（SRS）模塊會傳送CAN信號至發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM），說明駕駛員的安全帶是否扣好。這是為了確保在駕駛員安全帶沒有扣好時，發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）可以阻止發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能，和在發(fā)動機(jī)自動停止時取消該功能。

9.燃燒預(yù)熱器模塊（CPM）

某些市場，和作為配件。燃燒預(yù)熱器模塊（CPM）從發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）接收CAN信號，以便啟動冷卻液泵。這是為了在車外溫度低于+16℃時，在氣候控制系統(tǒng)中循環(huán)冷卻液。

10.電動轉(zhuǎn)向控制模塊（PSCM）

電動轉(zhuǎn)向控制模塊（PSCM）從發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）接收CAN信號，關(guān)閉泵電機(jī)，從而降低自動停止過程中的能耗。

11.駐車制動模塊（PBM）

駐車制動模塊（PBM）可發(fā)送車輛縱向加速度信號。若前方角度超過14%，駐車制動模塊（PBM）會封鎖自動停止功能，使車輛不會開始向前轉(zhuǎn)動。

12.其他元件

◆蓄電池（主蓄電池）及蓄電池繼電器（主蓄電池）

◆帶有輔助蓄電池繼電器的輔助蓄電池

◆啟動機(jī)

◆主蓄電池保險絲盒及保險絲和蓄電池二極體

◆電動油泵（EOP）

（1）蓄電池（主蓄電池）和輔助蓄電池（如圖85所示）。

┃圖85

除了一般的蓄電池（主蓄電池），車輛也配備有輔助蓄電池。輔助蓄電池的任務(wù)是，在啟動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，在自動啟動期間，向車輛主要的耗電裝置供電。蓄電池（主蓄電池）（如圖86中6所示）和輔助蓄電池（如圖86中1所示）都有自己的主開關(guān)繼電器：蓄電池繼電器（主蓄電池）（如圖86中4所示）和輔助蓄電池繼電器（如圖86中2所示）。在自動啟動期間，電氣系統(tǒng)通過這兩個繼電器重新相連，以便蓄電池（主蓄電池）只給啟動機(jī)的回路供電且輔助蓄電池給車輛剩余耗電裝置供電。發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）控制這兩個繼電器。

在啟動順序中，啟動機(jī)啟動和搖動發(fā)動機(jī)時，啟動機(jī)消耗高電流。這迅速（大約300ms內(nèi)）在電氣系統(tǒng)中建立很高的電壓降。例如，這一電壓降可能導(dǎo)致控制模塊重新啟動（重設(shè)）和車燈開始閃爍。為了防止低電壓流入車輛的其他電氣系統(tǒng)，在啟動順序中，啟動輔助蓄電池。這是車輛中唯一使用輔助蓄電池的場合。圖87中的影像顯示這一簡短順序的示例。

┃圖86

┃圖87

兩個蓄電池均為AGM型（如圖88所示）。

輔助蓄電池由兩根70A保險絲保護(hù)；一根位于整體式繼電器/保險絲盒（如圖88中1所示）中，另一根位于輔助蓄電池（如圖88中2所示）旁邊。由于輔助蓄電池和整體式繼電器/保險絲盒之間的電線可以從蓄電池（主蓄電池）提供（連接的輔助蓄電池繼電器）和從輔助蓄電池提供，所以，有兩根保險絲，防止其在發(fā)生碰撞時損壞或起火。

（2）啟動機(jī)（如圖89所示）

配備自動啟動/停止發(fā)動機(jī)車輛上的啟動機(jī)效果異常大于正常。啟動機(jī)含有電磁線圈，而非永久磁鐵。含有永久磁鐵的啟動機(jī)可產(chǎn)生200～300r/min的速度，而含有電磁線圈的啟動機(jī)可產(chǎn)生500～600r/min的速度。含有電磁線圈的啟動機(jī)并無速度上限，只要有接收電流，其速度就會持續(xù)提升。如果駕駛員在發(fā)動機(jī)啟動前松開離合器踏板，則更強(qiáng)大的啟動機(jī)可降低發(fā)動機(jī)意外停轉(zhuǎn)的風(fēng)險。該啟動機(jī)的尺寸設(shè)計令其可比無發(fā)動機(jī)自動啟動/停止功能之車輛上的啟動器多處理3～5次啟動。

（3）主保險絲盒及保險絲和蓄電池二極體（如圖90所示）

主保險絲盒位于進(jìn)氣室的冷氣區(qū)，并包含與啟動/停止相關(guān)的繼電器與保險絲，以及一個蓄電池二極體。主保險絲盒分為前后兩個部分。前部包含與啟動/停止相關(guān)的組件。

在配有啟動/停止的車輛上，許多其他的保險絲已由發(fā)動機(jī)室中的繼電器/保險絲盒移至進(jìn)氣室中的主保險絲盒。

（4）二件式的主保險絲盒的圖像前部（如圖91所示）

注意！ 在維修時，切勿混合各終端上的配線位置。

（5）二件式的主保險絲盒的圖像后部（如圖92所示）

┃圖88

┃圖90

啟動機(jī)的保險絲與主保險絲盒的保險絲均位于蓄電池端子上。

（6）蓄電池二極體

自動停止后，發(fā)動機(jī)自動啟動期間，在啟動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果輔助蓄電池?zé)o法向車輛的耗電裝置提供足夠的電源，蓄電池二極體用作安全功能。如果蓄電池回路與車輛其他耗電裝置之間的電壓差超過 0.4V（在+20℃），蓄電池二極體會打開（導(dǎo)線），并在自動啟動期間，向車輛的其他耗電裝置供電。在自動啟動期間，出于某種原因，導(dǎo)致輔助蓄電池沒有電壓供應(yīng)時，會發(fā)生這種情況。這可能在短時間內(nèi)使電氣系統(tǒng)產(chǎn)生一個很大的電壓下降，并可能導(dǎo)致例如車燈閃爍等的現(xiàn)象。

（7）電動機(jī)油泵

在配備自動變速器的車輛中有一個電動機(jī)油泵。該機(jī)油泵的任務(wù)是確保在變速器控制模塊（TCM）的要求下，發(fā)動機(jī)之自動啟動/停止期間能維持正確的壓力與流量。該機(jī)油泵提供不同版本且具有不同位置，取決于自動變速器之型號。

┃圖91

┃圖92

（全文完）