沃爾沃B5254T12發動機ECM功能與原理（三）

浙江/王宇超

（四）機油監測

1.概述

如圖10 所示組件用于機油監測：

◆機油油位/ 機油溫度傳感器（7/166）

◆發動機控制模塊（ECM）（4/46）

◆駕駛員信息模塊（DIM）（5/1）

該傳感器通過駕駛員信息模塊（DIM）告知駕駛員需要加注機油。

2.探測機油油位

傳感器整合的電子裝置利用測得的機油溫度值計算機油油位。為計算出正確的機油油位，必須把某些情形下，比如在斜坡上、轉彎或類似情形下行駛時可能發生的油底殼中暫時的機油油位變化包括在計算當中。發動機控制模塊（ECM）使用機油油位傳感器信號以及車速信號和負載信號等其他一些參數來進行這些計算。

┃圖10

┃圖11

（五）渦輪增壓器（TC）控制系統（如圖11 所示）

1.增壓控制

進氣歧管中的增壓壓力經由廢氣閘板閥來控制，后者有一個壓力盒（如圖11 中1），壓力盒受到渦輪增壓器的壓力作用（如圖11 中2）。發動機控制模塊（ECM）（如圖11 中8）經由節氣門單元（如圖11 中3）、發動機負載、爆震等的節氣門位置傳感器來接收關于當前節氣門位置的信息。這會影響所允許的增壓壓力。增壓壓力由增壓壓力傳感器（如圖11 中9）測量。控制模塊使用渦輪增壓器控制閥（如圖11中4）來控制增壓壓力，后者控制廢氣閘板閥的壓力，以便能夠針對所需要的壓力來調整控制。

2.渦輪控制閥

在壓力上升時，廢氣閘板閥的壓力盒會受到影響。在增壓壓力增加到最大允許值時，廢氣閘板閥打開，有些廢氣就會通過渦輪增壓器的渦輪轉子，從而限制增壓壓力。渦輪增壓器（TC）的控制連續地由發動機控制模塊（ECM）調節。在允許有較高增壓壓力時，控制模塊會進一步打開渦輪增壓器（TC）控制閥。一些影響廢氣閘板閥壓力盒的增壓壓力被釋放回進氣歧管。這就會降低控制壓力，廢氣閘板閥稍后會打開，增壓壓力就會增加。因為控制模塊使用來自增壓壓力傳感器和溫度傳感器的信號來計算增壓壓力，在高海拔和不同溫度下行駛時，會自動對增壓壓力控制進行補償。結果，發動機動力不會明顯受到空氣密度或溫度的影響。發動機控制模塊（ECM）可以診斷渦輪增壓器（TC）控制功能。如果進氣歧管出現超壓（渦輪壓力），在快速釋放油門時，就會產生增大的壓力，并可能產生噪聲（脈動）。釋放閥（如圖11 中7）的功能是將這一壓力導回渦輪增壓器的進氣側來限制這種噪聲。該閥門是一種機械式的釋放閥（泄壓閥）即根據濾膜（直接受壓力差異的影響）以及超壓調整活塞的原理。

因為所控制的壓力已經由空氣流量傳感器（如圖11 中6）測量，壓力不可以釋放到大氣中，而是重新回到空氣流量傳感器和渦輪增壓器之間。

（六）定速巡航控制功能的控制（不適用于自適應定速巡航控制）（如圖12 所示）

在控制定速巡航控制功能時使用以下組件：

┃圖12

◆發動機控制模塊（ECM）（4/46）

◆方向盤模塊（SWM）（3/130）（定速巡航控制按鈕）經由LIN 通信與中央電子模塊（CEM）（4/56）進行通信

◆制動控制模塊（BCM）（4/16）（制動踏板狀態，速度信號）

◆駕駛人信息模塊（DIM）（5/1）（定速巡航控制燈）

◆變速器控制模塊（TCM）（4/28）（定速巡航控制啟動/未啟動，排擋桿在“P”或“N”位置）

◆電子節氣門單元（6/120）

◆停車燈開關（3/9）

若要啟動定速巡航控制，必須使用“CRUISE”（定速）按鈕打開該功能。在駕駛員信息模塊（DIM）中有一盞燈會啟動。定速巡航控制此時便處在所謂的“備用”模式。駕駛員按下SET+鍵或SET-鍵啟動功能。于是一信息經由LIN 通信傳送至中央電子模塊（CEM），它進而在CAN 網絡上將信號傳送至發動機控制模塊（ECM）。發動機控制模塊（ECM）控制節氣門角度，這樣就可以使用來自制動控制模塊（BCM）的車速信號來維持恒定的速度。變速器控制模塊（TCM）亦經由控制區域網絡（CAN）接收到表明定速巡航控制已啟動的信息，這樣變速器就會在定速巡航控制啟動時遵從某些換擋模式。如果踩下加速踏板（AP），車速就會如常增加，然后在駕駛員再次松開加速踏板（AP）時恢復儲存的數值。發動機控制模塊（ECM）持續儲存以方向盤按鍵選取的速度。所儲存的速度顯示于駕駛員信息模塊（DIM）。如果定速巡航控制關閉（例如在駕駛員踩下制動踏板時），系統就會回到備用模式。儲存的速度就會以括弧形式，顯示在駕駛員信息模塊（DIM）中。按下“RESUME”（恢復）按鈕，即可恢復所儲存的速度。所選取速度上的括弧便會從駕駛員信息模塊（DIM）消失。

在下列情形下，定速巡航控制將回到備用模式：

◆駕駛員踩下制動踏板

◆駕駛員按下方向盤上的“CRUISE（定速）”按鈕

◆駕駛員按下方向盤上的“0”按鈕

◆排擋桿在位置“P”或“N”

若速度與設定值偏差過大，例如，通過將加速踏板（AP）踩下較長的時間。某些診斷故障碼（DTC）會被儲存，這些故障碼將阻擋再繼續啟動。

自適應定速巡航控制的控制：

城市安全（僅特定版本）（City Safety）是一個輔助駕駛員的功能，在速度低于30km/h 存在很高的碰撞危險時，通過降低速度，防止碰撞或將碰撞的影響降到最輕。發動機控制模塊（ECM）可以根據要求限制扭矩。

（七）發動機牽引控制（EDC）（僅限某些形式）

發動機阻力控制（EDC）是DSTC/ESC 功能的一部分。該功能可確保車速不會超過驅動輪的速度。亦即車輛如果在路面上失去牽引力，發動機控制模塊（ECM）便會要求增加車輪扭矩以便使車輛重獲牽引力。

（八）燃油調整

1.概觀

燃油調整減少廢氣排放。燃油調整減少氧化氮（NOx）、一氧化碳（CO）和碳化氫（HC）的排放。理論上，如果在燃燒期間加入正確數量的氧氣，燃油能夠轉化成水（H2O）和二氧化碳（CO2），這時排放會是完全安全的。實際上，會剩余大量的碳化氫（HC）和不同數量的一氧化碳（CO）及二氧化碳（CO2），如圖13 所示。

由于高溫和高壓，還會形成氧化氮，例如NO 和NO2。這些氣體的通用標示是氧化氮NOx，如圖14 所示。

經由使用觸媒轉換器加速殘余反應組分之間的反應，它們可以轉化成水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮（N2）。然而這僅限于在廢氣中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氧氣（O2）以及氮氧化合物（NOx）達到精確平衡時才能夠發生。精確平衡只有在燃燒前燃油空氣混合比是每千克燃油有14.7kg 空氣時發生。這時Lambda 值為1（λ = 1）。發動機控制模塊（ECM）有一個基本程序，可根據負載數據（即空氣流量和發動機轉速）來計算噴注時間，功能圖如圖15 所示。計算的噴注時間然后由電路來調整（短期燃油調整）。加熱式含氧傳感器（HO2S）上的信號用于微調噴注時間，使能夠達到λ= 1。短期燃油調整是一個可以微調噴注時間的電路，使得燃油/空氣混合達到最佳（λ = 1）。控制模塊還使用前部和后部加熱式含氧傳感器（HO2S）的信號以修正前部加熱式含氧傳感器（HO2S）（補償調整）及修正噴注時間。這在燃油調整期間提供了較高的精確度。燃油調整是一個快速過程，可能一秒之內發生幾次。對在基本程序中計算的噴注時間的調整有限。

2.自適應功能

特定因素，例如，特定零組件上的規定公差如空氣質量流量（MAF）傳感器和噴油器、進氣零件上的空氣泄漏、燃油壓力等會影響燃油/空氣的混合。為對此予以補償，發動機控制模塊（ECM）便有自適應性（自學）功能。新發動機的短期燃油配平在一個標定的中線（A）1.00 周圍循環變化，例如當燃料進行微調操作時噴油時間會出現5% 的變化，如圖16 所示。

┃圖14

┃圖15

┃圖16

例如，倘若不進氣發動機中出現漏氣，則發動機會吸入更多的空氣且短期內燃油調整便將很快地補償到新的位置（B），然后將在例如1.10（+10%）和1.20（+20%）之間工作，雖然幅度仍然是5%，但與原來的中心線（A）相比有了一個補償。噴注時間便會增加以補償空氣量的增加。自適應功能將修正該變化，這樣短期燃油調整將在新的中心線（B）附近工作，在這里將可再次用到全部的控制。簡單地說，燃油調整是原來的短期燃油調整中心線（A）和新的中心線（B）之間的差異（C）的測量值。自適應功能根據發動機的負載和轉速，被分解成多種操作范圍。不同的自適應范圍都可以被讀取。噴油時間的自適應調整會持續儲存在發動機控制模塊（ECM）內。這意味著，在不同的操作比例下，正確的混合比率在加熱式含氧傳感器（HO2S）達到操作溫度前就可達到。如果任何自適應值過高或過低，診斷故障代碼（DTC）會儲存在發動機控制模塊（ECM）中。