沃爾沃B5254T12發(fā)動機ECM功能與原理（三）

浙江/王宇超

（四）機油監(jiān)測

1.概述

如圖10 所示組件用于機油監(jiān)測：

◆機油油位/ 機油溫度傳感器（7/166）

◆發(fā)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(zhuǎn)彎或類似情形下行駛時可能發(fā)生的油底殼中暫時的機油油位變化包括在計算當(dāng)中。發(fā)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(shù)來進行這些計算。

┃圖10

┃圖11

（五）渦輪增壓器（TC）控制系統(tǒng)（如圖11 所示）

1.增壓控制

進氣歧管中的增壓壓力經(jīng)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(fā)動機控制模塊（ECM）（如圖11 中8）經(jīng)由節(jié)氣門單元（如圖11 中3）、發(fā)動機負載、爆震等的節(jié)氣門位置傳感器來接收關(guān)于當(dāng)前節(jié)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(diào)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(zhuǎn)子，從而限制增壓壓力。渦輪增壓器（TC）的控制連續(xù)地由發(fā)動機控制模塊（ECM）調(diào)節(jié)。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(jié)果，發(fā)動機動力不會明顯受到空氣密度或溫度的影響。發(fā)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(xiàn)超壓（渦輪壓力），在快速釋放油門時，就會產(chǎn)生增大的壓力，并可能產(chǎn)生噪聲（脈動）。釋放閥（如圖11 中7）的功能是將這一壓力導(dǎo)回渦輪增壓器的進氣側(cè)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(jù)濾膜（直接受壓力差異的影響）以及超壓調(diào)整活塞的原理。

因為所控制的壓力已經(jīng)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(yīng)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(fā)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(jīng)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(tài)，速度信號）

◆駕駛?cè)诵畔⒛K（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(jié)氣門單元（6/120）

◆停車燈開關(guān)（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(jīng)由LIN 通信傳送至中央電子模塊（CEM），它進而在CAN 網(wǎng)絡(luò)上將信號傳送至發(fā)動機控制模塊（ECM）。發(fā)動機控制模塊（ECM）控制節(jié)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(jīng)由控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（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(fù)儲存的數(shù)值。發(fā)動機控制模塊（ECM）持續(xù)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(guān)閉（例如在駕駛員踩下制動踏板時），系統(tǒng)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(fù)）按鈕，即可恢復(fù)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(shè)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(xù)啟動。

自適應(yīng)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?qū)⑴鲎驳挠绊懡档阶钶p。發(fā)動機控制模塊（ECM）可以根據(jù)要求限制扭矩。

（七）發(fā)動機牽引控制（EDC）（僅限某些形式）

發(fā)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(qū)動輪的速度。亦即車輛如果在路面上失去牽引力，發(fā)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(diào)整

1.概觀

燃油調(diào)整減少廢氣排放。燃油調(diào)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(shù)量的氧氣，燃油能夠轉(zhuǎn)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(shù)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(biāo)示是氧化氮NOx，如圖14 所示。

經(jīng)由使用觸媒轉(zhuǎn)換器加速殘余反應(yīng)組分之間的反應(yīng)，它們可以轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)生。這時Lambda 值為1（λ = 1）。發(fā)動機控制模塊（ECM）有一個基本程序，可根據(jù)負載數(shù)據(jù)（即空氣流量和發(fā)動機轉(zhuǎn)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(diào)整（短期燃油調(diào)整）。加熱式含氧傳感器（HO2S）上的信號用于微調(diào)噴注時間，使能夠達到λ= 1。短期燃油調(diào)整是一個可以微調(diào)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(diào)整）及修正噴注時間。這在燃油調(diào)整期間提供了較高的精確度。燃油調(diào)整是一個快速過程，可能一秒之內(nèi)發(fā)生幾次。對在基本程序中計算的噴注時間的調(diào)整有限。

2.自適應(yīng)功能

特定因素，例如，特定零組件上的規(guī)定公差如空氣質(zhì)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(fā)動機控制模塊（ECM）便有自適應(yīng)性（自學(xué)）功能。新發(fā)動機的短期燃油配平在一個標(biāo)定的中線（A）1.00 周圍循環(huán)變化，例如當(dāng)燃料進行微調(diào)操作時噴油時間會出現(xiàn)5% 的變化，如圖16 所示。

┃圖14

┃圖15

┃圖16

例如，倘若不進氣發(fā)動機中出現(xiàn)漏氣，則發(fā)動機會吸入更多的空氣且短期內(nèi)燃油調(diào)整便將很快地補償?shù)叫碌奈恢茫˙），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(yīng)功能將修正該變化，這樣短期燃油調(diào)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(diào)整是原來的短期燃油調(diào)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(yīng)功能根據(jù)發(fā)動機的負載和轉(zhuǎn)速，被分解成多種操作范圍。不同的自適應(yīng)范圍都可以被讀取。噴油時間的自適應(yīng)調(diào)整會持續(xù)儲存在發(fā)動機控制模塊（ECM）內(nèi)。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(yīng)值過高或過低，診斷故障代碼（DTC）會儲存在發(fā)動機控制模塊（ECM）中。