浙江/王宇超
(九)燃油壓力調(diào)節(jié)(如圖17所示)
圖17
1.概述
需量控制燃油泵的燃油壓力調(diào)節(jié)是指燃油壓力/流量通過改變?nèi)加捅玫妮敵鰜頍o級調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)的設(shè)計意味著燃油壓力可在300~500kPa之間調(diào)節(jié)。高壓用在極端情形下,如發(fā)動機(jī)重負(fù)載和熱啟動等。
以下組件用于燃油壓力的調(diào)節(jié):
(1)發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)(4/46)。
(2)燃油泵控制模塊(4/83)。
(3)燃油壓力傳感器帶燃油溫度傳感器(7/156)。
(4)燃油泵(FP)(6/33)。
發(fā)動機(jī)啟動過程所需時間可通過當(dāng)發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)從中央電子模塊(CEM)接收到啟動控制模塊(SCU)的位置信號時,快速升高燃油分配管中的壓力來縮短。因為燃油壓力傳感器發(fā)出的信號提供了燃油壓力和實際燃油溫度的信息,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)便能更好地計算噴射時間。這特別改善了發(fā)動機(jī)冷啟動時的表現(xiàn)。
改變?nèi)加捅幂敵鲆允蛊洳豢偸窃谧畲蠊β实膬?yōu)點是:
(1)燃油泵(FP)的總功率消耗降低,從而降低了供電系統(tǒng)上的負(fù)載,也降低了燃油消耗。
(2)延長燃油泵(FP)的使用壽命。
(3)減小燃油泵噪聲。
2.控制
發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)計算出理想的燃油壓力。然后發(fā)送一個信號到燃油泵控制模塊,表明理想的燃油壓力。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)和燃油泵控制模塊之間的串聯(lián)通信被用來攜帶該信號。燃油泵控制模塊再用接地線上的脈沖寬度調(diào)諧(PWM)電壓來操控燃油泵單元,以獲得理想的壓力。燃油泵(FP)可通過改變脈沖寬度調(diào)諧(PWM)信號的脈波比率來進(jìn)行無級控制。只有在那個特定時間所要求的壓力才會被釋放到燃油分配管/噴油器。此脈沖寬度調(diào)諧(PWM)信號值是燃油泵(FP)工作負(fù)載的測量值(載荷100% = 最大壓力)。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)利用燃油壓力傳感器來的信號持續(xù)監(jiān)測燃油壓力。這使得理想的燃油壓力可以達(dá)到,如有必要就會發(fā)送信號到燃油泵控制模塊,要求調(diào)整燃油壓力。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)調(diào)節(jié)穩(wěn)定的燃油壓力(在發(fā)動機(jī)運行時相對于大氣壓力約為400kPa)。
3.被動安全性
出于安全原因,如果安全輔助系統(tǒng)(SRS)模塊探測到碰撞,中央電子模塊(CEM)就會關(guān)閉燃油泵(FP)。
(十)爆震控制(如圖18所示)
在燃油和空氣混合物自燃時,燃燒室中會發(fā)生爆震。這可以在火花塞發(fā)出點火火星之前或之后發(fā)生。在這兩種情況下,兩個或多個地方的燃?xì)庠谌紵尹c火。這導(dǎo)致具有多個方向的火焰的極速燃燒過程。在這些火焰交匯時,氣缸中的壓力迅速增加并且有一個機(jī)械敲擊聲音。若有氣缸爆震,那么發(fā)動機(jī)缸體中就有某些類型的震動。這些震動被傳送到用螺栓固定在發(fā)動機(jī)缸體中的爆震傳感器(7/23-24)。一個爆震傳感器檢測氣缸1、2 和 3上的爆震。另一個爆震傳感器檢測氣缸4和5上的爆震。在爆震傳感器的壓電材料產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力,因此而產(chǎn)生電壓。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)(4/46)便可使用脈沖傳感器(7/25)來確定哪一個氣缸爆震。爆震傳感器(KS)也會解釋一部分正常的發(fā)動機(jī)聲音。控制模塊能夠經(jīng)由過濾、放大以及使用軟件與爆震信號模式來比較信號以辨識出對應(yīng)于爆震的震動。如果爆震傳感器(KS)偵測到發(fā)動機(jī)中的爆震已超過一定的限定值,會首先延遲點火正時,然后再以單獨的功能來增加燃油/空氣混合濃度以消除爆震。
(十一)點火控制(如圖19所示)
圖18
圖19
以下組件用于點火控制:
(1)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)傳感器(7/25)。
(2)質(zhì)量氣流(MAF)傳感器(7/17)。
(3)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT)傳感器(7/16)。
(4)電子節(jié)氣門單元(6/120)上的節(jié)氣門位置(TP)傳感器。
(5)爆震傳感器(K S)(7/23-24)。
(6)變速器控制模塊(TCM)(4/28)。
(7)帶點火線圈的火花塞(20/3-7)。
發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)基于軟件和傳感器上的信息計算最佳的點火提前。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)切斷通到要點火的氣缸上點火線圈的電流并產(chǎn)生火星。在啟動階段,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)會產(chǎn)生一個固定的點火設(shè)定。發(fā)動機(jī)已啟動并且車輛在行駛時,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)計算最佳點火設(shè)定,它考慮如下因素:
(1)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)。
(2)負(fù)載。
(3)溫度。
發(fā)動機(jī)達(dá)到工作溫度時,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)分析來自爆震傳感器(KS)的信號。如果任何的氣缸有爆震,該特定氣缸的點火會延遲直到爆震消失。點火然后進(jìn)入到正常位置或直到爆震再發(fā)生。在變速器控制模塊(TCM)即將換擋之前,有時候會將扭力限制要求發(fā)送到發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)。后者就會在瞬間降低點火,從而減少扭力,使換擋更為平順,并降低變速器上的負(fù)載。降低點火可分幾級進(jìn)行,這些層級取決于變速器控制模塊(TCM)發(fā)來的信號。從發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)返回到變速器控制模塊(TCM)的信號確認(rèn)信號已到達(dá)發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)。
(十二)缺火診斷
如果燃油點火不正確,發(fā)動機(jī)缺火。
(十三)調(diào)節(jié)空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)(如圖20所示)
圖20
空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)由發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)(4/46)按氣候控制模塊(CCM)(4/6)經(jīng)由控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)發(fā)出的要求來控制。當(dāng)發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)從氣候控制模塊(CCM)接收到信號要求啟動空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)時,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)就將空調(diào)壓縮機(jī)繼電器線圈的電路接地。
1.A/C空調(diào)繼電器
繼電器(2/22)關(guān)閉發(fā)動機(jī)室內(nèi)整合繼電器/保險絲盒和A/C空調(diào)壓縮機(jī)(8/3)離合器之間的電路。A/C空調(diào)壓縮機(jī)擁有可變氣缸排量,總是在正常駕駛時運轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)內(nèi)的排量由一個受發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)控制的電磁閥調(diào)整。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)根據(jù)駕駛員和車輛的不同駕駛特性來調(diào)整電磁閥(排量)。在發(fā)動機(jī)啟動、起步和加速等情形下,排量受到調(diào)整,使空調(diào)壓縮機(jī)對發(fā)動機(jī)扭力的影響盡可能最小。氣候控制模塊(CCM)控制氣候控制系統(tǒng)中與駕駛員及乘客的車輛界面有關(guān)的所有功能,即儀表板周圍面板上的氣候控制系統(tǒng)按鍵。另請參閱“設(shè)計與功能-恒溫控制模塊(CCM)”。溫度控制模塊(CCM)發(fā)送信息到發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM),確定什么應(yīng)該優(yōu)先。例如,A/C空調(diào)壓縮機(jī)在某些極端情況下會被完全關(guān)閉,不論恒溫控制模塊(CCM)的要求如何。這是為了防止發(fā)動機(jī)的負(fù)面性能,并保護(hù)A/C空調(diào)系統(tǒng)。除了來自恒溫控制模塊(CCM)的信息,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)對A/C空調(diào)壓縮機(jī)的控制還基于來自下列部分的信息:
(1)A/C空調(diào)壓力傳感器(高壓側(cè))(7/8)。
(2)節(jié)氣門位置(TP)傳感器(6/120)。
(3)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT)傳感器(7/16)。
(十四)節(jié)氣門控制(如圖21所示)
為確保達(dá)到正確的節(jié)氣門角度,發(fā)動機(jī)控制模塊(E C M)(4/46)控制節(jié)氣門單元(6/120)中的節(jié)氣門閘板,主要使用的信號來自:
(1)加速踏板(AP)位置傳感器(7/51)。
(2)電子節(jié)氣門單元上的節(jié)氣門位置(TP)傳感器。
使用了額外的信號和參數(shù)以確保最佳的節(jié)氣門控制,例如經(jīng)由補(bǔ)償:
(1)空調(diào)(A/C)壓縮機(jī)的負(fù)載。
(2)變速器的負(fù)載,取決于所選擋位模式。
(3)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT)。
(4)通過進(jìn)氣歧管的空氣流量。
(5)進(jìn)氣歧管中的歧管絕對壓力(MAP)。
節(jié)氣門位置由節(jié)氣門單元上節(jié)氣門位置(TP)傳感器中的兩個分壓器測量。它們是連接的,這樣分壓器1在節(jié)氣門角度增加時產(chǎn)生較高的電壓,而分壓器2則相反。在燃燒的發(fā)動機(jī)中,最小和最大氣流之間的差異是很大的。較小的氣流需要更充分的調(diào)節(jié),所以分壓器1上的分壓器信號在到達(dá)發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中的AC/DC轉(zhuǎn)換器前在發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中被放大了大約4倍。這即是說到達(dá)發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)上有三個輸入信號:兩個真實的以及一個虛擬的。這些信號用于決定節(jié)氣門的位置以及展開調(diào)節(jié)風(fēng)門電機(jī)到正確的位置。一般情況下放大的信號主要用于小的節(jié)氣門角度(小的氣流),這在要求有高的精度時是需要的,例如用于怠速空氣修正。因為信號是放大了的,它可以早到在大約是四分之一的最大展開度時達(dá)到其最大數(shù)值。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)主要使用分壓器1上的信號來測量節(jié)氣門開度。分壓器2的信號主要用于檢查確定分壓器1是否在工作。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)然后使用該信號以計算節(jié)氣門角度(實際數(shù)值)。這是實際的節(jié)氣門角度。依靠該信息的發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)功能利用該實際節(jié)氣門角度的數(shù)值,使節(jié)氣門可以被正確地調(diào)節(jié)。在發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中有一項適應(yīng)(學(xué)習(xí))功能,這使控制模塊可以計算出需要如何控制調(diào)節(jié)風(fēng)門電機(jī)。節(jié)氣門角度的調(diào)節(jié)使得實際角度(實際數(shù)值)與由發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)計算的角度(理想數(shù)值)相同。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)還使用調(diào)整節(jié)氣門角度時儲存的數(shù)值以及分壓器上的實際信號。調(diào)節(jié)風(fēng)門電機(jī)由發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中的整體式電源級使用脈沖寬度調(diào)諧(PWM)信號來部署。另外還使用了電子節(jié)氣門單元中開啟及回動彈簧的扭力。如果發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中有故障,使得節(jié)氣門單元無法操控或沒有供電,節(jié)氣門單元中的彈簧就會把節(jié)氣門片轉(zhuǎn)動到跛行位置(返回位置)。這個返回位置提供了足夠大的節(jié)氣門角度,使汽車可以開到工場,但駕駛性顯著地減少了。
圖21
1.節(jié)氣門角度
節(jié)氣門角度通常由分壓器1計量。對于小的角度,使用放大的信號以獲得一個較清晰的信號。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)還監(jiān)測分壓器上的節(jié)氣門單元信號以檢查確定它們是可信的且是在最低和最高極限之間,信號還對應(yīng)于相同的節(jié)氣門角度。如果信號中有差異,就從負(fù)載信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及當(dāng)時的狀態(tài)(特別是壓力和溫度)中計算出一個虛擬的節(jié)氣門信號。信號最接近計算的節(jié)氣門角度的分壓器將被假定是正確的。另一分壓器被分類為不工作并且產(chǎn)生一個診斷故障碼(DTC)。系統(tǒng)連續(xù)地將剩余分壓器的節(jié)氣門角度與計算的節(jié)氣門角度比較以進(jìn)行監(jiān)測。如果這些數(shù)值之間有差異,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)將不會依據(jù)任何一個節(jié)氣門單元分壓器。然后節(jié)氣門單元中的繼電器電源級被分離,節(jié)氣門將切換到跛行模式。
2.節(jié)氣門單元的調(diào)整
在點火開關(guān)位置Ⅱ,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)進(jìn)行電子節(jié)氣門單元的適應(yīng)。適應(yīng)是通過節(jié)氣門片被機(jī)械調(diào)控到關(guān)閉位置并讀取當(dāng)前的節(jié)氣門位置來進(jìn)行的。若發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中原先的適應(yīng)值缺失,例如,如果控制模塊尚未通電,當(dāng)前的節(jié)氣門角度就會被儲存為適應(yīng)值。此外,如果有原先儲存的數(shù)值,原值和當(dāng)前節(jié)氣門角度的平均值就會儲存為新的適應(yīng)值。提示:因此在更換電子節(jié)氣門單元時,發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)一定要關(guān)閉。
(十五)冷區(qū)冷卻調(diào)節(jié)
發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)位于擋風(fēng)玻璃前面的冷區(qū)內(nèi),以獲得最佳冷卻效果,但在極其炎熱的氣候里以及在高溫的發(fā)動機(jī)室內(nèi),發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)中的內(nèi)部溫度可能會達(dá)到溫度限值(+105℃)。借由繞控內(nèi)循環(huán)閘板和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)扇,冷區(qū)內(nèi)的空氣流動增加,使發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)冷卻下來。這可能會導(dǎo)致顧客留意到熱空氣在沒有想要它吹入乘客室的時候吹入。
(全文完)