王卓
(12)冷卻液溫度傳感器(如圖77所示)
┃圖77
該傳感器是一個NTC電阻,由ECM提供5V電源。饋電為類比5V信號,其中電壓電平對應(yīng)于特定溫度電阻:
◆-20℃時約為15kΩ
◆±0℃時約為5.7kΩ
◆+90℃時約為240Ω
◆+110℃時約為142kΩ
(13)發(fā)動機管理系統(tǒng)
①直接噴射,如圖78所示。
┃圖78
直接噴油提供如低油耗、低排放及高功率等優(yōu)點。噴油直接發(fā)生在高壓的氣缸內(nèi),介于3~20MPa之間。為了達(dá)到高壓,會使用一個由排氣凸輪軸驅(qū)動的機械式燃油泵。燃油泵可在高壓下供油給燃油導(dǎo)管。燃油會分布至由ECM(發(fā)動機控制模塊)進(jìn)行電動控制的噴油器上。來自高壓泵的多余燃油會返回到高壓泵入口。因此,燃油系統(tǒng)中沒有連接至油箱的獨立回油管線。至氣缸的噴油是通過其一方式:
◆在壓縮沖程中的噴油,即所謂的分層燃燒
◆兩次噴油,一次在進(jìn)氣沖程期間,一次在壓縮沖程期間,即所謂的半分層燃燒,如圖79所示
◆在壓縮沖程中的噴油,即所謂的均質(zhì)燃燒
②分層燃燒
噴油發(fā)生在壓縮沖程的下半段。當(dāng)所有吸入的空氣未完全參與燃燒時,一部分的空氣會用于分離和濃縮最佳化學(xué)計量的空氣和燃油混合物(14.7:1)至火花塞及活塞燃燒室,進(jìn)而產(chǎn)生穩(wěn)定的燃燒??諝馊加突旌衔镏粱鸹ㄈ盎钊疂饪s是通過進(jìn)氣口及燃燒室形狀所產(chǎn)生的氣流以及相對于活塞的噴油器位置而發(fā)生。當(dāng)燃燒已開始時,空氣燃油混合物比例為30:1,或甚至對于整個氣缸更為稀薄。在啟動機已啟動且燃油壓力已達(dá)到至少3MPa時會使用分層燃燒。當(dāng)發(fā)動機已啟動時,發(fā)動機運作模式會在需進(jìn)行觸媒加熱時轉(zhuǎn)變?yōu)榘敕謱尤紵?。分層燃燒可在溫度高?20℃(冷卻液溫度/觸媒溫度)時的所有情況中使用。在較低溫的情況下,亦會在啟動機序列期間使用半分層燃燒。
③半分層燃燒
噴油會經(jīng)由兩次噴射而發(fā)生。第一次發(fā)生在進(jìn)氣沖程前半段,另一次在壓縮沖程后半段。燃油量經(jīng)過分配,使最大量的燃油在進(jìn)氣沖程及其余壓縮沖程期間噴出。如此可在低高峰壓力及低溫的情況下提供橫向且穩(wěn)定的燃燒,進(jìn)而產(chǎn)生低NOx排放物。通過矮墻沖擊及稀薄空氣燃油混合物之高效燃燒(波長大于1),HC排放量亦低。半分層燃燒在發(fā)動機啟動后于觸媒轉(zhuǎn)換器加熱過程中使用。當(dāng)發(fā)動機冷卻液處于工作溫度且觸媒轉(zhuǎn)換器已加熱約30s時(當(dāng)冷卻液和觸媒轉(zhuǎn)換器皆為低溫時),此操作模式下的時間可以是從0起的任意時間。時間計算(由ECM進(jìn)行)的重要參數(shù)包含來自觸媒轉(zhuǎn)換器之信號以及觸媒轉(zhuǎn)換器溫度計算模型。當(dāng)觸媒轉(zhuǎn)換器被視為足夠熱時,發(fā)動機運行模式會變更為均質(zhì)燃燒。
④均質(zhì)燃燒
相較于傳統(tǒng)的進(jìn)氣口噴油,其噴油則發(fā)生在進(jìn)氣沖程上半段。進(jìn)入的空氣通過燃油蒸發(fā)而冷卻。如此可提高敲缸耐受性。
直接噴油亦可稍微提供墻壁沖擊進(jìn)而導(dǎo)致低HC排放。均質(zhì)燃燒用于行車周期期間,下述情況除外:
◆如果在啟動時燃油導(dǎo)管中的燃油壓力降到0,則需要2~3個泵沖程,壓力才能達(dá)到3MPa。3個泵沖程相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)動1.5次
◆在分層燃燒期間,會發(fā)生4~20次噴油
◆在半分層燃燒期間,怠速轉(zhuǎn)速升高至1200 (其變化取決于市場)
◆在半分層燃燒期間,排氣凸輪軸被控制到一個較遲位置。這表示高溫廢氣到達(dá)導(dǎo)致HC排放降低的排氣歧管。觸媒轉(zhuǎn)換器會連同延遲點火而被快速加熱
┃圖79
◆在分層及半分層燃燒期間,噴油會發(fā)生在約5°~10°曲軸旋轉(zhuǎn)角度才會進(jìn)行點火。
◆針對所有策略,噴油時間會根據(jù)如負(fù)載、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、操作模式及噴油量等不同參數(shù)進(jìn)行調(diào)整
(13)ECM(發(fā)動機控制模塊)(如圖80所示)
供應(yīng)商為Denso。該柴油發(fā)動機及汽油發(fā)動機之控制模塊在以下方面完全相同:
◆外觀形狀
◆接頭
◆電路板
┃圖80
◆與TCM(變速器控制模塊)之通信是通過PT(動力傳動系統(tǒng))-CAN,速度為500kbit/s。有關(guān)換擋品質(zhì)、扭力限制及行車模式(模式)等時間先決信號是通過PT-CAN發(fā)送。換擋要求及變速器溫度是通過HSCAN發(fā)送
◆在自動變速器正常換擋時進(jìn)行控制的軟件應(yīng)根據(jù)加速踏板、行車模式、操作條件等,且在鎖止功能必須啟動時發(fā)生。
◆記錄空氣壓力的整合式傳感器
◆整合式溫度傳感器
◆在啟動模式下處理細(xì)微的車輪打滑控制
具有相似功能原理的組件及功能范例包括:
◆DC/DC變流器可將蓄電池電壓從12V左右提高至40~50V。冷凝器可儲存控制需要電壓大于12V之組件所需要的電壓
◆分別供應(yīng)電源電壓至兩個噴油器的兩個高側(cè)驅(qū)動器
◆分別關(guān)閉噴油器的4個低側(cè)驅(qū)動器
◆用來控制兩個方向電流的H橋,其在一個組件中變更極性。用于控制電動機,如ETA(電子節(jié)氣門促動器)
數(shù)據(jù)容量:
◆CPU(中央處理器)200MHz,32bit
◆RAM(隨機存取內(nèi)存)256KB
◆EEPROM(電子抹除式可編程唯讀內(nèi)存)快閃內(nèi)存 128KB
┃圖81
(14)曲軸位置傳感器(如圖81所示)
該傳感器包含四個霍耳傳感器、永磁體及內(nèi)部電子元件。該傳感器具有不同的信號特性,取決于曲軸旋轉(zhuǎn)方向。傳送至ECM之信號是介于0.5~4.5V之間的二次脈沖。提高轉(zhuǎn)速可在時間固定的低信號下獲得升高的頻率。在正向旋轉(zhuǎn)期間,低信號的時間周期是45μs,在后向旋轉(zhuǎn)則為90μs。ECM可在相關(guān)行車周期期間儲存發(fā)動機位置。這表示在發(fā)動機于啟動/停止期間關(guān)閉后,ECM會知道在下次啟動時輪到哪一個氣缸最接近噴油與點火。發(fā)動機因而可在無須搜尋曲軸及凸輪軸之間同步位置的情況下啟動。如此可在蓄電池及啟動機負(fù)載降低的情況下縮短啟動階段,這對于在啟動/停止序列期間啟動尤其重要。如果行車周期受到中斷,所儲存的曲軸位置也會從ECM消失。曲軸位置傳感器信號也可用于點火不良診斷。
用于排氣及進(jìn)氣凸輪軸的傳感器是相同的,該傳感器包含一個霍耳傳感器、永磁體及內(nèi)部電子元件。該傳感器僅具有一種信號特性,亦即ECM無法識別旋轉(zhuǎn)方向。該信號是介于0.5~4.5V之間的二次脈沖。高信號對應(yīng)于觸發(fā)輪上的“峰”,而“谷”則對應(yīng)于低信號。
(15)同步曲軸及凸輪軸(如圖82所示)
曲軸鎖環(huán)有一個“缺口”,并于每次曲軸旋轉(zhuǎn)提供曲軸傳感器56(60-4)次脈沖。當(dāng)ECM已確定該缺口時,ECM可通過脈沖計數(shù)確定曲軸的確切位置。當(dāng)曲軸及“缺口”已在上止點之后旋轉(zhuǎn)90°,ECM中可將曲軸傳感器信號與凸輪軸位置傳感器相比較。如果該信號與預(yù)期的相符,則組件即完成同步。此初始同步值儲存在ECM中。由于曲軸位置傳感器會隨著旋轉(zhuǎn)方向(ECM因而“始終”能確定曲軸位置)變更信號,因此,下回啟動無須重新同步即可進(jìn)行。由于鎖定環(huán)“缺口”無須通過曲軸傳感器即可讓ECM識別位置,因此啟動程序時間明顯較短。ECM亦使用來自曲軸位置傳感器及排氣凸輪軸位置傳感器之信號來確認(rèn)燃油泵(泵活塞)位置。
(待續(xù))
┃圖82