ME-7發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng).ppt

先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) ME7 Motronic 目錄 1系統(tǒng)綜述 3ME7系統(tǒng)的主要控制策略 6ME7系統(tǒng)的綜合診斷 8結(jié)束語 7與其它系統(tǒng)的接口 2ME7的主要控制系統(tǒng) 5電控單元 ECU 4主要傳感器與執(zhí)行器介紹 系統(tǒng)綜述 本章將從以下幾個(gè)方面對(duì)ME7系統(tǒng)進(jìn)行初步介紹 其中的系統(tǒng)組成和控制策略將在后面進(jìn)行重點(diǎn)論述 系統(tǒng)特點(diǎn)ME7系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)采用的德國(guó)BOSCH公司生產(chǎn)的Motronic系列發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) EngineManagementSystem簡(jiǎn)稱EMS 的最先進(jìn)的一種 與之前的M1和M3系統(tǒng)的最大不同在于ME7系統(tǒng)的控制策略是基于扭矩控制的 這種控制策略可以靈活地將眾多系列的Motronic系統(tǒng)功能移植到不同的發(fā)動(dòng)機(jī)和使用環(huán)境 ME7系統(tǒng)采用了電子節(jié)氣門 ElectronicThrottleControl 簡(jiǎn)稱ETC 使得發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量不直接由加速踏板來控制 而是由電控單元采集分析諸多信號(hào)后通過控制節(jié)氣門開度來精確確定 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)特點(diǎn)ME7系統(tǒng)的電控單元 EMSECU 采用了兩片高性能CPU 大容量的閃存 FlashMemory 在提高系統(tǒng)運(yùn)行處理能力和程序 匹配數(shù)據(jù)升級(jí)方面有明顯的提高 電控單元 EMSECU 中的CPU還集成了CAN總線控制器 與車內(nèi)其它電子控制系統(tǒng)組成了CAN總線網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)一步提高了系統(tǒng)性能 并同時(shí)也為診斷和維修提供了方便 此外 ME7系統(tǒng)集成了眾多先進(jìn)的傳感器和執(zhí)行器 可以更加準(zhǔn)確 可靠地測(cè)量和執(zhí)行動(dòng)作 所有這些都為提高整個(gè)汽車的綜合性能奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)組成 如上圖所示 ME7系統(tǒng)包括以下三個(gè)部分 傳感器負(fù)責(zé)記錄當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)以及駕駛者的駕駛意愿 執(zhí)行機(jī)構(gòu)火花塞式發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)所要求的所有的伺服單元或終端控制元件 中央電控單元 ECU 對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采集處理并生成相應(yīng)輸出控制信號(hào) 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)基本功能ME7發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的基本功能是根據(jù)駕駛者的意愿設(shè)置相應(yīng)的扭矩輸出 具體地說 就是利用加速踏板位置傳感器反映當(dāng)前駕駛者的駕駛意愿 中央電控單元將認(rèn)為當(dāng)前的加速踏板位置傳感器的測(cè)量值對(duì)應(yīng)著一個(gè)特定的輸出扭矩 為了獲得這個(gè)對(duì)應(yīng)的扭矩 中央電控單元將在采集各類發(fā)動(dòng)機(jī)工況參數(shù)和車輛運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上 協(xié)調(diào)各個(gè)輸出控制信號(hào) 如 氣缸進(jìn)氣量 噴油量 點(diǎn)火正時(shí)以達(dá)到要求的輸出扭矩 同時(shí)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)的變化情況 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)輔助功能ME7系統(tǒng)同時(shí)廣泛采用了輔助的開環(huán)和閉環(huán)控制功能 包括 怠速控制 閉環(huán)控制 燃油蒸發(fā)排放控制 巡航控制 降低NOx排放的排氣再循環(huán)控制 EGR 降低HC排放的二次空氣噴射控制 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)綜述 由于多種因素的共同作用 這些輔助功能已被提高到了一個(gè)重要的位置 這些因素包括 要求降低尾氣排放的法規(guī) 對(duì)進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性的不懈追求 對(duì)安全性和駕駛舒適性的更高要求 系統(tǒng)擴(kuò)展ME7系統(tǒng)也可進(jìn)行擴(kuò)展 以集成以下配置 渦輪增壓器和可變進(jìn)氣歧管控制 可提高動(dòng)力輸出 發(fā)動(dòng)機(jī)閥門正時(shí)可變的凸輪軸控制 可降低燃油消耗和排放 同時(shí)提高動(dòng)力輸出 爆震控制 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制和車速控制 可保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)基本控制策略M7系列的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)采用的是基于扭矩控制的控制策略 使用該控制策略 可以使系統(tǒng)針對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)和使用環(huán)境 方便靈活地集成眾多Motronic系列產(chǎn)品的功能 大多數(shù)輔助開環(huán)和閉環(huán)控制功能都會(huì)體現(xiàn)在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的影響上 這經(jīng)常導(dǎo)致同時(shí)出現(xiàn)相互矛盾的要求 該控制策略則能夠區(qū)分出這些相互矛盾的需求的優(yōu)先程度 并執(zhí)行最至關(guān)重要的需求 這也是基于扭矩控制的控制策略的優(yōu)勢(shì)所在 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)接口在ME7系統(tǒng)中 中央控制單元采用CAN ControllerAreaNetwork 控制器局域網(wǎng) 總線與車內(nèi)掌管其它系統(tǒng)的不同控制單元保持通信與互相協(xié)作 這種協(xié)作的一個(gè)例子是當(dāng)進(jìn)行換檔時(shí) Motronic控制單元可操縱自動(dòng)變速箱的ECU來執(zhí)行扭矩的減少 從而減少變速箱的磨損 同樣 如果安裝了TCS 牽引控制系統(tǒng) 當(dāng)感受到車輪滑動(dòng)時(shí) 它的ECU會(huì)把相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳遞給Motronic控制單元 使其降低發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 這也是采用基于扭矩的柔性響應(yīng)控制的另一個(gè)好處 系統(tǒng)綜述 系統(tǒng)診斷由于器件故障將可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全或排放問題 在線診斷系統(tǒng) On BoardDiagnosis 是Motronic系列發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置 利用在線診斷 系統(tǒng)可以診斷出象空氣流量計(jì) 電子節(jié)氣門體 氧傳感器 碳罐閥等諸多器件的故障 ME7系統(tǒng)可滿足OBD 和EOBD標(biāo)準(zhǔn) 系統(tǒng)綜述 ME7的主要控制系統(tǒng) ME7的主要控制系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)主要通過控制 進(jìn)氣 噴油 點(diǎn)火來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行管理 本章將主要就以下三個(gè)分系統(tǒng)介紹ME7主要的控制系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng) 節(jié)氣門控制對(duì)火花塞式發(fā)動(dòng)機(jī)而言 決定功率輸出的首要因素是氣缸進(jìn)氣量 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)主要是通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度來控制氣缸進(jìn)氣的 進(jìn)氣系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng) 常規(guī)系統(tǒng)常規(guī)的設(shè)計(jì)是依靠機(jī)械的連接來控制節(jié)氣門 借助系纜或機(jī)械拉桿傳遞加速踏板的運(yùn)動(dòng) 相應(yīng)地轉(zhuǎn)變成節(jié)氣門的動(dòng)作 發(fā)動(dòng)機(jī)冷車啟動(dòng)時(shí) 為了克服較大的內(nèi)部摩擦消耗需要吸入較多的空氣和噴入額外多的燃油 同時(shí) 當(dāng)輔助設(shè)備如空調(diào)壓縮機(jī)被打開時(shí) 氣缸也需要吸入更多的空氣來彌補(bǔ)驅(qū)動(dòng)功率的損失 進(jìn)氣系統(tǒng) 這些額外的空氣要求可通過空氣旁通執(zhí)行器來滿足 這種執(zhí)行器能控制一個(gè)繞過節(jié)氣門的額外氣流通道 另一種選擇是使用一種可隨發(fā)動(dòng)機(jī)需求變化而相應(yīng)調(diào)整節(jié)氣門最小開度的節(jié)氣門執(zhí)行器來滿足這種要求 但這兩種情況下為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)需求波動(dòng)而對(duì)空氣流量進(jìn)行電子控制的范圍都是有限的 僅局限在某些特定工況 比如說怠速控制 進(jìn)氣系統(tǒng) 帶有ETC的系統(tǒng)如下圖所示 ETC 電子節(jié)氣門控制 控制涉及部件包括 加速踏板 EMSECU 和電子節(jié)氣門總成 進(jìn)氣系統(tǒng) ETC系統(tǒng)部件說明 加速踏板 內(nèi)有兩個(gè)輸出信號(hào)同向變化的電位器負(fù)責(zé)監(jiān)控踏板的位置 踏板的位置由駕駛員決定 電子節(jié)氣門體 包括節(jié)氣閥門 節(jié)氣門執(zhí)行器 一直流電機(jī) 節(jié)氣門開度傳感器 其中開度傳感器是兩個(gè)輸出反向互補(bǔ)的電位器 ME Motronic系統(tǒng)將ETC控制與負(fù)責(zé)點(diǎn)火 噴油和大量輔助功能的發(fā)動(dòng)機(jī)管理ECU集成在一起 而無需為ETC配備一個(gè)專門的ECU 進(jìn)氣系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng) 下圖給出的是一典型的ETC系統(tǒng)部件的圖片 ETC系統(tǒng)控制原理 加速踏板位置傳感器將感受到的加速踏板位置信號(hào)傳遞給ECU ECU計(jì)算出相應(yīng)的節(jié)氣門開度 在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行工況作適當(dāng)調(diào)整后 產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的控制信號(hào)傳遞給電子節(jié)氣門總成的節(jié)氣門執(zhí)行器 節(jié)氣門執(zhí)行器能夠?qū)CU的輸出控制信號(hào)做出精確的響應(yīng) 同時(shí)兩個(gè)節(jié)氣門位置傳感器又將當(dāng)前的節(jié)氣門開度信息反饋給ECU 由ECU再做適當(dāng)?shù)姆答伩刂?電子節(jié)氣門總成上的兩個(gè)反相互補(bǔ)節(jié)氣門位置傳感器連同加速踏板上監(jiān)控踏板運(yùn)動(dòng)行程的兩個(gè)電位器 構(gòu)成了整個(gè)ETC監(jiān)控功能的一部分 能提供系統(tǒng)所期望的冗余度 進(jìn)氣系統(tǒng) 在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間 ETC控制系統(tǒng)會(huì)不斷地檢查和監(jiān)測(cè)所有能影響節(jié)氣門開度的傳感器信號(hào)和計(jì)算 一旦遇到故障 系統(tǒng)的初始反應(yīng)是回復(fù)到基于冗余傳感器信號(hào)的狀態(tài)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 如果沒有冗余的信號(hào)可用 則節(jié)氣門開度調(diào)整到默認(rèn)的位置 進(jìn)氣系統(tǒng) 盡管節(jié)氣門控制是控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的主要方式 仍然有許多其它的系統(tǒng)型式也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)進(jìn)入氣缸中的新鮮空氣和殘留廢氣數(shù)量的調(diào)整 包括 可變進(jìn)排氣閥門正時(shí) 排氣再循環(huán) EGR 可變進(jìn)氣歧管布置 動(dòng)態(tài)增壓 廢氣渦輪增壓 進(jìn)氣系統(tǒng) 燃油供應(yīng)與傳送電動(dòng)燃油泵從油箱中泵出燃油 經(jīng)燃油濾清器強(qiáng)制過濾后 燃油被送往燃油分配管 燃油分配管上裝有由電磁控制的噴油器 可以精確地將一定數(shù)量的燃油噴入進(jìn)氣歧管 在配有回油管的系統(tǒng)中 燃油流經(jīng)油壓調(diào)節(jié)器后多于的部分會(huì)返回油箱中 燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng)可分為帶回流管和不帶回流管的兩種 在無回油管的系統(tǒng)中 油壓調(diào)節(jié)器緊挨著油泵安裝 回油管就可省略了 這不僅可減少生產(chǎn)的成本 而且可降低油箱里的溫度 溫度的降低意味著不僅碳?xì)浠衔锏呐欧鸥?而且燃油蒸發(fā)排放系統(tǒng)的表現(xiàn)會(huì)更佳 右圖給出的是帶回流管的燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 1 電動(dòng)燃油泵2 燃油分配管3 燃油濾清器4 油壓調(diào)節(jié)器5 電磁噴油器 燃油系統(tǒng)的組成 1 電動(dòng)燃油泵電動(dòng)燃油泵維持著由油箱而來的連續(xù)不斷的燃油流動(dòng) 它可以安裝在油箱里或者油箱外的油路中 目前多采用的是在油箱內(nèi)安裝油泵總成 這種油泵總成集成了油泵與油位傳感器 并設(shè)有一渦旋狀隔板結(jié)構(gòu)以去除回油管中的油蒸汽 燃油系統(tǒng) 2 燃油分配管燃油經(jīng)油泵后流過燃油分配管 燃油分配管上裝有噴油器 在這里燃油被均勻的分配到各個(gè)噴油器 在有回油管的系統(tǒng)中還有壓力調(diào)節(jié)器 燃油分配管的尺寸經(jīng)過精心設(shè)計(jì) 以防止由于噴油器的開關(guān)引起諧振造成局部的油壓波動(dòng) 這就避免了在負(fù)荷或轉(zhuǎn)速變化的過渡工況時(shí)噴入不規(guī)則數(shù)量的燃油 視不同車型的特殊需要 燃油分配管可采用鋼制 鋁制或塑料材料制造 同時(shí)燃油分配管也可集成一個(gè)測(cè)試閥 供檢修時(shí)卸壓以及測(cè)試之用 燃油系統(tǒng) 3 燃油濾清器燃油雜質(zhì)造成的污染會(huì)影響油壓調(diào)節(jié)器與噴油器的工作 因此有必要在油泵的下游安裝一個(gè)燃油濾清器 濾清器中含有紙制的濾芯 濾芯上帶有許多平均直徑僅10 m的微孔 燃油系統(tǒng) 4 油壓調(diào)節(jié)器噴油量由噴油脈寬和燃油分配管與進(jìn)氣歧管的壓差決定 有回油管的系統(tǒng)由油壓調(diào)節(jié)器負(fù)責(zé)維持燃油系統(tǒng)與進(jìn)氣歧管的壓差恒定 燃油系統(tǒng) 5 油壓衰減器噴油器的循環(huán)工作與正排量燃油泵的周期性燃油卸壓特性都會(huì)引發(fā)燃油系統(tǒng)內(nèi)的壓力波 在惡劣的環(huán)境條件下 電動(dòng)油泵 油路以及燃油分配管的支架會(huì)將這種壓力波動(dòng)傳遞給油箱和車身 通過使用特別設(shè)計(jì)的支架和油壓衰減器可以抑制這些噪聲源 油壓衰減器的設(shè)計(jì)與油壓調(diào)節(jié)器類似 由一個(gè)有彈簧預(yù)設(shè)力壓住的膜片將燃油腔與空氣腔分割開 燃油系統(tǒng) 6 電磁噴油器當(dāng)電磁線圈中沒有電流通過時(shí) 由于彈簧力與燃油壓力的共同作用 閥針被壓向閥座 從而將燃油供應(yīng)系統(tǒng)與進(jìn)氣歧管隔斷 當(dāng)電磁線圈通電時(shí) 線圈周圍產(chǎn)生磁場(chǎng) 從而提升銜鐵 閥針離開閥座 燃油便通過噴油器噴出 電磁噴油器的結(jié)構(gòu)可參考下圖 燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 電磁噴油器的結(jié)構(gòu)示意圖 燃油噴射為滿足汽車平穩(wěn)運(yùn)行和低排放的嚴(yán)格要求 每一個(gè)工作循環(huán)都需要提供完全精確的混合氣配制 噴射的燃油量必須精確計(jì)量以匹配吸入的空氣量 如今 準(zhǔn)確的噴油正時(shí)也變得越來越重要 因此 ME7系統(tǒng)采用的是多點(diǎn)燃油噴射 即每個(gè)氣缸都配有一個(gè)電磁噴油器 噴油器由ECU控制 可在準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)將精確的燃油量直接噴向氣缸進(jìn)氣門附近 這樣大大避免了噴出燃油沿進(jìn)氣管壁的凝結(jié) 因?yàn)檫@種凝結(jié)將導(dǎo)致所需混合氣空燃比的偏離 此外 對(duì)于多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)來說 因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管只通過供燃燒的空氣 所以可以優(yōu)化其形狀和尺寸來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)增壓 燃油系統(tǒng) 燃油系統(tǒng) 多點(diǎn)燃油噴射示意圖如下 燃油系統(tǒng) 混合氣配制可以采用各種不同的燃油調(diào)節(jié)方法來實(shí)現(xiàn)有效的燃油霧化 最大程度保證空燃混合氣的均勻性 同時(shí)使在進(jìn)氣管壁凝結(jié)程度最小 燃油霧化模式取決于噴油器出口端的幾何形狀 角度以及油滴的尺寸 對(duì)特定的氣缸頭與進(jìn)氣歧管幾何形狀而言 采用的噴油器應(yīng)有所不同 點(diǎn)火系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng)的首要任務(wù)是保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)點(diǎn)燃混合氣 為此 點(diǎn)火系統(tǒng)必須嚴(yán)格控制點(diǎn)火正時(shí) 同時(shí)也要確保火花塞能夠釋放足夠的能量點(diǎn)燃混合氣 右圖給出的是一典型的點(diǎn)火線圈 點(diǎn)火系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng)主要由點(diǎn)火電子驅(qū)動(dòng)電路 點(diǎn)火線圈 火花塞和高壓導(dǎo)線等組成 中央電控單元根據(jù)曲軸位置傳感器和轉(zhuǎn)速 水溫 電壓等信號(hào)計(jì)算出點(diǎn)火時(shí)刻和通電時(shí)間 并將此計(jì)算結(jié)果送至點(diǎn)火電子驅(qū)動(dòng)電路 由點(diǎn)火電子組件控制點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路的接通和斷開 點(diǎn)火線圈形式參見右圖 點(diǎn)火電路點(diǎn)火電路產(chǎn)生點(diǎn)火所需的高壓 然后在準(zhǔn)確的時(shí)刻供給相應(yīng)的火花塞 點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈在閉合時(shí)儲(chǔ)存能量 在斷開時(shí)產(chǎn)生高壓 通過火花塞放電生成火花 點(diǎn)火系統(tǒng) 電控單元ECU是發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的 處理與控制中心 它采用預(yù)先存儲(chǔ)的功能或算法 處理程序 對(duì)由傳感器送來的信號(hào)進(jìn)行處理 并以這些傳感器信號(hào)為基礎(chǔ)計(jì)算得到控制信號(hào) 并通過驅(qū)動(dòng)級(jí)直接將控制信號(hào)送往相應(yīng)的執(zhí)行器 例如點(diǎn)火線圈和噴油嘴 實(shí)施控制 ME7發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的電控單元采用的是專門為發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)而設(shè)計(jì)定義的16位高性能微處理器 此外還為微處理器配有閃存 FlashMemory 可方便地實(shí)現(xiàn)程序和匹配數(shù)據(jù)的更新 電控單元 電控單元 ECU 主要結(jié)構(gòu) 電控單元 ECU 物理設(shè)計(jì)電控單元 ElectricControlUnit 簡(jiǎn)稱ECU 是由金屬外殼與敷有電子元器件的印刷電路板構(gòu)成 具有混合電路的緊湊型ECU可以直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上 獨(dú)特的設(shè)計(jì)使它能抵抗較高的熱應(yīng)力 通過一個(gè)多引腳的線束插頭將ECU與各傳感器和執(zhí)行器 當(dāng)然還有電源相連 這種接頭的引腳數(shù)目取決于ECU所包含的相應(yīng)功能的多少 在ME Motronic系統(tǒng)中 接頭引腳不會(huì)少于100個(gè) 在PCB板的輸出功放電路下方 反面 有層金屬底板 利用穿孔連接來實(shí)現(xiàn)向金屬底板下表面的熱傳遞 并從那兒把輸出放大電路所產(chǎn)生的熱量通過 熱橋 傳遞給金屬外殼 電控單元 ECU ECU必須承受一些極端的考驗(yàn) 比如溫度 濕度和物理應(yīng)力 并抵抗所導(dǎo)入的電磁干擾 抑制向外發(fā)射的高頻電磁靜電噪聲 正常運(yùn)行狀態(tài)下 ECU應(yīng)能實(shí)現(xiàn)在實(shí)際工作環(huán)境溫度和正常電源電壓下正確無誤地進(jìn)行信號(hào)處理 電源電壓調(diào)節(jié)器為ECU提供數(shù)字電路所需的5V恒定工作電壓 電控單元 ECU 信號(hào)輸入傳感器信號(hào)首先經(jīng)過保護(hù)電路 再經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換器和放大器進(jìn)入ECU 主要類型如下 模擬信號(hào)ECU內(nèi)部集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A D 負(fù)責(zé)把模擬信號(hào) 例如加速踏板位置 空氣流量 發(fā)動(dòng)機(jī)溫度 電源電壓比等信息 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) 數(shù)字輸入信號(hào)例如空調(diào) 換檔選擇手柄等的開關(guān)信號(hào) 以及來自霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速脈沖可以直接供微處理器處理 電控單元 ECU 由感應(yīng)式傳感器送來的脈沖輸入信號(hào)提供了諸如車速 曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角等信息 它們由特殊電路進(jìn)行處理 并被轉(zhuǎn)換成方波信號(hào) 根據(jù)系統(tǒng)集成度的不同 對(duì)原始信號(hào)的處理可以部分或完全由傳感器自身來完成 通過數(shù)據(jù)總線 CAN 傳遞的信息不需要進(jìn)行預(yù)處理 電控單元 ECU 信號(hào)處理輸入信號(hào)由在ECU內(nèi)部的微處理器進(jìn)行處理 為使系統(tǒng)能正常運(yùn)作 必須為微處理器配備已固化在非易失性存儲(chǔ)器 ROM或EPROM或FlashMemory 中的信號(hào)處理程序 這些存儲(chǔ)器中還包含用來指導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng) EMS 工作的特定曲線和MAP圖 數(shù)據(jù) 為適應(yīng)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛對(duì)各自不同數(shù)據(jù)范圍的需要 ECU直到生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)才進(jìn)行程序?qū)懭?當(dāng)然在這一過程里沒有必要打開ECU 這樣就可減少應(yīng)任何一家汽車廠商的特殊要求而專門生產(chǎn)的ECU的類型 電控單元 ECU 可讀 寫的隨機(jī)存儲(chǔ)器 RandomMemory 簡(jiǎn)稱RAM 用來存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果和調(diào)節(jié)參數(shù) 以及由診斷所得出的系統(tǒng)故障信息 RAM必須要有不間斷的供電 一旦斷開與汽車電瓶的連接 所有的數(shù)據(jù)都將消失 恢復(fù)電瓶供電后 ECU必須重新計(jì)算適應(yīng)因子 為解決這一問題 有些ECU單元?jiǎng)t將所需要的變量存儲(chǔ)在EEPROM 非易失性存儲(chǔ)器 中備用 電控單元 ECU 信號(hào)輸出由微處理器控制的輸出驅(qū)動(dòng)電路提供足夠的功率輸出直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 這些驅(qū)動(dòng)電路有一整套保護(hù)電路 以防止因?qū)Φ囟搪?電源電壓波動(dòng)和電器過載等造成損壞 OBD診斷功能能夠檢查出驅(qū)動(dòng)級(jí)的各種故障 并相應(yīng)地在必要時(shí)抑制該路輸出 故障入口程序也保存在RAM中 維修工程師就可用診斷儀與其串口相連 獲取相應(yīng)的故障信息 點(diǎn)火關(guān)閉中斷電源供應(yīng)時(shí) 有些ECU會(huì)依靠一套保持電路維持主繼電器開啟 直到完成程序處理 電控單元 ECU ME7系統(tǒng)的主要控制策略 如綜述中所述 ME7系統(tǒng)除了M1 M3系列所具有的 閉環(huán)控制 怠速閉環(huán)控制 爆震控制之外 還在于ME7的控制系統(tǒng)是基于扭矩控制這個(gè)平臺(tái)的 下面將對(duì)以下ME7系統(tǒng)的主要計(jì)算 控制策略進(jìn)行論述 基于扭矩控制的理論 氣缸進(jìn)氣量的計(jì)算 點(diǎn)火正時(shí)的計(jì)算和控制 噴油計(jì)算和控制 對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 怠速閉環(huán)控制 爆震控制 的閉環(huán)控制 蒸發(fā)排放控制控制 增壓控制 安全保護(hù) 駕駛性能改善 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的首要任務(wù)是將駕駛指令反映到發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩輸出上 不論是在恒速前進(jìn)還是加速前進(jìn) 駕駛員都需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩克服前進(jìn)中的阻力 此外 系統(tǒng)內(nèi)許多功能子系統(tǒng) 如怠速控制和轉(zhuǎn)速調(diào)速等 參與對(duì)行駛伺服機(jī)構(gòu) 如電子牽引力控制 自動(dòng)變速箱 和通常的汽車附屬功能 如空調(diào)等 的控制 并將這些設(shè)備對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出調(diào)整要求告訴Motronic系統(tǒng) 例如 在啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)時(shí) 空調(diào)控制系統(tǒng)就會(huì)向ECU請(qǐng)求增加輸出功率 早期發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) 作為控制參數(shù)的氣缸充氣量 燃油質(zhì)量和點(diǎn)火正時(shí)都被認(rèn)為是控制指令而直接執(zhí)行 當(dāng)各種可能互相矛盾的需求同時(shí)出現(xiàn)時(shí) 彼此之間沒有協(xié)調(diào) 基于扭矩控制的理論 基于扭矩控制的理論 采用基于扭矩控制策略的ME7系統(tǒng)則前進(jìn)了一步 它首先對(duì)各部件的要求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判斷和協(xié)調(diào) 然后再利用得出的控制參數(shù)去實(shí)現(xiàn)指定扭矩的輸出 這種協(xié)調(diào)控制的策略能確保發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況下實(shí)現(xiàn)排放和耗油的優(yōu)化 此外 采用基于扭矩的控制策略 就能比較方便地做到 根據(jù)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)和客戶使用要求 將眾多的不同控制功能集成到不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中 供用戶自由選擇 也就是說 從而使ME7型發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)具有更好的移植性 基于扭矩控制的理論 基于扭矩控制的理論 發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩計(jì)算燃燒過程產(chǎn)生的內(nèi)部扭矩是基于扭矩控制的ME Motronic系統(tǒng)的基本參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出扭矩還要從中扣除摩擦 泵氣損失 驅(qū)動(dòng)輔助器件 水泵 交流發(fā)電機(jī)等 和傳動(dòng)裝置所消耗的能量 基于扭矩控制的最終目的是能夠選擇最精確的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)以精確地響應(yīng)駕駛指令 同時(shí)還要補(bǔ)償損失以及滿足給其他輔助部件供能的需要 基于扭矩控制的理論 實(shí)際輸出扭矩的調(diào)節(jié)ME Motronic系統(tǒng)在扭矩生成的時(shí)候采用兩種方法調(diào)節(jié)輸出扭矩 一種是控制電子節(jié)氣門 ETC 改變進(jìn)氣量 這是一種逐漸緩慢過渡的方法 另外一種是采用調(diào)節(jié)點(diǎn)火正時(shí)或關(guān)閉某個(gè)氣缸噴油的快速響應(yīng)方式 采用緩慢過渡的方法實(shí)際上就是控制進(jìn)氣量的方法 主要負(fù)責(zé)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行 而快速響應(yīng)的方式 調(diào)節(jié)點(diǎn)火正時(shí) 可以在扭矩生成時(shí)對(duì)動(dòng)力變化非常迅速地響應(yīng) 具體調(diào)節(jié)過程可參照下圖 基于扭矩控制的理論 基于扭矩控制的理論 進(jìn)氣閥門關(guān)閉的時(shí)候氣缸內(nèi)的空氣質(zhì)量稱為進(jìn)氣量 還有一種和活塞位移無關(guān)的相對(duì)空氣量 它是當(dāng)前進(jìn)氣量和在標(biāo)準(zhǔn)條件下 P0 1 013kPa T0 273K 氣缸所能容納的空氣質(zhì)量的比值 在計(jì)算噴油量的時(shí)候 必須要知道相對(duì)空氣量 它對(duì)于今天的火花塞式發(fā)動(dòng)機(jī)來說是一個(gè)影響功率輸出的基本參數(shù) 氣缸進(jìn)氣量的計(jì)算 氣缸進(jìn)氣量的計(jì)算 由于還沒有直接測(cè)量進(jìn)氣量的方法 因此必須利用現(xiàn)有的傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)在仿真模型的基礎(chǔ)上計(jì)算出相對(duì)空氣量 進(jìn)氣仿真模型應(yīng)滿足以下要求 精確地確定在不同運(yùn)行條件下的進(jìn)氣量 包括在動(dòng)力增壓 可選流程進(jìn)氣歧管 可變閥門正時(shí)等 能夠?qū)Σ捎肊GR 廢氣再循環(huán) 系統(tǒng)的排氣成分準(zhǔn)確反映 對(duì)任何設(shè)定進(jìn)氣量 都能夠計(jì)算出對(duì)應(yīng)節(jié)氣門開度的控制參數(shù) 氣缸進(jìn)氣量的計(jì)算 考慮到可以利用氣體流過閥門 這里是節(jié)氣門 所遵循的方程 進(jìn)氣歧管仿真模型可以用來計(jì)算進(jìn)入氣缸的空氣量 這時(shí)主要影響參數(shù)是緊挨著節(jié)氣門的前方空氣壓力 流過節(jié)氣門所造成的壓降以及節(jié)氣門的實(shí)際通流面積 所有這些參數(shù)都用進(jìn)氣歧管仿真模型計(jì)算得到 其它一些只和節(jié)氣門相關(guān)的特定參數(shù) 如氣流經(jīng)過節(jié)氣門時(shí)的摩擦損失 則必須是在建立試驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上定量給出 計(jì)算出來的節(jié)氣門開度將以指令參數(shù)的形式傳送給節(jié)氣門的開度控制元件 氣缸進(jìn)氣量的計(jì)算 1 噴油持續(xù)時(shí)間的計(jì)算要實(shí)現(xiàn)理論空燃比 氣缸充氣量是計(jì)算噴油量的基礎(chǔ) 同時(shí)結(jié)合與噴油器設(shè)計(jì)有關(guān)的固定常量來計(jì)算噴油持續(xù)時(shí)間 噴油持續(xù)時(shí)間也要受到噴油供油壓力和噴油背壓之間差值的影響 標(biāo)準(zhǔn)的噴油供油壓力是300KPa 3bar 2 噴油正時(shí)為了保證燃燒質(zhì)量 在精確定量噴油量的同時(shí)還要有正確的噴油正時(shí) 噴油計(jì)算與控制 噴油計(jì)算與控制 噴油計(jì)算與控制 噴油時(shí)間的計(jì)算 點(diǎn)火系統(tǒng)的目的是提供足夠的能量保證燃?xì)庠谇‘?dāng)?shù)臅r(shí)候完全燃燒 該能量來源于線圈閉合期間提供給初級(jí)線圈的能量 閉合結(jié)束的時(shí)間通常和點(diǎn)火時(shí)刻一致 ECU根據(jù)給點(diǎn)火線圈充電的需要確定閉合角的大小 ME Motronic的無分電式點(diǎn)火系統(tǒng)在線圈閉合開始時(shí)給線圈充電 斷開時(shí)激發(fā)點(diǎn)火 點(diǎn)火正時(shí)的計(jì)算與控制 點(diǎn)火正時(shí)的計(jì)算與控制 點(diǎn)火正時(shí)的計(jì)算與控制 點(diǎn)火正時(shí)的計(jì)算 可用不同的扭矩輸出和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來區(qū)分發(fā)動(dòng)機(jī)的不同運(yùn)行工況 右圖顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的不同工況范圍對(duì)應(yīng)的扭矩和轉(zhuǎn)速范圍 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 轉(zhuǎn)速與負(fù)荷快速變化的過渡工況尤其重要 因?yàn)檫@些工況對(duì)混合氣形成狀況有特殊要求 例如這時(shí)將出現(xiàn)進(jìn)氣歧管壁上油膜的凝結(jié)和氣化現(xiàn)象 另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是起動(dòng)階段和隨后的暖機(jī)過程 這個(gè)過程將持續(xù)到發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)的溫度升高到正常工作水平 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 起動(dòng)在起動(dòng)過程中 進(jìn)氣量 噴油量和點(diǎn)火時(shí)間根據(jù)專門的計(jì)算結(jié)果來調(diào)整 起動(dòng)后工況起動(dòng)后工況 緊接在起動(dòng)過程結(jié)束之后 的混合氣仍然較濃 但相比起動(dòng)初始時(shí)已減少噴油量和進(jìn)氣量 點(diǎn)火提前角也作相應(yīng)調(diào)整 以適應(yīng)修正后的噴油量和不同的運(yùn)行工況的需要 直到平穩(wěn)過渡到暖機(jī)工況后 起動(dòng)后工況結(jié)束 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 暖機(jī)和催化轉(zhuǎn)換器加熱當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在冷車狀態(tài)下起動(dòng)后 需要調(diào)整氣缸進(jìn)氣 噴油和點(diǎn)火以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出更大扭矩的要求 這個(gè)過程一直持續(xù)到升高至合適的溫度為止 在這個(gè)過程中首要的事情是快速加熱催化凈化器 使催化凈化器迅速轉(zhuǎn)換到工作狀態(tài)以大幅度降低排放 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 使用這種方法時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高濃混合氣下 0 6 以增加排氣中一氧化碳和碳?xì)涞暮?相應(yīng)地這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率會(huì)降低 新鮮的空氣 二次空氣并不參與缸內(nèi)燃燒過程 被直接引入到排氣閥下游以支持CO和HC的氧化 由此產(chǎn)生的加熱能量進(jìn)入催化轉(zhuǎn)換器 使它在最短的延遲時(shí)間達(dá)到工作溫度 一個(gè)電動(dòng)真空泵從空氣濾清器室或一個(gè)特制的粗濾器中獲得二次空氣 這些空氣再通過一個(gè)卸放閥進(jìn)入排氣系統(tǒng) 同時(shí)有一個(gè)單向閥用來防止灼熱的排氣倒流回二次空氣系統(tǒng) 二次空氣 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 系統(tǒng)以一個(gè)指定的間隔去驅(qū)動(dòng)二次空氣泵和空氣閥門 并由一個(gè)寬帶的 氧傳感器來精確判斷二次空氣泵的工作情況 這個(gè)過程產(chǎn)生足夠的熱量供遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)位置的催化凈化器使用 下圖分別顯示了有 無二次空氣噴射時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)在排放測(cè)試時(shí)最初一段時(shí)間內(nèi)的HC和CO排放曲線 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 怠速工況在怠速時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)沒有扭矩輸出 燃燒過程產(chǎn)生的能量被用來維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身的運(yùn)轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)附屬設(shè)備 在這種工況下 維持運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的扭矩和怠速轉(zhuǎn)速一起決定了油耗 在交通嚴(yán)重?fù)矶聲r(shí) 車輛很多油耗就是在這種工況下發(fā)生的 它被用來克服怠速時(shí)最低水平的摩擦損耗 并由此決定了低怠速的轉(zhuǎn)速 ME Motronic的閉環(huán)怠速控制能保證在設(shè)定的怠速狀態(tài)下穩(wěn)定 可靠地工作 而與其他條件的變化無關(guān) 這些變化則可能是由于多種因素 諸如電氣系統(tǒng) 空調(diào)壓縮機(jī) 自動(dòng)變速箱齒輪嚙合 助力轉(zhuǎn)向等引起的電流波動(dòng)等而導(dǎo)致的 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 WOT 滿負(fù)荷 在節(jié)氣門全開 WOT 時(shí)沒有節(jié)氣損失 發(fā)動(dòng)機(jī)在任何給定的轉(zhuǎn)速下均可發(fā)出最大潛能的功率 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 過度工況1 加速 減速一部分噴入進(jìn)氣道的燃油并未及時(shí)到達(dá)氣缸參加隨后的燃燒 相反 在進(jìn)氣歧管壁上生成了一層油膜 在大負(fù)荷和噴油量增加的情況下 這層油膜所含有的燃油迅速增加 當(dāng)加速時(shí)節(jié)氣門開度增大 一部分噴射的燃油被這層油膜吸收 因此相應(yīng)地必須噴射額外數(shù)量的燃油以彌補(bǔ)這部分損失 防止加速時(shí)混合氣變稀 同樣 因?yàn)橐坏┴?fù)荷下降 管壁上油膜中含有的額外燃油將重新氣化 所以減速時(shí)噴油量必須相應(yīng)地降低 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 下圖展示了噴油和節(jié)氣門開度之間的響應(yīng)曲線 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 2 飛車倒拖斷油 恢復(fù)供油當(dāng)高轉(zhuǎn)速飛車 或者處于拖動(dòng)時(shí)的節(jié)制狀態(tài) 發(fā)動(dòng)機(jī)提供給飛輪的能量會(huì)變?yōu)樨?fù)值 在這些情況下 發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦和空氣阻力都能使車輛減速 而噴油或不噴油 發(fā)動(dòng)機(jī)都能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 對(duì)于被動(dòng)的 無噴油的倒拖工況 噴油須被抑制以減少燃油消耗和排放 ME Motronic基于扭矩的控制能對(duì)噴油脈寬施加一個(gè)可調(diào)的抑制作用 通過逐漸地而非突然地減少特定的輸出量 來防止在過渡到倒拖工況時(shí)發(fā)生扭矩跳變 當(dāng)轉(zhuǎn)速降到高于怠速轉(zhuǎn)速的某個(gè)特定的值時(shí) 噴油重新開始 在噴油重新開始的過程中 基于扭矩的控制功能控制著扭矩緩慢地增長(zhǎng) 以確保發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的建立平穩(wěn)進(jìn)行 平滑過渡 ME7系統(tǒng)對(duì)不同運(yùn)行工況的處理 目的怠速期間 發(fā)動(dòng)機(jī)并不在飛輪端輸出扭矩 為了在盡可能低的轉(zhuǎn)速下維持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速 怠速閉環(huán)控制系統(tǒng)必須要努力維持扭矩輸出和發(fā)動(dòng)機(jī)自身耗能的平衡 在怠速期間 發(fā)動(dòng)機(jī)提供能量是必要的 因?yàn)檫@可以滿足眾多部件耗能的需要 這可能包括發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的內(nèi)部摩擦 氣閥伺服機(jī)構(gòu)以及諸如冷卻水泵之類的輔助設(shè)備 怠速閉環(huán)控制 怠速閉環(huán)控制 發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦損失將由于溫度的波動(dòng)而產(chǎn)生各種變化 此外 在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的服務(wù)壽命期間 盡管摩擦損失變化很慢 但是還是始終在改變 發(fā)動(dòng)機(jī)所承擔(dān)的負(fù)荷也可能由于一些外部輔助設(shè)備 如空調(diào)壓縮機(jī) 的起動(dòng)和關(guān)閉而在一個(gè)較大的范圍內(nèi)變化 由于采用的是更小質(zhì)量的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件和飛輪以及更大容量的進(jìn)氣歧管 因此現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)負(fù)荷的變化特別敏感 怠速閉環(huán)控制 運(yùn)行理念ME7這種基于扭矩控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)要求怠速閉環(huán)控制能夠定量輸出功率 以確保在任何工況下都能維持怠速工況的穩(wěn)定 其結(jié)果是使在轉(zhuǎn)速降低的時(shí)候增加輸出功率 而在轉(zhuǎn)速升高的時(shí)候降低功率輸出 系統(tǒng)在識(shí)別到一些影響因素 如空調(diào)壓縮機(jī)起動(dòng)或自動(dòng)變速箱換檔的時(shí)候 將會(huì)相應(yīng)地增加功率輸出 怠速閉環(huán)控制 在低溫情況下 由于要克服更大的摩擦損失或維持更高的怠速轉(zhuǎn)速 輸出扭矩必須增大 將這些輸出功率要求累加起來后 送到扭矩協(xié)調(diào)處理單元 再由它進(jìn)行計(jì)算 得出相應(yīng)所需的充氣質(zhì)量 混合氣成分和點(diǎn)火正時(shí) 怠速閉環(huán)控制 利用三元催化凈化器對(duì)排氣進(jìn)行后處理是一種有效的降低排氣有害物質(zhì)濃度的方法 三元催化凈化器可以將碳?xì)浠衔?HC 一氧化碳 CO 和氮氧化合物 NOX 減少98 乃至更多 并將其轉(zhuǎn)換成水 H2O 二氧化碳 CO2 和氮?dú)?N2 的閉環(huán)控制 的閉環(huán)控制 的閉環(huán)控制 如下圖所示 轉(zhuǎn)換的效率取決于發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比是否在 1的附近很小范圍內(nèi) 雙態(tài)型 傳感器的閉環(huán)控制1 控制范圍為了有效地同時(shí)處理排氣中典型的有害物質(zhì) 調(diào)節(jié)必須極為嚴(yán)格地限制在能同時(shí)對(duì)三種有害物質(zhì)有效轉(zhuǎn)化的范圍內(nèi) 閉環(huán)控制要求保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在 0 99 1內(nèi) ME7系統(tǒng)在計(jì)算噴油時(shí)間的時(shí)候利用了這個(gè)來自氧傳感器的信號(hào) 右圖展示了 閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)原理 的閉環(huán)控制 2 控制過程 閉環(huán)控制只有等到氧傳感器能夠完全工作時(shí)才起作用 事實(shí)上 有一個(gè)輔助電路負(fù)責(zé)始終不停地監(jiān)測(cè)氧傳感器的工作狀況 當(dāng)氧傳感器過冷或已損壞 短路或開路 時(shí) 它發(fā)出的信號(hào)是不真實(shí)的 會(huì)被ECU拒絕 依據(jù)各自設(shè)計(jì)和安裝位置的不同 現(xiàn)在的加熱型傳感器在絕大多數(shù)系統(tǒng)中的啟動(dòng)反應(yīng)時(shí)間在15秒到30秒之間 為了平滑地運(yùn)行 冷的發(fā)動(dòng)機(jī)需要較濃的混合氣 1 這也是為什么只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定溫度后 才能啟動(dòng) 的閉環(huán)控制的原因 的閉環(huán)控制 一旦啟動(dòng) 閉環(huán)控制 ECU將利用一個(gè)比較器將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的形式 的閉環(huán)控制通過修正一系列的控制變量來響應(yīng)氧傳感器送來的信號(hào) 1 混合氣稀 1 混合氣濃 并以此產(chǎn)生控制因子 該控制因子被用作修正噴油時(shí)間的相乘因子 噴油時(shí)間被調(diào)整 延長(zhǎng)或縮短 而控制因子的響應(yīng)則設(shè)置成一種穩(wěn)定的振蕩狀態(tài) 的閉環(huán)控制 對(duì)于采用雙態(tài)型 傳感器的系統(tǒng)來說 以 1為中心持續(xù)不斷地作振蕩性調(diào)整是獲得最優(yōu) 控制的唯一方法 閉環(huán)控制的精度取決于為了抵銷空氣過量系數(shù)變化而對(duì)控制因子進(jìn)行調(diào)整的速度 由于當(dāng)燃料不斷地進(jìn)入燃燒室的時(shí)候 氧傳感器還安裝在排氣管后面 這樣就必然造成從空氣變化到控制電路響應(yīng)之間存在著滯后 這個(gè)滯后時(shí)間的長(zhǎng)短取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速 的閉環(huán)控制 的閉環(huán)控制 只有等過了這段時(shí)間之后 才能確定如何調(diào)節(jié)混合氣成分 這樣 在控制因子的循環(huán)性的變化中必然會(huì)存在一個(gè)最小周期 此外 信號(hào)的處理時(shí)間和傳感器的響應(yīng)延遲又進(jìn)一步地加劇了這段滯后時(shí)間 盡管振蕩周期的長(zhǎng)短由氣體的傳送速度決定 但是在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi) 即使氣體傳送速度有變化 這種傾斜變化的控制因子振蕩的幅度基本為常數(shù) 在混合氣成分調(diào)整過程中 控制因子的階躍式的變化加快了控制速度 從而有可能縮短振蕩周期 3 的變化由于傳感器的響應(yīng)模式取決于當(dāng)前混合氣是由稀變到濃還是由濃變到稀 因此采用對(duì)稱的控制方法將會(huì)得到略微稀的混合氣 由于只有在 0 99 1的范圍內(nèi) 三元催化器的效率才是最高的 因此必須采用一種非對(duì)稱的控制方法使得混合氣的成分處于最優(yōu)轉(zhuǎn)化范圍 的閉環(huán)控制 4 自適應(yīng)的 閉環(huán)預(yù)置控制 閉環(huán)控制系統(tǒng)總是在基于先前的氧傳感器測(cè)量信號(hào)來修正隨后的噴油 因此 不可避免地要考慮氣體傳送的時(shí)間 采用這種主動(dòng)適應(yīng)性差的控制方法來獲得新的運(yùn)行點(diǎn)將會(huì)導(dǎo)致 偏離 1的位置 并且這種情況還會(huì)持續(xù)下去 直到系統(tǒng)的循環(huán)性控制重新建立平衡為止 針對(duì)這種情況 為了符合排放要求 需要采用一種特殊的缺省預(yù)置控制的方式 這種預(yù)置控制是在發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的時(shí)候完成編程的 對(duì)應(yīng)的 控制MAP圖儲(chǔ)存在程序存儲(chǔ)區(qū)中 當(dāng)然 考慮到車輛運(yùn)行壽命期間的變化和燃油質(zhì)量 密度等的影響 還需要對(duì)這些缺省值進(jìn)行修正 的閉環(huán)控制 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在一特定的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍時(shí) 若 控制單元一直采用的是一套固定的修正措施 那么 的自適應(yīng)單元將記錄這些修正 把它們存到非暫存的存儲(chǔ)區(qū)中 RAM或穩(wěn)定電流供電的EEPROM 然后 修正后的預(yù)置控制又立即開始準(zhǔn)備緊接著的下一個(gè)控制循環(huán) 預(yù)設(shè)占空比 直到 閉環(huán)控制有效為止 若非暫存的存儲(chǔ)區(qū)出現(xiàn)電源中斷 的自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能將用一個(gè)未修正的預(yù)置值重新開始自適應(yīng)學(xué)習(xí) 的閉環(huán)控制 5 雙氧傳感器的 閉環(huán)控制將一個(gè)氧傳感器安裝在三元催化器的尾部 催化器后方 可以減輕廢氣對(duì)其的污染和熱應(yīng)力影響 這種類型的輔助傳感器可以產(chǎn)生第二個(gè)與主氧傳感器 安裝在催化器前 靠近發(fā)動(dòng)機(jī)方向 生成信號(hào)相重疊并增強(qiáng)它的信號(hào) 從而確?；旌蠚獬煞衷诟L(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定 基于單個(gè)主氧傳感器的 閉環(huán)控制的振蕩模式具有非對(duì)稱性 采用雙重控制系統(tǒng)將修正此不對(duì)稱性 從而對(duì) 的漂移進(jìn)行補(bǔ)償 如果 控制策略是基于催化器尾部的氧傳感器的測(cè)量 這樣就會(huì)造成氣體傳輸時(shí)間的加長(zhǎng) 進(jìn)而導(dǎo)致控制延遲的增加 催化器尾部傳感器不僅可以幫助 控制系統(tǒng)在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持混合氣成分的穩(wěn)定 還可以用作評(píng)價(jià)三元催化器效率的工具 的閉環(huán)控制 寬帶氧傳感器的 閉環(huán)控制雙態(tài)氧傳感器電壓階躍變化的方式只能描述混合氣的兩種狀態(tài) 稀和濃 而寬帶氧傳感器可以用連續(xù)信號(hào)的形式監(jiān)測(cè)出混合氣偏離 1時(shí)的情況 換句話說 寬帶傳感器使基于連續(xù)信號(hào)而不是雙態(tài)信號(hào)的控制策略成為可能 采用此策略的優(yōu)點(diǎn)在于 定量地給出測(cè)量出來的混合氣成分和指定混合氣成分之間的差距 從而更好地響應(yīng)動(dòng)力變化 可以把 的調(diào)節(jié)設(shè)定值設(shè)定在不等于1的任何值 對(duì)于利用稀混合氣來進(jìn)行省油的策略 第二條優(yōu)點(diǎn)極為重要 的閉環(huán)控制 1 燃油蒸汽來源油箱內(nèi)燃料受到下列方式加熱 外圍部件的熱輻射 來自燃油系統(tǒng)回油管的溢出燃油 該燃油已經(jīng)在流過發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候被加熱 油箱受熱將導(dǎo)致碳?xì)浠衔镏饕哉羝男问綇挠拖鋼]發(fā)出去 蒸發(fā)排放控制 蒸發(fā)排放控制 2 對(duì)碳?xì)浠衔飺]發(fā)的限制法律強(qiáng)制要求碳?xì)浠衔锏膿]發(fā)必須在一定限度范圍內(nèi) 蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)配備了一個(gè)安裝在油箱通氣導(dǎo)管尾部的利用活性炭過濾的炭罐 利用該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳?xì)浠衔飺]發(fā)的限制 蒸發(fā)排放控制 炭罐內(nèi)的活性炭吸附燃油蒸汽 只允許空氣進(jìn)入大氣 同時(shí)也起到了油箱釋壓的作用 為了保證炭罐內(nèi)的活性炭的再生 在炭罐內(nèi)還有一根管子和進(jìn)氣管相通 發(fā)動(dòng)機(jī)一運(yùn)行就要在進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生真空度 就要形成吸氣氣流 當(dāng)空氣經(jīng)過活性炭進(jìn)入進(jìn)氣歧管時(shí) 氣流將帶走吸附在活性炭上的油蒸汽 并將它們帶到發(fā)動(dòng)機(jī)燒掉在連接炭罐和進(jìn)氣歧管之間的管子上有一個(gè)閥門 炭罐閥 該閥門用于控制清洗炭罐閥的氣流 蒸發(fā)排放控制 活性炭再生 清洗 氣流活性炭再生氣流是組成成分未知的油氣混合氣 它不僅含有新鮮空氣 還有從活性炭吸取的高濃度燃油蒸汽 因而是影響 閉環(huán)控制的主要因素 再生氣流的流量要占整個(gè)進(jìn)氣流量的1 若其完全是新鮮混合氣 那么進(jìn)氣濃度將降低1 若其含有豐富的油氣 那么以理論空燃比14 7計(jì)算 的話 它將使進(jìn)氣濃度升高30 此外 氣流中的油氣密度是空氣的兩倍 蒸發(fā)排放控制 炭罐閥炭罐閥在保證 的波動(dòng)為最小值的同時(shí)還要確保炭罐精確的通氣量 炭罐閥結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示 蒸發(fā)排放控制 ECU相關(guān)的控制功能為了保證混合氣適應(yīng)過程能在不受到炭罐清洗氣流干擾的情況下進(jìn)行 ECU以一定有規(guī)律的時(shí)間間隔關(guān)閉炭罐吸氣閥 當(dāng)需產(chǎn)生清洗氣流的時(shí)候 ECU將根據(jù)當(dāng)前的瞬時(shí)工況向炭罐閥發(fā)出控制信號(hào) 打開炭罐閥從而獲得最優(yōu)的氣流流量 由上一次再生循環(huán)的情況決定了一定的氣態(tài)的 燃油負(fù)荷 進(jìn)而被隨后的清洗氣流吸入 同時(shí) 系統(tǒng)將根據(jù)清洗氣流可能吸入的燃油量縮短噴油時(shí)間 由于混合氣成分的自適應(yīng)過程是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程 因而系統(tǒng)會(huì)將 的變化視為燃油負(fù)荷變化的結(jié)果 進(jìn)而采取正確措施對(duì) 的初始設(shè)定進(jìn)行修正 蒸發(fā)排放控制 對(duì)于這種 對(duì)負(fù)荷敏感 的炭罐清洗氣流控制方式 ME Motronic采用的是類似進(jìn)氣歧管模型之類的參數(shù) 例如管子的內(nèi)部壓力和溫度等 這樣有利于炭罐清洗氣流的精確計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)具備了可由炭罐清洗氣流提供多達(dá)40 的進(jìn)氣燃油量的能力 當(dāng) 閉環(huán)控制沒有啟動(dòng)的時(shí)候 只允許最少量的炭罐清洗氣流進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng) 因?yàn)橹钡竭M(jìn)入 控制前系統(tǒng)無法抑制由于清洗氣流造成的混合氣成分的變化 為了防止未燃的燃油蒸汽進(jìn)入三元催化器 當(dāng)出現(xiàn)節(jié)氣門全開而燃油供應(yīng)須切斷 飛車斷油 的時(shí)候 炭罐吸氣閥必須立即關(guān)閉 蒸發(fā)排放控制 電子點(diǎn)火控制可以做到根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 溫度和負(fù)荷精確地控制點(diǎn)火正時(shí) 盡管有這個(gè)精確度 傳統(tǒng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候點(diǎn)火時(shí)刻和保證閾值之間還是存在著較大的裕量 考慮到一些有風(fēng)險(xiǎn)的因素如發(fā)動(dòng)機(jī)的公差 發(fā)動(dòng)機(jī)的老化 環(huán)境和溫度的影響將會(huì)導(dǎo)致爆震的可能性增大 因此這個(gè)裕量是必要的 但是若考慮到這些因素 在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候就會(huì)以犧牲耗油率和扭矩輸出為代價(jià)來推遲點(diǎn)火提前角 從而避免爆震 可分別對(duì)各缸點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行精確控制的ME7系統(tǒng)采用了爆震控制 可以有效地克服這些缺點(diǎn) 爆震控制 爆震控制 下圖展示了4缸發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制的過程 爆震控制 實(shí)踐證明 若系統(tǒng)允許采用更高的壓縮比將會(huì)在耗油率和扭矩輸出上獲得改進(jìn) 利用爆震控制系統(tǒng) 就沒有必要設(shè)定可能出現(xiàn)惡劣情況的點(diǎn)火提前角 相反 理想的條件 如發(fā)動(dòng)機(jī)最大可能的壓縮比 最好的燃油質(zhì)量 最不可能發(fā)生爆燃的氣缸 將作為計(jì)算點(diǎn)火提前角的基礎(chǔ)參數(shù) 這樣就有可能在各種發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)使用壽命期間 使各個(gè)氣缸工作在接近爆燃的極限值的區(qū)域 從而獲得最優(yōu)的燃燒效率 要讓該種爆震控制系統(tǒng)工作 首要的先決條件是系統(tǒng)能可靠地探測(cè)出任何一個(gè)或所有超過指定烈度的爆燃 這個(gè)要求不僅是針對(duì)每一個(gè)氣缸 還要求在所有的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行可能工況內(nèi)都實(shí)現(xiàn)這個(gè)條件 爆震控制 利用專門的傳感器可以探測(cè)到爆燃 這種傳感器可以感應(yīng)到在固體中傳遞的聲波 將一個(gè)或幾個(gè)爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的合適位置上 就可以探測(cè)到特有的由爆震產(chǎn)生的振蕩信號(hào) 爆震傳感器將這些振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)為合適的電信號(hào) 并送到ECU中以進(jìn)行隨后的處理 ECU通過一個(gè)特別的算法可以探測(cè)到每一個(gè)氣缸每一個(gè)燃燒循環(huán)可能出現(xiàn)的初期爆燃現(xiàn)象 如果確認(rèn)某一缸此時(shí)已爆震 將啟動(dòng)一個(gè)特殊的程序來減小該缸點(diǎn)火提前角 倘若爆震的危險(xiǎn)又消失了 該缸的提前角又逐漸增大 直到達(dá)到點(diǎn)火提前角預(yù)置值 爆燃將產(chǎn)生可聽到的爆震聲并造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞 利用爆震識(shí)別和爆震控制算法可以防止爆燃的的產(chǎn)生 爆震控制 爆震自適應(yīng)控制實(shí)際上發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) 不同氣缸的爆震極限值都是不同的 因此也要相應(yīng)地調(diào)整各個(gè)氣缸 為了在不斷變化的運(yùn)行工況內(nèi)使預(yù)置的點(diǎn)火正時(shí)能夠適應(yīng)各缸不同的爆震極限 就需要為各個(gè)氣缸的預(yù)置點(diǎn)火正時(shí)儲(chǔ)存不同的偏移量 這些數(shù)據(jù)可針對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷 它們以非易失的程序MAP圖的形式儲(chǔ)存在永久供電的RAM中 采用這種方法就可能在任何工況 即使是在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷發(fā)生突變的情況下 讓發(fā)動(dòng)機(jī)以最高效率工作 而不會(huì)有發(fā)生可聽到的爆震的危險(xiǎn) 利用爆震控制系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)甚至可以使用低辛烷值的燃油 標(biāo)準(zhǔn)的匹配是假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是高級(jí)燃油 也允許使用普通汽油 爆震控制 如右圖所示 增壓壓力控制是一種氣動(dòng)控制 它利用一個(gè)直接和壓氣機(jī)出口相通的執(zhí)行器 廢氣旁通閥來實(shí)現(xiàn) 在滿負(fù)荷時(shí)可靠旁通的方法來實(shí)現(xiàn)增壓壓力限制 在低速加速的時(shí)候 打開廢氣旁通閥 降低排氣背壓 縮短 增壓滯后 的時(shí)間 增壓控制 增壓控制 低速時(shí)加速 還會(huì)有明顯的增壓器響應(yīng)延遲 即增壓器滯后 而采用電子增壓壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)就可以避免這種滯后 系統(tǒng)可以在部分節(jié)氣門開度時(shí)減少噴油的數(shù)量 并控制廢氣旁通閥打開模式 從而實(shí)現(xiàn)以下結(jié)果 發(fā)動(dòng)機(jī)的背壓損失和壓氣機(jī)的功率輸出均下降 壓氣機(jī)出口處的溫度和壓力均下降 流過節(jié)氣閥門的壓降減小 增壓控制 為了滿足上述要求 首先要求廢氣渦輪增壓器以及它的增壓控制系統(tǒng)必須與發(fā)動(dòng)機(jī)精確匹配 與增壓壓力控制相關(guān)的部件和參數(shù)為 電 氣控制的增壓空氣再循環(huán)閥 氣動(dòng)膜有效工作面積 行程以及氣動(dòng)腔內(nèi)的彈性 廢氣旁通閥端的截面和閥瓣 增壓控制 ME Motronic系統(tǒng)利用電子增壓壓力控制將進(jìn)氣壓力調(diào)整到特定的值 再將該特定增壓壓力轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)于所期望的最大氣缸充氣量 而基于扭矩控制的控制單元又將此期望值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的設(shè)置節(jié)氣門開度和控制廢氣旁通閥的占空比信號(hào) 這個(gè)信號(hào)用于調(diào)節(jié)廢氣旁通閥的開度 根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行工況由程序MAP得到的調(diào)節(jié)點(diǎn)和實(shí)際監(jiān)測(cè)得到的增壓壓力值可能存在不同 系統(tǒng)控制電路將對(duì)此差別進(jìn)行計(jì)算和補(bǔ)償 控制單元的計(jì)算結(jié)果還用于確定最大氣缸充氣量的計(jì)算 增壓控制 對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說 在發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓器之間的排氣溫度不應(yīng)超過某個(gè)限值 這就是為什么Motronic系列的增壓系統(tǒng)毫無例外地是與爆震控制系統(tǒng)一起使用的原因 因?yàn)橹挥斜鹂刂葡到y(tǒng)才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)使用壽命期間都在最大點(diǎn)火提前角下工作 而這種在所有情況下的最佳點(diǎn)火正時(shí)將會(huì)產(chǎn)生很低的排氣溫度 通過影響氣缸的充氣過程 從而抑制增壓壓力波動(dòng)或者使混合氣的成分更均勻 還能進(jìn)一步降低排氣的溫度 增壓控制 車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制過高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)導(dǎo)致各動(dòng)力裝置的損害 如氣閥伺服機(jī)構(gòu) 活塞等 轉(zhuǎn)速限制功能避免了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過限定值 采用車速限制也是必要的 這是因?yàn)橐紤]到一些特定的設(shè)備或市場(chǎng)要求 如輪胎 汽車懸掛設(shè)備等 安全保護(hù) 安全保護(hù) 此外 幾家德國(guó)汽車制造商也自愿承諾將他們生產(chǎn)的汽車車速限定在250km h 車速限制和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的實(shí)現(xiàn)采用的是相同的原理 一旦超過速度閾值 系統(tǒng)中的控制算法就將降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的限制功能已經(jīng)包含在了基于扭矩控制的ME7系統(tǒng)之中 安全保護(hù) 扭矩和功率限制為了降低某些動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件 如變速箱 的負(fù)荷 有時(shí)也須限制扭矩的輸出 在基于扭矩控制的ME Motronic中有針對(duì)這種扭矩限制的設(shè)置 也可以通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩來限制發(fā)動(dòng)機(jī)的最終功率輸出 安全保護(hù) 排氣溫度限制高的排氣溫度將對(duì)排氣系統(tǒng)的各部件造成損害 因此 在ECU中有一個(gè)模型用于仿真排氣系統(tǒng)各部件的溫度 通過安裝一個(gè)溫度傳感器可以滿足系統(tǒng)高精度監(jiān)控的要求 排氣溫度超過一定限值時(shí) 會(huì)激發(fā)系統(tǒng)的混合氣加濃控制 這時(shí)可以因更多的燃油蒸發(fā)吸取熱量而使排氣冷卻 此外 限制進(jìn)氣量和扭矩也是可供選用的辦法 安全保護(hù) 汽車防盜為了防止非法使用汽車 ME7系統(tǒng)具備一項(xiàng)功能 該功能保證只有通過一條特殊的控制線釋放ECU自身的管理功能之發(fā)動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng) 實(shí)際上這個(gè)釋放控制是通過一個(gè)外部的控制單元傳送的密碼信號(hào)實(shí)現(xiàn)的 這個(gè)外部控制單元通過分析點(diǎn)火鑰匙上發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)或密碼鍵盤輸入的密碼來核實(shí)用戶的授權(quán)是否合法 安全保護(hù) 傳動(dòng)系統(tǒng)沖擊力抑制突然踩壓或釋放加速踏板將導(dǎo)致負(fù)荷產(chǎn)生增減的變化 進(jìn)而將在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)上產(chǎn)生晃動(dòng) 特別是當(dāng)扭矩反向傳送到連接襯套或變速箱的時(shí)候 這種搖晃就更加明顯 例如 當(dāng)變速器由閉合轉(zhuǎn)到松開 發(fā)動(dòng)機(jī)由一個(gè)連接齒輪轉(zhuǎn)到另外一個(gè)齒輪的時(shí)候 駕駛性能改善 駕駛性能改善 通過控制扭矩上升和下降的幅度可以阻止 至少在強(qiáng)度上可以減輕這種力的傳遞 從而實(shí)現(xiàn)更加平滑 溫和的過渡 為了調(diào)節(jié)飛輪扭矩 也需要對(duì)點(diǎn)火正時(shí)和氣缸充氣量進(jìn)行調(diào)節(jié) 駕駛性能改善 振蕩阻尼功能發(fā)動(dòng)機(jī)和它的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)質(zhì)量彈簧系統(tǒng) 這就意味著在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)候 這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生振蕩 振蕩阻尼功能塊可以探測(cè)出這種振蕩 并且可以通過調(diào)節(jié)各個(gè)相位上的扭矩輸出抑制振蕩 系統(tǒng)振蕩可以通過比較駕駛員要求的轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差別關(guān)系來確認(rèn) 通過調(diào)節(jié)點(diǎn)火正時(shí)來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)振蕩的干預(yù) 有效地抑制振蕩 就需要在扭矩振蕩周期中相反的相位上改變扭矩輸出 駕駛性能改善 巡航控制巡航控制功能是指系統(tǒng)可以在駕駛員沒有踩下加速踏板的時(shí)候自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出以克服滾動(dòng)和空氣阻力的變化 從而實(shí)現(xiàn)汽車恒速行駛的功能 除了穩(wěn)定當(dāng)前車速 巡航控制系統(tǒng)還具有一系列的輔助功能 巡航控制提高了長(zhǎng)途駕駛的舒適性 同時(shí)也有利于遵守已經(jīng)頒布的車速限制規(guī)定 由于ME Motronic系統(tǒng)的電子節(jié)氣門控制已具備了驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門執(zhí)行器的功能 因此可以很容易地將巡航控制功能集成到系統(tǒng)中 駕駛性能改善 巡航功能駕駛員可以利用撥動(dòng)操作桿或開關(guān)的辦法實(shí)現(xiàn)以下功能 采納當(dāng)前行駛速度并維持運(yùn)行 設(shè)置 加速到預(yù)定的行駛速度并維持運(yùn)行 減速加速到預(yù)定的行速度并維持運(yùn)行 加速直到回復(fù)一個(gè)已經(jīng)儲(chǔ)存的速度 恢復(fù) 逐漸增加到一個(gè)設(shè)定的速度 逐漸加速 逐漸減少到一個(gè)設(shè)定的速度 逐漸減速 關(guān)閉主開關(guān)或警示開關(guān)上的巡駛控制 駕駛性能改善 控制元件駕駛員借助巡航控制系統(tǒng)僅僅通過操控一個(gè)控制手柄 該控制手柄已集成了相關(guān)的功能開關(guān) 見下圖 就可實(shí)現(xiàn)下列功能 車速的設(shè)定 車速的恢復(fù) 加速 減速 駕駛性能改善 巡航控制手柄 通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)開關(guān)控制不止一個(gè)功能 例如 一個(gè)按鈕可以用于車速設(shè)定與減速 而另一個(gè)用于車速恢復(fù)和加速 在這種情況下 當(dāng)激活開關(guān)時(shí) 系統(tǒng)執(zhí)行的功能取決于當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)以及按下開關(guān)的時(shí)間長(zhǎng)短 短促地按下加速或減速功能開關(guān)實(shí)現(xiàn)的是逐漸加速或逐漸減速功能 此外 除了這些對(duì)應(yīng)特定功能的開關(guān)元件外 控制元件中還包括一個(gè)巡航關(guān)閉開關(guān)和一個(gè)可選的主開關(guān) 如果配備了主開關(guān) 在啟動(dòng)上述功能開關(guān)的時(shí)候就必須先打開主開關(guān) 當(dāng)關(guān)閉主開關(guān)時(shí) 先前儲(chǔ)存的任何速度都將丟失 如果踩剎車或離合器踩踏板 主動(dòng)巡航控制就會(huì)自動(dòng)終止 駕駛性能改善 診斷過程在Motronic系統(tǒng)中 在線診斷 OBD 系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)配置 它負(fù)責(zé)監(jiān)控ECU的命令和系統(tǒng)響應(yīng) 同時(shí)辨別傳感器信號(hào)的真?zhèn)?這種測(cè)試過程在車輛正常運(yùn)行時(shí)持續(xù)不斷地進(jìn)行著 ECU系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)所辨認(rèn)出的錯(cuò)誤代碼以及它們產(chǎn)生的具體工況 車輛檢測(cè)時(shí) 可以用故障診斷儀通過標(biāo)準(zhǔn)的接口讀出并顯示這些信息 這些信息可以幫助維修人員進(jìn)行故障診斷 綜合診斷 故障診斷已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了早期系統(tǒng)用于滿足 加州空氣資源局 所頒