沃尔沃B4204T11发动机结构与工作原理（六）

王卓

二、发动机自动启动停止

（一）系统说明

1.概述（如图83所示）。

发动机自动启动/停止系统具有节能的功能，旨在降低燃油消耗，继而有助于减少废气排放。车辆在行车期间停止，排挡杆切换为空挡，并松开时，该功能自动止动发动机。例如，该系统设计用于交通拥堵或者在遇到红绿灯时。之后，发动机在自动停止（等待模式）止动，在再次踩下离合器踏板时重新启动（自动启动）。之后，只需接合挡位，继续行程即可。在配备自动变速器的车辆中，发动机会在踩下制动踏板时停止，在放开制动踏板时重新启动。在自动停止期间，汽车中所有常见的系统，例如，车灯、收音机等，正常工作，除了某些设备性能可能临时下降。例如，气候控制系统的风扇或者声音系统的音量。位于通道式控制台中的开/关按钮表示车辆具有发动机自动启动/停止功能。按钮符号依不同的车型年份而有所差异，如图84所示。配备ECO定速的车辆可能有未带有启动/停止功能的DRIVe按钮。在使用钥匙启动发动机时，系统自动启动。驾驶人可在开/关按钮的绿灯亮起时注意到这点。在某些情况下，可能需要临时解除发动机自动启动/停止功能，这部份可通过开/关按钮完成。发动机自动启动/停止功能关闭，直至使用按钮再次启动，或者直至下一次使用钥匙启动发动机。

┃图83

┃图84

在某些情况下，文字信息出现在显示幕上。文字信息显示此功能是否接合，在某些情况下，向驾驶员提供协助，并显示任何功能错误。发动机自动启动/停止功能是一个分配系统，在某种程度上，由组件控制模块监测。对于不同的功能，混合许多模块和组件。

◆发动机控制模块（ECM）

◆中央电子模块（CEM）

◆驾驶员信息模块 （DIM）

◆制动控制模块（BCM）

◆信息娱乐控制模块（ICM）或信息娱乐主机（IHU）

◆气候控制模块（CCM）

◆安全辅助系统（SRS）模块

◆燃烧预热器模块（CPM）

◆动力转向控制模块（PSCM）

◆方向盘角度传感器模块（SAS）

◆拖车模块（TRM）

◆驻车制动模块（PBM）

发动机控制模块（ECM）与中央电子模块（CEM）包含主要的功能。该系统也包含下列组件：

◆蓄电池（主蓄电池）及蓄电池继电器（主蓄电池）

◆带有辅助蓄电池继电器的辅助蓄电池

◆启动机

◆主蓄电池保险丝盒及保险丝和蓄电池二极体

◆蓄电池监控模块（BMS）

◆电动油泵（EOP）

◆电动驻车制动 （EPB）

系统具有两个蓄电池：蓄电池（主蓄电池）和辅助蓄电池。对于使用钥匙正常启动，仅使用蓄电池（主蓄电池）。在除了自动启动以外的所有时间，蓄电池管理车辆的整个电源。在自动启动期间，电气系统通过两个继电器重新连接，以便辅助蓄电池接管车辆所有耗电装置的电源，启动机除外。

发动机自动启动/停止系统在某些条件下可操作。

发动机控制模块（ECM）以及中央电子模块（CEM）侦测并保存有关可能阻止发动机自动启动/停止功能的原因和在对应的系统区域自动停止模式导致系统要求自动启动的原因之信息。

注意！ 以下情形仅适用于配备自动变速器之车辆： 在正常钥匙启动与自动启动期间，电气系统通过两个继电器连接，使辅助蓄电池取代所有车辆耗电装置之电源供应，由蓄电池（主蓄电池）供电的启动机除外。若组件故障，启动功能仅可通过主蓄电池完成，并于其后供应整个电气系统和启动机。

（二）设计

1.概述

发动机自动启动/停止功能是一个分配系统，在某种程度上，由组件控制模块监测。之后，对于不同的功能，混合其他许多模块和组件。

2.发动机控制模块（ECM）

发动机控制模块（ECM）是此功能的主模块。对于发动机控制模块（ECM），该功能中包含下列组件：

◆继电器启动机

◆启动机

◆蓄电池继电器（主蓄电池）

◆辅助蓄电池继电器

◆冷却液泵继电器

◆冷却液泵

◆空挡位置传感器

◆离合器踏板开关B

◆真空压力传感器

◆发电机（GEN）

◆加速踏板（AP）位置传感器

◆停车灯开关

◆制动踏板开关

◆制动压力感测器

（1）仅限没有燃烧预热器模块（CPM）的车辆。

（2）仅手动变速器。

（3）在V40车系中这些是合并成一个单一的零件。

3.中央电子模块（CEM）

对于中央电子模块（CEM），该功能中包含下列组件：

◆变换离合器踏板 （仅手动变速器）

◆辅助蓄电池

◆蓄电池监测传感器

◆中央电子模块（CEM）监测辅助蓄电池的电压和SoC，并充电

4.驾驶员信息模块 （DIM）

对于驾驶员信息模块（DIM），包含显示指示灯和文字信息的功能。

5.制动控制模块（BCM）

制动控制模块（BCM）发送有关车速和状态ABS控制之CAN信号至发动机控制模块（ECM）。如此可让发动机控制模块（ECM）计算正确速度并在ABS控制期间封锁自动启动/停止发动机功能。BCM亦可发送当前制动压力之相关信息，其为使发动机可在自动停止模式中运转的控制参数之一。

6.信息娱乐控制模块（ICM）/信息娱乐主机（IHU）

在配备有Premium Sound的车辆上，在车辆处于自动停止时，由于对音响系统的放大器有功率限制，所以，声音可能受到影响。在播放动态内容时，这可能表现为音量变动，和音量降低，例如许多低音的音乐。

7.气候控制模块（CCM）

对于恒温控制模块（CCM），该功能中包含下列组件：

◆发动机自动启动/停止的开/关按钮

◆湿度传感器

◆电动冷却液泵，连接至发动机控制模块（ECM）

车辆自动停止时，恒温控制模块（CCM）会继续调节恒温控制系统及其他功能，但有些许不同。在蒸发器温度升高和释放潮湿空气时，如果有起雾的风险，风机速度减缓，以便降低能耗、音量和吹向挡风玻璃的气流。关闭加热式后挡风玻璃和加热式座椅功能，以减少能耗。但是，由于没有注意到短时间的脱离，所以，通过按钮中的二极体无法看出功能已经解除。在车辆自动启动时，为了使恒温控制模块能够向乘客车厢提供热量，会启动一台电动冷却液泵，以便循环冷却液。泵与配备驻车加热器或辅助加热器之车辆上配备的类型相同。在自动停止期间，如果乘客车厢有热量需求，恒温控制模块（CCM）会要求发动机控制模块（ECM）启动冷却液泵。在配备驻车加热器或者辅助加热器的车辆上，有使用燃油加热器的现有冷却液泵。之后，发动机控制模块（ECM）会将要求传送至燃烧预热器模块（CPM），其启动泵。如果挡风玻璃有起雾的危险，恒温控制模块（CCM）可以阻止自动停止，或者在自动停止期间，要求发动机启动。起雾的概率是以湿度感测器的信号计算。如果温度过高于设定的温度，恒温控制模块（CCM）可以阻止自动停止，或者在自动停止期间，要求发动机启动。启动发动机之要求传送至发动机控制模块（ECM）。

8.安全辅助系统（SRS）模块

安全辅助系统（SRS）模块会传送CAN信号至发动机控制模块（ECM），说明驾驶员的安全带是否扣好。这是为了确保在驾驶员安全带没有扣好时，发动机控制模块（ECM）可以阻止发动机自动启动/停止功能，和在发动机自动停止时取消该功能。

9.燃烧预热器模块（CPM）

某些市场，和作为配件。燃烧预热器模块（CPM）从发动机控制模块（ECM）接收CAN信号，以便启动冷却液泵。这是为了在车外温度低于+16℃时，在气候控制系统中循环冷却液。

10.电动转向控制模块（PSCM）

电动转向控制模块（PSCM）从发动机控制模块（ECM）接收CAN信号，关闭泵电机，从而降低自动停止过程中的能耗。

11.驻车制动模块（PBM）

驻车制动模块（PBM）可发送车辆纵向加速度信号。若前方角度超过14%，驻车制动模块（PBM）会封锁自动停止功能，使车辆不会开始向前转动。

12.其他元件

◆蓄电池（主蓄电池）及蓄电池继电器（主蓄电池）

◆带有辅助蓄电池继电器的辅助蓄电池

◆启动机

◆主蓄电池保险丝盒及保险丝和蓄电池二极体

◆电动油泵（EOP）

（1）蓄电池（主蓄电池）和辅助蓄电池（如图85所示）。

┃图85

除了一般的蓄电池（主蓄电池），车辆也配备有辅助蓄电池。辅助蓄电池的任务是，在启动机运转时，在自动启动期间，向车辆主要的耗电装置供电。蓄电池（主蓄电池）（如图86中6所示）和辅助蓄电池（如图86中1所示）都有自己的主开关继电器：蓄电池继电器（主蓄电池）（如图86中4所示）和辅助蓄电池继电器（如图86中2所示）。在自动启动期间，电气系统通过这两个继电器重新相连，以便蓄电池（主蓄电池）只给启动机的回路供电且辅助蓄电池给车辆剩余耗电装置供电。发动机控制模块（ECM）控制这两个继电器。

在启动顺序中，启动机启动和摇动发动机时，启动机消耗高电流。这迅速（大约300ms内）在电气系统中建立很高的电压降。例如，这一电压降可能导致控制模块重新启动（重设）和车灯开始闪烁。为了防止低电压流入车辆的其他电气系统，在启动顺序中，启动辅助蓄电池。这是车辆中唯一使用辅助蓄电池的场合。图87中的影像显示这一简短顺序的示例。

┃图86

┃图87

两个蓄电池均为AGM型（如图88所示）。

辅助蓄电池由两根70A保险丝保护；一根位于整体式继电器/保险丝盒（如图88中1所示）中，另一根位于辅助蓄电池（如图88中2所示）旁边。由于辅助蓄电池和整体式继电器/保险丝盒之间的电线可以从蓄电池（主蓄电池）提供（连接的辅助蓄电池继电器）和从辅助蓄电池提供，所以，有两根保险丝，防止其在发生碰撞时损坏或起火。

（2）启动机（如图89所示）

配备自动启动/停止发动机车辆上的启动机效果异常大于正常。启动机含有电磁线圈，而非永久磁铁。含有永久磁铁的启动机可产生200～300r/min的速度，而含有电磁线圈的启动机可产生500～600r/min的速度。含有电磁线圈的启动机并无速度上限，只要有接收电流，其速度就会持续提升。如果驾驶员在发动机启动前松开离合器踏板，则更强大的启动机可降低发动机意外停转的风险。该启动机的尺寸设计令其可比无发动机自动启动/停止功能之车辆上的启动器多处理3～5次启动。

（3）主保险丝盒及保险丝和蓄电池二极体（如图90所示）

主保险丝盒位于进气室的冷气区，并包含与启动/停止相关的继电器与保险丝，以及一个蓄电池二极体。主保险丝盒分为前后两个部分。前部包含与启动/停止相关的组件。

在配有启动/停止的车辆上，许多其他的保险丝已由发动机室中的继电器/保险丝盒移至进气室中的主保险丝盒。

（4）二件式的主保险丝盒的图像前部（如图91所示）

注意！ 在维修时，切勿混合各终端上的配线位置。

（5）二件式的主保险丝盒的图像后部（如图92所示）

┃图88

┃图90

启动机的保险丝与主保险丝盒的保险丝均位于蓄电池端子上。

（6）蓄电池二极体

自动停止后，发动机自动启动期间，在启动机运转时，如果辅助蓄电池无法向车辆的耗电装置提供足够的电源，蓄电池二极体用作安全功能。如果蓄电池回路与车辆其他耗电装置之间的电压差超过 0.4V（在+20℃），蓄电池二极体会打开（导线），并在自动启动期间，向车辆的其他耗电装置供电。在自动启动期间，出于某种原因，导致辅助蓄电池没有电压供应时，会发生这种情况。这可能在短时间内使电气系统产生一个很大的电压下降，并可能导致例如车灯闪烁等的现象。

（7）电动机油泵

在配备自动变速器的车辆中有一个电动机油泵。该机油泵的任务是确保在变速器控制模块（TCM）的要求下，发动机之自动启动/停止期间能维持正确的压力与流量。该机油泵提供不同版本且具有不同位置，取决于自动变速器之型号。

┃图91

┃图92

（全文完）