鲁宝全
(上汽大通南京分公司技术中心,江苏 南京 211103)
在轻型载货汽车的改装车中,由于改装车功能的要求,如洒水车、扫地车、搅拌车等功能,需要发动机单独的动力输出,也就是需要发动机达到指定的转速以满足动力输出的要求,称之为power take off,简称PTO。本文以上汽跃进超越SOFIM车型为实例,介绍一种基于BOSCH EDC17C53软硬件平台的发动机转速调节方法,为其他车型的发动机转速调节提供参考方案。
在驾驶室内通过对油门踏板的踩下与松开控制发动机转速,为最常用的转速调节方法,但是需要驾驶员在驾驶室内进行操作。此方案无法满足需要在驾驶室外对发动机转速调节的需求。
需要有一个小开关输入给发动机ECU数字信号,即按下小开关后,ECU收到一个PTO激活触发信号,使发动机转速到达设定的转速,这个转速是固定不可调节的,这个数值已经写入发动机ECU程序中。此方案无法满足驾驶室外对发动机可调转速输出的需求。
需要有一个小开关输入给发动机ECU模拟信号,这个小开关是多个挡位的,ECU区别不同挡位的方法是通过检测小开关输入两端的电阻值,从而判断开关在什么挡位实现不同的发动机转速控制。此方案可以满足驾驶室外多个挡位发动机转速输出的需求。
如果整车带巡航调节功能,可以通过复用巡航开关来调节发动机的转速。车辆在静止状态,通过巡航主开关激活发动机转速调节功能,然后再通过巡航+和巡航-按键,实现对发动机转速的无级调速功能。为了实现在驾驶室外部对发动机转速进行调节,一般需要将巡航开关接入发动机ECU的连接线束接线到外部车辆控制盒处。
一个4挡位的开关,此开关的外形图和与发动机ECU的连接如图1所示。其中P1和P4接发动机ECU的K08及K16脚位,在不同的挡位ECU检测到的开关外围电阻不同,从而实现4种转速控制。
图1 挡位开关外观及电路连接示意图
4个挡位ECU检测到的电阻值及对应发动机转速见表1。
表1 ECU检测到的挡位电阻值和转速值
上述4个转速值可以通过End of line(车辆下线)设备进行设置,通过写入命令写入到发动机ECU的EEROM中。如果需要修改不同挡位对应的转速值,可以将需要的转速值通过下线设备写入发动机ECU的EEROM中。
在车辆静止或车速低速(<20 km/h)状态条件下,拨巡航开关实现对转速的控制,巡航手柄及接线原理见图2。
图2 巡航手柄及接线原理图
巡航开关有巡航关闭、巡航+、巡航-等挡位,在满足条件情况下,巡航+及巡航-复用为巡航激活功能。巡航开关的接线原理为9号脚接电源线、12号脚接ECU的K52、14号脚接ECU的K40脚位、15号脚位接ECU的K53号脚位,接线图如图3所示。
图3 巡航开关接线示意图
发动机转速调节控制功能:车速小于20 km/h时,此功能被用于改变发动机转速的设定值,即控制发动机转速功能。
激活此功能的步骤如下:①起动发动机;②拨动“ON/OFF ”旋钮激活此功能,发动机转速将到达设定值900 r/min;③能够通过巡航控制开关+/-改变发动机转速;④短暂拨动“+ ”开关一次,发动机转速提升50 r/min;⑤短暂按下“- ”开关一次,发动机转速降低50 r/min;⑥长时拨动“+ ”开关不放开,发动机转速能够以100 r/min的速度增加;⑦长时拨动“- ”开关不放开,发动机转速能够以100 r/min的速度减少;⑧功能激活条件下,拨动“ON/OFF ”旋钮或踩制动踏板或踩离合会关闭此功能,发动机转速以100 r/min的速度回落到怠速设定值。
通过应用上述转速调节的方法,在超越SOFIM发动机车型上实现了车辆的特殊功能改装,如高空作业车、冷藏车、市政环卫车、道路清障车等,如图4所示。为特殊功能改装车辆的方案实现提供了可行性。
图4 特殊功能改装车辆示意图
本文介绍了一种通过开关调节方式对发动机转速进行调节的方法,基于博世公司EDC17C53平台:①此方法应用在跃进超越SOFIM发动机车型上,实现了特种功能工程机械车辆的改装;②目前轻型载货汽车市场特种车辆的改装需求凸显,改装需要对发动机转速进行控制,市场上大部分发动机ECU电控单元为博世公司生产,可以参考本文所述方法进行转速控制设计。
[1] 齐善东.电控柴油机PTO控制方法及实验研究[J].汽车电器,2015(9):18-20.
[2] BOSCH汽车工程手册[M].北京:北京理工大学出版社,2004.