三、车载网络技术在宝马汽车发动机控制系统的应用

    宝马整车采用网络控制，发动机是网络控制的一部分。宝马N62型发动机主要装配在E65/E66底盘车型中，它采用ME9.2控制系统，其控制单元被称为数字式电子伺控DME发动机控制模块，DME发动机控制模’块与Valvetronic气门行程控制模块、VIM控制模块一起，安装在发动机舱右侧电控箱内。DME控制模块与Valvetronic气门行程控制模块一起控制气门行程，其中DME控制模块属于主控单元。

    ME9.2控制系统通信方式采用的总线类型包括：CAN总线（CAN F H和CAN FL）、发动机Local CAN总线（Lo CAN H和Lo CAN L）。

1总线网络技术与Valvetronic气门行程控制系统

(1)Valvetronic气门行程控制系统线路连接
    Valvetronic气门行程控制系统的线路连接见图4，该系统中术语功能含义见表3。

 (2)Valvetronic气门行程控制流程
    如图4所示，当打开点火开关时，由发动机控制模块DME主继电器K1将15号电源KL15提供给Valvetronic气门行程控制模块，Valvetronic气门行程控制模块开始工作，同时向系统中的电子元件提供工作电源，如Valvetronic气门行程传感器的5V工作电源，以便进行系统自检。附加继电器K2将延迟约looms之后才吸合，这段延迟时间是为了对负载电路进行保护。

    DM发动机控制模块与Valvetronic气门行程控制模块之间采用Lo CAN总线进行通信。通过该总线，发动机控制模块将指令信息传送至气门行程控制模块，然后由气门行程控制模块输出16k日z的脉冲信号驱动气门行程电动机。偏心轮的调整角度由气门行程传感器输送至气门行程控制模块，再通过Lo CAN总线传送至发动机控制模块。如果达到了调整目标值，那么控制模块将反方向调整偏心轮，以进行精确测试和系统学习。

    若Valvetronic气门行程控制模块监测到外围故障，则会将相关信息传送至DME发动机控制模块，并由DME发动机控制模块记录一个故障码。Valvetronic气门行程控制系统的故障类型见表4。

    如图4所示，为了避免因Lo CAN总线故障而造成DME发动机控制模块与Valvetronic气门行程控制模块之间通信失败，在两个控制模块之间增加了一条备用数据线，称为紧急运行数据线。在这条专用数据线上传输的是100Hz的电信号，而且只能传送两种功能的数据信息，一个是测试功能的数据信息，另一个是进气门升至最高的指令信息。测试功能在驾驶前期被执行，电信号的脉冲宽度为50%。在出现Lo CAN总线通信故障时，进气门升至高的指令功能才被执行，电信号的脉冲宽度为80%。

(3)Valvetronic控制模块
    相对于DME发动机控制模块而言，Valvetronic气门行程控制模块是一个智能的执行器控制单元，它与发动机控制模块之间采用Lo CAN总线进行数据通信。LoCAN总线只是DME控制系统中的局域网总线，而不是整车网络中的总线，因此检测仪只能通过DME控制模块的诊断功能对气门行程控制系统进行检测。也就是说，如果DME控制模块损坏，那么检测仪将无法与气门行程控制模块进行通信连接。当然，如果气门行程控制模块监测到外围部件存在故障，那么相关的故障信息将通过Lo CAN总线储存到DME控制模块中。

(4)DME控制模块
    Valvetronic气门行程控制程序储存在DME发动机控制模块中。通过Lo CAN总线将程序指令传送至气门行程控制模块，实现气门行程控制功能。

(5)DME主继电器
    Valvetronic气门行程控制模块的工作电源由发动机DME主继电器提供。
(6)附加继电器
    在N42型发动机控制系统中，附加继电器K2是一个单触点继电器；在N62型发动机控制系统中，附加继电器K2是一个双触点继电器。附加继电器的功用是向气门行程电动机提供工作电源。

(7)Valvetronic电动机
    Valvetronic气门行程电动机是直流电动机，由气门行程控制模块输出16kHz脉冲信号进行控制。为了提高控制灵敏度，脉冲信号是双向的，这样可确保发动机出现严重故障（如机械卡死等）时，Valvetronic电动机能够立即停止运转。

    DME发动机控制模块必须对Valvetronic气门行程电动机的工作行程进行记忆：如果系统断电或对发动机进行了解体维修，那么就需要进行初始化设定。初始化设定可以自动进行，在200ms内通过激活Valvetronic气门行程电动机，DME发动机控制模块能够重新识别到气门的最小升程和最大升程。如果初始化自动设定失败，那么可以使用GT1检测仪的保养功能进行初始化设定。

(8)Valvetronic气门行程传感器
    Valvetronic气门行程传感器属于磁感式传感器，与霍尔效应式传感器相比，磁感式传感器具有较好的抗震性和抗热性。在每个气门行程传感器内部设置有测量传感器（(2个）、测量和信号处理器（2个）、数据传输处理器（2个），构成了两个处理单元，一个称为主导传感器，另一个称为参考传感器。主导传感器与参考传感器呈180“对称分布，由气门行程控制模块提供5V工作电源和地线回路。

    每个Valvetronic气门行程传感器配置3条数据线，分别为CS数据线、DAT数据线、CLK数据线。CLK数据线设置在气门行程传感器内部，它能够确保主导传感器的测量频率比参考传感器快。CS数据线用于气门行程控制模块，将指令信号传送至气门行程传感器。DAT数据线则用于主导传感器将精准的Valvetronic工作行程数据传送至气门行程控制模块。这里要注意的是，参考传感器并不是通过DA丁数据线向气门行程控制模块传送数据信息的。

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