三、电压调节控制系统运行模式
下面以集成式电压调节控制系统(RVC)为例,介绍电压调节控制系统的运行模式。RVC的基本运行模式包括:充电模式、燃油经济模式、电压降低模式、启动升压模式、前大灯/后挡风玻璃化冰模式、蓄电池硫化模式。RVC系统这6种模式都是为了让蓄电池长期处于不低于80%电量状态,同时保证汽车车载电器的用电需求。需要特别说明的是,并不是所有的RVC系统都会进入上述6种运行模式。
PCM/ECM(用于全尺寸卡车的发电机和蓄电池控制模块)通过对发动机L电路的控制来控制发电机,通过监控发电机磁场电路的占空比信号来监视发电机的运行状态。占空比为脉冲宽度信号(加上对脉冲宽度的调节),电压5V、频率128Hz,用0~100%来表示(表1)。正常的占空比是在5~95%之间,处于0~5%和95~100%则表示系统存在故障,需要诊断。
1.充电模式
只要满足下列条件中的任意一项,控制模块就会转入充电模式。
·节气门开度超过90%,且喷油量(由ECM/PCM控制喷油)达到21g/s。
·前大灯接通远光或者近光。
·雨刮器开启时间超过8s。
·发动机散热器电子风扇高速运行。
·后窗电加热除霜功能开启。
·蓄电池充电电量((SOC)低于80%。
只有满足上述任意一项,控制模块就会8~50mV/s的速度缓慢升高电压,至13.4~15.5V(具体取决于当时发电机所处状态)。
2.燃油经济模式
只要满足下列条件,控制模块会进入燃油经济模式。
·计算的环境空气温度高于0℃ (32°F),低于或者等于80℃ (176°F);
·计算的蓄电池电流大于8A,但小于15A;
·蓄电池充电电量(SOC)大于或等于80%;
·发电机的磁场占空比信号小于99%。
此模式下,发电机的目标输出电压值是12.5~13.1V。只要满足充电模式的条件,控制模块将会退出这种模式而进入充电模式。
3.电压降低模式
只要满足下列条件,控制模块会进入电压降低模式。
·计算的环境空气温度高于0℃ (32 0F);
·计算的蓄电池电流大于-7A,小于2A;
·发电机的磁场占空比信号小于99%;
此模式下,发电机的输出电压目标值是12.9V。只要满足充电模式的条件,控制模块将会退出这种模式。
4.启动增压模式
当发动机启动后,控制模块会设定发电机的输出目标电压值为14.5V,并保持30s。
5.前大灯/后挡风玻璃化冰模式
只要打开前大灯(无论是近光灯还是远光灯),车身控制模块就会进入前大灯/后挡风玻璃化冰模式,发动机的输出电压在13.9~14.5V。
6.蓄电池硫化模式
当蓄电池的电压低于13.2V,并持续了45min,控制模块就会进入蓄电池硫化模式。只要进入这个模式,控制模块就会设定发电机的输出目标电压值在13.9~15.5V之间,并保持5min,随后,控制模块就根据系统的电压需要而决定进入其他模式。
控制模块根据蓄电池的电量状态,决定充电的电压。当点火钥匙处于关闭状态,即在车辆停驶期间,每间隔8h,系统测量一次蓄电池电压,然后根据24h期间测得的3次电压估算出蓄电池的电量状态。如果点火开关处于ON位置,即发动机运行期间,系统将对蓄电池电压进行实时监测,并将这些电压测量值与蓄电池温度进行比较,从而判断蓄电池的电量状态,并决定蓄电池充电电流和放电电流,同时控制模块通过调节充电电压,使得蓄电池电量始终保持在80%以上。