汽車發(fā)動機電子控制單元

1、汽車發(fā)動機電子控制單元（ECU）功能說明書佛山菱電變頻實業(yè)有限公司 王和平 2004年3月一、概述   汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)一般有進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)四大部分組成。進氣系統(tǒng)由空氣濾清器、空氣流量計、節(jié)氣門、進氣總管、進氣歧管等組成，它為發(fā)動機可燃混合氣提供所需空氣；燃油供給系統(tǒng)由燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、噴油器和供油管等組成，它為發(fā)動機可燃混合氣提供所需燃油；點火系統(tǒng)為發(fā)動機提供電火花，它由點火電子組件、點火線圈、火花塞、高壓導(dǎo)線等組成；電腦控制系統(tǒng)由電子控制單元（ECU）和各種傳感器組成，它控制燃油噴射時間和噴射量以及點火時刻。

2、汽車發(fā)動機電子控制單元（ECU）是汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)的核心 ，它可以根據(jù)發(fā)動機的不同工況，向發(fā)動機提供最佳空燃比的混合氣和最佳點火時間，使發(fā)動機始終處在最佳工作狀態(tài)，發(fā)動機的性能（動力性、經(jīng)濟型、排放性）達到最佳。汽車發(fā)動機機電子控制單元（ECU）的主要功能：1、燃油噴射（EFI）控制、噴油量控制發(fā)動機控制器（ECU）將進氣量和發(fā)動機負荷作為主要控制信號，以確定噴油脈沖寬度（即基本噴油量），并根據(jù)循環(huán)水溫度、進氣溫度、進氣壓力、尾氣氧含量等信號修正噴油量，最后確定總噴油量。、噴油正時控制采用多點順序燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機，ECU除了控制噴油量外，還要根據(jù)發(fā)動機各缸的點火順序，將噴油時間控制在最佳

3、時刻，以使燃油充分燃燒。、斷油控制減速斷油控制：汽車在正常行駛中，駕駛員突然松開油門踏板時，ECU自動中斷燃油噴射，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時再恢復(fù)噴油。超速斷油控制：當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過安全轉(zhuǎn)速或汽車車速超過設(shè)定的最高車速時，ECU自動中斷噴油，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于安全轉(zhuǎn)速一定值且車速低于最高車速一定值時恢復(fù)噴油。、燃油泵控制當(dāng)打開點火開關(guān)后，ECU控制燃油泵工作3秒鐘，用于建立必要的油壓。若此時發(fā)動機不起動，ECU控制燃油泵停止工作。在發(fā)動機起動和運轉(zhuǎn)過程中，ECU控制燃油泵正常運轉(zhuǎn)。2、點火（ESA）控制、點火提前角控制發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號，計算相應(yīng)工況下的點

4、火提前角，并根據(jù)發(fā)動機的水溫、進氣溫度、節(jié)氣門位置、爆震信號等修正點火提前角，最后得到一個最佳的點火正時。在點火正時前的某一預(yù)定角，ECU控制點火線圈的初級通電，在到達點火正時角時，ECU切斷點火線圈初級電流并在次級線圈中感應(yīng)出高壓電使相應(yīng)氣缸的火花塞跳火，點燃混合氣。、通電時間（閉合角）控制點火線圈初級電路在斷開時需要保證足夠大的電流，以使次級線圈產(chǎn)生足夠高的電壓。與此同時，為防止通電時間過長而使點火線圈過熱損壞，ECU根據(jù)蓄電池電壓及發(fā)動機轉(zhuǎn)速等信號，控制點火線圈初級電路的通電時間。、爆震控制ECU接收到爆震傳感器輸入的信號后，對該信號進行處理并判斷是否即將產(chǎn)生爆震。當(dāng)檢測到爆震信號后，E

5、CU立即推遲發(fā)動機點火提前角，避免爆震產(chǎn)生。3、怠速控制（ISC）ECU根據(jù)怠速開關(guān)閉合信號判斷發(fā)動機工作在怠工況。當(dāng)發(fā)動機處于怠速工況時，ECU根據(jù)怠速節(jié)氣門電位計的輸出信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速之差決定怠速電機的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度，調(diào)節(jié)怠速節(jié)氣門的開度。當(dāng)發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，電機正轉(zhuǎn)，電機軸通過齒輪機構(gòu)將節(jié)氣門打開一微小的開度，增加發(fā)動機進氣量，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加；當(dāng)發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，電機反轉(zhuǎn)，將節(jié)氣門關(guān)閉一微小的開度，減少發(fā)動機進氣量，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低，逐漸逼近目標(biāo)轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機處于怠速工況時，若發(fā)動機負荷增大（如空調(diào)壓縮機起動），ECU控制怠速電機調(diào)節(jié)怠速節(jié)氣門開度

6、來提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，防止發(fā)動機熄火。4、排放控制、汽車尾氣排放污染控制在汽車發(fā)動機的排氣管上安裝三元催化轉(zhuǎn)換器可凈化排氣中的CO、HC、和NOx三種有害氣體成分，但三元催化轉(zhuǎn)換器只能在空燃比接近理論值（A/F=14.7:1）的范圍內(nèi)起作用。在排氣管中安裝氧傳感器，它可通過檢測排氣中氧的含量來獲取混合氣空燃比的高低。ECU根據(jù)氧傳感器輸入的信號，對噴油量進行修正，實現(xiàn)空燃比的反饋控制，使混合氣的空燃比接近理論空燃比，三元催化轉(zhuǎn)換器能更有效地起凈化作用，使有害氣體的排放量降到最低，符合汽車尾氣排放歐標(biāo)準(zhǔn)（HC0.66, CO2.1, NOx5,微粒0.1）。、廢氣再循環(huán)（EGR）控制當(dāng)發(fā)動機的廢氣排

7、放溫度達到一定值時，ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號，控制EGR閥的開啟動作，使一定數(shù)量的廢氣進行再循環(huán)燃燒，以降低排氣中NOx的排放量。、活性炭罐清污電磁閥控制ECU根據(jù)發(fā)動機水溫、轉(zhuǎn)速和負荷等信號，控制活性炭罐清污電磁閥的開啟工作，將活性炭吸附的汽油蒸氣吸入進氣管，進入發(fā)動機燃燒，降低汽油蒸氣排放。5、自診斷與報警、故障報警當(dāng)發(fā)動機電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU點亮儀表盤上的故障指示燈，提醒駕駛員發(fā)動機已出現(xiàn)故障，應(yīng)立即檢查修理。、故障記錄當(dāng)發(fā)動機電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU將故障以代碼的形式存儲在ECU的存儲器中，維修人員通過故障診斷插座，使用專用故障診斷儀調(diào)出故障信息，或故障指示燈的

8、閃爍情況確定故障信息。、備用運行功能若汽車出現(xiàn)了故障就立即關(guān)閉電子控制系統(tǒng)，會給駕駛員帶來很大的麻煩，為此發(fā)動機控制系統(tǒng)設(shè)有備用運行功能，以協(xié)助駕駛員將汽車開到汽車維修站。備用運行功能只有在發(fā)動機出現(xiàn)故障時才啟用，此時正常運行功能被關(guān)閉，ECU用存儲器中預(yù)先設(shè)定的參數(shù)代替?zhèn)鞲衅鳈z測的信息來控制發(fā)動機，使發(fā)動機繼續(xù)運行。如果故障被排除，正常功能立即投入使用，備用運行功能自動關(guān)閉。6、CAN總線接口發(fā)動機ECU預(yù)留CAN通訊接口，以便與車內(nèi)其他電子控制單元通過CAN總線方式進行數(shù)據(jù)通訊，形成車內(nèi)局域網(wǎng)。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖MCU電池（電源）1、4缸點火線圈3、2缸點火線圈#1缸噴油器#2缸噴油器#3缸

9、噴油器廢氣再循環(huán)電磁閥CAN接口故障診斷接口故障指示空調(diào)工作繼電器炭罐電磁閥怠速直流電機燃油泵繼電器#4缸噴油器空擋起動開關(guān)進氣溫度傳感器冷卻水溫度傳感器點火開關(guān)車速傳感器上止點位置傳感器爆震傳感器曲軸位置傳感器尾氣氧含量傳感器節(jié)氣門開度傳感器進氣壓力傳感器空氣流量傳感器空調(diào)請求信號全負荷開關(guān)怠速開關(guān)三、發(fā)動機控制系統(tǒng)的主要裝置 1、各種傳感器和開關(guān)信號、空氣流量傳感器空氣流量傳感器安裝在進氣管道上，用來檢測發(fā)動機進氣量大小，并將進氣量轉(zhuǎn)變成15V信號輸入到ECU，以供ECU計算噴油量和點火時間。、節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，與節(jié)氣門軸相連，駕駛員通過加速踏板操

10、縱節(jié)氣門的開度，節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門的開度轉(zhuǎn)換為05V信號輸入到ECU，作為ECU判斷發(fā)動機運行工況的依據(jù)。、進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器是一種NTC熱敏式負溫度系數(shù)傳感器，其作用是將進入氣罐的空氣溫度轉(zhuǎn)變電信號輸入到ECU，以便根據(jù)進氣溫度的變化調(diào)節(jié)噴油量的大小。、水溫傳感器 水溫傳感器是一種NTC熱敏式負溫度系數(shù)傳感器，用來檢測發(fā)動機冷卻水的溫度，作為對噴油和點火控制的修正信號。、曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器用來檢測曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，作為噴油和點火控制的信號。、上止點位置傳感器上止點位置傳感器用來檢測氣缸活塞上止點位置，作為ECU控制點火時刻的基準(zhǔn)信號。有的曲軸位置傳感器

11、也可以檢測上止點位置信號。、車速傳感器車速傳感器是一種霍爾式速度傳感器，ECU根據(jù)車速傳感器檢測到的汽車速度信號控制發(fā)動機的怠速和汽車加減速過程的空燃比。、爆震傳感器爆震傳感器檢測氣缸有無爆震信號，將信號輸送給ECU，當(dāng)檢測到爆震信號后，ECU立即推遲發(fā)動機點火提前角，避免爆震產(chǎn)生。、氧傳感器氧傳感器通過檢測排氣中氧的含量來獲取混合氣空燃比的高低。ECU根據(jù)氧傳感器輸入的信號，對噴油量進行修正，使混合氣的空燃比接近理論空燃比。、點火開關(guān)信號當(dāng)點火開關(guān)接通“點火”擋位時，向ECU提供點火信號，控制發(fā)動機點火。、空擋起動開關(guān)信號檢測自動變速器的擋位開關(guān)是否在空擋位置。、空調(diào)（A/C）選擇、請求信號

12、當(dāng)空調(diào)接通時向ECU提供信號，告之發(fā)動機負荷增加。2、執(zhí)行器、電動燃油泵電動燃油泵的主要任務(wù)是供給燃油系統(tǒng)足夠的具有規(guī)定壓力的汽油。ECU通過控制燃油泵繼電器來控制電動燃油泵的啟動/停止。、電磁噴油器電磁噴油器是發(fā)動機電控油噴射系統(tǒng)的一個關(guān)鍵的執(zhí)行器，它接受ECU送來的噴油脈沖信號，噴油脈沖寬度決定噴油器針閥開啟時間，即決定噴油量大小。、怠速控制閥怠速控制閥的主要作用是控制發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速。ECU對發(fā)動機怠速的控制包括兩的方面，一方面是發(fā)動機在正常怠速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定怠速轉(zhuǎn)速，做到防止發(fā)動機熄火和降低油耗的目的；另一方面是在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)發(fā)動機的負荷增加（例如接通空調(diào)、動力轉(zhuǎn)向等）情況下，

13、自動提高怠速轉(zhuǎn)速，防止發(fā)動機因負荷增加而導(dǎo)致熄火。、點火線圈由ECU控制點火線圈初級電流通斷并在次級線圈中感應(yīng)出高壓電使相應(yīng)氣缸的火花塞跳火，點燃混合氣。、活性炭罐清污電磁閥ECU根據(jù)發(fā)動機水溫、轉(zhuǎn)速和負荷等信號，控制活性炭罐清污電磁閥的開啟工作，回收燃油系統(tǒng)的汽油蒸汽。、廢氣再循環(huán)電磁閥ECU控制廢氣再循環(huán)電磁閥的開啟動作，使一定數(shù)量的廢氣進行再循環(huán)燃燒，以降低氣罐燃燒溫度，從而降低NOx的產(chǎn)生。    四、控制功能說明1、噴油量控制ECU對噴油量的控制是通過控制輸出到噴油器電磁線圈的脈沖寬度來實現(xiàn)的，噴油量與脈沖寬度成正比。噴油脈沖寬度控制范圍為210mS。發(fā)

14、動機在不同工況下運轉(zhuǎn)，對混合氣濃度的要求也不同。特別是在一些特殊工況下(如起動、急加速、急減速等)，對混合氣濃度有特殊的要求。電腦要根據(jù)有關(guān)傳感器測得的運轉(zhuǎn)工況，按不同的方式控制噴油量。噴油量的控制方式可分為起動控制、運轉(zhuǎn)控制、斷油控制和反饋控制。、起動噴油量控制起動時，發(fā)動機由起動馬達帶動運轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)速很低， 轉(zhuǎn)速的波動也很大，因此這時空氣流量傳感器所測得的進氣量信號有很大的誤差?；谶@個原因，在發(fā)動機起動時，ECU不以空氣流量傳感器的信號作為噴油量的計算依據(jù)，而是按預(yù)先給定的起動程序來進行噴油控制。ECU根據(jù)起動開關(guān)及轉(zhuǎn)速傳感器的信號，判定發(fā)動機是否處于起動狀態(tài)，以決定是否按起動程序控制噴

15、油。即ECU判定發(fā)動機處于起動狀態(tài)的條件為： 起動開關(guān)閉合； 發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于300轉(zhuǎn)/分。在起動噴油控制程序中，ECU按發(fā)動機水溫、進氣溫度、起動轉(zhuǎn)速計算出一個固定的噴油量。這一噴油量能使發(fā)動機獲得順利起動所需的濃混合氣。冷車起動時，發(fā)動機溫度很低，噴入進氣道的燃油不易蒸發(fā)。為了能產(chǎn)生足夠的燃油蒸氣，形成足夠濃度的可燃混合氣，保證發(fā)動機在低溫下也能正常起動，必須進一步增大噴油量。由ECU控制，通過增加各缸噴油器的噴油持續(xù)時間來增加噴油量。所增加的噴油量及加濃持續(xù)時間完全由ECU根據(jù)進氣溫度傳感器和發(fā)動機水溫傳感器測得的溫度高低來決定。發(fā)動機水溫或進氣溫度愈低，噴油量就愈大，加濃的持續(xù)時間也就愈

16、長。、運轉(zhuǎn)噴油控制在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，ECU主要根據(jù)進氣量和發(fā)動機負荷來計算噴油量，此外，還要參考節(jié)氣門開度、發(fā)動機水溫、進氣溫度、大氣壓力及怠速工況、加速工況、全負荷工況等運轉(zhuǎn)參數(shù)來修正噴油量，以提高控制精度。    由于ECU要考慮的運轉(zhuǎn)參數(shù)很多，為了簡化ECU的計算程序，通常將噴油量分成基本噴油量、修正量、增量三個部分，并分別計算出結(jié)果。然后再將三個部分疊加在一起，作為總噴油量來控制噴油器噴油。    1) 基本噴油量：基本噴油量是根據(jù)發(fā)動機每個工作循環(huán)的進氣量，按理論混合比(空燃比14.7 ：1) 計算出的噴油量。 

17、   2) 修正量：修正量是根據(jù)進氣溫度、大氣壓力等實際運轉(zhuǎn)情況，對基本噴油量進行適當(dāng)修正,使發(fā)動機在不同運轉(zhuǎn)條件下都能獲得最佳濃度的混合氣。修正量的內(nèi)容為：    進氣溫度修正：進氣溫度越高，進氣氧含量越少，適當(dāng)減少噴油量；    進氣壓力修正：進氣壓力越高，進氣氧含量越多，適當(dāng)增加噴油量；    蓄電池電壓修正：蓄電池電壓變化時，自動對噴油脈沖寬度加以修正，以14V為基礎(chǔ)按0.15ms/V進行修正。    3) 增量：增量是在一些特殊工況下(如暖機、加

18、速等)，為加濃混合氣而增加的噴油量。加濃的目的是為了使發(fā)動機獲得良好的使用性能(如動力性、加速性、平順性等)。加濃的程度可表示為：    暖機增量： 在冷車起動結(jié)束后的暖機運轉(zhuǎn)過程中，發(fā)動機的溫度一般不高。在這樣較低的溫度下，噴入進氣歧管的燃油與空氣的混合較差，不易立即汽化，容易使一部分較大的燃油液滴凝結(jié)在冷的進氣管道及氣缸壁面上，結(jié)果造成氣缸內(nèi)的混合氣變稀。因此，在暖機過程中必須增加噴油量。暖機增量比的大小取決于水溫傳感器所測得的發(fā)動機溫度，并隨著發(fā)動機溫度的升高而逐漸減小，直至溫度升高至80度時，暖機加濃結(jié)束。     加速增量：

19、 在加速工況時，ECU能自動按一定的增量比適當(dāng)增加噴油量，使發(fā)動機能發(fā)出最大扭矩，改善加速性能。ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器測得的節(jié)氣門開啟的速率鑒別出發(fā)動機是否處于加速工況。    大負荷增量： 部分負荷工況是汽車發(fā)動機的主要運行工況。在這種工況下的噴油量應(yīng)能保證供給發(fā)動機的混合氣具有最經(jīng)濟的成分， 通常應(yīng)稀于理論混合比。在大負荷及滿負荷工況下， 要求發(fā)動機能發(fā)出最大功率， 因而噴油量應(yīng)比部分負荷工況大， 以提供稍濃于理論混合比的功率混合氣。大負荷信號由節(jié)氣門開關(guān)內(nèi)的全負荷開關(guān)提供， 或由ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器測得的節(jié)氣門開度來決定。當(dāng)節(jié)氣門開度大于70度時，

20、ECU按功率混合比計算噴油量。、斷油控制斷油控制是ECU在一些特殊工況下，暫時中斷燃油噴射，以滿足發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的特殊要求。它包括以下幾種斷油控制方式：    超速斷油控制    超速斷油是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，由ECU自動中斷噴油，以防止發(fā)動機超速運轉(zhuǎn)，造成機件損壞，也有利于減小燃油消耗量，減少有害排放物。超速斷油控制過程是由ECU將轉(zhuǎn)速傳感器測得的發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速與控制程序中設(shè)定的發(fā)動機最高極限轉(zhuǎn)速(一般為60007000轉(zhuǎn)/分)相比較。當(dāng)實際轉(zhuǎn)速超過此極限轉(zhuǎn)速時，ECU就切斷送給噴油器的噴油脈沖，使噴油器停止噴油，從而限

21、制發(fā)動機轉(zhuǎn)速進一步升高；當(dāng)斷油后發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降至低于極限轉(zhuǎn)速約100轉(zhuǎn)/分時，斷油控制結(jié)束，恢復(fù)噴油。    減速斷油控制    汽車在高速行駛中突然松開油門踏板減速時，發(fā)動機仍在汽車慣性的帶動下高速旋轉(zhuǎn)。由于節(jié)氣門已關(guān)閉，進入氣缸的混合氣數(shù)量很少，在高速運轉(zhuǎn)下燃燒不完全，使廢氣中的有害排放物增多。減速斷油控制就是當(dāng)發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)中突然減速時，由電腦自動中斷燃油噴射，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時再恢復(fù)噴油。其目的是為了控制急減速時有害物的排放，減少燃油消耗量，促使發(fā)動機轉(zhuǎn)速盡快下降，有利于汽車減速。  &

22、#160; 減速斷油控制過程是由ECU根據(jù)節(jié)氣門位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫等運轉(zhuǎn)參數(shù)，作出綜合判斷，在滿足一定條件時，執(zhí)行減速斷油控制。這些條件是：     節(jié)氣門位置傳感器中的怠速開關(guān)接通；    發(fā)動機水溫已達正常溫度；    發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于某一數(shù)值。    該轉(zhuǎn)速稱為減速斷油轉(zhuǎn)速，其數(shù)值由電腦根據(jù)發(fā)動機水溫、負荷等參數(shù)確定。通常水溫愈低，發(fā)動機負荷愈大(如使用空調(diào)時)，該轉(zhuǎn)速愈高。當(dāng)上述三個條件都滿足時，ECU就執(zhí)行減速斷油控制，切斷噴油脈沖。上述條件只要有一個不滿足(如發(fā)

23、動機轉(zhuǎn)速己下降至低于減速斷油轉(zhuǎn)速)，ECU就立即停止執(zhí)行減速斷油，恢復(fù)噴油。    溢油消除    起動時汽油噴射系統(tǒng)向發(fā)動機提供很濃的混合氣。若多次轉(zhuǎn)動起動馬達后發(fā)動機仍末起動，淤集在氣缸內(nèi)的濃混合氣可能會浸濕火花塞，使之不能跳火。這種情況稱為溢油或淹缸。此時駕駛員可將油門踏板踩到底，并轉(zhuǎn)動點火開關(guān)，起動發(fā)動機。ECU在這種情況下會自動中斷燃油噴射，以排除氣缸中多余的燃油，使火花塞干燥。ECU只有在點火開關(guān)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門位置同時滿足以下條件時，才能進人溢油消除狀態(tài)：    點火開關(guān)處于起動位置；&

24、#160;   發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于500轉(zhuǎn)/分；    節(jié)氣門全開。    因此，電子控制汽油噴射式發(fā)動機在起動時，不必踩下油門踏板，否則有可能因進入溢油消除狀態(tài)而使發(fā)動機無法起動。    減扭矩斷油控制    裝有電子控制自動變速器的汽車在行駛中自動升檔時，控制變速器的電腦會向汽油噴射系統(tǒng)的電腦發(fā)出減扭矩信號。汽油噴射系統(tǒng)的電腦在收到這一減扭矩信號時，會暫時中斷個別氣缸(如2、3缸)的噴油，以降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速，從而減輕換檔沖擊。、反饋控制燃油噴射系統(tǒng)進行反饋控

25、制的傳感器是氧傳感器，反饋控制(閉環(huán)控制)是根據(jù)排氣中氧含量的變化，測定出進入發(fā)動機燃燒室混合氣的空燃比值，把它輸入計算機與設(shè)定的目標(biāo)空燃比值進行比較，根據(jù)差值調(diào)節(jié)電磁噴油器噴油量，使空燃比保持在設(shè)定目標(biāo)值附近。因此，閉環(huán)控制可達到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。但是，對特殊的運行工況，如發(fā)動機起動、加速、滿負荷等需加濃混合氣的工況，仍需采用開環(huán)控制，使電磁噴油器按預(yù)先設(shè)定的加濃混合氣配比工作，充分發(fā)揮發(fā)動機的動力性能。所以ECU對噴油量的控制采用開環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的控制方式。2、噴油正時控制燃油噴射采用多點順序噴射方式，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期

26、間，由ECU控制噴油器按進氣行程的順序輪流噴射燃油。噴油正時由ECU根據(jù)曲軸位置傳感器輸入的信號判別各缸的進氣行程，并適時輸出噴油脈沖信號，進行順序噴射，噴射時序示意圖如下：圖1 燃油噴射時序示意圖圖中曲軸轉(zhuǎn)角0º對應(yīng)1缸壓縮行程上止點位置，上止點位置傳感器檢測到的上止點位置信號實際上比該角度提前一定的角度。氣缸工作一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)過角度為720º，曲軸位置傳感器產(chǎn)生n個交變信號（n為曲軸位置傳感器齒盤輪齒個數(shù)），上止點位置傳感器在1缸壓縮行程上止點位置前角產(chǎn)生1個交變信號，ECU根據(jù)這些信號及噴油脈沖寬度計算每缸的噴油正時，使該缸進氣行程開始時噴油結(jié)束。3、點火控制發(fā)動

27、機運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號，計算相應(yīng)工況下的點火提前角，并根據(jù)發(fā)動機的水溫、進氣溫度、爆震信號等修正點火提前角，再根據(jù)曲軸位置傳感器信號判別曲軸轉(zhuǎn)速、位置及幾缸處于壓縮行程上止點，然后控制點火線圈電火。點火系統(tǒng)可采用無分電器同時點火方式，每兩個氣缸合用一個點火線圈，對兩個氣缸同時點火。兩缸同時點火的組合原則是：一缸工作在壓縮行程，另一缸工作在排氣行程。對于4缸發(fā)動機，#1、#4缸共用一個點火線圈，#3、#2缸共用一個點火線圈。、點火提前角從火花塞點火至壓縮行程上止點的曲軸轉(zhuǎn)角稱為點火提前角ig。點火提前角的選擇應(yīng)滿足下列要求： 發(fā)動機輸出功率最大； 燃油經(jīng)濟性最好； 氣缸不發(fā)生

28、爆震 排放指標(biāo)好。發(fā)動機運行時，加大點火提前角可增大發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩，但容易產(chǎn)生爆震；減小點火提前角可防止爆震，但輸出轉(zhuǎn)矩變小。ECU主要依據(jù)以下條件來調(diào)整點火提前角： 發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升時，加大點火提前角； 發(fā)動機負荷增加時，減小點火提前角； 進氣溫度越低，點火提前角越大； 發(fā)動機水溫越低，點火提前角越大； 爆震傳感器檢測到爆震信號時，點火提前角減小15º。、點火閉合角點火閉合角是指從點火線圈初級開始通電到點火線圈初級斷電點火曲軸轉(zhuǎn)過角度。對點火閉合角的控制，在保證點火線圈初級斷電時次級能產(chǎn)生足夠高的點火電壓的前提下，點火閉合角盡量小。點火閉合角基本值根據(jù)點火線圈確定，發(fā)動機運行時ECU

29、根據(jù)蓄電池電壓和發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行修正，修正值不超過基本值的15%。 蓄電池電壓變低時，點火閉合角增大； 發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，點火閉合角變小。 、點火時序ECU根據(jù)檢測到的曲軸位置信號和上止點位置信號，控制各缸的點火時序。4缸發(fā)動機點火時序如下圖所示： 圖2 發(fā)動機點火時序圖4、怠速控制閥怠速控制閥有步進電機式和線性脈沖電磁閥式兩種，其中步進電機式怠速控制閥應(yīng)用較多，效果更好。ECU根據(jù)節(jié)氣門怠速開關(guān)信號和車速信號判斷發(fā)動機怠速工況，然后根據(jù)水溫信號、空調(diào)開關(guān)信號等負荷情況控制步進電機旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)怠速控制閥開度，從而調(diào)節(jié)旁通空氣量，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。步進電機式怠速控制閥控制內(nèi)容如下：、起動初始

30、位置的確定：為改善發(fā)動機再起動性能，在點火開關(guān)斷開后，ECU控制怠速控制閥處于全開位置，以使下次起動容易。、起動控制：發(fā)動機起動時，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開位置，經(jīng)過怠速控制閥的附加空氣量最大，發(fā)動機最容易起動。但發(fā)動機起動后，若怠速控制閥仍保持在全開狀態(tài)，怠速轉(zhuǎn)速會過高。ECU存儲器程序中存儲有怠速控制時與發(fā)動機冷卻水溫度對應(yīng)的怠速控制閥開度數(shù)據(jù)表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)表，在發(fā)動機起動期間或起動后，發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過由冷卻水溫度確定的值時，要求ECU控制步進電機，關(guān)小閥門到由冷卻水溫度確定的位置。、暖機控制：在暖機時，根據(jù)冷卻水所確定的位置，怠速控制閥逐漸關(guān)閉。當(dāng)冷卻水溫度達到70時，暖機結(jié)束，發(fā)

31、動機轉(zhuǎn)入正常運轉(zhuǎn)。發(fā)動機暖機起動后，發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能達到規(guī)定的快怠速轉(zhuǎn)速1500r/min；在發(fā)動機水溫達到正常溫度70后，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)下降到正常怠速值，一般為750r/min。發(fā)動機經(jīng)過暖機水溫達到正常溫度后，若打開空調(diào)開關(guān)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速從750r/min升到1000r/min左右。、反饋控制：發(fā)動機在怠速工況下，水溫達到正常溫度且發(fā)動機負荷不變時， ECU根據(jù)發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速與預(yù)先存儲的目標(biāo)轉(zhuǎn)速相比較，如果發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，ECU會控制怠速控制閥將閥門開大，反之，如果發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，ECU會控制怠速控制閥將閥門關(guān)小。、發(fā)動機負荷變化的控制：發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，如空檔

32、起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)接通或斷開，都會使發(fā)動機的負荷發(fā)生變化。為防止發(fā)動機因負荷變化而引起發(fā)動機熄火或怠速波動，在轉(zhuǎn)速出現(xiàn)變化前，ECU控制怠速控制閥開大或關(guān)小。、電器負載增大時的怠速控制：在怠速運轉(zhuǎn)時，使用的電器負載增大到一定程度時蓄電池電壓會降低。為保證系統(tǒng)工作電壓正常，需要控制控制怠速控制閥開大增加空氣量，提高發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速，提高發(fā)動機的輸出電能。、學(xué)習(xí)控制：ECU通過控制步進電機的正反轉(zhuǎn)步數(shù)，確定怠速控制閥的位置，達到調(diào)整怠速的目的。但發(fā)動機在使用期間，性能會發(fā)生變化。雖然怠速控制閥的位置未變，怠速轉(zhuǎn)速也可能會與初始的數(shù)值不同。這時ECU利用反饋控制，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)值，同時，ECU將步進電機轉(zhuǎn)過的步數(shù)存儲起來，在以后的怠速控制中使用。5、燃油泵控制、當(dāng)接通點火開關(guān)后，ECU控制燃油泵工作3秒鐘，用于建立必要的油壓；、點火開關(guān)接通3秒鐘后，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于30r/min，燃油泵繼續(xù)運轉(zhuǎn)；如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于30r/min，燃油泵停止運轉(zhuǎn)。、發(fā)動機熄火時，燃油泵停止運轉(zhuǎn)。6、炭罐電磁閥控制發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)發(fā)動機水溫、轉(zhuǎn)速等信號控制炭罐電磁閥工作。同時滿足以下條