第二节 电控发动机各控制系统的功能
一、电控燃油喷射(EFI)
电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供及燃油泵的控制。
1.喷油量控制
电子控制单元(ECU)将发动机转速和负荷信号作为主控信号,确定基本喷油量(喷油电磁阀开启的时间长短),并根据其他有关输入信号加以修正,最后确定总喷油量。
2.喷油正时控制
在电控间歇喷射系统中,当采用与发动机转动同步的顺序独立喷射方式时,ECU不仅要控制喷油量,还要根据发动机各缸的发火顺序,将喷射时刻控制在一个最佳的时刻。
3.减速断油及限速断油控制
(1)减速断油控制 汽车行驶中,驾驶人快收加速踏板时,ECU将会切断燃油喷射控制电路,停止喷油,以降低减速时HC及CO的排放量。当发动机转速降至一特定转速时,又恢复供油。
(2)限速断油控制 发动机加速时,发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速,ECU将命令在临界转速时切断燃油喷射控制电路,停止喷油,防止超速。
4.燃油泵控制
当接通点火开关后,ECU将控制燃油泵工作2~3s,以建立必需的油压,此时若不起动发动机,ECU将切断燃油泵控制电路,燃油泵停止工作。在发动机起动过程和运转过程中,ECU控制燃油泵保持正常运转。
二、电控点火装置(ESA)
电控点火装置的控制主要包括点火提前角、闭合角及爆燃控制等方面。
(1)点火提前角控制 在ECU首先存储记忆发动机在各种工况及运行条件下最理想的点火提前角。发动机运转时,ECU根据发动机的转速和负荷信号,确定基本点火提前角,并根据其他有关信号进行修正,最后确定点火提前角,并向电子点火控制器输出点火指示信号,以控制点火系统的工作。
(2)闭合角与恒流控制 为保证点火线圈初级电路有足够大的断开电流,以产生足够高的次级电压,同时也要防止通电时间过长使点火线圈过热而损坏,ECU可根据蓄电池电压及转速等信号控制点火线圈初级电路的通电时间。在高能点火装置中,还增加了恒流控制电路,以使初级电流在极短时间内迅速增长到额定值,减少转速对次级电压的影响,改善点火特性。
(3)爆燃控制 当ECU根据爆燃传感器输出的信号检测到爆燃现象时,立即修正点火提前角,以免爆燃的发生。
三、怠速控制(ISC)
发动机在怠速运行时,如果空调压缩机工作、变速器挂入挡位、发电机负荷加大等怠速运转工况发生变化,由ECU控制怠速控制阀,使发动机都能处在最佳怠速转速下运转。
四、排放控制
1.EGR废气再循环控制
当发动机温度达到一定温度时,根据发动机负荷和转速,ECU控制EGR阀,使废气进行再循环,以降低NOx的排放量。
2.开环与闭环控制
在装有氧传感器及三元催化转化器的发动机中,ECU根据发动机的工况及氧传感器反馈的空燃比信号,确定开环控制与闭环控制方式。
3.二次空气喷射控制
ECU根据发动机的工作温度,控制新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转化器中,以减少排气污染。
4.活性炭罐电磁阀控制
ECU根据发动机的工作温度、转速、负荷等信号,控制活性炭罐电磁阀的工作,以降低燃油蒸气蒸发污染。
五、进气控制
1.动力阀控制
发动机在不同负荷下,ECU控制真空电磁阀,以控制动力阀的开闭来改变进气流量,从而改善发动机的输出转矩与动力。
2.涡流控制阀
ECU根据发动机的负荷和转速信号,控制真空电磁阀,以控制涡流控制阀的开闭,改善发动机大负荷下的充气效率,提高输出转矩和动力。
六、增压控制
ECU根据进气压力传感器(MAP)检测的进气压力信号去控制释压电磁阀,以控制排气通路切换阀,改变排气通路的走向,从而控制废气涡轮增压器进入工作或停止工作。
七、警告提示
ECU控制各种指示和警告装置,显示有关控制系统的工作状况,当控制系统出现故障时能及时发出警告信号,如氧传感器失效、催化剂过热、油箱油温过高等。
八、自我诊断与报警系统
当控制系统出现故障时,ECU将会点亮仪表板上的“检查发动机”(CHECK ENGINE)灯,提醒驾驶人注意,发动机已出现故障,并将故障信息储存到ECU中,通过一定程序,能将故障码及有关信息资料调出,供检修用。
九、传感器故障预诊参考系统(失效保护)
当ECU检测到传感器或线路故障时,即会自动按ECU预设的程序提供预设定值,以便发动机仍能保持运转,但性能将有所下降。
十、ECU故障备用控制系统
当ECU发生故障时,则会自动启动备用系统,使发动机转入强制运转状态,以便驾驶人将车辆开到检修厂进行修理。