1.2 电控发动机的控制内容和功能

发动机电子控制系统主要控制功能是燃油控制(控制喷油量和喷油正时)和点火控制(控制点火提前角、闭合角和爆燃控制)。早期的电控系统多采用一个电子控制单元(ECU)控制汽车的某一个系统,如果有多个系统就要采用多个 ECU 控制。现代汽车都采用集中控制系统,利用微处理器使控制功能集中化,将多种控制功能集中到一个 ECU 上,就可以不必设置多个传感器和ECU。

1.2.1 电子控制燃油喷射系统

电子控制燃油喷射系统主要包括喷油量控制、喷射正时控制。系统中 ECU 主要根据空气流量传感器提供的进气量信号确定基本的喷油量,再根据其他传感器(如冷却液温度传感器、节气门位置传感器)信号对喷油量进行修正,能有效控制混合气空燃比,使发动机在各种工况下的空燃比均能达到较佳值,也就是在各种运行工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而实现提高功率、降低油耗、减少排气污染等功效。另外,系统还能进行断油控制和燃油泵控制。

1.2.2 电子控制点火系统

电子控制点火系统的主要功能是点火提前角控制和通电时间(闭合角)控制。系统可使发动机在不同转速、不同负荷条件下,根据各相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最理想的点火提前角点燃混合气,并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,从而改善发动机的燃烧过程,使发动机输出最大的功率和转矩,而将油耗和排放降低到最低限度。此外,系统还能进行爆燃控制。

1.2.3 辅助控制系统

(1)怠速控制系统。怠速控制(ISC)系统能在发动机怠速工况下,根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等,通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制,使发动机随时以最佳怠速转速运转。

(2)排放控制系统。排放控制系统主要对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。排放控制主要包括燃油蒸发排放(EVAP)控制系统、废气再循环(EGR)控制系统、氧传感器及三元催化转化器(TWC)控制系统和二次空气喷射控制系统等。

EGR 废气再循环控制系统是一种排气净化的有效手段。EGR 系统将一部分排气中的废气引入进气侧的新鲜混合气中,并能根据发动机的工况适时地调节参与废气再循环的废气循环率,以抑制有害气体氮氧化合物的生成。

(3)进气控制系统。进气控制系统主要根据发动机转速和负荷的变化,对发动机的进气进行控制,以提高发动机的充气效率,从而改善发动机动力性。主要包括废气涡轮增压系统、可变气门正时系统、电子控制节气门系统(ETCS)和谐波进气增压系统(ACIS)等。

(4)故障自诊断系统。故障自诊断系统用来检测发动机各系统的工作状况,在发动机出现故障时告知驾驶员;同时,系统将故障信息以设定的代码(故障码)形式储存在存储器中,以便帮助维修人员确定故障类型和范围。当传感器或传感器线路发生故障时,控制系统自动按 ECU 中预先设定的参考信号值工作,使发动机能继续运转,以便能尽快送到维修站检修,但发动机的性能有所下降。