專利名稱：電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)也叫發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)(Engine management system即EMS) 是以發(fā)動機(jī)電子控制單元即ECU為控制中心，利用安裝在發(fā)動機(jī)各部位的傳感器 測得發(fā)動機(jī)各種工作參數(shù)，按照ECU預(yù)先設(shè)定的控制程序，精確地控制燃油噴射 量、噴射時間、點火提前角等，使發(fā)動機(jī)在各種工況下都能工作在最佳狀態(tài)、最 佳動力輸出、最經(jīng)濟(jì)的燃油消耗并且符合法規(guī)要求的排放。
ECU從名字上講是英語名稱的前三個字母縮寫(Electrical control unit),中 文的意思就是電子控制單元。又稱"行車電腦"、"車載電腦"等。
ECU的工作原理簡單地說，就是根據(jù)與發(fā)動機(jī)相連的傳感器的反饋來控制 燃油混合(空氣燃油比)和火花定時(點火提前及持續(xù)時間)。燃油混合和點火定時 的控制相當(dāng)復(fù)雜。ECU需要從多個傳感器獲取數(shù)據(jù)以實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。ECU
需要了解車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸位置、空氣質(zhì)量(氧氣含量)、發(fā)動機(jī)溫度、發(fā) 動機(jī)負(fù)荷、油門位置、油門的變化率、變速齒輪、廢氣排放，等等。
發(fā)機(jī)管理系統(tǒng)可概括為傳感器、控制器、執(zhí)行器三個部分，其中控制器也稱 電子控制單元(ECU—Electronic ControlUnit) 。 ECU基本功能是在實時工況 和外界工作條件下始終控制發(fā)動機(jī)處在最佳燃燒狀態(tài)。ECU以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷 為基礎(chǔ)，采集傳感器的信號，經(jīng)過各種數(shù)學(xué)模型計算處理后，將指令發(fā)送相關(guān)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行各種預(yù)定的控制功能。
電噴發(fā)動機(jī)與化油器式發(fā)動機(jī)相比，突出的優(yōu)點是能實現(xiàn)多點順序噴射，準(zhǔn) 確控制混合氣的質(zhì)量，保證氣缸內(nèi)的燃料燃燒完全，降低廢氣排放和減少燃油消 耗，增加了發(fā)動機(jī)的功率和扭矩；增加實現(xiàn)多點順序噴射；降低耗油量；動力性 能好；降低尾氣排放污染，滿足相應(yīng)的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)；提高駕駛的安全性，舒適 性；低溫冷起動更容易；減少維修；延長發(fā)動機(jī)壽命。
ECU技術(shù)是發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的核心技術(shù)，可能是以往在本技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先 地位的幾家跨國公司，如德國博世、日本電裝等出于其商業(yè)利益的目的，總是想 方設(shè)法封鎖其技術(shù)，致使現(xiàn)有技術(shù)中沒有完整的、可靠的、性能優(yōu)秀的技術(shù)方案 的公開，已公開的現(xiàn)有技術(shù)存在系統(tǒng)采用控制策略不合理、控制功能不全面、控 制功能集成性能差以及系統(tǒng)移植性差等諸多缺點，造成對本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的不 利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種發(fā)動機(jī) 工作系統(tǒng)的完整技術(shù)方案；本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是使發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng) 采用控制策略合理、控制功能全面、控制功能集成性能好以及系統(tǒng)移植性好。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題
電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，它包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，其 特征在于它還包括電子控制系統(tǒng)，所述電子控制系統(tǒng)包括傳感器部分、電子控制
單元(ECU)和執(zhí)行器部分，所述傳感器部分包括安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣管上的 節(jié)氣門位置傳感器(1)和進(jìn)氣壓力傳感器(2)、進(jìn)氣溫度傳感器(3)，安裝在 發(fā)動機(jī)(13)上的凸輪軸位置傳感器(4)、冷卻液溫度傳感器(8)、曲軸位置傳 感器(11)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(18)，安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器前 的前氧傳感器(5)，所述傳感器部分的部件均與電子控制單元(ECU)連接，所 述執(zhí)行器部分包括電動燃油泵(14)、噴油器(19)、怠速調(diào)節(jié)閥(20)、點火線 圈(3);所述執(zhí)行器部分的部件均與電子控制單元(ECU)連接，所述電子控制 單元(ECU)包含有噴油控制程序、點火控制程序、怠速控制程序。
所述傳感器部分包括安裝在發(fā)動機(jī)氣缸部的爆震傳感器、油箱油位傳感器、 其所驅(qū)動車輛的車速傳感器、其所驅(qū)動車輛空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器，所述執(zhí)行器 部分還包括碳罐電磁閥、風(fēng)扇繼電器、空調(diào)繼電器、故障指示，所述電子控制單 元(ECU)包括相應(yīng)控制程序和排放控制程序。
所述傳感器部分包括安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器后的后氧傳感 器，所述電子控制單元(ECU)包括相應(yīng)控制程序。
所述噴油控制程序?qū)娪土康目刂剖峭ㄟ^對噴油輸出脈寬的控制來實現(xiàn)的； 在冷起動、急加速、急減速等特殊工況，采用開環(huán)控制；對于發(fā)動機(jī)其它正常運
行工況，采用閉環(huán)控制，以保證空燃比控制在理論空燃比(14.7:1)附近，使排放 達(dá)到最佳；噴油量的控制分為起動噴油量控制程序、運轉(zhuǎn)噴油量控制程序、加減 速噴油量控制程序、大負(fù)荷噴油增量控制程序、斷油控制程序和空燃比閉環(huán)控制 程序。
起動噴油量控制程序包括
(1) 、起動工況判定
當(dāng)同時滿足以下條件時，ECU判定為起動工況，按起動工況程序控制噴油量
① 、點火開關(guān)信號為高電平；
② 、發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志為零；
③ 、ECU連續(xù)檢測到曲軸位置傳感器信號；
、 ECU檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定起動轉(zhuǎn)速。
當(dāng)ECU在N個曲軸周期內(nèi)連續(xù)檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于或等于設(shè)定起動轉(zhuǎn)速， 即判定為起動完成；之后如果ECU在設(shè)定的時間內(nèi)沒有檢測到曲軸位置傳感器 信號或點火開關(guān)信號為低電平，發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志清零，允許重新進(jìn)入起動工 況；
(2) 、起動工況噴油量的計算
起動工況噴油量主要由發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及發(fā)動機(jī) 曲軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)確定。
所述運轉(zhuǎn)噴油量控制程序包括發(fā)動機(jī)起動后，不管是進(jìn)行空燃比開環(huán)控制 還是閉環(huán)控制，都要進(jìn)行開環(huán)控制噴油量計算，閉環(huán)控制建立在開環(huán)控制的基礎(chǔ) 上；ECU根據(jù)采集的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力信號，通過標(biāo)定的噴油脈譜數(shù)
據(jù)確定基本噴油量；然后根據(jù)進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、大氣壓力、自學(xué)習(xí)修正系 數(shù)對基本噴油量進(jìn)行修正后，作為開環(huán)控制噴油量。
所述加減速噴油量控制程序包括加速噴油量控制，當(dāng)汽車加速時，為了 保證發(fā)動機(jī)能夠輸出足夠的扭矩，改善加速性能，必須增大噴油量，此時ECU 對噴油量進(jìn)行開環(huán)控制；在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)過程中，ECU將根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器 信號和進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號的變化速率，判定發(fā)動機(jī)是否處于加速工況；當(dāng) 變化速率達(dá)到一定值時，及判定為加速工況；加速修正系數(shù)由變化速率確定。
所述大負(fù)荷噴油增量控制程序包括發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下運行
時，要求發(fā)動機(jī)輸出最大功率，ECU將根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號， 判定發(fā)動機(jī)是否處于大負(fù)荷以上工況運行；當(dāng)判定為大負(fù)荷工況時，ECU將控 制運行功率空燃比程序，增大噴油量，供給濃于理論空燃比的功率混合氣，滿足 發(fā)動機(jī)輸出最大功率的要求；此時ECU對噴油量進(jìn)行開環(huán)控制。 所述斷油控制程序包括
(1) 、超速斷油控制程序，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，ECU自動中 斷噴油，防止發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件；在發(fā)動機(jī)運行過程中，ECU隨時都 將曲軸位置傳感器測得的發(fā)動機(jī)實際轉(zhuǎn)速與程序中設(shè)定的發(fā)動機(jī)最高極限轉(zhuǎn)速 進(jìn)行比較；當(dāng)實際轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過極限轉(zhuǎn)速時，電腦就發(fā)出停止噴油指令，控制 噴油器停止噴油，限制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高；當(dāng)噴油器停止噴油、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 下降至低于極限轉(zhuǎn)速時，斷油結(jié)束，恢復(fù)噴油；
(2) 、減速斷油控制，當(dāng)發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門突然關(guān)閉減速時， ECU自動控制噴油器中斷燃油噴射，直到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時，再 恢復(fù)噴油；
(3) 、溢油清除斷油控制，當(dāng)同時滿足以下條件ECU進(jìn)入溢油清除斷油控制， 不噴油只點火以清除溢油
① 、發(fā)動機(jī)處于起動工況；
② 、節(jié)氣門開度達(dá)到最大；
③ 、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速。
所述空燃比閉環(huán)控制程序包括ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電壓信號對噴油量 進(jìn)行修正；當(dāng)ECU接收到的信號電壓高于閾值電壓時，表明混合氣偏濃，空燃 比偏小，ECU將減小空燃比閉環(huán)修正值以減少噴油量，使混合氣逐漸變稀，空 燃比逐漸增大；當(dāng)接收到的信號電壓低于閾值電壓時，表明混合氣偏稀，空燃比 偏大，ECU將加大空燃比閉環(huán)修正值以增加噴油量，使混合氣逐漸變濃，空燃 比逐漸減小。
所述空燃比閉環(huán)控制程序還加入自學(xué)習(xí)控制程序，ECU在空燃比閉環(huán)控制過 程當(dāng)中，通過判斷發(fā)動機(jī)工況和閉環(huán)修正值來確定系統(tǒng)開環(huán)噴油量的偏差，并將 此偏差逐步學(xué)入自學(xué)習(xí)修正模塊當(dāng)中，在以后的控制當(dāng)中，自學(xué)習(xí)修正模塊中的 修正值會自動記入開環(huán)基本噴油量當(dāng)中。
所述電控汽油發(fā)動機(jī)具有至少2個氣缸，每個氣缸配有一只噴油器，噴油器 安裝在各缸進(jìn)氣門前進(jìn)氣歧管上，ECU根據(jù)檢測到的曲軸位置傳感器和凸輪軸 位置傳感器信號以及計算的噴油脈寬確定每缸噴油正時，即開始噴油時刻；發(fā)動 機(jī)一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)720度，各缸噴油器噴油一次。
所述點火控制程序包括點火提前角控制程序、點火閉合角控制程序和爆震控 制程序。
所述點火提前角控制程序分為起動工況點火提前角控制程序、怠速工況點火
提前角控制程序、正常運行工況點火提前角控制程序；啟動發(fā)動機(jī)時，采用固定 的點火提前角進(jìn)行控制，起動工況點火提前角設(shè)定為5°;怠速工況根據(jù)發(fā)動機(jī) 冷卻液溫度對主點火提前角進(jìn)行修正；正常運轉(zhuǎn)點火提前角ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 和進(jìn)氣壓力信號，根據(jù)點火提前角脈譜數(shù)據(jù)表確定基本點火提前角，然后根據(jù)一 系列參數(shù)修正得到正常運轉(zhuǎn)點火提前角。
所述點火閉合角控制程序是通過對充磁時間的長短來控制的。 所述爆震控制程序是利用推遲點火提前角的方法來消除爆震； 一旦ECU偵査 出爆震，對點火提前角的控制立即轉(zhuǎn)入閉環(huán)控制，逐步推遲點火，直到爆震完全 消失為止。
所述怠速控制程序主要是對怠速進(jìn)氣量的控制，ECU檢測發(fā)動機(jī)實際怠速轉(zhuǎn) 速與怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速比較，經(jīng)過一定的控制算法后，控制怠速調(diào)節(jié)閥開度來控制怠 速進(jìn)氣量，從而控制實際怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近。而噴油量根據(jù)進(jìn)氣量 的變化自動調(diào)整，以滿足空燃比的要求，將空燃比控制在理論最佳空燃比14.7:1 附近。
所述排放控制程序主要是對尾氣有害氣體排放的控制和對燃油蒸發(fā)排放的 控制；尾氣有害氣體排放主要是控制尾氣中的HC、 CO和NOx， ECU根據(jù)氧傳感器 輸入的信號，對噴油量進(jìn)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；燃油蒸發(fā)排放的控制主要是通過對碳罐電磁閥的控制來實現(xiàn)；ECU根據(jù) 發(fā)動機(jī)運行工況，有規(guī)律的控制碳罐電磁閥的開啟和關(guān)閉，使燃油箱內(nèi)的燃油蒸 汽進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒，從而減少燃油蒸汽向大氣中排放。
所述ECU增加點火反饋信號檢測，以檢測發(fā)動機(jī)點火器件故障；選用帶有 EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器， 一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片)的MCU，
使其中的軟件可重新編程，通過終端接口及外部計算機(jī)可對其重新寫入新版的軟
件；燃油噴射方式由多點順序噴射；還有車載診斷OBD裝置，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， 故障燈點亮，同時ECU將故障信息以故障碼形式存入存儲器，通過一定的程序可 以將故障碼從ECU中讀出；根據(jù)故障碼的提示，迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部 位，有針對性地去檢査有關(guān)部位、元件和線路，將故障排除。
所述ECU還包括電動燃油泵控制程序、主繼電器控制程序、冷卻風(fēng)扇控制程 序、空調(diào)控制程序；所述ECU還設(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(jī)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(jī)，使 發(fā)動機(jī)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。
由于本發(fā)明采用ECU控制的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)，自然具有上述背景技術(shù)所述的 諸多優(yōu)點，此外，由于本發(fā)明釆用較為合理的全面控制策略，具有較為全面的控 制功能、良好的控制功能集成性能，以及良好的系統(tǒng)移植性；整個控制系統(tǒng)安全 可靠，成本較低。依據(jù)本發(fā)明研發(fā)的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)電子控制單元產(chǎn)品，至少能 達(dá)到了國m排放標(biāo)準(zhǔn)，可廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)制造、汽車生產(chǎn)的配套，也可以對現(xiàn) 有的在用車改用醇類、天然氣等替代燃料時發(fā)動機(jī)的技術(shù)改造。


圖1為本發(fā)明電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。 圖3為本發(fā)明三元(HC、 CO、 NOx)凈化率曲線圖。 圖4為本發(fā)明空燃比(A/F)反饋控制示意圖。 圖5為本發(fā)明噴油時序示意圖。
圖6為本發(fā)明怠速工況主點火提前角與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系示意圖。 圖7為本發(fā)明怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)冷卻液溫度關(guān)系示意圖。 圖8為本發(fā)明怠速控制模型示意圖。 圖9為本發(fā)明ECU實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖中l(wèi).節(jié)氣門位置傳感器，2.進(jìn)氣壓力傳感器，3.進(jìn)氣溫度傳感器，30.
點火線圈,4.凸輪軸位置傳感器，5.前氧傳感器，6.三元催化轉(zhuǎn)換器，7.電子控制 單元ECU， 8.冷卻液溫度傳感器，9.爆震傳感器，IO.蓄電池，11.曲軸位置傳 感器，13.發(fā)動機(jī)，14.電動燃油泵，15.燃油箱，16.油軌，17.油箱油位傳感器， 18.轉(zhuǎn)速傳感器，19.噴油器，20.怠速閥，21.車速傳感器，22.碳罐電磁閥， 23.后氧傳感器。24.故障指示器。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限 定，僅作舉例。同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚和容易理解。
如圖1-圖8所示，本發(fā)明汽油發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)以發(fā)動機(jī)電子控制單元ECU 為核心，采用閉環(huán)控制、多點燃油噴射、分電器點火、三元催化器后處理、OBD 等技術(shù)，滿足國III排放要求。發(fā)動機(jī)電子控制單元ECU硬件選用高性能的16位 微控制器(MCU)，該微控制器具有寬工作溫度范圍、高運算速度、大程序及數(shù)據(jù) 內(nèi)存、靈活的I/0端口等特點。ECU驅(qū)動電路選用帶診斷功能的驅(qū)動IC，可實現(xiàn) 驅(qū)動輸出回路的開路、短路檢測；軟件采用模塊化C語言編制，并采用FLASH 自編程技術(shù)，可實現(xiàn)程序存儲器中標(biāo)定數(shù)據(jù)的修改。汽油發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)主要由 傳感器、發(fā)動機(jī)電子控制單元、執(zhí)行器三部分組成。發(fā)動機(jī)電子控制單元ECU 是整個系統(tǒng)的核心，它采集安裝在發(fā)動機(jī)或汽車上各個部位的傳感器傳送的模擬 或數(shù)字信號，經(jīng)過處理后，根據(jù)軟件中設(shè)計好的控制模型，輸出信號到各個執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，精確地對噴油、點火、怠速、排放等進(jìn)行控制，以滿足系統(tǒng)動力性、燃油 經(jīng)濟(jì)性、可駕駛性和排放要求。
本發(fā)明電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點火系統(tǒng)， 還包括電子控制系統(tǒng)，電子控制系統(tǒng)包括傳感器部分、電子控制單元(ECU)和 執(zhí)行器部分，傳感器部分包括安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣管上的節(jié)氣門位置傳感器
(1)和進(jìn)氣壓力溫度傳感器(2)、進(jìn)氣溫度傳感器(3)，安裝在發(fā)動機(jī)(13) 上的凸輪軸位置傳感器(4)、汽缸冷卻液溫度傳感器(8)、曲軸位置傳感器(11)， 安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)前的前氧傳感器(5)，傳感器部分的 部件均與電子控制單元(ECU)連接，執(zhí)行器部分包括電動燃油泵(14)、噴油器(19)、怠速調(diào)節(jié)閥(20)、點火線圈(30);執(zhí)行器部分的部件均與電子控制單元(ECU)連接，電子控制單元(ECU)包含有噴油控制程序、點火控制程序、怠
速控制程序。
在本實施例中，傳感器部分還包括安裝在發(fā)動機(jī)氣缸部的爆震傳感器(9)、安 裝在發(fā)動機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器(18)、油箱油位傳感器(17)、其所驅(qū)動車輛的車速傳 感器(21)、安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)后的后氧傳感器(23)。執(zhí)行 器部分還包括碳罐電磁閥(22),電子控制單元ECU包括相應(yīng)控制程序和排放控制 程序。
本實施例發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的功能主要包括噴油控制、點火控制、怠速控制、 排放控制、OBD、后備運行及其它輔助控制等。0BD是英文0n-Board Diagnostics 的縮寫，中文翻譯為"車載自動診斷系統(tǒng)"。OBD是一種自動診斷汽車問題的程 序。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障燈或檢查發(fā)動機(jī)警告燈亮，同時動力總成控制模塊 將故障信息存入存儲器，通過一定的程序可以將故障碼讀出。根據(jù)故障碼的提示， 維修人員能迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部位。有針對性地去檢查有關(guān)部位、元 件和線路，將故障排除。
本發(fā)明發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的功能主要包括噴油控制、點火控制、怠速控制、排 放控制、0BD、后備運行及其它輔助控制等。
一、噴油控制
1、噴油量控制
ECU對噴油量的控制是通過對噴油輸出脈寬的控制來實現(xiàn)的。對噴油量的控 制采用以閉環(huán)控制為主，開環(huán)控制為輔的控制策略。發(fā)動機(jī)工況不同，對混合氣 濃度的要求也不相同。特別是冷起動、急加速、急減速等特殊工況，對混合氣濃 度具有特殊要求，此時采用開環(huán)控制。對于發(fā)動機(jī)其它正常運行工況，采用閉環(huán) 控制，以保證空燃比控制在理論空燃比(14.7:1)附近，使排放達(dá)到最佳。噴油量 的控制大致可分為起動控制、運轉(zhuǎn)控制、加減速控制、斷油控制和空燃比閉環(huán)控 制等。
1.1、起動噴油量控制 (1)、起動工況判定
當(dāng)同時滿足以下條件時，ECU判定為起動工況，按起動工況程序控制噴油量 ①、點火開關(guān)信號為高電平；
② 、發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志為零；
③ 、ECU連續(xù)檢測到曲軸位置傳感器信號； 、 ECU檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定起動轉(zhuǎn)速。
當(dāng)ECU在N個曲軸周期內(nèi)連續(xù)檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于或等于設(shè)定起動轉(zhuǎn)速， 即判定為起動完成，發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志置l。之后如果ECU在設(shè)定的時間內(nèi)沒
有檢測到曲軸位置傳感器信號或點火開關(guān)信號為低電平，發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志清 零，允許重新進(jìn)入起動工況。
(2)、起動工況噴油量的計算
起動工況噴油量主要由發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及發(fā)動機(jī) 曲軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)確定。
1.2、 起動后過渡工況噴油量
發(fā)動機(jī)起動完成后，空燃比應(yīng)盡快加大以滿足排放及燃油經(jīng)濟(jì)性要求。但空 燃比過快會使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。因此，發(fā)動機(jī)起 動完成后，在一定的計數(shù)周期內(nèi)，空燃比還是按開環(huán)控制。計數(shù)周期由冷卻液溫 度確定，與之對應(yīng)有一個起動后過渡噴油修正系數(shù)，此修正系數(shù)隨時間逐漸衰減， 直到計數(shù)周期結(jié)束修正系數(shù)衰減為零。
1.3、 起動后開環(huán)控制噴油量的計算
發(fā)動機(jī)起動后，不管是進(jìn)行空燃比開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，都要進(jìn)行開環(huán)控 制噴油量計算。閉環(huán)控制建立在開環(huán)控制的基礎(chǔ)上。
ECU根據(jù)采集的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力信號，通過標(biāo)定的噴油脈譜數(shù)據(jù) 確定基本噴油量；然后根據(jù)進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、大氣壓力、自學(xué)習(xí)修正系數(shù) 對基本噴油量進(jìn)行修正后，作為開環(huán)控制噴油量。
此外由于噴油器的響應(yīng)時間受電池電壓的影響，還要根據(jù)電池電壓確定無效 噴油時間，經(jīng)過以上修正后的開環(huán)控制噴油量乘以其它開環(huán)修正系數(shù)(如加速修 正系數(shù)、大負(fù)荷修正系數(shù)等)或閉環(huán)修正系數(shù)后與無效噴油時間之和作為總的噴 油時間。
1.4、 加速噴油量控制
當(dāng)汽車加速時，為了保證發(fā)動機(jī)能夠輸出足夠的扭矩，改善加速性能，必須 增大噴油量，此時ECU對噴油量進(jìn)行開環(huán)控制。在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)過程中，ECU將根 據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號和進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號的變化速率，判定發(fā)動機(jī)是 否處于加速工況。當(dāng)變化速率達(dá)到一定閾值時，及判定為加速工況。加速修正系 數(shù)由變化速率確定。
1.5、 大負(fù)荷噴油增量控制
發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下運行時，要求發(fā)動機(jī)輸出最大功率，ECU將 根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，判定發(fā)動機(jī)是否處于大負(fù)荷以上工況運 行。當(dāng)判定為大負(fù)荷工況時，ECU將控制運行功率空燃比程序，增大噴油量， 供給濃于理論空燃比的功率混合氣，滿足發(fā)動機(jī)輸出最大功率的要求。此時ECU 對噴油量進(jìn)行開環(huán)控制。
1.6、 斷油控制
(1) 、超速斷油控制
超速斷油是當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，ECU自動中斷噴油，防止 發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件。在發(fā)動機(jī)運行過程中，ECU隨時都將曲軸位置傳感 器測得的發(fā)動機(jī)實際轉(zhuǎn)速與程序中設(shè)定的發(fā)動機(jī)最高極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。當(dāng)實際 轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過極限轉(zhuǎn)速時，電腦就發(fā)出停止噴油指令，控制噴油器停止噴油， 限制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高。當(dāng)噴油器停止噴油、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降至低于極限轉(zhuǎn) 速80轉(zhuǎn)/分左右時，斷油結(jié)束，恢復(fù)噴油。
(2) 、減速斷油控制
減速斷油控制是當(dāng)發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門突然關(guān)閉減速時，ECU 自動控制噴油器中斷燃油噴射，直到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時，再恢復(fù)噴 油。當(dāng)同時滿足以下條件時ECU進(jìn)入減速斷油控制
① 、發(fā)動機(jī)起動后過渡工況結(jié)束；
② 、節(jié)氣門關(guān)閉；
③ 、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定的減速斷油控制轉(zhuǎn)速； 、車速高于設(shè)定值；
(D、進(jìn)氣壓力低于一定值。
由于發(fā)動機(jī)起動后過渡工況轉(zhuǎn)速有可能超過設(shè)定的減速斷油控制轉(zhuǎn)速，此時 斷油會引起起動后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動較大，所以此時不應(yīng)該斷油。設(shè)定的減速斷油 控制轉(zhuǎn)速由怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定，比怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速高一個較大的固定值。
如怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速為900rpm/min時，減速斷油控制轉(zhuǎn)速為1800rpm/min。 當(dāng)節(jié)氣門打開或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的減速斷油恢復(fù)轉(zhuǎn)速時，ECU控制噴油
器恢復(fù)噴油。設(shè)定的減速斷油恢復(fù)轉(zhuǎn)速由怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定，比怠速控制目
標(biāo)轉(zhuǎn)速高一個較小的固定值。如怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速為900rpm/min時，減速斷
油恢復(fù)轉(zhuǎn)速為1400rpm/min。 (3)、溢油清除斷油控制
發(fā)動機(jī)起動特別是低溫冷起動時，若多次起動未成功，淤積在氣缸內(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。此時若繼續(xù) 噴油，會使淹缸越來越嚴(yán)重。ECU程序中設(shè)有溢油清除斷油控制功能，當(dāng)同時滿 足以下條件ECU進(jìn)入溢油清除斷油控制，不噴油只點火以清除溢油
① 、發(fā)動機(jī)處于起動工況；
② 、節(jié)氣門開度達(dá)到最大；
③ 、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速。
1.7、 空燃比閉環(huán)控制
當(dāng)混合氣的空燃比控制在理論空燃比(14.7)附近時，三元(HC、 CO、 NOx)催 化轉(zhuǎn)換器對碳?xì)浠衔?HC)、 一氧化碳(CO)的氧化效率和氮氧化物(NOx)的還原 效率最高，并轉(zhuǎn)化為二氧化碳(C02)、水(H必、氧氣(02)、氮氣(N》等無害成分， 其凈化率曲線如圖3所示。為了達(dá)到排氣凈化的目的和滿足排放法規(guī)的要求，發(fā) 動機(jī)排放控制系統(tǒng)配裝了三元催化轉(zhuǎn)換器和氧傳感器。利用氧傳感器對空燃比進(jìn) 行反饋控制，將空燃比精確控制在理論空燃比(14.7)附近，再利用三元催化轉(zhuǎn)換 器，將排氣中三種主要的有害成分(HC、 CO、 NOx)轉(zhuǎn)化為無害成分。
空燃比(A/F)反饋控制的如示意圖4所示，ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電壓信號 對噴油量進(jìn)行修正。當(dāng)ECU接收到的信號電壓高于閾值電壓(通常為0. 45V左右) 時，表明混合氣偏濃，空燃比偏小，ECU將減小空燃比閉環(huán)修正值以減少噴油量， 使混合氣逐漸變稀，空燃比逐漸增大。當(dāng)接收到的信號電壓低于閾值電壓時，表 明混合氣偏稀，空燃比偏大，ECU將加大空燃比閉環(huán)修正值以增加噴油量，使混 合氣逐漸變濃，空燃比逐漸減小。ECU程序中對空燃比閉環(huán)修正值計算采用比例 積分的控制算法。
1.8、 空燃比自學(xué)習(xí)控制 發(fā)動機(jī)的很多控制參數(shù)主要依據(jù)ECU中事先編號的控制軟件，其中包含了大 量的脈譜數(shù)據(jù)。這些脈譜數(shù)據(jù)是在發(fā)動機(jī)臺架和整車上進(jìn)行的樣機(jī)性能試驗數(shù) 據(jù)，即樣機(jī)標(biāo)定的結(jié)果整理而成的。換句話說，這些數(shù)據(jù)對于用于標(biāo)定的樣機(jī)是 完全真實可靠的。然而，當(dāng)汽車被大批量生產(chǎn)出來，并由眾多的、各具特點的使 用者駕駛在各個不同的地區(qū)，這些數(shù)據(jù)就不一定是完全可靠的。由同樣的脈譜也 不一定能夠使同型號的發(fā)動機(jī)都達(dá)到性能最優(yōu)化。原因就是這些發(fā)動機(jī)存在著很 多差異，這些差異主要由下面的原因產(chǎn)生
(1) 、即使是同一型號的新發(fā)動機(jī)，也由于制造誤差、裝配誤差和調(diào)整誤差， 每一臺都不完全一樣的；
(2) 、隨著發(fā)動機(jī)的老化，因使用程度、磨損程度等造成了更大的差異；
(3) 、各種傳感器、執(zhí)行器在使用過程性能參數(shù)產(chǎn)生漂移；
(4) 、駕駛區(qū)域的氣候條件、燃燒條件不一樣。
所以，在ECU控制軟件時，必須考慮到如何適應(yīng)這些差異的變化。 一個最實 用的解決辦法就是加入自學(xué)習(xí)控制功能。ECU在空燃比閉環(huán)控制過程當(dāng)中，通過 判斷發(fā)動機(jī)工況和閉環(huán)修正值來確定系統(tǒng)開環(huán)噴油量的偏差，并將此偏差逐步學(xué) 入自學(xué)習(xí)修正模塊當(dāng)中，在以后的控制當(dāng)中，自學(xué)習(xí)修正模塊中的修正值會自動 記入開環(huán)基本噴油量當(dāng)中。
2、噴油正時控制
發(fā)動機(jī)燃油噴射系統(tǒng)按噴油器安裝部位分為單點燃油噴射系統(tǒng)和多點燃油 噴射系統(tǒng)兩類。單點噴射系統(tǒng)只有一只噴油器，噴油器安裝在節(jié)氣門體上；多點 燃油噴射系統(tǒng)每個氣缸配有一只噴油器，噴油器安裝在各缸進(jìn)氣門前進(jìn)氣歧管 上。對于多點燃油噴射系統(tǒng)，根據(jù)噴射燃油的時序，又可分為同時噴射、分組噴 射和順序噴射三種類型。多點順序噴射的優(yōu)點是各缸噴油時刻均可設(shè)計在最佳時 刻，燃油霧化質(zhì)量好，有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害成份(HC、 C0、 NOx)排 放。本系統(tǒng)采用多點順序噴射方式。
ECU根據(jù)檢測到的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號以及計算的噴油 脈寬確定每缸噴油正時(即開始噴油時刻)。發(fā)動機(jī)一個工作循環(huán)(曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn) 720度)，各缸噴油器噴油一次。噴油時序如圖5所示。
二、點火控制
點火控制可以分為點火提前角控制、點火閉合角控制和爆震控制，其中最 主要是點火提前角控制，點火提前角對發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放有十分重 要的影響。
1、點火提前角控制 根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況不同，ECU對點火提前角控制也不一樣?？煞譃槠饎庸?況點火提前角控制控制、怠速工況點火提前角控制控制、正常運行(非怠速)工 況點火提前角控制控制。
1.1、 起動工況點火提前角
發(fā)動機(jī)起動時點火提前角一般不宜過大。起動時，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化大，進(jìn)氣 壓力不穩(wěn)定，不能用來計算確定點火提前角。所以在啟動發(fā)動機(jī)時，采用固定的 點火提前角進(jìn)行控制，起動工況點火提前角設(shè)定為5°。
1.2、 怠速工況點火提前角
怠速工況主點火提前角根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定，如圖6所示。怠速轉(zhuǎn)速高時，
主點火提前角大，怠速轉(zhuǎn)速低時時，主點火提前角小。
怠速工況根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度對主點火提前角進(jìn)行修正。發(fā)動機(jī)冷起動 后，為了使三元催化器快速起燃，可根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度適當(dāng)減小怠速點火提 前角以提高排氣溫度，使三元催化器快速起燃，減小有害氣體排放。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷 卻液溫度過高時，為了避免發(fā)動機(jī)過熱，也應(yīng)當(dāng)減小點火提前角。
怠速工況開空調(diào)時，也要對點火提前角進(jìn)行修正，以加大發(fā)動機(jī)輸出扭矩。
此時點火提前角增加3°。
此外還要根據(jù)發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的變化進(jìn)行怠速修正，以保證怠速穩(wěn)定性。當(dāng)
ECU檢測怠速轉(zhuǎn)速具有下降趨勢時，將適當(dāng)增大點火提前角；當(dāng)轉(zhuǎn)速具有上升趨
勢時，將適當(dāng)減小點火提前角，以使怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
1.3、正常運轉(zhuǎn)點火提前角
正常運轉(zhuǎn)點火提前角ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力信號，通過查表(點火 提前角脈譜數(shù)據(jù)表)確定基本點火提前角，然后根據(jù)一系列參數(shù)修正得到正常運 轉(zhuǎn)點火提前角。
存儲在ECU存儲器中的點火提前角脈譜數(shù)據(jù)表，是通過發(fā)動機(jī)臺架試驗，并 綜合考慮發(fā)動機(jī)油耗、扭矩、排放和爆震等因素，對試驗結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化處理后確 定。
正常運轉(zhuǎn)點火提前角的修正主要包括冷卻液溫度修正、過渡工況修正、功率 加濃修正等。
2、 點火閉合角控制
點火閉合角控制也叫充磁時間控制。ECU對點火能量的控制是通過充磁時間 的長短來控制的，這種控制的目的是維持基本恒定的點火能量。點火線圈充磁時 間決定了火花塞的點火能量，太長的充磁時間會損害線圈或線圈驅(qū)動器，太短會 導(dǎo)致失火。充磁時間與蓄電池電壓和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)。電池電壓降低時，初級線
圈電流增長速度較慢，所以必須通過較大的充磁時間來平衡總的點火能量；反之，
電壓升高時，充磁時間減小。發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(如3000轉(zhuǎn)以上)，由于點火線
圈充放電的頻率加快，線圈發(fā)熱量增大，為保護(hù)點火線圈需適當(dāng)減小充磁時間。
3、 爆震控制
爆震是燃燒室內(nèi)的混合氣在火花塞點燃的火焰前鋒沒有傳播到的時候，自己 著火產(chǎn)生沖擊性的燃燒現(xiàn)象。爆震持續(xù)發(fā)生，可能使火花塞的電極或活塞產(chǎn)生過 熱而造成熔損。爆震與點火提前角有密切的關(guān)系，通常能發(fā)出最大扭矩的點火提 前角就在開始引起爆震的的附近。ECU通過爆震傳感器來檢測發(fā)動機(jī)是否產(chǎn)生爆震。
ECU對爆震的控制，是利用推遲點火提前角的方法來消除爆震。 一旦ECU偵 查出爆震，對點火提前角的控制立即轉(zhuǎn)入閉環(huán)控制，逐步推遲點火，直到爆震完 全消失為止。
當(dāng)爆震完全消失后并在若干循環(huán)內(nèi)不再出現(xiàn)，ECU會逐漸將點火角提前，直 到恢復(fù)爆震前的水平，并重新開始正常的點火控制。所以，對爆震的控制實際上 是對點火提前角延遲一提前的過程。這樣控制的根據(jù)是，爆震在一定程度上可視 作隨機(jī)現(xiàn)象，ECU力求盡快恢復(fù)正常點火提前以保證發(fā)動機(jī)的性能和排放。
為確切的檢測和控制爆震信號，首先對爆震傳感器信號進(jìn)行濾波并將濾波后
的信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后通過對爆震窗口 (包括窗口起始時刻和窗口長度)的
確定來對信號進(jìn)行積分。如爆震信號積分值高于設(shè)定的爆震判別閾值，則按照標(biāo)
定的點火推遲量推遲點火角以減少爆震產(chǎn)生的機(jī)會。
另外，在出現(xiàn)爆震后的點火閉環(huán)控制過程，也是自學(xué)習(xí)過程。利用此時學(xué)習(xí) 到的數(shù)據(jù)，作為長期修正點火提前角控制的依據(jù)。 三、怠速控制
怠速控制主要是對怠速進(jìn)氣量的控制，ECU檢測發(fā)動機(jī)實際怠速轉(zhuǎn)速與怠速
目標(biāo)轉(zhuǎn)速比較，經(jīng)過一定的控制算法后，控制怠速調(diào)節(jié)閥開度來控制怠速進(jìn)氣量， 從而控制實際怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近。而噴油量根據(jù)進(jìn)氣量的變化自動
調(diào)整，以滿足空燃比的要求，將空燃比控制在理論最佳空燃比(14.7:1)附近。
1、 怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速
怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速主要由發(fā)動機(jī)冷卻液溫度確定，冷卻液溫度越低，怠速目標(biāo)轉(zhuǎn) 速越高，如圖7所示。
怠速工況開空調(diào)時，需要提高怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以保證怠速穩(wěn)定性。此時怠速 目標(biāo)轉(zhuǎn)速比正常怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速高100rpm/min。
2、 怠速調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)
ECU調(diào)節(jié)怠速調(diào)節(jié)閥開度的目的是調(diào)節(jié)怠速進(jìn)氣量，從而控制實際怠速轉(zhuǎn)速 逼近怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，這是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。怠速閉環(huán)控制的控制算法采用PID 調(diào)節(jié)方式，即比例-積分-微分調(diào)節(jié)?？刂颇Ｐ腿鐖D8所示。
(1) 、比例控制
比例控制能迅速反應(yīng)轉(zhuǎn)速誤差，從而減小穩(wěn)態(tài)誤差。當(dāng)?shù)∷倌繕?biāo)轉(zhuǎn)速減實際 怠速轉(zhuǎn)速的差值為正值(即實際怠速轉(zhuǎn)速低于怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速)時，比例控制器輸 出為正值，以增大怠速調(diào)節(jié)閥開度，相反情況比例控制器輸出為負(fù)值，以減小怠 速調(diào)節(jié)閥開度，差值越大，比例控制器輸出的絕對值越大，以快速響應(yīng)轉(zhuǎn)速誤差。 比例控制器可以減小穩(wěn)態(tài)誤差，使實際怠速轉(zhuǎn)速接近怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，但不能清除 穩(wěn)態(tài)誤差。清除穩(wěn)態(tài)誤差的任務(wù)由積分控制器來完成。
(2) 、積分控制
積分控制器的任務(wù)是清除穩(wěn)態(tài)誤差。只要怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實際怠速轉(zhuǎn)速的差 值不為零，積分控制器就不停的積累這些差值，并輸出控制量以清除誤差。理論 上只要有足夠的時間，積分控制器能完全清除誤差，使實際怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速目 標(biāo)轉(zhuǎn)速。實際上由于測量誤差、控制精度及外界干擾等因素，實際怠速轉(zhuǎn)速只能 控制在怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近很小范圍內(nèi)波動。
(3)、微分控制
微分控制器是以誤差變化率為依據(jù)進(jìn)行控制輸出的。例如，雖然實際怠速轉(zhuǎn) 速遠(yuǎn)高于怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，比例控制器輸出為負(fù)值，但如果在減速過程中，轉(zhuǎn)速下 降越來越快，此時誤差變化率為正值，微分控制器輸出為正值，以加大控制輸出， 使轉(zhuǎn)速下降變慢。微分控制器的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，可以減小超調(diào)量， 克服系統(tǒng)振蕩，使系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。
3、 怠速自學(xué)習(xí)控制
由于發(fā)動機(jī)的差異及發(fā)動機(jī)的老化，怠速對進(jìn)氣量的要求會逐漸變化，因此 ECU提供了怠速的自學(xué)習(xí)的功能。發(fā)動機(jī)在充分暖機(jī)和穩(wěn)定的怠速工況下，ECU 從怠速閉環(huán)控制中，慢慢學(xué)習(xí)怠速調(diào)節(jié)閥開度的變化，并將學(xué)得的怠速調(diào)節(jié)閥開 度值，儲存于RAM中，發(fā)動機(jī)起動時便要利用這一值來作為計算起動怠速調(diào)節(jié)閥 開度的其中一項。怠速自學(xué)習(xí)值會隨著發(fā)動機(jī)不同的穩(wěn)定怠速工況而緩慢地改 變。
4、 穩(wěn)定怠速的點火提前角調(diào)節(jié)
通過調(diào)節(jié)怠速調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速，是怠速調(diào)節(jié)控制的主要控制方 法。但由于怠速調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)精度的原因，怠速調(diào)節(jié)閥每調(diào)節(jié)一個最小單位，怠速 轉(zhuǎn)速會變化幾十轉(zhuǎn)/分鐘。為了更加精確的控制怠速轉(zhuǎn)速，可通過適當(dāng)調(diào)節(jié)怠速 點火提前角來調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。在實際怠速轉(zhuǎn)速與怠速。
目標(biāo)轉(zhuǎn)速差值為幾十轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)，當(dāng)ECU檢測怠速轉(zhuǎn)速具有下降趨勢 時，適當(dāng)增大點火提前角；當(dāng)轉(zhuǎn)速具有上升趨勢時，適當(dāng)減小點火提前角，以使 怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
四、排放控制
ECU對排放控制主要有對尾氣有害氣體排放的控制和對燃油蒸發(fā)排放的控 制。尾氣有害氣體排放主要是控制尾氣中的HC、 CO和NOx，使之達(dá)到國家有關(guān) 排放標(biāo)準(zhǔn)。燃油蒸發(fā)排放的控制主要是通過對碳罐電磁閥的控制來實現(xiàn)。
1、尾氣有害氣體排放控制
在汽車發(fā)動機(jī)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:l)的范圍內(nèi)催化效果最佳。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(jìn)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，符合國 家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。
2、燃油蒸發(fā)排放控制
燃油蒸發(fā)排放控制是ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況，有規(guī)律的控制碳罐電磁閥的 開啟和關(guān)閉，使燃油箱內(nèi)的燃油蒸汽進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒，從而減少燃油蒸汽向大 氣中排放。
五、OBD
發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)除燃料噴射和點火功能等基本功能外，還有車載診斷(OBD) 功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障(MIL)燈點亮，同時ECU將故障信息以故障碼 形式存入存儲器，通過一定的程序可以將故障碼從ECU中讀出。根據(jù)故障碼的提 示，迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部位。有針對性地去檢査有關(guān)部位、元件和線
路，將故障排除。車載診斷功能按oBDii標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，以滿足歐m標(biāo)準(zhǔn)對排放的要
求，內(nèi)容主要包括以下幾個方面
(1) 、當(dāng)排放控制系統(tǒng)(包括與排放有關(guān)的任何傳感器、執(zhí)行器或輸出裝置) 失效導(dǎo)致排放超過規(guī)定的極限值時，OBD必須指示它們的失效；
(2) 、為了滿足歐m標(biāo)準(zhǔn),OBD的設(shè)計具有嚴(yán)格的排放針對性。汽油發(fā)動機(jī)OBD 必須檢測以下項目發(fā)動機(jī)在一定工況區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的失火率；催化轉(zhuǎn)換器的凈化效 率下降到某個限值之下；氧傳感器老化導(dǎo)致排放超過限值；蒸發(fā)排放物控制系統(tǒng) 中炭罐控制閥(至少應(yīng)監(jiān)測其電路是否連通)；其他與排放有關(guān)的傳感器或其他 排放控制裝置失效等情況
(3) 、每次發(fā)動機(jī)起動時，必須開始一系列的診斷檢測。
(4) 、 OBD必須裝有能使駕駛?cè)烁兄收洗嬖诘墓收现甘酒鳌Ｅ欧乓坏┏^ 限值，發(fā)動機(jī)控制進(jìn)入永久性排放失效模式，故障指示器應(yīng)在2個運轉(zhuǎn)循環(huán)內(nèi)激 活。
(5) 、 OBD必須記錄指示排放控制系統(tǒng)狀態(tài)的代碼。
(6) 、如果不再出現(xiàn)可能損壞催化器的失火水平，故障指示器可以切換回到 先前檢測到失火的第一個運轉(zhuǎn)循環(huán)的激活狀態(tài)，相應(yīng)的失火代碼和凍結(jié)幀可以被
擦除。對于失火以外的其他故障，如果在三個連續(xù)的運轉(zhuǎn)循環(huán)中不再檢測到該故 障，并且沒有檢測到其他可以激活故障指示器的故障，故障指示器可以解除激活。
(7) 、如果在40個發(fā)動機(jī)暖機(jī)循環(huán)內(nèi)沒有出現(xiàn)相同的失效，OBD可以擦除失 效代碼和凍結(jié)幀信息。
(8) 、 OBD在下列情況下可以臨時停止工作-
① 、冷卻液溫度低于-7°C;
② 、海拔高于2500米； (D、油箱油位低于20%;
④、道路路面情況十分惡劣。
(9) 、為了滿足以上要求，系統(tǒng)硬件應(yīng)作以下升級
① 、在三元催化轉(zhuǎn)換器后增加一個氧傳感器，前后兩個氧傳感器組合起 來對催化轉(zhuǎn)換器的凈化率進(jìn)行監(jiān)控，同時對燃油控制進(jìn)行補(bǔ)償。
② 、ECU增加點火反饋信號檢測，以檢測發(fā)動機(jī)點火器件故障。
③ 、選用帶有EEPROM的MCU，使其中的軟件可重新編程，通過終端接口 及外部計算機(jī)可對其重新寫入新版的軟件。
④ 、燃油噴射方式由多點順序噴射取代多點同時噴射或單點噴射。
⑤ 、點火方式采用無分電器直接點火方式。增加曲軸位置傳感器。
⑥ 、增加油箱油位傳感器。 六、輔助控制
1、 電動燃油泵控制
(1) 、當(dāng)點火開關(guān)接通后，ECU控制電動燃油泵運行3秒鐘，由于建立足夠的 油壓；
(2) 、點火開關(guān)接通后3秒內(nèi)，若ECU沒有檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，電動燃油 泵停止運行；若ECU檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，電動燃油泵繼續(xù)運行；
(3) 、若發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)過程中熄火，ECU連續(xù)lOOms內(nèi)沒有檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信 號，電動燃油泵延時2秒鐘關(guān)閉；
(4) 、當(dāng)點火開關(guān)關(guān)閉時，電動燃油泵立即停止運行。
2、 主繼電器控制
(1)、當(dāng)點火開關(guān)接通時，主繼電器線圈通電，其輸出觸點向系統(tǒng)有關(guān)部件提
供電壓。此后主繼電器一直工作。
(2)、當(dāng)點火開關(guān)斷開時，主繼電器線圈延時3秒鐘斷電，ECU在這3秒鐘控 制怠速調(diào)節(jié)閥步進(jìn)電機(jī)復(fù)位，回到初試位置，以便發(fā)動機(jī)下次起動。 3、冷卻風(fēng)扇控制
冷卻風(fēng)扇的工作根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度來控制。
(1) 、當(dāng)冷卻液溫度高于92'C時，冷卻風(fēng)扇的啟動；
(2) 、當(dāng)冷卻液溫度低于86'C時，冷卻風(fēng)扇的停止。 冷卻風(fēng)扇的工作的冷卻液溫度控制點可標(biāo)定。
4、空調(diào)控制
當(dāng)同時滿足以下條件時，ECU控制空調(diào)離合器繼電器工作
(1) 、發(fā)動機(jī)起動完成；
(2) 、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定轉(zhuǎn)速(700rpm/min);
(3) 、空調(diào)工作請求開關(guān)閉合；
(4) 、空調(diào)冷凝器溫度高于設(shè)定溫度(l(TC);
(5) 、空調(diào)停止工作后延時時間結(jié)束；
當(dāng)上列條件同時滿足后，為了保證空調(diào)離合器吸合時不會引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波
動太大，ECU先要適當(dāng)增大怠速調(diào)節(jié)閥開度，然后再控制空調(diào)離合器繼電器線圈通電。
當(dāng)滿足下列條件之一，ECU控制空調(diào)離合器繼電器線圈斷電
(1) 、發(fā)動機(jī)起動過程中；
(2) 、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速(700rpm/min);
(3) 、空調(diào)工作請求開關(guān)斷開；
(4) 、空調(diào)冷凝器溫度低于設(shè)定溫度(rc);
若空調(diào)已開啟，ECU控制空調(diào)離合器繼電器線圈斷電前，先要適當(dāng)減小怠速 調(diào)節(jié)阓開度和點火提前角，以保證空調(diào)離合器斷開時不會引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動太 大?？照{(diào)停止工作后，ECU延時一定時間才允許再次空調(diào)離合器繼電器線圈通電。
七、后備運行
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ECU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(jī)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(jī)，使發(fā)動機(jī)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。
權(quán)利要求
1、電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，它包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，其特征在于它還包括電子控制系統(tǒng)，所述電子控制系統(tǒng)包括傳感器部分、電子控制單元ECU(7)和執(zhí)行器部分，所述傳感器部分包括安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣管上的節(jié)氣門位置傳感器(1)和進(jìn)氣壓力傳感器(2)、進(jìn)氣溫度傳感器(3)，安裝在發(fā)動機(jī)(13)上的凸輪軸位置傳感器(4)、冷卻液溫度傳感器(8)、曲軸位置傳感器(11)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(18)，所述傳感器部分的部件均與電子控制單元ECU(7)連接，所述執(zhí)行器部分包括位于燃油箱(15)內(nèi)的電動燃油泵(14)、噴油器(19)、與所述節(jié)氣門并列連接的怠速調(diào)節(jié)閥(20)、點火線圈(30)；所述執(zhí)行器部分的部件均與電子控制單元ECU(7)連接，所述電子控制單元ECU(7)包含有根據(jù)相關(guān)傳感器的輸入信號經(jīng)程序運算處理后對相應(yīng)執(zhí)行器發(fā)出指令信號的控制程序，所述控制程序包括噴油控制程序、點火控制程序、怠速控制程序。
2、 如權(quán)利要求1所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器 部分包括安裝在發(fā)動機(jī)氣缸部的爆震傳感器(9)。
3、 如權(quán)利要求2所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器 部分包括安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)前的前氧傳感器(5)，安裝 在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)后的后氧傳感器(23)，所述執(zhí)行器部分還 包括碳罐電磁閥(22)，所述電子控制單元ECU包括排放控制程序。
4、 如權(quán)利要求1所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述噴油控 制程序?qū)娪土康目刂剖峭ㄟ^對噴油輸出脈寬的控制來實現(xiàn)的；在冷起動、急加 速、急減速等特殊工況，采用開環(huán)控制；對于發(fā)動機(jī)其它正常運行工況，采用閉 環(huán)控制，以保證空燃比控制在理論空燃比14.7: 1附近，使排放達(dá)到最佳；噴油 量的控制分為起動噴油量控制程序、運轉(zhuǎn)噴油量控制程序、加減速噴油量控制程 序、大負(fù)荷噴油增量控制程序、斷油控制程序和空燃比閉環(huán)控制程序。
5、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述起動噴油量控制程序包括(1)、起動工況判定當(dāng)同時滿足以下條件時，ECU判定為起動工況，按起動工況程序控制噴油量①、點火開關(guān)信號為高電平； ② 、發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志為零；③ 、ECU連續(xù)檢測到曲軸位置傳感器信號； 、 ECU檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定起動轉(zhuǎn)速。當(dāng)ECU在N個曲軸周期內(nèi)連續(xù)檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于或等于設(shè)定起動轉(zhuǎn)速， 即判定為起動完成；之后如果ECU在設(shè)定的時間內(nèi)沒有檢測到曲軸位置傳感器 信號或點火開關(guān)信號為低電平，發(fā)動機(jī)起動完成標(biāo)志清零，允許重新進(jìn)入起動工 況；(2)、起動工況噴油量的計算起動工況噴油量主要由發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及發(fā)動機(jī) 曲軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)確定。
6、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述運轉(zhuǎn)噴 油量控制程序包括發(fā)動機(jī)起動后，不管是進(jìn)行空燃比開環(huán)控制還是閉環(huán)控制， 都要進(jìn)行開環(huán)控制噴油量計算，閉環(huán)控制建立在開環(huán)控制的基礎(chǔ)上；ECU根據(jù) 采集的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力信號，通過標(biāo)定的噴油脈譜數(shù)據(jù)確定基本噴油 量；然后根據(jù)進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度、大氣壓力、自學(xué)習(xí)修正系數(shù)對基本噴油量 進(jìn)行修正后，作為開環(huán)控制噴油量。
7、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述加減速 噴油量控制程序包括加速噴油量控制，當(dāng)汽車加速時，為了保證發(fā)動機(jī)能夠 輸出足夠的扭矩，改善加速性能，必須增大噴油量，此時ECU對噴油量進(jìn)行開 環(huán)控制；在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)過程中，ECU將根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號和進(jìn)氣歧管 壓力傳感器信號的變化速率，判定發(fā)動機(jī)是否處于加速工況；當(dāng)變化速率達(dá)到一 定值時，及判定為加速工況；加速修正系數(shù)由變化速率確定。
8、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述大負(fù)荷 噴油增量控制程序包括發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下運行時，要求發(fā)動機(jī)輸 出最大功率，ECU將根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，判定發(fā)動機(jī)是否處 于大負(fù)荷以上工況運行；當(dāng)判定為大負(fù)荷工況時，ECU將控制運行功率空燃比 程序，增大噴油量，供給濃于理論空燃比的功率混合氣，滿足發(fā)動機(jī)輸出最大功 率的要求；此時ECU對噴油量進(jìn)行開環(huán)控制。
9、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述斷油控 制程序包括(1) 、超速斷油控制程序，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，ECU自動中 斷噴油，防止發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件；在發(fā)動機(jī)運行過程中，ECU隨時都 將曲軸位置傳感器測得的發(fā)動機(jī)實際轉(zhuǎn)速與程序中設(shè)定的發(fā)動機(jī)最高極限轉(zhuǎn)速 進(jìn)行比較；當(dāng)實際轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過極限轉(zhuǎn)速時，電腦就發(fā)出停止噴油指令，控制 噴油器停止噴油，限制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高；當(dāng)噴油器停止噴油、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 下降至低于極限轉(zhuǎn)速時，斷油結(jié)束，恢復(fù)噴油；(2) 、減速斷油控制，當(dāng)發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門突然關(guān)閉減速時， ECU自動控制噴油器中斷燃油噴射，直到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時，再 恢復(fù)噴油；(3) 、溢油清除斷油控制，當(dāng)同時滿足以下條件ECU進(jìn)入溢油清除斷油控制， 不噴油只點火以清除溢油-① 、發(fā)動機(jī)處于起動工況；② 、節(jié)氣門開度達(dá)到最大；◎、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速。
10、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述空燃比 閉環(huán)控制程序包括ECU根據(jù)氧傳感器輸入的電壓信號對噴油量進(jìn)行修正；當(dāng) ECU接收到的信號電壓高于閾值電壓時，表明混合氣偏濃，空燃比偏小，ECU 將減小空燃比閉環(huán)修正值以減少噴油量，使混合氣逐漸變稀，空燃比逐漸增大； 當(dāng)接收到的信號電壓低于閾值電壓時，表明混合氣偏稀，空燃比偏大，ECU將 加大空燃比閉環(huán)修正值以增加噴油量，使混合氣逐漸變濃，空燃比逐漸減小。
11、 如權(quán)利要求10所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述空燃 比閉環(huán)控制程序還加入自學(xué)習(xí)控制程序，ECU在空燃比閉環(huán)控制過程當(dāng)中，通過 判斷發(fā)動機(jī)工況和閉環(huán)修正值來確定系統(tǒng)開環(huán)噴油量的偏差，并將此偏差逐步學(xué) 入自學(xué)習(xí)修正模塊當(dāng)中，在以后的控制當(dāng)中，自學(xué)習(xí)修正模塊中的修正值會自動記入開環(huán)基本噴油量當(dāng)中。
12、 如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述電控汽 油發(fā)動機(jī)具有至少2個氣缸，每個氣缸配有一只噴油器，噴油器安裝在各缸進(jìn)氣 門前進(jìn)氣歧管上，ECU根據(jù)檢測到的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號 以及計算的噴油脈寬確定每缸噴油正時，即開始噴油時刻；發(fā)動機(jī)一個工作循環(huán)， 曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)720度，各缸噴油器噴油一次。
13、 如權(quán)利要求2所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述點火控 制程序包括點火提前角控制程序、點火閉合角控制程序和爆震控制程序。
14、 如權(quán)利要求13所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述點火 提前角控制程序分為起動工況點火提前角控制程序、怠速工況點火提前角控制程 序、正常運行工況點火提前角控制程序；啟動發(fā)動機(jī)時，采用固定的點火提前角 進(jìn)行控制，起動工況點火提前角設(shè)定為5°;怠速工況根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度對 主點火提前角進(jìn)行修正；正常運轉(zhuǎn)點火提前角ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力信 號，根據(jù)點火提前角脈譜數(shù)據(jù)表確定基本點火提前角，然后根據(jù)一系列參數(shù)修正 得到正常運轉(zhuǎn)點火提前角。
15、 如權(quán)利要求13所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述點火 閉合角控制程序是通過對充磁時間的長短來控制的。
16、 如權(quán)利要求13所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述爆震 控制程序是利用推遲點火提前角的方法來消除爆震； 一旦ECU偵查出爆震，對點 火提前角的控制立即轉(zhuǎn)入閉環(huán)控制，逐步推遲點火，直到爆震完全消失為止。
17、 如權(quán)利要求1或2所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述怠 速控制程序主要是對怠速進(jìn)氣量的控制，ECU檢測發(fā)動機(jī)實際怠速轉(zhuǎn)速與怠速目 標(biāo)轉(zhuǎn)速比較，經(jīng)過一定的控制算法后，控制怠速調(diào)節(jié)閥開度來控制怠速進(jìn)氣量， 從而控制實際怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近。而噴油量根據(jù)進(jìn)氣量的變化自動 調(diào)整，以滿足空燃比的要求，將空燃比控制在理論最佳空燃比14.7:1附近。
18、 如權(quán)利要求2所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述排放控制程序主要是對尾氣有害氣體排放的控制和對燃油蒸發(fā)排放的控制；尾氣有害氣 體排放主要是控制尾氣中的HC、 CO和NOx， ECU根據(jù)氧傳感器輸入的信號，對噴油量進(jìn)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；燃油蒸發(fā) 排放的控制主要是通過對碳罐電磁閥的控制來實現(xiàn)；ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況， 有規(guī)律的控制碳罐電磁閥的開啟和關(guān)閉，使燃油箱內(nèi)的燃油蒸汽進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)燃 燒，從而減少燃油蒸汽向大氣中排放。
19、 如權(quán)利要求3所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所述ECU增 加點火反饋信號檢測，以檢測發(fā)動機(jī)點火器件故障；選用帶有EEPR0M的MCU， 使其中的軟件可重新編程，通過終端接口及外部計算機(jī)可對其重新寫入新版的軟 件；燃油噴射方式由多點順序噴射；還有車載診斷OBD裝置，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， 故障燈點亮，同時ECU將故障信息以故障碼形式存入存儲器，通過一定的程序可 以將故障碼從ECU中讀出；根據(jù)故障碼的提示，迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部 位，有針對性地去檢查有關(guān)部位、元件和線路，將故障排除。
20、 如權(quán)利要求1或2或3所述的電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于所 述ECU還包括電動燃油泵控制程序、主繼電器控制程序、冷卻風(fēng)扇控制程序、空 調(diào)控制程序；所述ECU還設(shè)有發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時協(xié)助駕駛員將汽車開到汽車維修 站的備用運行程序；備用運行功能只有在發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障時才啟用，此時正常運 行程序被關(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(jī)，使發(fā)動機(jī)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。
全文摘要
提供一種電控汽油發(fā)動機(jī)工作系統(tǒng)，它包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點火系統(tǒng)，還包括電子控制系統(tǒng)，電子控制系統(tǒng)包括傳感器部分、電子控制單元ECU和執(zhí)行器部分，傳感器部分包括安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣管上的節(jié)氣門位置傳感器和進(jìn)氣壓力溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器，安裝在發(fā)動機(jī)上的凸輪軸位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、曲軸位置傳感器，安裝在發(fā)動機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器前的前氧傳感器，傳感器部分的部件均與ECU連接，執(zhí)行器部分包括電動燃油泵、噴油器、怠速調(diào)節(jié)閥、點火線圈；執(zhí)行器部分的部件均與ECU連接，ECU包含有噴油控制程序、點火控制程序、怠速控制程序；該系統(tǒng)采用控制策略合理、控制功能全面、控制功能集成性能好以及系統(tǒng)移植性好。
文檔編號F02P5/152GK101363380SQ20081016933
公開日2009年2月11日 申請日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者張和君, 王和平 申請人:張和君;王和平