汽车发动机控制系统功能简介&快速维修入门

1.起动控制

在起动过程中，要采取特殊计算方法来控制充气量、喷油和点火正时。该过程的开始阶段，进气歧管内的空气是静止的，进气歧管内部压力显示为周围大气压力。节气门关闭，怠速调节器指定为一个根据起动温度而定的固定参数。

在相似的过程中，特定的“喷油正时”被指定为初始喷射脉冲。燃油喷射量根据发动机的温度而变化，以促使进气歧管和气缸壁上的油膜的形成，因此，当发动机达到一定转速前，要加浓混合气。一旦发动机开始运行，系统立即开始减少起动加浓，直到起动工况结束时（600～700r/min）完全取消起动加浓。

在起动工况下，点火提前角也不断被调整。随着发动机温度、进气温度和发动机转速而变化。

2.暖机和三元催化转化器的加热控制

发动机在低温起动后，气缸充气量、燃油喷射和电子点火都被调整以补偿发动机更高的转矩要求。该过程持续进行，直到发动机温度升到适当的阈值。

在该阶段中，最重要的是三元催化转化器的快速加热，因为迅速过渡到三元催化转化器开始工作可大大减少废气排放。在此工况下，采用适度推迟点火提前角的方法利用废气进行“三元催化转化器加热”。

图26-3 大众1.4L发动机控制系统电路图

A/+—蓄电池正极 F60—怠速开关 G—燃油存量传感器 G2—冷却液温度传感器 G6—燃油泵 G28—发动机转速传感器 G39—氧传感器 G40—霍尔传感器 G42—进气温度传感器 G61—爆燃传感器 G62—冷却液温度传感器 G69—节气门电位计 G71—进气管压力传感器 G88—节气门定位电位计 J17—燃油泵继电器 J285—仪表控制单元 J338—节气门控制单元 J362—防盗控制单元 J448—发动机控制单元 N18—废气再循环阀 N30—1缸喷油器 N31—2缸喷油器 N32—3缸喷油器 N33—4缸喷油器 N80—炭罐电磁阀 N152—点火变压器 P—火花塞接头 Q—火花塞 S—熔丝 V60—节气门定位电动机 A—空调压力信号 B—空调压缩机信号 C—诊断接头 D—燃油消耗显示器 E—发动机转速信号

3.加速/减速和倒拖断油控制

喷射到进气歧管中的燃油有一部分不会及时到达气缸参与燃烧过程。相反，它在进气歧管壁上形成一层油膜。根据负荷的提高和喷油持续时间的延长，储存在油膜中的燃油量会急剧增加。

当节气门开度增加，部分喷射的燃油被该油膜吸收。所以，必须喷射相应的补充燃油量对其补偿并防止混合气在加速时变稀。一旦负荷系数降低，进气歧管壁上燃油膜中包含的附加燃油会重新释放，那么在减速过程中，必须减少相应的喷射持续时间。

倒拖或牵引工况是指发动机在飞轮处提供的功率是负值的情况。在这种情况下，发动机的摩擦和泵气损失可用来使车辆减速。当发动机处于倒拖或牵引工况时，喷油被切断以减少燃油消耗和废气排放，更重要的是保护了三元催化转化器。

一旦转速下降到怠速以上特定的恢复供油转速时，喷油系统重新供油。实际上，ECU的程序中有一个恢复转速的范围。它们根据发动机温度，发动机转速动态变化等参数的变化而不同，并且通过计算防止转速下降到规定的最低阈值。(www.xing528.com)

4.怠速控制

怠速时，发动机向外界输出功率。为保证发动机在尽可能低的怠速下稳定运行，闭环怠速控制系统必须维持产生的转矩与发动机“功率消耗”之间的平衡。怠速时需要产生一定的功率，以满足各方面的负荷要求。它们包括来自发动机曲轴和配气机构以及辅助部件，如水泵的内部摩擦。

发动机管理系统以转矩为主控制策略，依据闭环怠速控制来确定在任何工况下维持要求的怠速转速所需的发动机输出转矩。该输出转矩随着发动机转速的降低而升高，随发动机转速的升高而降低。系统通过要求更大转矩以响应新的“干扰因素”，如空调压缩机的起停或自动变速器换档。

5.λ闭环控制

三元催化转化器中的排气后处理是降低废气中有害物质浓度的有效方法。三元催化转化器可降低碳氢（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）达98%或更多，把它们转化为水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）和氮气（N₂）。不过只有在发动机过量空气系数λ=1附近很狭窄的范围内才能达到这样高的效率，λ闭环控制的目标就是保证混合气浓度在此范围内。

λ闭环控制系统只有配备氧传感器才能起作用。氧传感器在三元催化转化器侧的位置监测废气中的氧含量，稀混合气（λ>1）产生约100mV的传感器电压，浓混合气（λ<1）产生约900mV的传感器电压。当λ=1时，传感器电压有一个跃变。λ闭环控制对输入信号作出响应（λ>1即混合气过稀，λ<1即混合气过浓）修改控制变量，产生修正因子作为乘数以修正喷油持续时间。

6.燃油蒸发排放控制

由于外部辐射热量和回油热量传递的原因，燃油箱内的燃油被加热，并形成燃油蒸气。由于受到蒸发排放法规的限制，这些含有大量HC成分的蒸气不允许直接排入大气中。在系统中燃油蒸气通过导管被收集在活性炭罐中，并在适当的时候通过吹洗进入发动机参与燃烧过程。吹洗气流的流量是由ECU控制炭罐控制阀来实现的。该控制仅在λ闭环控制系统闭环工作情况下才工作。

7.爆燃控制

系统通过安装在发动机适当位置的爆燃传感器检测爆燃产生时的特性振动，转换成电子信号以便传输到ECU中并进行处理。ECU使用特殊的处理算法，在每个气缸的每个燃烧循环中检测是否有爆燃现象发生。一旦检测到爆燃则触发爆燃闭环控制。当爆燃危险消除后，受影响的气缸的点火逐渐重新提前到预定的点火提前角。爆燃控制的阈值对不同的工况和不同标号的燃油具有良好的适应性。

8.故障信息记录

电子控制单元不断地监测着传感器、执行器、相关的电路、故障指示灯和蓄电池电压等，乃至电子控制单元本身，并对传感器输出信号、执行器驱动信号和内部信号（如λ闭环控制、冷却液温度、爆燃控制、怠速转速控制和蓄电池电压控制等）进行可信度检测。一旦发现某个环节出现故障，或者某个信号值不可信，电子控制单元立即在RAM的故障存储器中设置故障信息记录。故障信息记录以故障码的形式储存，并按故障出现的先后顺序显示。

故障按其出现的频度可分成“稳态故障”和“偶发故障”（例如由于短暂的线束断路或者接插件接触不良造成的故障）。