【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 火信號(hào)，依次將幾個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈充放電來(lái)產(chǎn)生各缸點(diǎn)火所需要的高壓，直接輸送到火花塞點(diǎn)火。無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)為取消了分電器， 使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，減少了能量傳遞損失和系統(tǒng)故障率。并且由于去掉了分電器蓋和分電器頭，消除了分電頭導(dǎo)電片與分電器蓋旁電極間的放電火花，抑制了對(duì)無(wú)線(xiàn)電裝置的干擾。能精確的控制點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火間隔角，有效的提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性， 顯著的降低了排放。 單獨(dú)點(diǎn)火系統(tǒng)也是一種無(wú)分電器點(diǎn)火系，但每個(gè)火花塞均配置一個(gè)小型的點(diǎn)火線(xiàn)圈，點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)器直接控制各線(xiàn)圈的一次電流。它的主要優(yōu)點(diǎn)在于取消了高壓線(xiàn)，避免了高壓電傳輸過(guò)程中的能量損失，且由于點(diǎn)火線(xiàn)圈的充電時(shí)間可很短，再加上每缸一個(gè)線(xiàn)圈，曲軸轉(zhuǎn)過(guò)兩周才點(diǎn)火一次，可適應(yīng)極高的轉(zhuǎn)速。因此單獨(dú)點(diǎn)火系統(tǒng)常應(yīng)用于高性能的四氣閥汽油機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的裝置，將在第三章中詳細(xì)討論。除此之外，還有其它一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，比如EGR閥、空調(diào)開(kāi)關(guān)等等， 這些機(jī)構(gòu)的控制一般較為簡(jiǎn)單，在此就不一一詳述了。 電控系統(tǒng)的基本原理 在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的各傳感器送來(lái)的信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前所處的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，并從ROM中查取相應(yīng)的控制參數(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)中央處理器（CPU）的計(jì)算和必要的修正后，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2. 2. 1 電控系統(tǒng)的控制內(nèi)容及功能目前，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上主要的電子控制系統(tǒng)有：電子控制燃油噴射系統(tǒng)、電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)和自診斷系統(tǒng)等通常將控制燃油噴射系統(tǒng)、電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)以外的其他控制系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為輔助控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的主要控制功能是燃油控制（控制噴油量和噴油正時(shí)）和電火控制（控制點(diǎn)火提前角、閉合角和爆燃控制）。(1) 燃油噴射控制。燃油噴射控制是發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)最主要的控制功能，燃油噴射控制的內(nèi)容主要有噴油正時(shí)控制、噴油持續(xù)時(shí)間控制、停油控制和電動(dòng)汽油泵控制等。噴油正時(shí)控制，即噴油開(kāi)始時(shí)刻控制，包括根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行控制的同步噴射控制和根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行丁況進(jìn)行控制的異步噴射控制兩種方式。噴油持續(xù)時(shí)間控制，即噴油量控制。包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的噴油持續(xù)時(shí)間控制，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的噴油持續(xù)時(shí)間控制兩種控制程序。停油控制包括減速停油控制、超速停油控制及停油后的恢復(fù)供油控制。電動(dòng)汽油泵控制包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前電動(dòng)汽油泵的預(yù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)電動(dòng)汽油泵運(yùn)轉(zhuǎn)控制。(二)點(diǎn)火控制．點(diǎn)火控制是發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的第二個(gè)主要控制功能。電控系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火的控制包括點(diǎn)火正時(shí)控制、閉合角控制和爆燃反饋控制三個(gè)內(nèi)容。點(diǎn)火正時(shí)控制，即最佳點(diǎn)火提前角控制。包括基本點(diǎn)火提前角的確定、基本點(diǎn)火提前角的修正及點(diǎn)火控制。閉合角控制，即點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)通電時(shí)間控制。包括初級(jí)線(xiàn)圈接通時(shí)間確定和通過(guò)電流的控制。爆燃反饋控制是汽油機(jī)電控系統(tǒng)特有的控制功能。包括爆燃的檢測(cè)和反饋修正控制。(三)怠速控制當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，Ecu根據(jù)怠速轉(zhuǎn)速的變化或附屬裝置接人與否(如空調(diào)壓縮機(jī))，通過(guò)控制怠速控制裝置，調(diào)整怠速_T況的空氣供給，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持最佳怠速轉(zhuǎn)速。(四)排氣凈化控制發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的排氣凈化控制功能包括氧傳感器的反饋控制、廢氣再循環(huán)控制(EGR)、二次空氣噴射控制、活性炭罐清洗控制等控制內(nèi)容。氧傳感器的反饋控制：當(dāng)Ecu根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況確定對(duì)空燃比實(shí)行閉環(huán)控制時(shí)，Ecu根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)，修正噴油持續(xù)時(shí)間，把空燃比精確控制在14．7：1附近，使三元催化凈化裝置具有最高的凈化效率。廢氣再循環(huán)控制：在采用廢氣再循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，Ecu根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，通過(guò)真空電磁閥對(duì)廢氣再循環(huán)過(guò)程及再循環(huán)廢氣量進(jìn)行控制，以降低N0x的生成量。二次空氣噴射控制：在采用二次空氣噴射裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)中，Ecu根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況及工作溫度，向排氣管或三元催化轉(zhuǎn)化器噴入新鮮的空氣，以減少某些特殊工況下C0和Hc的排放量?；钚蕴抗耷逑纯刂疲涸谘b有活性炭罐清洗控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)中，Ecu定時(shí)打開(kāi)炭罐清洗控制電磁閥，清洗活性炭層，恢復(fù)活性炭的吸附功能。(五)進(jìn)氣控制汽油機(jī)電控系統(tǒng)的進(jìn)氣控制功能包括進(jìn)氣諧振增壓控制、進(jìn)氣渦流控制、配氣定時(shí)控制及增壓控制等內(nèi)容。配氣定時(shí)控制：在采用可變配氣定時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，Ecu根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，通過(guò)改變配氣定時(shí)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。(六)故障自診斷和帶故障運(yùn)行控制。故障自診斷控制：當(dāng)電控系統(tǒng)的組成元件發(fā)生故障時(shí)，Ecu使故障警示裝置及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，同時(shí)將故障信息儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器中，供維修時(shí)調(diào)用和參考。帶故障運(yùn)行控制：在微機(jī)控制系統(tǒng)的組成元件發(fā)生故障后，Ecu根據(jù)故障類(lèi)型做出最適當(dāng)?shù)膽?yīng)急處理，在大多數(shù)情況下，使汽車(chē)仍能以稍差的性能行駛到汽修廠(chǎng)進(jìn)行檢修。2. 2. 3 控制軟件 控制軟件的特點(diǎn)是，程序量大，必須考慮各種可能性。它由一個(gè)主控程序、各功能子程序和一些中斷服務(wù)程序組成。圖 2 5 是主控程序流程圖，對(duì)于每一個(gè)工況的處理，都包括噴油控制、點(diǎn)火控制和怠速控制。加/減速判決域值主要是從節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)的變化量來(lái)確定是確需加/減速，還是無(wú)意的擾動(dòng)信號(hào)?？刂屏康挠?jì)算主要是定時(shí)進(jìn)行的。而控制作用是在規(guī)定的曲軸位置實(shí)現(xiàn)的。圖 2 6 是控制順序流程。三個(gè)主要控制量：噴油量、點(diǎn)火提前角和怠速閥開(kāi)度的控制都是在開(kāi)環(huán)控制的基礎(chǔ)上增加閉環(huán)控制。所謂開(kāi)環(huán)控制是根據(jù)各傳感器的輸入值，通過(guò)查表，計(jì)算得到各控制量的基本量和增量。閉環(huán)控制是根據(jù)控制目標(biāo)確定各控制量的修正量。在一定的條件下，噴油量的控制目標(biāo)是利用氧傳感器使空燃比達(dá)到理想值，火提前角的控制目標(biāo)使利用爆震傳感器使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在微弱爆震狀態(tài)，怠速閥開(kāi) 度的控制目標(biāo)是利用速度測(cè)量（通過(guò)霍爾傳感器）使怠速保持要求值?？刂栖浖€能對(duì)各傳感器的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)督，從而判斷它們是否發(fā)生異常。一旦發(fā)生異常，可以將異常的性質(zhì)記錄下來(lái)，用于以后的故障診斷。另一方面，在沒(méi)有該傳感器的情況下，繼續(xù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使其盡可能正常運(yùn)行。 查表程序及數(shù)據(jù)區(qū)結(jié)構(gòu)分析，1 查表程序分析第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制3 . 1 怠速執(zhí)行機(jī)構(gòu) 本文在聯(lián)合汽車(chē)電子有限公司（UAES）開(kāi)發(fā)的MM3 、M7和ME7的基礎(chǔ)上論述怠速調(diào)節(jié)閥。聯(lián)合汽車(chē)電子有限公司是由中聯(lián)汽車(chē)電子有限公司與德國(guó)BOSCH公司于1997年共同投資在上海浦東組建的合資企業(yè)，引進(jìn)德國(guó)BOSCH公司具有世界先進(jìn)水平的產(chǎn)品技術(shù)專(zhuān)門(mén)制造Motronic 系列(簡(jiǎn)稱(chēng)M 系列)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng),該公司目前 生產(chǎn)的EMS有MM3及M7和ME7系統(tǒng)的系列產(chǎn)品，主要為上海大眾、一汽大眾、長(zhǎng)安等汽車(chē)公司的轎車(chē)配套使用。 M1 系統(tǒng)中采用的怠速閥 在M1系統(tǒng)中有兩種怠速調(diào)節(jié)閥，一種是旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥，一種是步進(jìn)電機(jī)式怠速調(diào)節(jié)閥。1. 旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥 旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥根據(jù)怠速轉(zhuǎn)速與標(biāo)定轉(zhuǎn)速的瞬間誤差經(jīng)一旁通管向節(jié)氣門(mén)提供或多或少的空氣，如圖 所示圖 旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)器示意圖 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)滑閥 空氣通道 電樞軸 電噴控制器（ECU）根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度向旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥提供一個(gè)控制信號(hào)。然后旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥中的旋轉(zhuǎn)滑閥改變旁通管流通截面。旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥有個(gè)兩個(gè)繞阻并限定轉(zhuǎn)角為90度。固定在樞軸上的旋轉(zhuǎn)滑閥適當(dāng)打開(kāi)空氣旁通道，以在不受負(fù)荷影響下得到要求的怠速轉(zhuǎn)速。電噴控制器中的調(diào)節(jié)電路利用怠速轉(zhuǎn)速，得到所需的由轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)，與已編好程序的標(biāo)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并通旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作改變空氣通過(guò)量，直到標(biāo)定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速相同為止。 2. 步進(jìn)電機(jī)式怠速調(diào)節(jié)閥 目前，相當(dāng)一部分汽車(chē)采用步進(jìn)電機(jī)控制怠速轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同怠速、不同工況下，都處于最佳怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)由ECU進(jìn)行控制，如圖 所示。ECU進(jìn)行怠速控制時(shí)，首先ECU根據(jù)節(jié)氣門(mén)全關(guān)信息（怠速開(kāi)關(guān)）、車(chē)速信號(hào)來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。然后ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器、空調(diào)器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向以及自動(dòng)變速器等負(fù)荷情況，按照存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)，確定相應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。一般情況下，采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋形式，使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較得出的差值，確定相應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制量，去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。使前端的閥門(mén)移動(dòng)，改變閥門(mén)與閥座之間的距離，調(diào)節(jié)旁通空氣道的空氣流量，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到所要求的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。圖 步進(jìn)電機(jī)式控制系統(tǒng) M3系統(tǒng)怠速節(jié)氣門(mén)裝置 在M1系統(tǒng)怠速穩(wěn)定系統(tǒng)中都有一個(gè)旁通閥通向節(jié)氣門(mén)，用于怠速穩(wěn)定。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)空間大，結(jié)構(gòu)部件多，增加了節(jié)氣門(mén)本身的空氣泄漏量。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò) 了磨合期，通過(guò)節(jié)氣門(mén)和旁通閥的空氣量總和可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)所需的空氣量，這時(shí)怠速調(diào)節(jié)就不再有效。當(dāng)采用一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)和傳動(dòng)齒輪來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)本身（取消通向節(jié)氣門(mén)的旁通通道）的方法來(lái)調(diào)節(jié)怠速空氣流量時(shí)，這種不利情況將不再存在。怠速節(jié)氣門(mén)裝置示意圖如圖 所示。怠速電機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和溫度控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟或閉合，怠速節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度由怠速節(jié)氣門(mén)位置傳感器和“怠速”觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)識(shí)別，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)總工作在最佳怠速轉(zhuǎn)速，怠速調(diào)節(jié)更好。由于直接在節(jié)氣門(mén)上控制，減少了可能發(fā)生的漏氣。 對(duì)臟污不敏感，降低廢氣排放，降低油耗，整體式結(jié)構(gòu)減少了易發(fā)生故障的單個(gè)部件如怠速穩(wěn)定閥等。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)是借助油門(mén)踏板和油門(mén)拉線(xiàn)按司機(jī)意愿調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)。 其負(fù)荷節(jié)氣門(mén)位置由節(jié)氣門(mén)電位計(jì)識(shí)別。當(dāng)在快速松開(kāi)油門(mén)踏板時(shí)，怠速電機(jī)將接住節(jié)氣門(mén)控制其慢慢回位，直到達(dá)到所要求的怠速轉(zhuǎn)速位置。減緩了節(jié)氣門(mén)的關(guān)閉。如果怠速電機(jī)斷電，應(yīng)急彈簧將節(jié)氣門(mén)拉到一個(gè)確定的位置，司機(jī)對(duì)油門(mén)踏板的控制不受其影響。圖 怠速節(jié)氣門(mén)裝置示意圖G8 8 .怠速節(jié)氣門(mén)電位計(jì) V60 .怠速電機(jī) G69 節(jié)氣門(mén)電位計(jì) F60 .怠速開(kāi)關(guān) A 踏板3) 在 M7 系統(tǒng)中采用了電子節(jié)氣門(mén)(ETC)常規(guī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是依靠機(jī)械的連接來(lái)控制節(jié)氣門(mén)，借助系纜或機(jī)械拉桿傳遞加速踏板的運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)轉(zhuǎn)變成節(jié)氣門(mén)的動(dòng)作。而ME7系統(tǒng)的進(jìn)氣控制與常規(guī)的設(shè)計(jì)相反，它是采用電子節(jié)氣門(mén)，利用ECU來(lái)控制節(jié)氣門(mén)的動(dòng)作。使得發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量不直接由加速踏板來(lái)控制，而是由電控單元采集加速踏板上的電位器（兩個(gè)反相互補(bǔ)電位器）信號(hào)和分析諸多其它信號(hào)后，來(lái)精確確定和控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。電子節(jié)氣門(mén)是由節(jié)氣門(mén)與節(jié)氣門(mén)執(zhí)行器（直流電機(jī)）、節(jié)氣門(mén)角度傳感器構(gòu)成一個(gè)整體——節(jié)氣門(mén)總成。而節(jié)氣門(mén)上也有兩個(gè)反相互補(bǔ)的電位器負(fù)責(zé)監(jiān)控加速踏板的運(yùn)動(dòng)情況，如圖 所示。圖 電子節(jié)氣門(mén)控制電子油門(mén)控制系統(tǒng)主要由油門(mén)踏板、踏板位移傳感器、ECU（電控單元）、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、 伺服電動(dòng)機(jī)和節(jié)氣門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。位移傳感器安裝在油門(mén)踏板內(nèi)部，隨時(shí)監(jiān)測(cè)油門(mén)踏板的位置。當(dāng)監(jiān)測(cè)到油門(mén)踏板高度位置有變化，會(huì)