汽车发动机电子控制单元ECU(20240823131614)

由天下分享时间：2024/12/21 22:19:24 加入收藏我要投稿点赞

到较高的空燃比控制精度，并可消除因产品差异和磨损等引起的性能变化，工作稳定性好，抗干扰能力强。但是，对特殊的运行工况，如发动机起动、加速、满负荷等需加浓混合气的工况，仍需采用开环控制，使电磁喷油器按预先设定的加浓混合气配比工作，充分发挥发动机的动力性能。所以 ECU 对喷油量的控制采用开环和闭环相结合的控制方式。

2、喷油正时控制

燃油喷射采用多点顺序喷射方式，在发动机运转期间，由并适时输出喷油脉冲信号，进行顺序喷射，喷射时序示意图如下：

ECU控制喷油器按进气

行程的顺序轮流喷射燃油。喷油正时由 ECU根据曲轴位置传感器输入的信号判别各缸的进气行程，

点火

喷?由

作功压縮i 进气推气纟 L30'

逬气排气彳作功压縮$ 进气撫气7 作功 o4

貼气1 作功压縮纟逬气 3 捕进气排气纟作功压縮纟进气排气：作功排气：压缩￡进咒排气［压縮$ 2K 曲轴转角

压缩、压缩i 54『 7Z06

迸气 180°

0°

图1 燃油喷射时序示意图

图中曲轴转角0o对应1缸压缩行程上止点位置，上止点位置传感器检测到的上止点位置信号实际上比该角度提前一定的角度 B。气缸工作一个工作循环曲轴转过角度为720。，曲轴位置传感器产生n个交变信号（n为曲轴位置传感器齿盘轮齿个数），上止点位置传感器在1缸压缩行程上止点位置前 9角产生1个交变信号，ECU根据这些信号及喷油脉冲宽度计算每缸的喷油正时，使该缸进气行程开始时喷油结束。

3、点火控制

发动机运转时，ECU根据发动机的转速和负荷信号，计算相应工况下的点火提前角，并根据发动机的水温、进气温度、爆震信号等修正点火提前角，再根据曲轴位置传感器信号判别曲轴转速、位置及几缸处于压缩行程上止点，然后控制点火线圈电火。点火系统可采用无分电器同时点火方式，每两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。两缸同时点火的组合原则是：一缸工作在压缩行程，另一缸工作在排气行程。对于 4缸发动机， #1、 #4缸共用一个点火线圈， #3、#2缸共用一个点火线圈。

⑴、点火提前角

从火花塞点火至压缩行程上止点的曲轴转角称为点火提前角① 择应满足下列要求：

① 发动机输出功率最大；

ig。点火提前角的选

② 燃油经济性最好； ③ 气缸不发生爆震 ④ 排放指标好。

发动机运行时，加大点火提前角可增大发动机输出转矩，但容易产生爆震；减小点火提前角可防止爆震，但输出转矩变小。ECU主要依据以下条件来调整点火提前角:

① 发动机转速上升时，加大点火提前角； ② 发动机负荷增加时，减小点火提前角； ③ 进气温度越低，点火提前角越大； ④ 发动机水温越低，点火提前角越大；

⑤ 爆震传感器检测到爆震信号时，点火提前角减小 15o。

⑵、点火闭合角

点火闭合角是指从点火线圈初级开始通电到点火线圈初级断电点火曲轴转过角度。对点火闭合角的控制，在保证点火线圈初级断电时次级能产生足够高的点火电压的前提下，点火闭合角尽量小。点火闭合角基本值根据点火线圈确定，发动机运行时 ECI根据蓄电池电压和发动机转速进行修正，修正值不超过基本值的 15%

① 蓄电池电压变低时，点火闭合角增大； ② 发动机转速升高时，点火闭合角变小。

⑶、点火时序

ECUS据检测到的曲轴位置信号和上止点位置信号，控制各缸的点火时序。动机点火时序如下图所示:

4缸发

i鈕上止点位置信号

4SI上止点位置信号

曲轴位置信号

1. 4缸点火线圈

点火信号

Zffil点火

2, 3缸点火线圈

点火信号

图2 发动机点火时序图

4、怠速控制阀

怠速控制阀有步进电机式和线性脉冲电磁阀式两种，其中步进电机式怠速控制阀应用较多，效果更好。ECU根据节气门怠速开关信号和车速信号判断发动机怠速工况, 然后根据水温信号、空调开关信号等负荷情况控制步进电机旋转，调节怠速控制阀开度，从而调节旁通空气量，使发动机转速达到目标转速。

步进电机式怠速控制阀控制内容如下:

⑴、起动初始位置的确定：为改善发动机再起动性能，在点火开关断开后，制怠速控制阀处于全开位置，以使下次起动容易。

ECU控

(2)、起动控制：发动机起动时，由于怠速控制阀预先设定在全开位置，经过怠速控制阀的附

加空气量最大，发动机最容易起动。但发动机起动后，若怠速控制阀仍保持在全开状态，怠速转速会过高。ECU存储器程序中存储有怠速控制时与发动机冷却水温度对应的怠速控制阀开度数据表和发动机转速数据表，在发动机起动期间或起动后，发动机转速超过由冷却水温度确定的值时，要求 ECU控制步进电机，关小阀门到由冷却水温度确定的位置。

⑶、暖机控制：在暖机时，根据冷却水所确定的位置，怠速控制阀逐渐关闭。当冷却水温度

达到70C时，暖机结束，发动机转入正常运转。

发动机暖机起动后，发动机的怠速转速应能达到规定的快怠速转速 1500r/min ；在发动机水温达到正常温度70C后，怠速转速应下降到正常怠速值，一般为 750r/min。发动机经过暖机水温达到正常温度后，若打开空调开关，发动机转速从 750r/min 升到 1000r/min 左右。

⑷、反馈控制：发动机在怠速工况下，水温达到正常温度且发动机负荷不变时， ECI根据发动机的实际转速与预先存储的目标转速相比较，如果发动机的实际转速低于目标转速，ECU会控制怠速控制阀将阀门开大，反之，如果发动机的实际转速高于目标转速，ECU会控制怠速控制阀将阀门关小。

⑸、发动机负荷变化的控制：发动机怠速运转时，如空档起动开关、空调开关接通或断开，都会使发动机的负荷发生变化。为防止发动机因负荷变化而引起发动机熄火或怠速波动，在转速出现变化前，ECL控制怠速控制阀开大或关小。

⑹、电器负载增大时的怠速控制：在怠速运转时，使用的电器负载增大到一定程度时蓄电池电压会降低。为保证系统工作电压正常，需要控制控制怠速控制阀开大增加空气量，提高发动机的怠速转速，提高发动机的输出电能。

⑺、学习控制：ECU通过控制步进电机的正反转步数，确定怠速控制阀的位置，达到调整怠速的目的。但发动机在使用期间，性能会发生变化。虽然怠速控制阀的位置未变，怠速转速也可能会与初始的数值不同。这时 ECL利用反馈控制，使发动机的转速达到目标值，同时，ECU将步进电机转过的步数存储起来，在以后的怠速控制中使用。

5、燃油泵控制

⑴、当接通点火开关后，ECU控制燃油泵工作3秒钟，用于建立必要的油压；

(2)、点火开关接通3秒钟后，如果发动机转速高于 30r/min，燃油泵继续运转；如果发动机

转速低于 30r/min ，燃油泵停止运转。

⑶、发动机熄火时，燃油泵停止运转。

6、炭罐电磁阀控制

发动机在运转时，ECU根据发动机水温、转速等信号控制炭罐电磁阀工作。同时满足以下条件时炭罐电磁阀开启： ⑴、发动机水温大于或等于 60C；

⑵、发动机转速大于或等于2000r/min 满足以下条件之一时炭罐电磁阀关闭：

⑴、发动机水温小于50 °C；

⑵、发动机转速大于或等于 1500r/min

7、废气再循环（EGR电磁阀控制

废气再循环阀的开度随节气门的开度增大而增大，即废气再循环量随发动机负荷的增大而增大。