專利名稱：電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)ecu及其工作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元 ECU及其工作系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)也叫發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(Engine management system即EMS) 是以發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元即ECU為控制中心，利用安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)各部位的傳感器 測(cè)得發(fā)動(dòng)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(shí)間、點(diǎn)火提前角等，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能工作在最佳狀態(tài)、最 佳動(dòng)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(gè)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(jiǎn)單地說，就是根據(jù)與發(fā)動(dòng)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(shí)(點(diǎn)火提前及持續(xù)時(shí)間)。燃油混合和點(diǎn)火定時(shí) 的控制相當(dāng)復(fù)雜。ECU需要從多個(gè)傳感器獲取數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。ECU 需要了解車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸位置、空氣質(zhì)量(氧氣含量)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、發(fā) 動(dòng)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(gè)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(shí)時(shí)工況 和外界工作條件下始終控制發(fā)動(dòng)機(jī)處在最佳燃燒狀態(tài)。ECU以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷 為基礎(chǔ)，采集傳感器的信號(hào)，經(jīng)過各種數(shù)學(xué)模型計(jì)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(dòng)機(jī)與化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，突出的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)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(dòng)機(jī)的功率和扭矩；增加實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)順序噴射；降低耗油量；動(dòng)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(dòng)更容易；減少維修；延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。ECU技術(shù)是發(fā)動(dòng)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(guó)公司，如德國(guó)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(diǎn)，造成對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的不 利。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型首先要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種發(fā) 動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)的完整技術(shù)方案，使發(fā)動(dòng)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。本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù) 問題是提供該發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)的電子控制單元，即ECU。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題
電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)，它包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點(diǎn)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)氣門位置傳感器和進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器，安裝在發(fā)動(dòng)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、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，所述 傳感器部分的部件均與電子控制單元(ECU)電連接，所述執(zhí)行器部分包括位于 燃油箱內(nèi)的電動(dòng)燃油泵、噴油器、與所述節(jié)氣門并列連接的怠速調(diào)節(jié)阓、點(diǎn)火線 圈；所述執(zhí)行器部分的部件均與電子控制單元(ECU)電連接，所述電子控制單 元(ECU)包含有噴油控制程序、點(diǎn)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(dòng)機(jī)氣缸部的爆震傳感器、油箱油位傳感器、 其所驅(qū)動(dòng)車輛的車速傳感器、其所驅(qū)動(dòng)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分別安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器前、后的前 氧傳感器與后氧傳感器，所述執(zhí)行器部分還包括碳罐電磁閥。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(duì)噴油輸出脈寬的控制來實(shí)現(xiàn)的；在冷起動(dòng)、急加速、急減速等特殊工況，采用開環(huán)控制；對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)其它正常運(yùn) 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(dòng)噴油量控制程序、運(yùn)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(dòng)噴油量控制程序包括
(1) 、起動(dòng)工況判定
當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)，ECU判定為起動(dòng)工況，按起動(dòng)工況程序控制噴油量
① 、點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)為高電平；
② 、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成標(biāo)志為零；
◎、 ECU連續(xù)檢測(cè)到曲軸位置傳感器信號(hào)； 、 ECU檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定起動(dòng)轉(zhuǎn)速。
當(dāng)ECU在N個(gè)曲軸周期內(nèi)連續(xù)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于或等于設(shè)定起動(dòng)轉(zhuǎn)速， 即判定為起動(dòng)完成；之后如果ECU在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到曲軸位置傳感器 信號(hào)或點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)為低電平，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成標(biāo)志清零，允許重新進(jìn)入起動(dòng)工 況；
(2) 、起動(dòng)工況噴油量的計(jì)算
起動(dòng)工況噴油量主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)確定。
所述運(yùn)轉(zhuǎn)噴油量控制程序包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(jì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)，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(duì)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(shí)，為了
保證發(fā)動(dòng)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(shí)ECU 對(duì)噴油量進(jìn)行開環(huán)控制；在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，ECU將根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器 信號(hào)和進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)的變化速率，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于加速工況；當(dāng) 變化速率達(dá)到一定值時(shí)，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(dòng)機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下運(yùn)行 時(shí)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大功率，ECU將根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)， 判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于大負(fù)荷以上工況運(yùn)行；當(dāng)判定為大負(fù)荷工況時(shí)，ECU將控 制運(yùn)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(dòng)機(jī)輸出最大功率的要求；此時(shí)ECU對(duì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU自動(dòng)中 斷噴油，防止發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件；在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，ECU隨時(shí)都 將曲軸位置傳感器測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與程序中設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)最高極限轉(zhuǎn)速 進(jìn)行比較；當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過極限轉(zhuǎn)速時(shí)，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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高；當(dāng)噴油器停止噴油、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 下降至低于極限轉(zhuǎn)速時(shí)，斷油結(jié)束，恢復(fù)噴油；
(2) 、減速斷油控制，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門突然關(guān)閉減速時(shí)， ECU自動(dòng)控制噴油器中斷燃油噴射，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時(shí)，再 恢復(fù)噴油；
(3) 、溢油清除斷油控制，當(dāng)同時(shí)滿足以下條件ECU進(jìn)入溢油清除斷油控制， 不噴油只點(diǎn)火以清除溢油
① 、發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)工況；
② 、節(jié)氣門開度達(dá)到最大；
③ 、發(fā)動(dòng)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(hào)對(duì)噴油量 進(jìn)行修正；當(dāng)ECU接收到的信號(hào)電壓高于閾值電壓時(shí)，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(hào)電壓低于閾值電壓時(shí)，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(dòng)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(huì)自動(dòng)記入開環(huán)基本噴油量當(dāng)中。
所述電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具有至少2個(gè)氣缸，每個(gè)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(cè)到的曲軸位置傳感器和凸輪軸 位置傳感器信號(hào)以及計(jì)算的噴油脈寬確定每缸噴油正時(shí)，即開始噴油時(shí)刻；發(fā)動(dòng) 機(jī)一個(gè)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(diǎn)火控制程序包括點(diǎn)火提前角控制程序、點(diǎn)火閉合角控制程序和爆震控 制程序。
所述點(diǎn)火提前角控制程序分為起動(dòng)工況點(diǎn)火提前角控制程序、怠速工況點(diǎn)火
提前角控制程序、正常運(yùn)行工況點(diǎn)火提前角控制程序；啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，采用固定 的點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制，起動(dòng)工況點(diǎn)火提前角設(shè)定為5°;怠速工況根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻液溫度對(duì)主點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正；正常運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)火提前角ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 和進(jìn)氣壓力信號(hào)，根據(jù)點(diǎn)火提前角脈譜數(shù)據(jù)表確定基本點(diǎn)火提前角，然后根據(jù)一 系列參數(shù)修正得到正常運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)火提前角。
所述點(diǎn)火閉合角控制程序是通過對(duì)充磁時(shí)間的長(zhǎng)短來控制的。 所述爆震控制程序是利用推遲點(diǎn)火提前角的方法來消除爆震； 一旦ECU偵査 出爆震，對(duì)點(diǎn)火提前角的控制立即轉(zhuǎn)入閉環(huán)控制，逐步推遲點(diǎn)火，直到爆震完全 消失為止。
所述怠速控制程序主要是對(duì)怠速進(jìn)氣量的控制，ECU檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)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(shí)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(dòng)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(duì)尾氣有害氣體排放的控制和對(duì)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(hào)，對(duì)噴油量進(jìn)行修正，實(shí)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(duì)碳罐電磁閥的控制來實(shí)現(xiàn)；ECU根據(jù) 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)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(dòng)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(diǎn)火反饋信號(hào)檢測(cè)，以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器件故障；選用帶有 EEPROM(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器， 一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)可對(duì)其重新寫入新版的軟 件；燃油噴射方式由多點(diǎn)順序噴射；還有車載診斷OBD裝置，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)， 故障燈點(diǎn)亮，同時(shí)ECU將故障信息以故障碼形式存入存儲(chǔ)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(duì)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(dòng)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(yùn)行功能，以協(xié)助駕駛員將汽車開到汽 車維修站；備用運(yùn)行功能只有在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)才啟用，此時(shí)正常運(yùn)行功能被 關(guān)閉，ECU用存儲(chǔ)器中預(yù)先設(shè)定的參數(shù)代替?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)的信息來控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使 發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行；如果故障被排除，正常功能立即投入使用，備用運(yùn)行功能自動(dòng) 關(guān)閉。
用于電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)的電子控制單元ECU(7)，包括用于連接傳感 器部分的輸入電路、單片機(jī)CPU、存貯器ROM、 RAM和用于連接執(zhí)行器部分的輸 出電路，所述單片機(jī)CPU的兩端連接輸入電路和輸出電路，存貯器ROM、 RAM與 單片機(jī)CPU連接。
所述輸入電路包括用于連接節(jié)氣門位置傳感器(1)的接口、用于連接進(jìn)氣 壓力傳感器(2)的接口、用于連接進(jìn)氣溫度傳感器(3)的接口、用于連接凸輪 軸位置傳感器(4)的接口、用于連接缸體冷卻液溫度傳感器(8)的接口、用于 連接機(jī)油壓力開關(guān)信號(hào)(9)的接口、用于連接曲軸位置傳感器(4)的接口、 用于連接冷卻液溫度傳感器(8)的接口、用于連接曲軸位置傳感器(11)的接 口、用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(18)的接口、用于連接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸部的爆 震傳感器(9)的接口，用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(18)的接口，所述輸出電路包括 用于連接電動(dòng)燃油泵(14)的接口、用于連接噴油器(19)的接口、用于連接怠 速調(diào)節(jié)閥(20)的接口、用于連接點(diǎn)火線圈(30)的接口。
所述輸入電路還包括用于連接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)前 的前氧傳感器(5)的接口、用于連接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6) 后的后氧傳感器(23)的接口，所述輸出電路還包括用于連接碳罐電磁閥(22)的接□。
由于本實(shí)用新型采用ECU控制的發(fā)動(dòng)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(diǎn)，此外，由于本實(shí)用新型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(gè)控制 系統(tǒng)安全可靠,成本較低。依據(jù)本實(shí)用新型研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)電子控制單元 產(chǎn)品，至少能達(dá)到了國(guó)III排放標(biāo)準(zhǔn)，可廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)制造、汽車生產(chǎn)的配套， 也可以對(duì)現(xiàn)有的在用車改用醇類、天然氣等替代燃料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)改造。


圖1為本實(shí)用新型電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。 圖3為本實(shí)用新型三元(HC、 CO、 NOx)凈化率曲線圖。 圖4為本實(shí)用新型空燃比(A/F)反饋控制示意圖。 圖5為本實(shí)用新型噴油時(shí)序示意圖。
圖6為本實(shí)用新型怠速工況主點(diǎn)火提前角與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系示意圖。 圖7為本實(shí)用新型怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度關(guān)系示意圖。 圖8為本實(shí)用新型怠速控制模型示意圖。 圖9為本實(shí)用新型ECU實(shí)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(diǎn)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(dòng)機(jī)，14.電動(dòng)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(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新 型的限定，僅作舉例。同時(shí)通過說明本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理 解。
如圖1-圖8所示，本實(shí)用新型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元ECU為核心，釆用閉環(huán)控制、多點(diǎn)燃油噴射、分電器點(diǎn)火、三元催化器后處理、 OBD等技術(shù)，滿足國(guó)ni排放要求。發(fā)動(dòng)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(yùn)算速度、大程序及數(shù) 據(jù)內(nèi)存、靈活的I/0端口等特點(diǎn)。ECU驅(qū)動(dòng)電路選用帶診斷功能的驅(qū)動(dòng)IC，可實(shí) 現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輸出回路的開路、短路檢測(cè)；軟件釆用模塊化C語言編制，并采用FLASH
自編程技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)程序存儲(chǔ)器中標(biāo)定數(shù)據(jù)的修改。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)主要由 傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元、執(zhí)行器三部分組成。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元ECU 是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它采集安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車上各個(gè)部位的傳感器傳送的模擬 或數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過處理后，根據(jù)軟件中設(shè)計(jì)好的控制模型，輸出信號(hào)到各個(gè)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，精確地對(duì)噴油、點(diǎn)火、怠速、排放等進(jìn)行控制，以滿足系統(tǒng)動(dòng)力性、燃油 經(jīng)濟(jì)性、可駕駛性和排放要求。
本實(shí)用新型電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)，包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點(diǎn)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(dòng)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(ll)， 安裝在發(fā)動(dòng)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(dòng)燃油泵(14)、噴油器
(19)、怠速調(diào)節(jié)閥(20)、點(diǎn)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(diǎn)火控制程序、怠 速控制程序。
在本實(shí)施例中，傳感器部分還包括安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸部的爆震傳感器(9)、安 裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器(18)、油箱油位傳感器(17)、其所驅(qū)動(dòng)車輛的車速傳 感器(21)、安裝在發(fā)動(dòng)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闊(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(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的功能主要包括噴油控制、點(diǎn)火控制、怠速控制、 排放控制、OBD、后備運(yùn)行及其它輔助控制等。OBD是英文On-Board Diagnostics 的縮寫，中文翻譯為"車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)"。0BD是一種自動(dòng)診斷汽車問題的程序。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障燈或檢査發(fā)動(dòng)機(jī)警告燈亮，同時(shí)動(dòng)力總成控制模塊 將故障信息存入存儲(chǔ)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(duì)性地去檢査有關(guān)部位、元 件和線路，將故障排除。
本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的功能主要包括噴油控制、點(diǎn)火控制、怠速控制、 排放控制、0BD、后備運(yùn)行及其它輔助控制等。
一、噴油控制 1、噴油量控制
ECU對(duì)噴油量的控制是通過對(duì)噴油輸出脈寬的控制來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)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(dòng)機(jī)工況不同，對(duì)混合氣 濃度的要求也不相同。特別是冷起動(dòng)、急加速、急減速等特殊工況，對(duì)混合氣濃 度具有特殊要求，此時(shí)采用開環(huán)控制。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)其它正常運(yùn)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(dòng)控制、運(yùn)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(dòng)噴油量控制
(1) 、起動(dòng)工況判定
當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)，ECU判定為起動(dòng)工況，按起動(dòng)工況程序控制噴油量
① 、點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)為高電平；
② 、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成標(biāo)志為零；
③ 、ECU連續(xù)檢測(cè)到曲軸位置傳感器信號(hào)； 、 ECU檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定起動(dòng)轉(zhuǎn)速。
當(dāng)ECU在N個(gè)曲軸周期內(nèi)連續(xù)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于或等于設(shè)定起動(dòng)轉(zhuǎn)速， 即判定為起動(dòng)完成，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成標(biāo)志置l。之后如果ECU在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒 有檢測(cè)到曲軸位置傳感器信號(hào)或點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)為低電平，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成標(biāo)志清 零，允許重新進(jìn)入起動(dòng)工況。
(2) 、起動(dòng)工況噴油量的計(jì)算
起動(dòng)工況噴油量主要由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸轉(zhuǎn)過的圈數(shù)確定。1.2、起動(dòng)后過渡工況噴油量
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)起 動(dòng)完成后，在一定的計(jì)數(shù)周期內(nèi)，空燃比還是按開環(huán)控制。計(jì)數(shù)周期由冷卻液溫 度確定，與之對(duì)應(yīng)有一個(gè)起動(dòng)后過渡噴油修正系數(shù)，此修正系數(shù)隨時(shí)間逐漸衰減， 直到計(jì)數(shù)周期結(jié)束修正系數(shù)衰減為零。
1. 3、起動(dòng)后開環(huán)控制噴油量的計(jì)算
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(jì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)，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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)間之和作為總的噴 油時(shí)間。
1.4、加速噴油量控制
當(dāng)汽車加速時(shí)，為了保證發(fā)動(dòng)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(shí)ECU對(duì)噴油量進(jìn)行開環(huán)控制。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，ECU將根 據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)和進(jìn)氣歧管壓力傳感器信號(hào)的變化速率，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是 否處于加速工況。當(dāng)變化速率達(dá)到一定閾值時(shí)，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(dòng)機(jī)在大負(fù)荷或全負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大功率，ECU將 根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于大負(fù)荷以上工況運(yùn) 行。當(dāng)判定為大負(fù)荷工況時(shí)，ECU將控制運(yùn)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(dòng)機(jī)輸出最大功率的要求。此時(shí)ECU 對(duì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU自動(dòng)中斷噴油，防止 發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞機(jī)件。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，ECU隨時(shí)都將曲軸位置傳感
器測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與程序中設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)最高極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。當(dāng)實(shí)際 轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過極限轉(zhuǎn)速時(shí)，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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高。當(dāng)噴油器停止噴油、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降至低于極限轉(zhuǎn)
速80轉(zhuǎn)/分左右時(shí)，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(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門突然關(guān)閉減速時(shí)，ECU 自動(dòng)控制噴油器中斷燃油噴射，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時(shí)，再恢復(fù)噴 油。當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)ECU進(jìn)入減速斷油控制
① 、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后過渡工況結(jié)束；
② 、節(jié)氣門關(guān)閉；
③ 、發(fā)動(dòng)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；
⑤、進(jìn)氣壓力低于一定值。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(shí) 斷油會(huì)引起起動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大，所以此時(shí)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(gè)較大的固定值。 如怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速為900rpm/min時(shí)，減速斷油控制轉(zhuǎn)速為1800rpm/min。
當(dāng)節(jié)氣門打開或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的減速斷油恢復(fù)轉(zhuǎn)速時(shí)，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(gè)較小的固定值。如怠速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速為900rpm/min時(shí)，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(dòng)機(jī)起動(dòng)特別是低溫冷起動(dòng)時(shí)，若多次起動(dòng)未成功，淤積在氣缸內(nèi)的濃混 合氣可能會(huì)浸濕火花塞，使之不能跳火，這種情況稱為溢油或淹缸。此時(shí)若繼續(xù) 噴油，會(huì)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(shí)滿 足以下條件ECU進(jìn)入溢油清除斷油控制，不噴油只點(diǎn)火以清除溢油① 、發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)工況；
② 、節(jié)氣門開度達(dá)到最大；
③ 、發(fā)動(dòng)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(shí)，三元(HC、 CO、 NOx)催 化轉(zhuǎn)換器對(duì)碳?xì)浠衔?HC)、 一氧化碳(CO)的氧化效率和氮氧化物(N0x)的還原 效率最高，并轉(zhuǎn)化為二氧化碳(C02)、水(H20)、氧氣(02)、氮?dú)?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(dòng)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(duì)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、 C0、 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(hào) 對(duì)噴油量進(jìn)行修正。當(dāng)ECU接收到的信號(hào)電壓高于閾值電壓(通常為0. 45V左右) 時(shí)，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(hào)電壓低于閾值電壓時(shí)，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(duì)空燃比閉環(huán)修正值計(jì)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(dòng)機(jī)的很多控制參數(shù)主要依據(jù)ECU中事先編號(hào)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(dòng)機(jī)臺(tái)架和整車上進(jìn)行的樣機(jī)性能試驗(yàn)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(duì)于用于標(biāo)定的樣機(jī)是 完全真實(shí)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(diǎn)的使
用者駕駛在各個(gè)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(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)都達(dá)到性能最優(yōu)化。原因就是這些發(fā)動(dòng)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(hào)的新發(fā)動(dòng)機(jī)，也由于制造誤差、裝配誤差和調(diào)整誤差， 每一臺(tái)都不完全一樣的；
(2) 、隨著發(fā)動(dòng)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(shí)，必須考慮到如何適應(yīng)這些差異的變化。 一個(gè)最實(shí) 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(dòng)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(huì)自動(dòng) 記入開環(huán)基本噴油量當(dāng)中。
2、噴油正時(shí)控制
發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)按噴油器安裝部位分為單點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)和多點(diǎn)燃油 噴射系統(tǒng)兩類。單點(diǎn)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(diǎn) 燃油噴射系統(tǒng)每個(gè)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(duì)于多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)，根據(jù)噴射燃油的時(shí)序，又可分為同時(shí)噴射、分組噴 射和順序噴射三種類型。多點(diǎn)順序噴射的優(yōu)點(diǎn)是各缸噴油時(shí)刻均可設(shè)計(jì)在最佳時(shí) 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、 CO、 NOx)排 放。本系統(tǒng)采用多點(diǎn)順序噴射方式。
ECU根據(jù)檢測(cè)到的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號(hào)以及計(jì)算的噴油 脈寬確定每缸噴油正時(shí)(即開始噴油時(shí)刻)。發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)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(shí)序如圖5所示。
二、點(diǎn)火控制
點(diǎn)火控制可以分為點(diǎn)火提前角控制、點(diǎn)火閉合角控制和爆震控制，其中最 主要是點(diǎn)火提前角控制，點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放有十分重 要的影響。
1、點(diǎn)火提前角控制 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況不同，ECU對(duì)點(diǎn)火提前角控制也不一樣?？煞譃槠饎?dòng)工 況點(diǎn)火提前角控制控制、怠速工況點(diǎn)火提前角控制控制、正常運(yùn)行(非怠速)工 況點(diǎn)火提前角控制控制。
1.1、起動(dòng)工況點(diǎn)火提前角
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角一般不宜過大。起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化大，進(jìn)氣 壓力不穩(wěn)定，不能用來計(jì)算確定點(diǎn)火提前角。所以在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，采用固定的點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制，起動(dòng)工況點(diǎn)火提前角設(shè)定為5°。 1.2、怠速工況點(diǎn)火提前角
怠速工況主點(diǎn)火提前角根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定，如圖6所示。怠速轉(zhuǎn)速高時(shí)， 主點(diǎn)火提前角大，怠速轉(zhuǎn)速低時(shí)時(shí)，主點(diǎn)火提前角小。
怠速工況根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度對(duì)主點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng) 后，為了使三元催化器快速起燃，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度適當(dāng)減小怠速點(diǎn)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(dòng)機(jī)冷 卻液溫度過高時(shí)，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，也應(yīng)當(dāng)減小點(diǎn)火提前角。
怠速工況開空調(diào)時(shí)，也要對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，以加大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。 此時(shí)點(diǎn)火提前角增加3°。
此外還要根據(jù)發(fā)動(dòng)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(cè)怠速轉(zhuǎn)速具有下降趨勢(shì)時(shí)，將適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角；當(dāng)轉(zhuǎn)速具有上升趨 勢(shì)時(shí)，將適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角，以使怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
1.3、正常運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)火提前角
正常運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)火提前角ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力信號(hào)，通過査表(點(diǎn)火 提前角脈譜數(shù)據(jù)表)確定基本點(diǎn)火提前角，然后根據(jù)一系列參數(shù)修正得到正常運(yùn) 轉(zhuǎn)點(diǎn)火提前角。
存儲(chǔ)在ECU存儲(chǔ)器中的點(diǎn)火提前角脈譜數(shù)據(jù)表，是通過發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，并 綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)油耗、扭矩、排放和爆震等因素，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化處理后確 定。
正常運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)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(diǎn)火閉合角控制
點(diǎn)火閉合角控制也叫充磁時(shí)間控制。ECU對(duì)點(diǎn)火能量的控制是通過充磁時(shí)間 的長(zhǎng)短來控制的，這種控制的目的是維持基本恒定的點(diǎn)火能量。點(diǎn)火線圈充磁時(shí) 間決定了火花塞的點(diǎn)火能量，太長(zhǎng)的充磁時(shí)間會(huì)損害線圈或線圈驅(qū)動(dòng)器，太短會(huì) 導(dǎo)致失火。充磁時(shí)間與蓄電池電壓和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)。電池電壓降低時(shí)，初級(jí)線 圈電流增長(zhǎng)速度較慢，所以必須通過較大的充磁時(shí)間來平衡總的點(diǎn)火能量；反之， 電壓升高時(shí)，充磁時(shí)間減小。發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)(如3000轉(zhuǎn)以上)，由于點(diǎn)火線圈充放電的頻率加快，線圈發(fā)熱量增大，為保護(hù)點(diǎn)火線圈需適當(dāng)減小充磁時(shí)間。 3、爆震控制
爆震是燃燒室內(nèi)的混合氣在火花塞點(diǎn)燃的火焰前鋒沒有傳播到的時(shí)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(diǎn)火提前角有密切的關(guān)系，通常能發(fā)出最大扭矩的點(diǎn)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(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否產(chǎn)生爆震。
ECU對(duì)爆震的控制，是利用推遲點(diǎn)火提前角的方法來消除爆震。 一旦ECU偵 查出爆震，對(duì)點(diǎn)火提前角的控制立即轉(zhuǎn)入閉環(huán)控制，逐步推遲點(diǎn)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(huì)逐漸將點(diǎn)火角提前，直 到恢復(fù)爆震前的水平，并重新開始正常的點(diǎn)火控制。所以，對(duì)爆震的控制實(shí)際上 是對(duì)點(diǎn)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(diǎn)火提前以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放。
為確切的檢測(cè)和控制爆震信號(hào)，首先對(duì)爆震傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波并將濾波后
的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后通過對(duì)爆震窗口 (包括窗口起始時(shí)刻和窗口長(zhǎng)度)的
確定來對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分。如爆震信號(hào)積分值高于設(shè)定的爆震判別閾值，則按照標(biāo)
定的點(diǎn)火推遲量推遲點(diǎn)火角以減少爆震產(chǎn)生的機(jī)會(huì)。
另外，在出現(xiàn)爆震后的點(diǎn)火閉環(huán)控制過程，也是自學(xué)習(xí)過程。利用此時(shí)學(xué)習(xí) 到的數(shù)據(jù)，作為長(zhǎng)期修正點(diǎn)火提前角控制的依據(jù)。 三、怠速控制
怠速控制主要是對(duì)怠速進(jìn)氣量的控制，ECU檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)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(shí)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(dòng) 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(dòng)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(shí)，需要提高怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以保證怠速穩(wěn)定性。此時(shí)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(shí)際怠速轉(zhuǎn)速 逼近怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，這是一個(gè)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)。控制模型如圖8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(shí)際 怠速轉(zhuǎn)速的差值為正值(即實(shí)際怠速轉(zhuǎn)速低于怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速)時(shí)，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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)間，積分控制器能完全清除誤差，使實(shí)際怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到怠速目 標(biāo)轉(zhuǎn)速。實(shí)際上由于測(cè)量誤差、控制精度及外界干擾等因素，實(shí)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(dòng)。
(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(shí)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(shí)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(dòng)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(dòng)機(jī)的差異及發(fā)動(dòng)機(jī)的老化，怠速對(duì)進(jìn)氣量的要求會(huì)逐漸變化，因此 ECU提供了怠速的自學(xué)習(xí)的功能。發(fā)動(dòng)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)闊開度的變化，并將學(xué)得的怠速調(diào)節(jié)闊開度值，儲(chǔ)存于RAM中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)便要利用這一值來作為計(jì)算起動(dòng)怠速調(diào)節(jié)閥 開度的其中一項(xiàng)。怠速自學(xué)習(xí)值會(huì)隨著發(fā)動(dòng)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(diǎn)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(gè)最小單位，怠速 轉(zhuǎn)速會(huì)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(diǎn)火提前角來調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。在實(shí)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(cè)怠速轉(zhuǎn)速具有下降趨勢(shì) 時(shí)，適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角；當(dāng)轉(zhuǎn)速具有上升趨勢(shì)時(shí)，適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角，以使 怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
四、 排放控制
ECU對(duì)排放控制主要有對(duì)尾氣有害氣體排放的控制和對(duì)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(guó)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(duì)碳罐電磁閥的控制來實(shí)現(xiàn)。
1、 尾氣有害氣體排放控制
在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上安裝三元催化轉(zhuǎn)換器可凈化排氣中的C0、 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(cè)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(hào)， 對(duì)噴油量進(jìn)行修正，實(shí)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(guó) 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(dòng)機(jī)運(yùn)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(dòng)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(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)除燃料噴射和點(diǎn)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(shí)，故障(MIL)燈點(diǎn)亮，同時(shí)ECU將故障信息以故障碼 形式存入存儲(chǔ)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(duì)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(jì)，以滿足歐III標(biāo)準(zhǔn)對(duì)排放的要 求，內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)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(shí)，OBD必須指示它們的失效；
(2) 、為了滿足歐III標(biāo)準(zhǔn),OBD的設(shè)計(jì)具有嚴(yán)格的排放針對(duì)性。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)OBD 必須檢測(cè)以下項(xiàng)目發(fā)動(dòng)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(gè)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(cè)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(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須開始一系列的診斷檢測(cè)。
(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(dòng)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(gè)運(yùn)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(cè)到失火的第一個(gè)運(yùn)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(duì)于失火以外的其他故障，如果在三個(gè)連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中不再檢測(cè)到該故 障，并且沒有檢測(cè)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(gè)發(fā)動(dòng)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(shí)停止工作
① 、冷卻液溫度低于-7'C;
② 、海拔高于2500米；
③ 、油箱油位低于20%;
、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(jí)① 、在三元催化轉(zhuǎn)換器后增加一個(gè)氧傳感器，前后兩個(gè)氧傳感器組合起 來對(duì)催化轉(zhuǎn)換器的凈化率進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)燃油控制進(jìn)行補(bǔ)償。
② 、ECU增加點(diǎn)火反饋信號(hào)檢測(cè)，以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器件故障。
(D、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(jì)算機(jī)可對(duì)其重新寫入新版的軟件。
、燃油噴射方式由多點(diǎn)順序噴射取代多點(diǎn)同時(shí)噴射或單點(diǎn)噴射。 ⑤、點(diǎn)火方式采用無分電器直接點(diǎn)火方式。增加曲軸位置傳感器。 ◎、增加油箱油位傳感器。 六、輔助控制
1、 電動(dòng)燃油泵控制
(1) 、當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通后，ECU控制電動(dòng)燃油泵運(yùn)行3秒鐘，由于建立足夠的 油壓；
(2) 、點(diǎn)火開關(guān)接通后3秒內(nèi)，若ECU沒有檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，電動(dòng)燃油 泵停止運(yùn)行；若ECU檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，電動(dòng)燃油泵繼續(xù)運(yùn)行；
(3) 、若發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中熄火，ECU連續(xù)100ms內(nèi)沒有檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信 號(hào)，電動(dòng)燃油泵延時(shí)2秒鐘關(guān)閉；
(4) 、當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉時(shí)，電動(dòng)燃油泵立即停止運(yùn)行。
2、 主繼電器控制
(1) 、當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，主繼電器線圈通電，其輸出觸點(diǎn)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(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，主繼電器線圈延時(shí)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(dòng)機(jī)下次起動(dòng)。
3、 冷卻風(fēng)扇控制
冷卻風(fēng)扇的工作根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度來控制。
(1) 、當(dāng)冷卻液溫度高于92'C時(shí)，冷卻風(fēng)扇的啟動(dòng)；
(2) 、當(dāng)冷卻液溫度低于86'C時(shí)，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(diǎn)可標(biāo)定。
4、 空調(diào)控制
當(dāng)同時(shí)滿足以下條件時(shí)，ECU控制空調(diào)離合器繼電器工作(1) 、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成；
(2) 、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定轉(zhuǎn)速(700rpm/min);
(3) 、空調(diào)工作請(qǐng)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(shí)時(shí)間結(jié)束；
當(dāng)上列條件同時(shí)滿足后，為了保證空調(diào)離合器吸合時(shí)不會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波
動(dòng)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(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中；
(2) 、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定轉(zhuǎn)速(700rpm/min);
(3) 、空調(diào)工作請(qǐng)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)閥開度和點(diǎn)火提前角，以保證空調(diào)離合器斷開時(shí)不會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)太 大?？照{(diào)停止工作后，ECU延時(shí)一定時(shí)間才允許再次空調(diào)離合器繼電器線圈通電。
七、后備運(yùn)行
若汽車出現(xiàn)了故障就立即關(guān)閉電子控制系統(tǒng)，會(huì)給駕駛員帶來很大的麻煩， 為此ECU設(shè)有備用運(yùn)行功能，以協(xié)助駕駛員將汽車開到汽車維修站。備用運(yùn)行功 能只有在發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)才啟用，此時(shí)正常運(yùn)行功能被關(guān)閉，ECU用存儲(chǔ)器中 預(yù)先設(shè)定的參數(shù)代替?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)的信息來控制發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。如果 故障被排除，正常功能立即投入使用，備用運(yùn)行功能自動(dòng)關(guān)閉。
權(quán)利要求1、用于電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)的電子控制單元ECU(7)，其特征在于，包括用于連接所述工作系統(tǒng)傳感器部分的輸入電路、單片機(jī)CPU、存貯器ROM、RAM和用于連接所述工作系統(tǒng)執(zhí)行器部分的輸出電路，所述單片機(jī)CPU的兩端連接輸入電路和輸出電路，存貯器ROM、RAM與單片機(jī)CPU電連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的電子控制單元ECU(7),其特征在于，所述輸入電路包 括用于連接節(jié)氣門位置傳感器(1)的接口、用于連接進(jìn)氣壓力傳感器(2)的接口、 用于連接進(jìn)氣溫度傳感器(3)的接口、用于連接凸輪軸位置傳感器(4)的接口、 用于連接缸體冷卻液溫度傳感器(8)的接口、用于連接機(jī)油壓力開關(guān)信號(hào)(9)的 接口、用于連接曲軸位置傳感器(4)的接口、用于連接冷卻液溫度傳感器(8)的 接口、用于連接曲軸位置傳感器(11)的接口、用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(18)的 接口、用于連接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸部的爆震傳感器(9)的接口，用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 傳感器(18)的接口，所述輸出電路包括用于連接電動(dòng)燃油泵(14)的接口、用于連 接噴油器(19)的接口、用于連接怠速調(diào)節(jié)閥(20)的接口、用于連接點(diǎn)火線圈(30) 的接口。
3、 如權(quán)利要求2所述的電子控制單元ECU(7)，其特征在于，所述輸入電路還 包括用于連接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)前的前氧傳感器(5)的接 口、用于連接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上三元催化轉(zhuǎn)換器(6)后的后氧傳感器(23)的接 口，所述輸出電路還包括用于連接碳罐電磁閥(22)的接口。
4、 電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)，它包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點(diǎn)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、如權(quán)利要求 1至3任一項(xiàng)所述的電子控制單元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(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(18)，所述傳感器部分的部件均與 所述電子控制單元ECU(7)電連接，所述執(zhí)行器部分包括位于燃油箱(15)內(nèi)的電動(dòng) 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(diǎn)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)電連接。
5、如權(quán)利要求4所述的電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器部分 還包括安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸部的爆震傳感器(9)。
6、如權(quán)利要求5所述的電控汽油發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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)。
專利摘要一種電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)ECU及其工作系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括進(jìn)氣系統(tǒng)，燃油供給系統(tǒng)，點(diǎn)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)氣溫度傳感器等一系列傳感器，執(zhí)行器部分包括電動(dòng)燃油泵、噴油器、怠速調(diào)節(jié)閥、點(diǎn)火線圈；所有傳感器與執(zhí)行器均與ECU電連接，ECU包含有噴油控制程序、點(diǎn)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；該ECU包括用于連接傳感器部分的輸入電路、單片機(jī)CPU、存貯器ROM、RAM和用于連接執(zhí)行器部分的輸出電路。
文檔編號(hào)F02D43/04GK201306223SQ20082013886
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)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(qǐng)人:張和君;王和平