2.2 系统的具体功能
2.2.1 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、喷油量和点火正时。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完全取消起动加浓。在起动工况下点火角也不断调整,随着发动机温度、进气温度和发动机转速而变。
2.2.2 暖机和三元催化器的加热控制
发动机在低温起动后,气缸充气量、燃油喷射量和电子点火时刻都被调整以补偿发动机更高的扭矩要求,该过程继续进行直到升到适当的温度认定值。在该阶段中,最重要的是三元催化器的快速加热,因为迅速过渡到三元催化器工作阶段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“三元催化器加热”。
2.2.3 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加接着的燃烧过程。相反,他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,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,更重要的是保护三元催化器。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。他们根据发动机温度,发动机转速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设定值。一旦喷射系统重新供油,系统开始使用初次喷射脉冲供给补充燃油,并在进气歧管壁上重建油膜。恢复喷油后,扭矩为主的控制系统使发动机扭矩的增加缓慢而平稳(平缓过渡)。
2.2.4 怠速控制
怠速时,发动机不提供扭矩给飞轮。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扭矩与发动机“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,他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。M7 系统以扭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扭矩。系统通过要求更大扭矩以响应新的“干扰因素”,如空调压缩机的开停或自动变速器换挡。在发动机温度较低时,为了补偿更大的内部摩擦损失或维持更高的怠速转速,也需要增加扭矩。所有这些输出扭矩要求的总和被传递到扭矩协调器进行处理计算,得出相应的充量密度、混合气成分和点火正时。
2.2.5 λ 闭环控制
三元催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。三元催化器可降低碳氢(HC),一氧化碳(CO) 和氮氧化物(NOx)达98%或更多,把他们转化为水(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 800mV 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。
2.2.6 蒸发排放控制
由于外部辐射热量和回油热量传递等原因,油箱内的燃油被加热,并形成燃油蒸汽。由于受到蒸发排放法规的限制,这些含有大量 HC 成分的蒸汽不允许直接排入大气中。在系统中燃油蒸汽通过导管被收集在活性炭罐中,并在适当的时候通过冲洗进入发动机参与燃烧过程。冲洗气流的流量是由 ECU 控制炭罐电磁阀来实现的,该控制仅在系统闭环工作情况下才工作。