发动机控制单元(ECU)对空燃比的控制是通过对喷油量(喷油脉宽)的控制来完成的。ECU在控制空燃比时可采用2种方式:开环控制和闭环控制。在空燃比开环控制中,ECU先根据发动机转速和进气量,按理论空燃比(14.7:1)计算出基本喷油量,然后结合冷却液温度、负荷等发动机实际运行条件对基本喷油量进行适当修正.以使发动机在各种运行条件下均能获得最佳空燃比.这种控制方式不对实际空燃比进行监测。在空燃比闭环控制中,ECU不仅计算及修正基本喷油量,而且会利用氧传感器对每一瞬间进入发动机的混合气的空燃比进行监测,一旦实际空燃比偏离理论空燃比过大.ECO便会对喷油最进行再次修正.而在此次修正过程中会涉及到2个燃油修正值:短期燃油修正值和长期燃油修正值。在进行发动机故障诊断时,如果维修人员能够对发动机数据流中的短期燃油修正值和长期燃油修正值进行全面且合理的分析,对维修人员快速且准确地排除发动机故障会有很大的帮助。下面笔者介绍燃油修正值分析在发动机故障诊断中的应用。
1空燃比闭环控制
为了满足排放法规的要求、当代汽车上均安装了三元催化转化器。利用三元催化转化器可以将发动机工作过程中产生的CO,HC和NOx等有害物质通过氧化和还原作用转化为CO2、H2O和N2等无害物质,但是只有当混合气在理论空燃比附近时,三元催化转化器的净化效率才能达到最大,因此要想有效地利用三元催化转化器充分净化废气,就要提高ECU对空燃比的控制精度,使实际空燃比维持在理论空燃比附近。在空燃比开环控制中,虽然ECU可以精确地计算出理论喷油最,但是由于供气系统或供油系统的各种偏差,
如进气管漏气、空气流量传感器失准、喷油器漏油等,实际空燃比并不一定在理论空燃比近,因此对实际空燃比进行监测是必要的。空燃比闭环控制是通过安装在发动机排气管上的氧传感器检测废气中的氧气含量,然后向ECU反馈空燃比信号.最后由ECU经过对比、分析及计算后对喷油量进行修正.使实际空燃比维持在理论空燃比附近的过程。
2短期燃油修正
短期燃油修正是ECU根据氧传感器反馈的空燃比信号对喷油量进行适时修正的过程,修正的喷油量用短期燃油修正值表示。不同汽车厂家对燃油修正值的表示方法有时是不一样的.如福特汽车公司的燃油修正值用百分数表示,0是喷油量控制中心点,负值表示喷油量正在减少.正值表示喷油量正在增加;通用汽车公司用二进制的参考值128来作为喷油量控制中心点,小于128的数字表示喷油量正在减少,大于128的数字表示喷油量正在增加。如果氧传感器反馈的空燃比信号表明混合气较稀,ECU会增大喷油量;如果氧传感器反馈的空燃比信号表明混合气较浓,ECU会减少喷油量。
短期燃油修正以监测混合气实际燃烧后的废气为依据不论是由进气管漏气空气流量传感器失准,还是由喷油器漏油等造成实际空燃比偏离理论空燃比过大,ECU均会适时进行短期燃油修正。短期燃油修正对喷油量的修正是暂时的它反映了ECU对供油系统偏差的适时补偿,这种修正会随着发动机某种运行状况的改变而改变,也会随着发动机某种运行状况的消失而消失.因此短期燃油修正值一般在喷油量控制中心点的左右波动,ECU不将短期燃油修正值存储在存储器中。
3长期挞油修正
长期燃油修正是ECU根据发动机长期的运行状况进行的一种自适应学习。如果短期燃油修正值不在喷油量控制中心点的两侧波动,而始终偏向一侧,并且持续一段时间内均超出一定数值.如在有些车型上,该数值为3%或-3%.那么ECU会判定供油系统出现偏差:然后ECU会长期在基本喷油最上增加或减少一定的喷油量.而这个增加或减少的量即为长期燃油修正值。在长期燃油修正值替代偏离喷油量控制中心点较大的短期燃油修正值后,短期燃油修正值将返回喷油量控制中心点附近。
长期燃油修正值是短期燃油修正值由量变到质变而产生的结果,它使所有短期燃油修正值都维持在特定的参数范围。ECU将长期燃油修正值存储在存储器中.如果发动机再次在类似状况下运行,就可直接使用长期燃油修正值,不必再通过氧传感器的反馈信号对喷油量进行反复修正,从而使混合气的空燃比尽快达到最佳状态。