大负荷修正指的是发动机处于部分负荷时,喷油量控制在经济成分,以得到最低油耗和降低排放。当节气门位置传感器的大负荷触点闭合或节气门开度大于70°时,
ECU判断为大负荷工况,此时应按功率成分控制喷油量,目的是使发动机发出最大功率。
空燃比反馈控制修正称闭环控制,现代发动机常用
氧传感器检测排气中氧的含量,并将检测结果输入微机,微机根据这一反馈信号,不断修正喷油量,使混合气总是控制保持在理想范围附近。其目的是为了使三元催化装置有效地发挥净化作用。如果
氧传感器输出高电位信号,则说明
空燃比偏浓,微机收到信号后,使反馈修正系数减小,控制喷油器减少喷油量,从而使混合气变稀;当
氧传感器输出低电位信号,则说明
空燃比偏稀,微机收到信号后,使反馈修正系数增大,控制喷油器增加喷油量,从而使混合气变浓。
空燃比反馈控制过程便是如此循环往复地进行。
由于反馈控制过程是从混合气形成开始到
氧传感器检测排气中氧浓度,需要经过一定的时间。即包括混合气进入气缸、混合气压缩、做功、排气流经
氧传感器及
氧传感器的响应时间等。由于存在滞后时间,要准确地使
空燃比保持在理论
空燃比14. 7是不可能的,所以实际控制的混合气的
空燃比是保持在理论
空燃比附近的一个狭窄范围内。
有一些发动机为了避免催化反应器过热和发动机有良好的性能,对以下工况不进行反馈控制,即发动机起动期间;起动后暖机期间;发动机加、减速时;大负荷加浓期间;冷却水温低于正常值时;断油时;
氧传感器有故障时以及失效保护时。
学习
空燃比控制通常称为学习控制。其目的是为了进一步提高
空燃比的控制精度。
对于某一型号的发动机来说,各工况下的基本喷射时间是标准数据,存储于
ECU中。当使用一段时间后,由于空气供给系统、燃油供给系统性能的变化,实际
空燃比与理论
空燃比的偏差不断增加,虽然
空燃比反馈可以修正
空燃比的偏差,但是修正范围是有限的(反馈修正系数为0.8~1.2)。如果反馈值的中心偏向稀或浓的一边,修正值可能超出修正范围,这样就会造成控制上的困难。为了使修正值回到可以控制的范围之内,并使反馈值的中心回到理论值的位置上,
ECU根据反馈值的变化情况,设定一个学习修正系数,以实现燃油喷射持续时间总的修正。
学习控制大致可分为三个阶段,第一步:求出实际
空燃比与理论
空燃比中心值的偏离量;第二步:求出
空燃比偏离量的修正系数(学习修正值),被记忆的学习修正值在点火开关断开时也不应消除;第三步:把符合当前条件的学习修正值反映到喷射时间上。
例如,由于某种原因,流过空气流量计或旁通空气道中的空气量减少时,将造成实际
空燃比偏离理论值,使混合气偏浓。假若(不进行反馈控制)实际
空燃比较理论值浓10%,则进行反馈控制时其反馈修正值的中心约为0. 9的位置(即减少1000),此时相当于实际
空燃比偏离理论值0. 1。若使反馈修正值的中心回到理论
空燃比1.。的位置上,根据
空燃比中心值的偏离量,即可确定学习控制修正值约为0. 9。
ECU求出学习修正值后,将该值存入存储器中,在以后使用过程中,把符合当前条件的学习修正值都反映到喷射时间上,做到持续进行修正。由于学习控制修正值能随运转条件变化立即反映到喷射时间上,所以提高了过渡工况运转的
空燃比控制精度。
断油控制是电脑在一些特殊工况下,暂时中断燃油喷射,以满足发动机运转中的特殊要求。它包括以下几种断油控制方式:减速时断油,如发动机在高转速下运行急减速时,节气门完全关闭,
ECU判定为不需要供油的减速状态,喷油器停止喷油,直至发动机转速下降到设定的低转速时或一旦节气门被打开,就应立即恢复燃油喷射。其目的是为了控制急减速时有害物的排放;减少燃油消耗量,促使发动机转速尽快下降,有利于汽车减速。
减速断油控制过程是由电脑根据节气门位置、发动机转速、水温等运动参数,做出综合判断,在满足一定条件时,执行减速断油控制的条件是:
第一,节气门位置传感器中的怠速开关接通。
第二,发动机水温已达正常温度。
第三,发动机转速高于某一数值。该转速称为减速断油转速,其数值由电脑根据发动机水温、负荷等参数确定。通常水温愈低,发动机负荷愈大(使用空调时),该转速愈高。
当上述三个条件都满足时,电脑就执行减速断油控制,切断喷油脉冲。上述条件只要有一个不满足(如发动机转速已下降至低于减速断油转速),电脑就立即停止执行减速断油,恢复喷油,以改善排放性能和燃油经济性。
发动机超速断油,是为了防止发动机转速过高而引起发动机损坏,也有利于减小燃油消耗量,减少有害排放物。要对发动机的最高转速进行限制。对电子控制燃油喷射发动机来说,采用切断燃油的电子转速限制装置。
ECU根据发动机的实际转速与
ECU内存储的最高转速(一般为6000~7000r/min)进行比较,当达到设定的最高转速时,
ECU立即抑制喷油脉冲,停止输出喷油信号,使喷油器停止喷油。当发动机转速降到规定值时即断油后发动机转速下降至低于极限转速约100 r/min时,断油控制结束,恢复喷油。如此循环,以防止转速继续上升。
溢油消除。有一些汽车的发动机在起动时汽油喷射系统向发动机提供很浓的混合气。若多次转动起动机后发动机仍未起动,淤集在气缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞,使之不能跳火。这种状况称为溢油或淹缸。此时驾驶员可将油门踏板踩到底,并转动点火开关,起动发动机。电脑在这种情况下会自动中断燃油喷射,以排除气缸中多余的燃油,使火花塞干燥。这种功能称为溢油消除。
电脑只有在点火开关、发动机转速及节气门位置同时满足以下条件时,才能进入溢油消除状态:点火开关处于起动位置;发动机转速低于500r/min;节气门全开。
因此,电子控制汽油喷射式发动机在起动时,不必踩下油门踏板,否则有可能因进入溢油消除状态而使发动机
无法起动·。
减扭矩断油控制。装有电子控制自动变速器的汽车在行驶中自动升挡时,控制变速器的电脑会向汽油喷射系统的电脑发出减扭矩信号。汽油喷射系统的电脑在收到这一减扭矩信号时,会暂时中断个别气缸(2,3缸)的喷油,以降低发动机转速,从而减轻换挡冲击。这种控制功能称为减扭矩断油控制。
汽车发动机,尤其是大型轿车发动机的输出功率很大,又有较高的功率储备。在城市内行驶或在城外公路上行驶的汽车,多数是处在较低的部分负荷下运行,若控制系统指令切断几个气缸的燃油供应与点火,停止几个气缸工作,则剩下各缸的工作效率得到增大,从而提高了发动机的效率并降低了燃油消耗;而当功率不能满足要求时,再恢复一个或几个气缸工作。
ECU从空气流量计传来的负荷信号,可以识别判定何时需要断缸,它负责从一个工况转移到另一工况。在转换后,即使发动机仅用半数气缸工作,驾驶员应该是感觉不到的。
电控系统在部分负荷下的断缸控制是把点火与供油同时切断,而且只在点火的气缸内充入混合气;对于不工作的气缸,没有新气进入,也没有点火。这样发动机在小负荷运行时,不可避免的节气损失也可得到一定程度的减小。此外,炽热的废气流过被断缸的气缸,可使发动机保持一定的运行温度,使发动机的摩擦功率和磨损不致增加很多,目前轿车发动机上实用的断缸控制仍需要进一步研究、试验与完善。
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