现代轿车发动机电控技能概述

　　跟着现代电子技能的飞速开展，特别是微机技能在轿车上的广泛运用，使得轿车的内在和功用不断拓宽和延伸，轿车机电一体化—轿车电子化正逐渐成为现代轿车（特别是轿车）的基本特征。发起机电控作为轿车电控中的重要一环，为习惯日趋严厉的排放、安全法规，已遭到国内外轿车厂商的高度重视，并得到了空前开展。

　　一、概述

　　现代轿车电控技能的理论基础便是现代操控理论。从前期的经典操控到现在的智能操控，操控理论在轿车电控中得到了广泛的运用。首要有PID操控、最优操控、自习惯操控、滑模操控、含糊操控、神经网络操控以及猜测操控等。现代操控理论的开展使得电控体系更能习惯杂乱的多变量体系、时变体系和非线性体系，乃至关于数学模型不甚准确的体系也能施行准确有用的操控。而这正是发起机电控得以完成的条件。就其结构而言，电控体系首要由传感器、电子操控组件（ECU）、履行器 3个部分组成。传感器作为输入部分，用于丈量物理信号（温度、压力等），将其转换为电信号；ECU的作用是接纳传感器的输入信号，并按设定的程序进行核算处理，输出处理结果；履行器则依据 ECU输出的电信号驱动履行组织，使之按要求改变。

　　（一）电子操控组件（ECU）

　　ECU以微机为中心。还包含前置的A/D转换器、数字信号缓冲器以及后置的信号放大器等。微机运算速度快、精度高，能实时操控，并具有多中止呼应等功用。现在除了8位、16位微机外，32位特别是64位微机已开端逐渐运用。并且，不只有通用型微机和单片机，专用的轿车微机也已研宣布来。正是微机技能日新月异的开展促进了轿车电控技能的不断完善。能够说，当时 ECU的开展总趋势是从单体系单机操控向多体系会集操控过渡。不久以后，轿车电控体系将选用核算机网络技能，把发起机电控体系、车身电控体系、底盘电控体系及信息与通讯体系等各体系的ECU相联合，构成机内分布式核算机网络，完成轿车电子归纳操控。

　　（二）传感器

　　轿车传感器的作业条件极为恶劣，因而，传感器能否准确可*地作业至关重要。近年来在该领域中，理论研讨及资料运用开展较为敏捷，半导体和金属膜技能、陶瓷烧结技能等迅猛开展。毋庸置疑，智能化、集成化和数字化将是传感器的未来开展趋势。

　　（三）履行器

　　履行器用来准确无误地履行ECU宣布的指令信号。因而，履行器作业的准确与否将终究影响电控的胜败，正因如此，其作业可靠性和准确性一向作为研讨要点而倍受重视。现在，轿车电控体系的履行器类型繁复，有电磁阀、电动机、压电元件、焚烧器、电磁继电器、热电偶等，结构与功用不尽相同。履行器的开展方向是智能化履行器和固态智能动力装置。

　　二、发起机电控技能及运用

　　发起机电控技能可分为电控汽油喷发、电子焚烧、怠速操控、排气再循环操控、增压操控、毛病自确诊、毛病稳妥、备用操控以及其它操控技能。

　　（一）电控汽油喷发（EFI）体系

　　电控汽油喷发体系（简称电喷体系）是60年代末开端开展起来的，较之前期遍及运用的化油器供油体系，其杰出长处在于空燃比的操控更为准确，可完成最佳空燃比；并且电喷技能提高了汽油的雾化、蒸腾功用 ,加快功用更好 ,发起机功率和扭矩明显升高。

　　现在，电喷体系首要选用开环与闭环操控（反应操控）相结合的方法。对比如暖机、怠速等需求供应浓混合气的工况采纳开环操控，此外则经过排气管中设置的氧传感器，丈量实践空燃比来进行反应操控。由空气流量计或进气歧管肯定压力传感器和转速传感器丈量进气空气量，由ECU依据冷却水温、进气温度、氧传感器信号等承认适宜的空燃比，核算所需喷油量，进而对履行器（喷油器和电路断开继电器）进行操控。依照喷油器的装置方位的不同，电喷体系可分为3种型式：单点喷发（SPI）、多点喷发（MPI）和缸内直接喷发。单点喷发用 1～2个喷油器装置在进气管节气门处。多点喷发将各个喷油器分别装置在各缸的进气歧管中，使各缸混合气分配较均匀，故而在轿车中运用较广。并且，依照其喷油时序的不同，多点喷发又可细分为一起喷发、分组喷发和次序喷发 3种，其间次序喷发使喷油器能按各缸的焚烧次序进行喷油，每循环喷一次，该种方法较前两种运用作用更好。缸内直喷特别是四冲程汽油机缸内直喷是当时轿车汽油喷发中的前沿技能，最早由日本三菱公司研发开发，其喷油器装置在气缸盖上，作业时直接将汽油喷入气缸内进行混合焚烧。直喷技能的完成大大降低了汽油机的油耗，动力功用也较多点喷发更为优胜；一起，合作其他组织，使得高空燃比稀燃技能得以完成。

　　（二）电子焚烧操控体系

　　早在 2 0世纪初 ,焚烧体系在轿车发起机上已开端运用，从有触点式、一般无触点式、集成电路式，开展到如今的微机操控电子焚烧体系。微机操控电子焚烧体系可操控并保持发起机焚烧提早角（ESA）在最佳规模以内，使汽油机的焚烧时间更接近于抱负状况，进一步 发掘发起机的潜能。

　　在微机操控焚烧体系中，现在呈现了一种无分电器焚烧（DLI）体系，它取消了一般微机操控焚烧体系中的分电器，改由 ECU内部操控各缸配电。这样焚烧线圈产生的高压电，不需经过分电器分配，直接就送至火花塞产生焚烧。无分电器焚烧体系可消除分庖丁与分电器盖边电极的火花放电现象，削减电磁搅扰。无分电器焚烧体系依据焚烧次序的不同，有两缸一起焚烧和各缸独立焚烧两种。在两缸一起焚烧方法中，每两缸一组，合用一个焚烧线圈，一切缸体分红若干组按组顺次进行焚烧；在各缸独立焚烧方法中，每缸的火花塞都设有独自的焚烧线圈（特别是跟着超小型塑料包装的焚烧线圈的呈现，使之与火花塞合为一体），这样各缸可顺次轮番焚烧。

　　在发起机的焚烧操控中，相同选用了开环和闭环相结合的操控方法。起动阶段的焚烧时间由ECU中的专门信号进行开环操控；正常运转期间，则经过增设爆震传感器进行爆震反应操控，依据爆震传感器的反应信号调整焚烧时间使发起机在临界爆震状况。

　　（三）怠速操控（ISC）体系

　　怠速功用的好坏是点评发起机功用优胜与否的重要方针，怠速功用差将导致油耗添加，排污严峻，因而，需进行必要的操控。现代轿车中一般都设有怠速操控体系，由ECU操控并保持发起机怠速在某一安稳转速规模内。因而，怠速操控通常是指怠速转速操控，其实质便是对怠速工况时的进气量进行调理（一起合作喷油量及焚烧提早角的操控）。 怠速操控的基本原理是 ECU依据冷却水温、空调负荷、空档信号等核算方针转速，并与实践转速相比较，一起检测节气门全关信号及车速信号，判别是否处于怠速状况，承认后则按方针转速与实践转速之间的差值来驱动履行器调整操控进气量。

　　现在，除了怠速转速的安稳性操控之外，怠速操控还能够完成起动操控、暖机操控以及负荷改变操控等功用，这样多种功用的会集，不只简化了组织，并且也提高了怠速操控的准确性。

　　怠速操控体系依据进气量操控方法的不同可分为节气门直动式和旁通空气式两种，后者的运用较广，其间的履行器—怠速操控阀的开展较快，相应有步进电机型、旋转电磁阀型、占空比型和开关操控型等，各安闲怠速操控中有不同程度的运用。