电控发动机辅助控制

（3）暖机控制（快怠速）
在暖机过程中，怠速控制阀从起动后根据冷 却液温度所确定的开度位置开始逐渐关闭 阀门，当冷却液温度达到70℃时，暖机控 制（快怠速）结束。
（4）反馈控制
在怠速运转过程中，如果发动机的实际转 速与ECU存储器中所存放的目标转速相差 超过20r/min，ECU即控制怠速控制阀相应 增减旁通空气量，使发动机时机转速与目 标转速相同。 目标转速值根据发动机工况而定，如空挡 起动开关时否接通、空调开关时否接通等。
4.真空电磁阀型
ECU根据各种传感器的输入信号控制VSV阀打开 和关闭，控制旁通空气量，时发动机保持稳定怠 速运转。 （1）在下列工作条件下VSV阀由断开变为接通 1）发动机起动时和刚起动后； 2）节气门位置传感器怠速触点IDL闭合，发动机转 速降到预定转速以下时； 3）IDL触点闭合，从P挡或N挡换入其他档位后的几 秒钟内； 4）尾灯继电器接通后； 5）后窗去雾器开关接通。 此时VSV阀打开，流过旁通通道空气量增大，使发 动机怠速保持稳定。
（3）反馈控制 发动机起动后，当所有反馈条件都满足时， ECU将根据发动机实际转速与ECU存储器 中预先设定的目标转速进行比较。如果实 际转速低于目标转速，ECU将控制怠速控 制阀将阀门开大；如果发动机实际转速高 于目标转速，则将阀门关小。
反馈控制的条件是：1.节气门位置传感器怠 速触点（IDL）关闭；2.车速低于2km/h；3. 空调开关A/C关闭（OFF）。 目标转速随发动机工况而定，如空挡起动 开关是否接通或断开、电气负载信号（ELS） 是通还是断、动力转向开关是接通还是断 开。
2.旋转电磁阀型
在整个怠速范围内ECU通过占空比（0~100 ％）对怠速转速进行反馈控制。 空调工作时，发动机的怠速转速是通过怠 速升高机构单独进行控制的。 旋转电磁阀型怠速控制项目主要有以下各 项：
（1）起动控制 在发动机起动时，ECU根据发动机运行条 件，在存储器中取出预存的数据，控制怠 速控制阀的开度。 （2）暖机控制 在发动机起动后，ECU根据冷却液的温度， 空置发动机在暖机过程中怠速运转的变化。
为了将实际空燃比精确地控制在14.7附近，发动机控 制系统中普遍采用由氧传感器组成的空燃比反馈控制 方式，及闭环控制方式。在三元催化转化器前面的排 气歧管或排气管内装有氧传感器，其功能时用来检测 排气中的氧气含量，以确定实际空燃比时不理论空燃 比浓还是稀，并向ECU反馈相应的电压信号。ECU 根据氧传感器反馈的空燃比浓稀信号，控制喷油量的 增加或减少。 在敏感元件陶瓷材料（氧化锆）的内外表面都覆盖了 薄层铂，传感器内侧通大气，外侧直接与排气接触。 在400℃以上的高温时，若氧化锆内表面处其他中氧 的浓度与外表面处排气中氧的浓度有很大差别，氧化 锆元件内外侧两铂电极之间将会产生一电压。当混合 气稀时（空燃比大），排气中氧的含量高，传感器元 件内外侧氧浓度差小，氧化锆元件内外侧两电极之间 产生的电压很低（接近0V）；，提高传感器的灵敏 度。
1.空燃比反馈控制过程
根据氧传感器的输出特性可知，其输出电压信号在理论空燃 比处有一个突变。ECU有效地利用这一空燃比反馈信号，将 其信号电压与基准电压进行比较，判断混合气的浓稀程度以 进行控制，如果较理论空燃比浓，则缩短喷油时间，反之过 稀，则延长喷油时间，这就是空燃比反馈控制。
现假设混合气空燃比偏向浓的一边，氧传感器输出高电位信 号，ECU收到这一信号后，使反馈修正系数减小（开始骤降， 然后缓降），控制喷油器减少喷油量。由于喷油量减少，又 很快使混合气变稀。当低于理论空燃比时，氧传感器输出低 电位信号。ECU收到这一信号后，又使反馈修正系数增大 （开始猛升，然后缓升），结果又使喷油器增加喷油量，致 使混合气又很快变浓，如此循环不已，空燃比不断地被施以 负反馈控制。从整体上看，当混合气浓时，由于空燃比占浓 的时间比空燃比占稀得相对时间长，故氧传感器输出高电位 时间也比较长，从而使修正系数向着减少的方向移动。最终 导致空燃比在理论空燃比附近获得平衡。
2.怠速控制原理
ECU根据各传感器的输入信号所决定的目标转速与 发动机的实际转速进行比较，根据比较得出的差值， 确定相当于目标转速的控制量，去驱动控制空气量 的执行器机构。一般采用发动机转速的反馈控制形 式。在驾驶员控制加速踏板的行驶过程中，如果进 行怠速反馈控制，就会和控制加速踏板引起的空气 量调节发生干涉。因此需要用节气门全关闭信号、 车速信号等来检测怠速状态，并且只能在这种状态 下才实施反馈控制。
（7）学习控制
ECU通过步进电机的正常转的步数决定怠 速控制阀的位置，调整发动机的怠速转速。 由于发动机在整个使用过程中其性能会发 生变化，虽然步进电机控制阀门的位置不 变，怠速转速也会和初始的数值不同， ECU用反馈控制方法输出信号，使发动机 转速仍达到目标值。ECU将此时步进电机 转过的步数存于备用存储器中，以便在以 后的怠速控制中使用。
（4）发动机转速变化预测控制
当空挡起动开关、尾灯继电器或除雾继电 器等接通或关闭时，将会使发动机的负荷 改变，为避免由此引起的发动机转速的波 动，在发动机转速出现变化前，ECU控制 怠速控制阀开大或关小一定的角度。
（5）学习控制
3.占空比控制型
ECU输出地脉冲控制信号，控制流过节气门旁通 空气道的空气量。控制信号的频率一定时，ECU 通过改变控制信号的占空比来改变流过旁通通道 的空气量。 在空调开关、空挡起动开关、电气负载、动力转 向开关等接通与断开，使发动机负荷发生变化时， 将引起发动机转速的波动。此时发动机改变控制 脉冲信号的占空比 去控制VSV阀 的开度，调节流 过旁通通道的空气量，保持怠速稳定运转。由于 该阀控制的空气调节量较少，在暖机期间，快怠 速由辅助空气阀控制。
功能
检测发动机转速 检测发动机处于怠速状态 检测发动机冷却液温度 检测发动机正在起动中 检测空调的工作状态（ON、OFF） 检测车速 检测换挡手柄位置 检测液力变矩器负荷变化 检测动力转向工作状态 检测发电机负荷的变化 控制节气门旁通空气通道
ECU 根据从各传感器输入的信号， 把发动机的实际转速与 各传感器输入 的信号所决定的目标转速进行比较。 根据比较得出的差值，确定相当于目 标转速的控制量，去驱动控制空气量 的执行机构，时怠速转速保持在目标 转速上。
第二节 排气净化与排放控制
为减少汽车的排放污染，现代汽车采取了 多种排气净化措施，如三元催化转化、排 气再循环（EGR制。
一、三元催化转化器、氧传感器与闭环控制
现代汽车普遍采用三元催化排气净化器，把发动 机排放出废气中的有害气体转化成无害气体。三 元催化转化器装在排气管中。 三元催化剂时铂（或钯）和铑的混合物，他与HC、 CO和NOx发生反应。但是只有当空燃比保持稳定 时，其转化效率才能得到精确控。 在发动机开环控制过程中，ECU只是根据转速、 进气量、进气压力、温度等信号确定喷油量，及 控制混合气空燃比。但对实际空燃比的控制是不 可能精确的，很难将实际空燃比控制在14.7附近 很窄的范围内。
（4）真空电磁阀型怠速控制机构
二、怠速控制过程
根据有关传感器信号，ECU控制怠速控制阀，使 发动机在不同怠速工况时都处在最佳转速下稳定 运转。
有关信号和控制项目发动机而异。
控制信号
发动机转速（Ne） 节气门位置（IDL） 车速（SPD） 冷却液温度（THW）
控制型式
主要控制项目
1.怠速
步进电机
2.快怠速 3.空调高怠速 4.电器负载高怠速 1.怠速 2.快怠速 3.电器负载高怠速
空挡起动开关（NSW） 起动开关（STA） 空调开关（A/C） 电器负载（EIS） 动力转向开关 占空比控制型 真空电磁阀型 旋转电磁阀型
1.怠速 2.高怠速 3.电器负载高怠速
1.步进电机型
（1）启动初始位置的设定 为了改善发动机再起动时的起动性能，在发 动机点火开关关闭后，ECU将控制怠速控 制阀全部打开（工作125步）以便为下次起 动做好准备。
反之，混合气浓（空燃比小）时，在排气中几乎没有 氧，传感器元件内外侧氧浓度差很大，内外侧电极之 间产生的电压高（约1V）。在理论空燃比附近，氧 传感器输出电压信号值有一突变。在陶瓷材料氧化锆 的表面覆盖铂层起催化作用，能使排气中的氧与CO 反应，减少排气中的含氧量
由于氧化锆只有在400℃以上的温度时才能 正常工作，为保证发动机在进气量小、排 气温度低时也能正常工作，有的氧传感器 中还装有对氧化锆元件进行加热的加热器。 加热器亦受ECU控制。
怠速控制还可以把过去用各种装置所实现的功能 集中，这样能使进气系统更加简化。如发动机水 温过低时，可利用提高目标转速的方法实现高怠 速运转，因而可以废除空气阀的设置。当空调压 缩机工作时，可利用提高目标转速的方法实现高 怠速运转，从而可以省去相应的节气门控制装置。
3.怠速控制执行机构
控制空气量的执行机构，大致可分为两种：一种 是控制节气门最小开度的节气门直动式，另一种 是控制节气门旁通通路中空气流量的旁通空气式。
辅助控制
第一节怠速控制
汽油机在正常运行工况下，是用由驾驶员通过加 速踏板控制节气门开度，调节进气量的方法来控 制发电机输出功率的。燃油喷射发电机怠速时， 节气门处于全关闭状态。
怠速控制（ISC）是通过调节空气通路面积 以控制空气流量的方法来实现的。
1.怠速控制系统组成
组件
传 转速传感器（Ne）信号 感 节气门传感器（PIM） 器 水温传感器（THW） 起动开关信号（STA） 空调开关（A/C） 车速传感器 空挡起动开关信号（P/N） 液力变距负荷信号 动力转向开关信号 发电机负荷信号 执行器 怠速控制阀（ISCV）
（5）发动机转速变化的预控制
当空调开关、空挡起动开关等接通或断开时， 都将使发动机的负荷立即发生变化。为避 免此时发的话怠速转速的波动，在发动机 转速出现变化前，ECU将控制怠速控制阀 开大或关小一个固定的距离。
6）电器负载增大时的怠速控制
当汽车上使用的电器增多时，将引起电源 系供电电压降低，同时发动机的负荷也要 增大。为保证ECU得+B和点火开关ICS/W 端正常的供电电压，需要相应的增加旁通 空气量，提高发动机怠速转速。