发动机控制方法与控制内容

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汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法

汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法

汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法汽车作为现代社会不可或缺的交通工具,其发动机的性能和排放对环境和人类健康有着重要影响。

了解汽车发动机的燃烧特性以及掌握有效的排放控制方法,对于提高发动机的效率、减少环境污染具有重要意义。

汽车发动机的燃烧特性主要包括燃烧过程、燃烧速度和燃烧温度等方面。

燃烧过程可以分为三个阶段:着火延迟期、快速燃烧期和后燃期。

着火延迟期是指燃料从开始喷射到开始燃烧的时间间隔,这个阶段的长短会影响燃烧的稳定性和发动机的性能。

快速燃烧期是燃料燃烧的主要阶段,燃烧速度快,释放的能量多。

后燃期则是燃烧的末期,此时燃烧速度较慢,释放的能量相对较少。

燃烧速度取决于燃料的性质、混合气的浓度和温度、气缸内的压力等因素。

一般来说,混合气浓度适中、温度较高、压力较大时,燃烧速度会加快。

燃烧温度对发动机的性能和排放有着重要影响。

温度过高会导致氮氧化物(NOx)的生成增加,而温度过低则会使燃烧不完全,产生一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)等污染物。

汽车发动机的排放物主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等。

这些排放物对环境和人体健康都有很大的危害。

CO 是一种无色无味的有毒气体,它会与人体血液中的血红蛋白结合,降低血液的输氧能力,导致缺氧。

HC 包括多种有机化合物,它们不仅会对环境造成污染,还可能对人体的呼吸系统和神经系统产生损害。

NOx 是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质之一。

PM 则会对人体的肺部造成损害,引发呼吸道疾病。

为了控制汽车发动机的排放,采取了多种方法。

首先是优化发动机的燃烧过程。

通过改进进气系统、喷油系统和点火系统等,使混合气的形成和燃烧更加均匀和充分,从而减少污染物的生成。

例如,采用电子控制燃油喷射技术可以精确控制燃油的喷射量和喷射时间,提高燃油的利用率,降低排放。

其次是使用尾气净化装置。

常见的尾气净化装置有三元催化转化器、颗粒物捕集器等。

三元催化转化器可以将 CO、HC 和 NOx 转化为无害的二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)和氮气(N₂)。

动力系统设计与控制

动力系统设计与控制

动力系统设计与控制动力系统是指由发动机、变速器、传动轴以及车轮等组成的机械系统,它是汽车工程学中的一个非常重要的分支。

动力系统的设计与控制是汽车研发工作的核心之一,它直接关系到汽车的性能和安全。

本文将探讨动力系统设计与控制的相关内容。

一、动力系统设计1. 发动机设计发动机是动力系统的核心部件,它对汽车性能和油耗等方面都有着至关重要的影响。

发动机的设计应遵循以下原则:(1)功率和扭矩:发动机的最大功率和最大扭矩要能满足车辆使用的需求,同时还应具有良好的响应性和稳定性。

(2)燃油经济性:发动机应具有较佳的燃油经济性,对环境具有较小的污染。

(3)可靠性和耐久性:发动机应具有较高的可靠性和耐久性,以满足车辆使用的寿命要求。

2. 变速器设计变速器是动力系统中的重要部件,它主要实现发动机转速和车轮转速之间的调节,以满足车辆在不同路况下的要求。

变速器的设计应遵循以下原则:(1)齿轮匹配:变速器齿轮的制造精度和匹配程度应达到一定的要求,以保证变速器的可靠性和耐久性。

(2)换挡操作性:变速器的换挡应具备良好的操作性,驾驶人员能够顺利完成。

(3)换挡自动化:汽车的自动变速器正在成为一个趋势,自动变速器需要具有较高的换挡自动化程度。

3. 传动轴设计传动轴主要负责发动机和车轮之间的传动,将发动机输出的动力传递到车轮上。

传动轴的设计应遵循以下原则:(1)扭矩传递:传动轴的设计应能够稳定地传递发动机的扭矩到车轮上。

(2)减震强度:传动轴的减震强度要能够满足车辆的使用要求,以减少车辆的震动和噪音。

(3)尺寸和重量:传动轴的尺寸和重量应尽可能小,以减轻车重,提高汽车的燃油经济性。

二、动力系统控制动力系统控制主要是指发动机控制和变速器控制两个方面。

1. 发动机控制发动机控制是指通过控制发动机工作过程中吸进的混合气的量和燃料注入的时机,来控制发动机的运转。

发动机控制系统包括以下组成部分:(1)空气流量传感器:通过对吸入发动机中的空气流量进行测量,确定发动机需要燃料的量。

发动机控制系统

发动机控制系统
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燃油系统-闭环控制
– 敏感元件 –

– –
是离心飞重,其功用是感受发动机的实际转速 指令机构; 是油门杆,它通过传动臂,齿轮,齿套等来改变 调准弹簧力,确定转速的给定值; 推力杆经钢索, 连杆联到燃油控制器上的功率杆。 放大元件 是分油活门和随动活塞,分油活门的位置由离心 飞重的轴向力与指令机构给定的调准弹簧力比较 后的差值决定; 执行元件是随动活塞; 供油元件是燃油泵。
– 执行元件是随动活塞; – 供油元件为柱塞泵。
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燃油系统-复合控制
燃油和控制系统 - 燃油控制器

发动机控制系统分为:
– 液压机械式; – 监控型电子式; – 全功能数字电子式三种。

液压机械式燃油控制器仍然是目前民用航空发 动机上使用最多的控制器。它有良好的使用经 验和较高的可靠性。它除控制供往燃烧室的燃 油外,还操纵控制发动机可变几何形状,例如 可调静子叶片、放气活门、放气带等,保证发 动机工作稳定和提高发动机性能。
出口的压差达到一定数值时打开,直接供油,保 证燃油的继续供给。 – 压差电门的功用是当油滤堵塞或油滤进出口的压 差达到一定数值时接通,警告灯亮。但发动机仍 能正常工作,只是指出油滤堵塞应清洗油滤。
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燃油和控制系统 - 燃油系统
– 燃油控制器根据发动机的工作状态和飞机的飞行 – – –

状态,计量供给然烧室的燃油。 燃油/滑油热交换器加热燃油,同时冷却滑油。 增压泄油活门 ⑴增压活门 在供油压力大于预定值时打开(一 般在慢车之前),停车时和低转速时关闭。工作 时增压使燃油在预定压力下流入燃油总管,控制 到副油路的燃油流量,起到分配活门的作用; 泄油活门的作用是停车时,泄放总管燃油。因此, 发动机工作时,泄油活门关闭,增压活门打开; 停车时,泄油活门打开,增压活门关闭。 26

怠速控制的内容有哪些

怠速控制的内容有哪些

怠速控制的内容有哪些怠速控制是指发动机在空载或负载运行时,保持发动机转速在一定范围内的控制系统。

怠速控制系统的设计和调整对发动机的性能、燃油经济性和排放性能都有着重要的影响。

下面将从怠速控制系统的原理、组成部分、调整方法和常见故障等方面进行详细介绍。

一、怠速控制系统的原理。

怠速控制系统的原理是通过控制发动机进气量、点火提前角和燃油喷射量来维持发动机在怠速状态下的稳定运行。

当发动机处于怠速状态时,需要保持发动机的转速稳定在一定范围内,以确保发动机运行平稳、可靠。

二、怠速控制系统的组成部分。

1. 怠速空气控制阀,控制进气量,调节发动机的空气流量,从而控制发动机的转速。

2. 怠速控制阀,通过控制燃油喷射量,调节发动机的燃油供给,从而控制发动机的转速。

3. 电子控制单元(ECU),监控发动机的运行状态,根据传感器的反馈信号,对怠速控制系统进行调节和控制。

4. 传感器,包括空气流量传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等,用于监测发动机运行状态和环境参数,向ECU提供反馈信号。

三、怠速控制系统的调整方法。

1. 怠速空气控制阀的调整,通过调节怠速空气控制阀的开度,控制发动机的进气量,从而调节发动机的转速。

2. 怠速控制阀的调整,通过调节怠速控制阀的开度,控制燃油喷射量,从而调节发动机的转速。

3. 电子控制单元(ECU)的调整,根据发动机的运行状态和环境参数,对ECU进行参数调整,以实现对怠速控制系统的精确控制。

四、怠速控制系统的常见故障。

1. 怠速不稳,可能是怠速空气控制阀堵塞、脏污或损坏,怠速控制阀出现故障,ECU参数设置不正确等原因导致。

2. 怠速过高或过低,可能是怠速空气控制阀、怠速控制阀或ECU出现故障,节气门位置传感器故障,进气系统漏气等原因导致。

3. 怠速抖动,可能是点火系统故障,燃油系统故障,进气系统漏气等原因导致。

综上所述,怠速控制是发动机管理系统中的重要部分,对发动机的性能和经济性有着重要的影响。

《汽车发动机电控技术》教案

《汽车发动机电控技术》教案

《汽车发动机电控技术》教案一、教学目标1. 了解汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。

2. 掌握汽车发动机电控系统的组成和各部分功能。

3. 学习汽车发动机电控技术的工作原理及其在提高汽车性能和节能减排方面的作用。

4. 培养学生的实际操作能力和创新意识,为汽车维修和研发领域打下基础。

二、教学内容1. 汽车发动机电控技术概述1.1 电控技术的定义和发展历程1.2 电控技术在汽车发动机中的应用2. 汽车发动机电控系统的组成2.1 传感器2.2 执行器2.3 控制单元3. 汽车发动机电控技术的工作原理3.1 燃油喷射控制3.2 点火控制3.3 排放控制4. 汽车发动机电控技术的应用案例4.1 电控燃油喷射系统4.2 电控点火系统4.3 电控排放控制系统5. 汽车发动机电控技术的未来发展趋势5.1 智能控制5.2 电动汽车三、教学方法1. 采用讲授法,讲解汽车发动机电控技术的基本概念、发展历程和工作原理。

2. 采用案例分析法,分析汽车发动机电控技术的具体应用案例。

3. 采用实践操作法,让学生动手操作汽车发动机电控系统,提高实际操作能力。

四、教学资源1. 教材:《汽车发动机电控技术》2. 课件:汽车发动机电控技术的相关图片、图表和动画3. 实验设备:汽车发动机电控系统实验台架五、教学评价1. 课堂问答:评估学生对汽车发动机电控技术基本概念的理解程度。

2. 课后作业:评估学生对汽车发动机电控技术知识的掌握情况。

3. 实验报告:评估学生在实际操作中的技能水平和创新能力。

六、教学重点与难点1. 教学重点:汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。

汽车发动机电控系统的组成及其各部分功能。

汽车发动机电控技术的工作原理及其在提高汽车性能和节能减排方面的作用。

2. 教学难点:汽车发动机电控系统中各传感器、执行器和控制单元的具体工作原理。

汽车发动机电控技术在不同应用场景下的优化和调整。

七、教学安排1. 课时:共计32课时,每课时45分钟。

汽车发动机微机控制点火系统控制策略分析

汽车发动机微机控制点火系统控制策略分析

汽车发动机微机控制点火系统控制策略分析摘要:主要分析了汽车发动机微机控制点火系统的点火控制策略,主要包括点火系统控制方式和控制内容两个方面,有针对性地解决了控制中的一些相关问题,从而实现发动机微机控制点火系统最佳的点火过程。

关键词:微机控制;点火系统;控制策略中图分类号:tb文献标识码:a文章编号:16723198(2013)020194020引言汽车发动机微机控制点火系统最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制,即可根据发动机的工况对点火提前角进行实时控制,因而可获得混合气的最佳燃烧,从而能最大限度地改善发动机的高速性能,提高其动力性,经济性,减少排气污染,所以微机控制点火技术在目前的汽车发动机中得到了广泛的应用。

本文主要分析微机控制点火系统的点火控制策略,有针对性地解决控制中的一些相关问题,从而更好地实现汽车发动机理想的点火过程。

1微机控制点火系统的控制方式1.1开环控制方式开环控制方式是指只有正向作用,没有反馈信息的控制方式。

利用开环方式控制发动机点火系统时,电控单元ecu不断得到传感器传来的发动机转速、负荷信息,并根据对应信息从只读存储器rom 中查出基本点火提前角,再根据冷却液温度、大气压力等信息,对基本点火提前角进行修正,得到适应当前工况的最佳点火提前角来控制点火,但对控制的结果不予反馈。

因此,只读存储器rom中所储存的数据必须是经过大量台架实验优化的结果。

但是在发动机长期的工作过程中,传感器的工作状态一定会发生改变,rom中所存的数据也会逐渐不能适应发动机对最佳点火提前角的要求,从而引起开环控制精度的改变。

随着发动机本身磨损状况、使用条件等变化而引起的最佳点火提前角的变化,势必造成发动机开环控制点火系统性能的逐渐下降。

1.2闭环控制方式为了提高发动机的综合性能,改善点火特性,在微机控制点火系统中出现了闭环控制方式,闭环控制方式是指既有正向作用,又有反馈信息的控制方式。

闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、氧传感器输出信号、转速信号或气缸的压力信号等。

怠速控制系统的控制内容

怠速控制系统的控制内容

怠速控制系统的控制内容
怠速控制系统主要通过控制发动机怠速时的进气量,来达到控制怠速转速的目的。

它包括传感器、ECU及执行机构等部分。

怠速控制的主要内容有:
1. 起动后控制:在发动机起动后,怠速控制系统会根据发动机的温度和转速等参数,控制进气量,使发动机快速达到稳定的工作状态。

2. 暖机过程控制:在发动机冷启动后的初期,怠速控制系统会控制进气量,使发动机尽快进入正常工作温度,降低冷启动对发动机的损耗。

3. 负荷变化控制:当发动机的负荷发生变化时,怠速控制系统会根据负荷的变化及时调整进气量,使发动机保持稳定的怠速运转。

4. 减速控制:当驾驶员松开油门踏板减速时,怠速控制系统会减少进气量,使发动机减速平稳,提高乘坐舒适性。

以上内容仅供参考,如需了解怠速控制系统的更多信息,建议咨询汽车维修专业人员或查阅汽车维修相关书籍。

发动机的动态特性与控制

发动机的动态特性与控制

发动机的动态特性与控制发动机作为现代工业的基石,其动态特性和控制技术的研究对于提高发动机的性能、燃油经济性以及降低排放具有重要意义。

本文将从发动机的动态特性和控制策略两方面进行深入探讨。

一、发动机的动态特性发动机的动态特性是指发动机在运行过程中,各种参数随时间变化的规律。

这些参数包括发动机的转速、扭矩、功率、燃油消耗率、排放等。

发动机的动态特性受到许多因素的影响,如燃烧过程、供油系统、进气系统、排气系统等。

1. 燃烧过程燃烧过程是发动机工作循环中最重要的环节,它的好坏直接影响到发动机的性能。

燃烧过程的动态特性主要包括燃烧速度、燃烧效率和燃烧稳定性。

(1)燃烧速度燃烧速度是指燃料在发动机内燃烧的速度。

燃烧速度快,可以提高发动机的功率和燃油经济性,但过快的燃烧速度会导致发动机的爆震,降低发动机的寿命。

(2)燃烧效率燃烧效率是指燃料在发动机内燃烧所能转化为有效功的比例。

提高燃烧效率可以降低燃油消耗率,减少排放。

(3)燃烧稳定性燃烧稳定性是指发动机在长期运行过程中,燃烧过程的稳定性。

燃烧稳定性好,可以降低发动机的故障率,提高发动机的寿命。

2. 供油系统供油系统的动态特性主要体现在燃油喷射的压力、流量和喷射时刻等方面。

燃油喷射的压力和流量直接影响到燃料的燃烧速度和燃烧效率,喷射时刻的调整可以改变发动机的工作相位,从而影响发动机的性能。

3. 进气系统进气系统的动态特性主要体现在进气道的流动特性、进气门的开度、进气流量和进气压力等方面。

进气流量和进气压力的变化直接影响到发动机的充气效率,进而影响发动机的性能。

4. 排气系统排气系统的动态特性主要体现在排气道的流动特性、排气门的开度、排气流量和排气压力等方面。

排气流量和排气压力的变化会影响发动机的排放性能。

二、发动机的控制策略发动机的控制策略是指通过电子控制单元(ECU)对发动机的各种参数进行实时控制,以达到提高发动机性能、燃油经济性和降低排放的目的。

1. 空燃比控制空燃比控制是发动机控制策略中最基本也是最重要的部分。

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发动机电控系统控制方法与控制内容1.2汽油发动机电子控制系统简介汽油发动机的电子控制系统包括电子控制系统单元(ECU)、传感器和执行器三部分。

其典型的结构如图1-1所示。

电子控制单元(ECU)是控制系统的核心,它根据传感器送来的信号,向各执行器发出指令,使执行器完成所需的动作,从而实现喷油、点火、怠速等各种控制。

传感器是装在发动机各部位的信号转换装置,用来测量或监测反映发动机运行状态的各种物理量、电量、化学量等,并将它们转换成计算机所能接受的电信号后送给ECU。

主要传感器有:进气压力传感器、进气温度传感器、冷却水温度传感器、曲轴位置传感器、凸轮位置传感器、节气门位置传感器、氧传感器等。

执行器则是根据ECU发出的控制命令来完成各种相应动作。

主要执行器有:电磁喷油器、点火器等、电动汽油泵、怠速步进电机等。

电子控制系统按照不同的方法可分为不同的类型[1,3].1}按喷油器的数量可分为:①单点喷射,即几个气缸共用一个喷油器,因喷油器装在节气门体上,因而又称节气门体喷射,也称中央喷射;②多点喷射,每个气缸有一个喷油器,安置在进气门附近。

2)按喷油位置分:①喷在节气门上方,用于单点喷射系统;②喷在进气门前,喷油器装在进气管上,只用于多点喷射系统;③缸内喷射,在压缩行程开始前或刚开始时将汽油喷入气缸内,用于稀薄燃烧的汽油机。

3)按进气量检测方法分:①速度密度法,通过测量进气歧管内的压力和温度,计算每循环吸入的空气量,此方法精度稍差,但成本低;②质量流量法,用空气流量计直接测量单位时间内吸入进气歧管的空气量,再根据转速算出每循环吸气量,此方法精度高,但成本也高。

两种方法各有优点,故都有广泛的应用。

4)按控制方式分:①开环控制;②闭环控制。

两者的差别是闭环控制系统需根据输出结果对控制系统进行调整。

主要体现在空燃比和怠速转速的控制。

目前,应用中较多的是多点顺序喷射的闭环控制系统,图1-1所示的就是这样一个控制系统,不过它对进气量的检测采用的是质量流量法。

在普通的中低档车中对进气量的检测多是采用速度密度法,本文后面的研究也主要是利用这种方法进行,并且通过一些方法同样可以实现空燃比的精确控制2.1空燃比的控制方式与要求空燃比控制是电控系统中的核心控制之一,它直接影响发动机动力性、经济性和排放性能。

所以要提高发动机的综合性能,就要对空燃比进行精确控制.2.1.1空燃比的控制方式ECU对于空燃比的控制是主要通过燃油喷射量的控制来实现的。

燃油喷射量的多少取决于ECU输出的喷油脉宽,在ECU中对于喷油脉宽的控制主要采用两种方式:开环控制和闭环控制。

开环控制中,预先通过标定试验确定发动机在各个工况点喷油量的值,然后将这些值以数据表的形式存储在EPROM中(即通常说的MAP图),实际运行时,根据工况查表插值确定控制量的具体数值。

这种控制方式具有方法简单、响应速度快的优点,但由于这是一种预定模式控制,其控制精度完全依赖于控制MAP值的测量精度,无法对偏差、扰动等外界干扰因素进行补偿修正,随着电控技术的深入发展,单纯依靠开环控制己无法满足空燃比控制精度的严格要求,因而出现了空燃比的闭环控制。

闭环控制由开环控制加闭环反馈控制环节组成,在闭环控制方式中,ECU并不只是计算喷油脉宽,而且还要记录当前的喷油脉宽,然后从排气氧传感器EGO信号检查这一脉宽形成的空燃比,并与目标空燃比进行比较,来决定下一次的喷油脉宽。

闭环控制比开环控制更精确,是因为闭环控制可以补偿燃油喷射系统的各种误差,这些误差可能包括对空气质量测量的误差、喷油压力误差、喷油器的流量误差等,也就是说闭环控制可以克服各台发动机之间的差别。

空燃比闭环控制可以获得比开环控制更高的控制精度,但是并不是所有的工况下都可以采用闭环控制,这是因为在空燃比闭环控制系统中采用排气氧传感器来检测混合气的空燃比值,排气氧传感器信号只有在空燃比为理论空燃比时才会产生跃变,ECU就是根据这一信号来实现对空燃比的闭环控制,并逐渐将空燃比调整到理论空燃比。

所以只有那些采用理论空燃比混合气的工况下才能采用空燃比的闭环控制,而实际运行的时候,有些工况是不能采用理论空燃比混合气的,例如,冷起动以及冷却水温度较低时,需要较浓的混合气来维持发动机的稳定运行;节气门开度很大的时候又需要较浓的混合气以保证最大转矩。

所以在产品化的ECU控制策略中既包括了空燃比的闭环控制又包括了空燃比的开环控制。

2.1.2空燃比的控制要求对汽油发动机而言,从理论上讲,空燃比在14.6时,燃油可以完全燃烧,此时发动机具有较好的经济性和排放性。

但当发动机其它条件不变时,随着空燃比的变化,其功率和燃油消耗率会发生较大变化。

因此考虑到发动机的综合性能,在不同的工作状况下对空燃比就有不同的要求。

例如,起动暖机工况下,为了保证较好的起动性能需要较浓的混合气;稳态部分负荷时,为保证较好的经济性和排放性需要保证混合气在理论空燃比附近;大负荷工况时,为保证较好的动力性也需要较浓的混合气等。

所以空燃比控制策略要求:能够根据发动机转速和节气门的位置信号及时判断所处的工况,并随工况和环境的变化提供可变的满足该工况要求的空燃比。

空燃比的控制是通过控制喷油量实现的,而喷油量的大小取决于对发动机进气量的准确测量。

空气流量的精确性直接决定了空燃比是否精确。

空气流量计安装在节气门处的,所测的空气流量与进气门处空气流量有一定的差别;流量计本身有反应延迟和测量噪声;由于进气管内的填充和压力波动而引起“滞后”或流量变化。

所以空燃比控制要求:能够随着发动机工况或环境条件的变化,精确计算空气流量。

发动机运行过程中,突然加速和突然减速的工况出现频繁,这时由于节气门的突然增大或减小使得进气管内的压力变化较大,燃油和油膜的蒸发平衡被破坏,造成实际进入气缸的燃油量与喷射的燃油量不相等。

所以空燃比控制要求:考虑对油膜变化的动态补偿。

发动机运行工况和外界环境的瞬变性使得发动机控制系统必须要具有很强的实时性。

而控制系统一般都是由单片机为基础的通用芯片或者专用芯片组成的,为了保证这样一个瞬变控制系统的实时响应性,对控制策略的要求:不能有太复杂的计算,以免影响实时工作性能。

另外,发动机在使用过程中会有各种磨损,这些磨损随着时间的推移台积累起来,进而导致发动机结构参数的变化。

为了使得发动机在整个生命周期中都能够保持一定的控制精度,具有较好的使用性能,发动机控制系统应该具有自学习能力,能够自行的进行控制参数的调整。

以上既是精确控制空燃比的要求也是难点问题,或者说是要进行空燃比精确控制所必需的努力方向。

2.2空燃比的控制策略空燃比的控制包含开环控制和闭环控制两种方式,并且在不同的工作模式下采用不同的控制策略。

具体来讲本文中将发动机运行工况分为如下几种工作模式:起动及暖机模式、热机怠速模式、瞬态工况(加、减速工况)模式、部分负荷稳定工况模式以及大负荷稳定工况模式。

2.2.1起动及暖机工况空燃比的控制发动机的起动及暖机过程依转速的变化可以分为:起动拖转期、起动期和暖机期。

一般起动时发动机的温度较低,特别是在冬天,发动机进行冷起动,为了提高有效空燃比,必须加大喷油脉宽,以实现顺利起动,否则将出现起动困难、熄火、抖动等现象。

一旦起动,经过短暂的起动期后发动机进入暖机期。

当发动机起动时,ECU检测到曲轴传感器脉冲信号,则起动拖转期开始,随着发动机点火燃烧,发动机转速增加,当转速大于400rpm拖转期结束。

在起动拖转期发动机转速很低,加上节气门一般全关,气缸吸入的空气量很少,空气流量计的读数不可靠,此时一般并不是根据空气流量去计算喷油量,而是根据冷却水温,给定一个固定喷油脉宽值。

此时空燃比大致为A/F=S}lOa当起动拖转期结束,发动机进入短暂的起动期。

在起动期发动机转速低并且仍然不稳定,因此仍不能根据进气量计算喷油量,而是以拖转期的喷油脉宽作为初始值,在一定时间内逐渐降低脉宽。

在设定的时间结束后,转速基本稳定下来并达到了怠速转速以上,此时如果冷却水温还比较低,则进入了怠速暖机期。

怠速暖机期已经可以根据进气量计算喷油量,为快速暖机一般仍采用暖机加浓因子加浓混合气。

为了使发动机有较好的排放和节约燃油,采用加浓因子MAP,即根据进气压力和转速查加浓因子MAP来控制加浓。

这样可以进行精确控制,避免不必要的加浓。

如果是热起动,特别是发动机正常运转,停机后又马上起动时,此时发动机的温度已经比较高,就不再需要暖机,可以直接进入怠速或稳态工况,通过查喷油MAP决定喷油量。

另外,如果起动时间过长或多次起动失败,就可能造成溢油现象,即燃油过量,发动机将无法启动。

此时可将节气门开至最大,ECU 根据节气门开度最大信号和转速低于限值(如小于400rpm ),判断发动机要清除溢油,这时ECU减少喷油或不喷油,借助较大的空气流量,可尽快清除溢油。

根据以上的讨论,在起动和暖机工况,空燃比的控制策略如下:(1)起动时,根据TP(节气门位置传感器)全关触点和发动机转速信号(小于400rpm)判定发动机处于起动拖转期。

此时的喷油脉宽设定为一个固定值,具体取值可以根据ECT(冷却水温传感器)信号并结合冷却水温度一喷油脉宽函数曲线得到。

(2)起动拖转期在转速大于400rpm后结束,进入短暂的起动期,起动期的喷油脉宽以起动拖转期的数值作为初始值,调用内存中的时间函数,在时间函数规定的时间内,逐步降低喷油脉宽。

具体可参看文献「3]中的图6-1(3)在时间函数规定的时间之后,进入怠速暖机期,查喷油MAP 控制喷油量,并通过查暖机加浓因子MAP加浓混合气。

如果是热起动,则没有暖机期,可直接进入正常怠速或稳态工况。

2.2.2稳态部分负荷下空燃比控制图2-1是传统汽油机所要求的空燃比[[40]。

在怠速时为了获得平稳的怠速,并同时准备适应突发的加速,采用了浓混合气。

AB段为由怠速向稳态过渡,为了混合气由较浓变为较稀。

在稳态中等负荷时,主要考虑经济性采用较稀的混合气,即经济混合气,见图中的BC段。

当节气门开度超过80%时,发动机进入大负荷阶段,这时主要考虑其动力性,采用较浓的混和气,见图的CD段。

以上是传统的汽油机对空燃比的控制要求,但是,自从20世纪80年代中期以后,随着环境保护问题的日益突出,各国法定的排放限额几度降低,不得不越来越多地采用三效催化转化器,而这就相应地要求在宽广的部分负荷工况下采用空燃比闭环反馈制,把空燃比严格限制在理论空燃比附近一个很狭窄的范围内以确保三效催化转化器的高效转化,达到降低排放的目的。

当废气通过三元催化转化器时,废气中的CO} HC被氧化成CO:和H20} NOx被还原成N:和OZ,这样就达到了净化废气的目的。

然而各种催化剂的净化效率却与混合气的空燃比有关[[3),如图2-2所示。

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