博世必威体育精装版发动机管理系统EMS(绝对精品,内部资料)分析.ppt

发动机管理系统的首要任务是将驾驶指令反映到发动机的功率和扭矩输出上。不论是在恒速前进还是加速前进，驾驶员都需要发动机输出扭矩克服前进中的阻力。 此外，系统内许多功能子系统（如怠速控制和转速调速等）参与对行驶伺服机构（如电子牵引力控制，自动变速箱）和通常的汽车附属功能（如空调等）的控制，并将这些设备对发动机功率输出调整要求告诉Motronic系统。例如，在启动空调压缩机时，空调控制系统就会向ECU请求增加输出功率。 早期发动机运行时，作为控制参数的气缸充气量、燃油质量和点火正时都被认为是控制指令而直接执行，当各种可能互相矛盾的需求同时出现时，彼此之间没有协调。 目的 怠速期间，发动机并不在飞轮端输出扭矩，为了在尽可能低的转速下维持稳定的转速，怠速闭环控制系统必须要努力维持扭矩输出和发动机自身耗能的平衡。 在怠速期间，发动机提供能量是必要的，因为这可以满足众多部件耗能的需要，这可能包括发动机曲轴的内部摩擦，气阀伺服机构以及诸如冷却水泵之类的辅助设备。 利用三元催化净化器对排气进行后处理是一种有效的降低排气有害物质浓度的方法。 三元催化净化器可以将碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化合物（NOX）减少98％乃至更多，并将其转换成水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。 1）燃油蒸汽来源 油箱内燃料受到下列方式加热： － 外围部件的热辐射 － 来自燃油系统回油管的溢出燃油，该燃油已经在流过发动机的时候 被加热。 油箱受热将导致碳氢化合物主要以蒸汽的形式从油箱挥发出去。 炭罐内的活性炭吸附燃油蒸汽，只允许空气进入大气，同时也起到了油箱释压的作用。为了保证炭罐内的活性炭的再生，在炭罐内还有一根管子和进气管相通。 发动机一运行就要在进气歧管内产生真空度，就要形成吸气气流；当空气经过活性炭进入进气歧管时，气流将带走吸附在活性炭上的油蒸汽，并将它们带到发动机烧掉 在连接炭罐和进气歧管之间的管子上有一个阀门－－炭罐阀，该阀门用于控制清洗炭罐阀的气流。 蒸发排放控制 活性炭再生（清洗）气流 活性炭再生气流是组成成分未知的油气混合气，它不仅含有新鲜空气，还有从活性炭吸取的高浓度燃油蒸汽，因而是影响?闭环控制的主要因素。 再生气流的流量要占整个进气流量的1％，若其完全是新鲜混合气，那么进气浓度将降低1％。 若其含有丰富的油气，那么以理论空燃比14.7计算?的话，它将使进气浓度升高30％。 此外，气流中的油气密度是空气的两倍。 蒸发排放控制 炭罐阀 炭罐阀在保证?的波动为最小值的同时还要确保炭罐精确的通气量。 炭罐阀结构示意图如右图所示。 蒸发排放控制 图9：炭罐阀 1 管接头，2密封元件，3衔铁 4弹簧片，5电磁线圈，6 密封座， 7 蒸气流道 ECU相关的控制功能 为了保证混合气适应过程能在不受到炭罐清洗气流干扰的情况下进行，ECU以一定有规律的时间间隔关闭炭罐吸气阀。 当需产生清洗气流的时候，ECU将根据当前的瞬时工况向炭罐阀发出控制信号，打开炭罐阀从而获得最优的气流流量。 由上一次再生循环的情况决定了一定的气态的“燃油负荷”，进而被随后的清洗气流吸入。同时，系统将根据清洗气流可能吸入的燃油量缩短喷油时间。 由于混合气成分的自适应过程是一个相对独立的过程，因而系统会将?的变化视为燃油负荷变化的结果，进而采取正确措施对?的初始设定进行修正。 蒸发排放控制 对于这种“对负荷敏感”的炭罐清洗气流控制方式，ME-Motronic采用的是类似进气歧管模型之类的参数，例如管子的内部压力和温度等。这样有利于炭罐清洗气流的精确计算。 根据设计，系统具备了可由炭罐清洗气流提供多达40％的进气燃油量的能力。 当?闭环控制没有启动的时候，只允许最少量的炭罐清洗气流进入进气系统，因为直到进入?控制前系统无法抑制由于清洗气流造成的混合气成分的变化。 为了防止未燃的燃油蒸汽进入三元催化器，当出现节气门全开而燃油供应须切断（飞车断油）的时候，炭罐吸气阀必须立即关闭。 蒸发排放控制 电子点火控制可以做到根据发动机的转速、温度和负荷精确地控制点火正时。尽管有这个精确度，传统系统在实际运行的时候点火时刻和保证阈值之间还是存在着较大的裕量。考虑到一些有风险的因素如发动机的公差、发动机的老化、环境和温度的影响将会导致爆震的可能性增大，因此这个裕量是必要的。 但是若考虑到这些因素，在设计发动机的时候就会以牺牲耗油率和扭矩输出为代价来推迟点火提前角，从而避免爆震。 可分别对各缸点火正时进行精确控制的ME7系统采用了爆震控制，可以有效地克