從駕駛員到發動機ecu怎麽傳遞發動機工況(結合油門和節氣門位置說)？

ECU 的電壓工作範圍壹般在 6.5~16V（內部關鍵處有穩壓裝置）、工作電流在 0.015~0.1A、工作溫度在–40 ~ 80 度。能承受1000Hz 以下的振動，因此ECU 損壞的概率非常小，據說在千分之壹點二以下。 在ECU 中的CPU 是核心部分，它具有運算與控制的功能，發動機在運行時，它采集各傳感器的信號，進行運算，並將運算的結果轉變為控制信號，控制被控對象的工作。 存儲器ROM中存放程序代碼，是以精確計算和大量實驗數據為基礎設計的，所以對各生產廠來說是絕密的。這個固有程序在發動機工作時，不斷地與采集來的各傳感器的信號進行比較和計算，進行發動機的點火、空燃比、怠速、廢氣再循環等控制；它還有故障自診斷和保護功能。當系統產生故障時，它還能在RAM中自動記錄故障代碼並采用保護措施從上述的固有程序中讀取替代程序來維持發動機的運轉，使汽車能開到修理廠（跛行模式）。 正常情況下，RAM 會不停地記錄妳行駛中的數據，目的是為適應妳的駕駛習慣提供最佳的控制狀態，這個程序也叫自適應程序。但由於是存儲於RAM中，就象錯誤碼壹樣，壹但去掉電瓶而失去供電，所有的數據就會丟失。 二、ECU 是怎樣控制發動機運轉 1、啟動前 A．任何電噴車啟動前都要合上點火開關，只要壹打開點火開關，就會有壹個高電平信號通向ECU 的壹個專用輸入腳（起始信號）。接到起始信號後ECU 就會立即對所有的傳感器進行檢測。檢測的過程就是把各傳感器輸入腳電壓與程序中的電壓進行比較。如果數據相符，ECU 故障信號輸出腳的電平就會翻轉，面板上黃色的故障信號燈熄滅。 例如，奇瑞各類車的傳感器有七到九個不等，但無論多少都是“或非”的邏輯關系，只要有壹個傳感器不正常，“或非”的邏輯關系不成立，故障信號燈就不熄滅。反之，壹但故障信號燈熄滅後，再中途出現故障邏輯關系又被破壞。輸出腳的電平就會再次翻轉、面板上的故障信號燈再次點亮。常說的手閘燈、ABS 燈有時在行駛中閃亮，就是這個原因。至於這兩個燈為什麽容易出錯，那是另話了。 B．接到起始信號後，ECU 會在專用輸出腳立即輸出壹個高電平對油泵定時供電，讓油泵在20S 內連續泵油。 C．接到起始信號後，如果節氣門位置傳感器上的電壓接近 5V（不踩油門踏板時）， ECU 就判定為是啟動（所以電噴車啟動時不宜踩油門踏板）。於是，ECU 上的四個專用輸出腳會發出編碼的數字信號，驅動怠速電機連續200 拍聯動，使旁通閥上的膠柱後退8mm , 旁通道全開（怠速電機是四相三拍的步進電機，必需要A、B、C、D 四相脈沖驅動） 。 D．修整點火提7a64e58685e5aeb931333332636332前角。我們知道點火提前角是根據發動機的壓縮比和進氣量計算而得的，這就是固有程序中的數據，而每次啟動的溫度、大氣壓力都不同；這時候，水溫傳感器、絕對壓力傳感器傳來的信號使ECU 中的CPU 通過計算修正，得出應該提供給噴油嘴多大的噴油脈寬和開度（脈寬是打開噴油的時間，噴油嘴的開度是電壓信號，壹般在1~4V 左右， 電壓越高、開度越大）。它也是由ECU 上的四個專用輸出腳直接與四個噴油嘴上的線圈通過導線相連。 2、點火與啟動 說到點火與啟動就要說到噴油和點火提前角了.。 我們知道噴油量是 ECU 上四個輸出腳直接聯接各噴油嘴線圈的壹端, 噴油嘴線圈的另壹端是接火線(+12V),那麽 ECU 輸出腳只要輸出為零,(不是零電位) 噴油嘴便會打開噴油。看起來很簡單，但是，什麽時候打開、打開多長時間是最佳。而且冷車時是怎麽打、熱車時是怎麽打、重負荷時是怎麽打、輕負荷時是怎麽打 --------而且要細化到多少度時怎麽打、多少負荷時是怎麽打就很復雜了。 汽車生產廠在設計時根據經過精確計算和大量實驗取的數據為基礎，把各缸吸進氣的順序和進氣門打開的時間采用相位控制的辦法編制了壹個圖表，這就是常說的噴油脈譜圖（也是絕密文件）存放於源程序中，再根據發動機隨機的轉速和進氣歧管的壓力變化隨時刷新於RAM 中，不斷地與源程序比較而修正發動機在所有條件下的工況。 同樣，發動機在各種工況下的點火提前角也是預先編制了壹個“提前角特性譜”存放於源程序中，再根據實時的轉速和負荷的信息、加上水溫、吸氣溫度等信息與提前角特性譜比較，修正點火提前角使發動機得到壹個最佳點火時刻。 由此可見，信號占用的空間是很大的了，處理時間也有苛刻的要求。然而現在ECU 中的CPU 已升級到16 位，12MHz 的時鐘頻率發生器，40KB字節的 ROM / EPROM、2KB字節的RAM。 這對專搞IT 的軍友來說，可能是小菜壹碟，可是對車用微機來說已是足夠了。順便說壹下，凡是在采樣信號取決於噴油脈寬（混合氣濃度）、節氣門位置（空氣密度）、發動機轉速、順序點火的又叫《λ 速度密度》類噴油系統。 說完了“油”和“火”後，就可以“燒”了。 按下啟動開關，接通啟動電機。發動機曲軸帶動旋轉飛輪。 此時，ECU 按節氣門位置傳感器的信號（不踩油門踏板時為 5V）、冷卻液傳感器和進氣溫度/絕對壓力傳感器（低於 65 度）、判別為冷車啟動。於是通知四個噴油器同時噴油，同時噴油的目的是加速進氣歧管的混合氣濃度，減少起動時間。 旋轉的飛輪邊緣有齒，而且故意是少了兩個齒的齒輪，具體地說奇瑞的飛輪是60 齒輪、減少兩齒為 58 齒，但圓周角乃為每齒 6 度。。在它的邊緣處有個對應的傳感器，它就叫轉速/ 上止點傳感器。簡稱為轉速傳感器。 奇瑞的轉速傳感器是個由帶永久磁鐵的圓筒和線圈組成，所以歸類於電磁式傳感器，也叫霍爾傳感器。它的原理就是當缺齒部分靠近傳感器時改變了原來的磁場，使霍爾傳感器輸出了壹個交變的電壓信號。ECU 就是根據這個信號來計數和時間。飛輪每旋轉壹圈，ECU 都能讀到信號，因此，ECU 是無時不刻地監督著飛輪的旋轉。同時飛輪的轉速就是曲軸的轉速、曲軸的轉速就是發動機的轉速。所以這個傳感器成了轉速傳感器。 當缺齒部分靠近傳感器輸出電平的時間也為ECU 掌握，ECU 可以知道第壹個脈沖電平到來的時間，經過計算得出點火時間通知及時點火，這第壹個脈沖電平的到來時刻而又是在裝配時人為地通過在正時皮帶上的調節，使1、4 缸的活塞恰恰在在某處為上止點。所以這個傳感器又成了上止點傳感器。1、4 缸的上止點調節在缺齒信號開始後的20 齒的位置、則2、3 缸的位置必然在50 齒的位置（相差30 齒、正好相差180 度）。 ECU 又是無時不刻地監督著點火時間，所以可以及時地調整每次點火時間和點火能量。 說到點火能量，我們又要談到“壹次電流”了，所謂“壹次電流”就是壹次回路中的電流，我們知道；點火時的高壓並不是ECU 直接發出的，而是通過壹個類似自藕變壓器升壓的， 那麽通過初級繞組的電流我們叫作“壹次電流”。ECU 能夠自動調節“壹次電路”導通時間，使需要高能量時延長導通時間（冷車啟動和高速），，增大壹次電流，提高二次電壓；低速時則適當減少導通時間，限制壹次電流的幅度，以防點火線圈發熱。 冷車啟動就是靠上述的傳感器給ECU 的信號，ECU 又是根據這些信號調節了四個噴油嘴通時噴油、調整了第壹拍點火時間、延長了壹次電流的導通時間、使之發動機點火在短時間內成功。 二． 怠速 怠速分為暖機怠速和熱機怠速。 冷機啟動後即為暖機，暖機怠速的默認值為65 度,熱機怠速的默認值為85 度。 需要說明的是提供溫度值的冷卻液的溫度傳感器和進氣溫度傳感器實際上都是壹種NTC 負溫度系數的電阻，它在溫度上升時呈阻值下降而引起電壓變化。因此它們的變化是無級的，而且在ECU 的數據庫內是壹、壹對應的，故而ECU 隨之的修整量變化也是無級的，並沒有 ECU 特定的默認值。 冷啟動時發動機溫度很低，要求供給的很濃的混合氣已在上面說了。 冷起動之後的短時間內溫度也不可能高，仍有壹部分燃料會冷凝在較冷的缸壁上，從噴油脈譜圖讀到的噴油時間還是遠遠不夠，此時ECU 根據進氣溫度傳感器（冷卻液的溫度上升較慢）信號予以矯正。這時氧傳感器正在加熱過程中，它要在300 度以上才能正常工作，而此時的廢氣也往往不足以使氧傳感器加熱到300 度以上，因此，此時可以認為是開環控制。 這時候的點火也與上面已經說的那樣，由 ECU 調整。所要補充的是奇瑞的點火分為 1、4 和2、3 兩組，早期的奇瑞車由ECU 模塊內的兩個開關三極管輪流截止和導通驅動雙繼電器為點火線圈的低壓線圈作開關作用，後來的奇瑞車則改雙繼電器為內置電源模塊為替代。內置電源模塊集電子控制點火系統、點火系統和噴油系統為壹體，可以供各種最佳點火角度值。在首次點火成功後ECU 會根據最佳點火角度值、噴油時間和進氣量來分析大氣壓力，再次修正來適應不同海拔地區發動機的工況。 隨著外界起始溫度的不同，暖機怠速的目標轉速也不同，可以是1000、也可以是1100。此時ECU 僅以溫度為判別值。給油量也是從噴油脈譜圖讀入有付加值的噴油量，並不是無限大。但隨著發動機溫度的逐漸上升，在大約65~70 度左右“有付加值的噴油量”停止供給。暖機怠速開始向,熱機最終目標值（FY 為 880 轉）逼近，氧傳感器也開始趨向輸出穩定的脈沖信號（幅值在0。1~0。9V）予以反饋，當混合氣過濃時；電壓偏高，反之則低。ECU 就是利用這個信號控制怠速執行器（步進電機及其減速絲桿渦輪）來執行滑塊的位置，用以控制旁通道的空氣流量。空氣流量梢大，混合氣就稀、氧傳感器輸出電壓就低、ECU 就調節噴油脈寬增加，轉速就提高。（反之也壹樣）同時ECU 又不斷地根據轉速傳感器的信號，判斷是否到達目標轉速，就是這樣ECU 用逼近法穩定怠速。 說到怠速執行器必然要想到節氣門，現在大家都知道了，我們的油門踏板不是直接控制油量而是控制空氣進量，但節氣門轉動的軸上又連動著壹個類似電位器的滑臂，是這個滑臂在“電位器”上取得分壓告訴ECU，ECU 又是根據這不同的電壓在噴油脈譜圖讀取不同的數據控制油量。這個“電位器”我們叫節氣門位置傳感器。 （氧傳感器在排氣管後總是把這兩個量（空氣量、油量）的燃燒結果用電壓量反饋到ECU，氧傳感器本身並不控制轉速。） 節氣門位置傳感器不是普通的“電位器”，我記得以前曾經和某個軍友討論過節氣門位置傳感器有幾個接線的問題。那個軍友說是三根，我說是五根。去看實車從表面上來說，他是對的，其實他是錯的。為什麽說他錯吶？因為他不知道節氣門位置傳感器的結構和原理，難怪從外表來看確實象個電位器——只有三根線。 我們把這三根線暫叫 1、2、3。中間的叫“2”是滑動臂；“1”為上面的終極端；“3”為起 始端，怠速時節氣門全閉在“3”上。 然而節氣門位置傳感器在“1”和“3”上又分別裝有了壹對觸點，在“1”上的叫怠速觸點；在“3”上的叫全負荷觸點。兩個觸點增加了兩條線，所以是五根。 不過全負荷觸點的壹端是借助於壹個電阻與怠速觸點相聯，在內部已經連接了，而兩個觸點的另壹端則是全靠滑動臂“2”來頂合。所以不需要外界再增加兩條線的緣故。 我故意和他纏是五根線，目的也和現在壹樣，是要重視這兩個觸點的作用。 這兩個觸點向ECU 提供了直流定壓信號，全負荷信號在下面的“加速”中講，怠速信號則已經在上面已經引用了，上述的所有動作都是ECU在有怠速信號的前提之下， 發動機工作期間，各傳感器分別將每壹瞬間的發動機轉速、負荷、冷卻水的溫度、節氣門的位置以及是否發生爆燃等與發動機工況有關的信號，經接口電路輸入 CPU，CPU 再根據轉速、負荷信號調出兩個譜圖進行比較、計算。計算出該工況對應的最佳點火提前角和壹次電路導通時間的有關數據，並根據冷卻水的溫度再加以修正。最後根據計算結果和點火信號，在最佳的時刻向點火控制電路和點火線圈發出控制信號，接通點火線圈的壹次電路，經過最佳壹次電路導通時間後，再發出控制信號切斷點火線圈的壹次電路，使壹次電流迅速下降到零，在點火線圈的二次繞組中產生高壓電，點燃混合氣,可見整個過程是兩個節拍。