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1、第4单元课文B Motronic系统的工作原理在这一部分中，我们来考察一下Motronic系统的工作情况，从而理解Motronic系统是怎样控制喷油、点火和怠速旁通系统，以便获取理想的发动机管理效果的。1.起动控制1）起动时的燃油控制在大多数Motronic系统中，起动加浓燃油由进气道喷油器而不是单独的起动喷油器/温控定时开关来提供的。对于起动控制，重要的输入有转速和发动机温度。控制单元监视着起动转速，还监视着起动开始之后转动的圈数。喷油脉冲比通常情况下要长些。而在发动机低温时，控制单元对每一转都要输送几个较短的喷油脉冲，以便改善起动性能。记住，在一个脉冲周期（即曲轴转动200ms的时间）中有
2、10个毫秒级脉冲。为了防止溢油，在经过精确的圈数之后，或者在发动机达到与温度相关的一定起动转速（如200300r/min）之后，燃油量将会下降。2）起动时的点火正时控制一台低温发动机以低转速起动，其点火正时将会控制在上止点（TDC）附近。对于正常的起动转速，大的点火提前角会使发动机点火过早，从而损坏起动机。另外，如果能起动的话，起动也将会很困难。然而，一台低温发动机以较高转速起动，为了更好地起动，要将点火正时提前。对于热起动，或在高的进气温度下起动，由于在活塞以起动转速下上升时，热的气缸就能着火，所以应该推迟点火正时。推迟点火能够防止高压缩比发动机出现爆燃，这种爆燃在起动时会被起动机噪声所掩盖
3、。3）起动时的空气控制就像在L-Jetronic系统中一样，由于闭合角信号的加长，通常怠速稳定器的开度会加大，以便提供冷态起动所需的额外空气。2.起动后控制起动后阶段（即在松开钥匙，使钥匙转离“起动”位置之后，发动机保持运转的530s时间）受发动机温度以及控制单元内的定时电路的控制。发动机温度越低，喷油量就越大。发动机温度越低，喷油定时越早。根据起动温度和起动后经过的时间，起动后校正加浓逐渐减小。怠速稳定器维持转速不变。3.暖机控制在暖机期间，除了利用发动机负荷和转速来确定基本喷油时间外，最重要的信号就是发动机温度。控制单元的ROM内存有一个暖机特性曲线图，从而能够根据发动机转速和负荷采用不同
4、的校正系数，此校正系数在发动机低速低负荷时要比高速高负荷时大，见图4-4。控制单元的输出有：以便获取合适的混合气浓度的喷油脉冲宽度控制、以便获得良好运行性能（部分负荷加速时提前点火、减速时推迟点火以降低排放）的点火正时控制和有助于保持发动机怠速运转的怠速稳定性控制。记住，在暖机期间，传感器的温度是很重要的。温度不能迅速升高的传感器可以通过改变点火正时来快速升温。Motronic系统推迟点火正时会导致排气温度的升高，从而使氧传感器更快地升温，使催化转化器得到迅速加热，因而具有较高的净化效率。4.闭环控制根据暖机后的发动机的输入信号和已经升温的氧传感器电压，系统就会进入正常的闭环控制状态。此时，氧
5、传感器对喷油量进行细微调节，以便获得正确的空燃比。对于每种输入组合情况，控制单元都要在其存储器内查找到最佳的正时、最佳的闭合角、最佳的空燃比。Motronic系统再根据发动机的温度，控制点火正时，对起动、怠速、减速、加速、部分负荷和全负荷实行单独的校正。例如，怠速时的正时提前控制可减少怠速加浓校正燃油量。5.部分负荷加速控制就像在L-Jetronic系统中一样，空气流量计信号的过大波动会增加喷油量，需要进行温度补偿。对于空气质量传感器来说，电压信号的增加速度标志着加速的程度。在部分负荷加速期间，在打开节气门后，稳态运转的正常脉冲宽度需要增加大约刚刚1s。然后，即使发动机在加速，喷油脉冲宽度也会
6、减下来。这就节省了燃油，并降低了排放。此外，还可以推迟点火正时，以免出现短暂的加速爆燃。对发动机加速的前几个工作循环，可能会出现这种加速爆燃。点火正时控制还会降低加速时氮氧化合物的形成，加速时形成氮氧化合物是正常的。对点火正时的变化速度也应进行控制：为避免爆燃，控制单元应允许点火正时快速变化；为减轻过度工况期间的发动机转速突变，正常情况下，控制单元应逐渐改变点火正时。6.全负荷加速全负荷加浓的信号由节气门开关产生。一旦节气门全开，就会输出加长的喷油脉冲信号来实现加浓。浓混合气减小了爆燃的倾向。这种加浓仅仅根据转速来进行，并根据发动机试验进行编程。忽略了空气流量信号。为了获得最好的加速性，又不会
7、达到爆燃的程度，在利用转速和节气门位置信号来控制全负荷加浓喷油量的同时，还利用了空气温度和发动机温度信号来控制点火提前角的大小。对于没有爆燃传感器的发动机来说，点火提前角根据存储在点火正时脉谱图中的发动机试验数据来确定。由于以下三个原因，发动机能够工作在点火提前极限值的附近，因而在整个转速范围上都能产生最大转矩，并极少产生爆燃：1）对于每个发动机工作点，都能对点火正时曲线进行专门编程；2）系统工作的容许偏差小，并无机械磨损；3）按照发动机温度和进气温度对点火正时进行补偿。为了检测进入发动机的空气温度，在有些涡轮增压汽车上，在进气岐管中涡轮增压器或中冷器的下游，装有第二只进气温度传感器。这只进气
8、温度传感器是一只特殊的快速响应传感器，它超越第一只进气温度传感器来处理全负荷加速期间能出现的快速温度变化。7.爆燃控制即使采用了补偿措施，点火正时编程精度还可以通过一个爆燃传感器系统得到进一步改善。这个爆燃传感器系统能将点火提前到刚好爆燃不会导致发动机损坏的程度。由于在一个单独的闭环系统中采用了一只控制点火正时的爆燃传感器，所以功率输出增大，但却没有危及到发动机。有些发动机，特别是涡轮增压发动机，都采用了爆燃传感器来检测爆燃开始时来自发动机的震动。有些系统采用了两个控制单元，这两个控制单元安装在乘客舱内，一个用于Motronic系统，另一个用于有关的爆燃控制调节器（叫做KLR）。爆燃检测的输入
9、有助于这两个控制单元联合工作。第一个且最快的输出改变点火正时。如果发动机为增压发动机，第二个输出用于控制增压压力。在被称为ML3的Motronic系统中，爆燃检测和发动机管理由一个控制单元来完成。当发动机爆燃时，发动机就会具有510kHz的特有频率振动，并具有相应的谐波分量。控制单元内的识别电路必须将这些振动与发动机的其他振动区分开来。Motronic控制单元含有精确的曲轴位置信息和点火顺序信息，因此能够确定哪一只气缸将要发生爆燃（通常一只气缸首先爆燃，然后其他的气缸再爆燃）。另外，电路工作速度之快，以致于能够仅对爆燃气缸推迟点火，而对下一个气缸提早点火。每个爆燃信号都能在几毫秒钟内改变点火正
10、时。当推迟点火正时使爆燃消失之后，点火正时又分步慢慢提前到原始值或者直到爆燃再次出现为止。对于涡轮增压发动机，如果爆燃持续数秒钟，增压控制装置就会降低进气岐管压力。为了获得更大的功率，爆燃控制可以实现更高的增压压力和更高的压缩比。这些都要自动地进行，且往往按照燃料的辛烷值进行调整。由于对点火正时和涡轮增压压力的精确控制，就能够将发动机设计成具有更大的压缩比，从而获得更大的功率输出。在所有的发动机上，爆燃极限取决于下面多种因素：进气温度；发动机温度；发动机积炭；燃烧室结构；混合气成分、空燃比和分层情况；燃油品质；空气密度。多年来，驾驶员都已知道，如果不在分电器处对点火正时进行调整，以便利用提高的
11、抗爆指数的话，那么，使用高辛烷值燃料是不会增加发动机功率的。现在，由于采用爆燃传感器和闭环点火提前控制，功率输出就能取决于燃料的抗爆指数。看到发动机的功率参数中包含所用燃料的抗爆指数是很平常的事。8.转速限制如果转速信号表明，发动机转速大于计算机存储器中所存储的最大容许转速，那么，控制单元就会发出降低喷油量的信号。对四个气缸采用同时喷射的情况，示波器读出的四个喷油脉冲信号表明，每隔一个脉冲就减少一个喷油脉冲，即曲轴每隔一圈减少一个脉冲。如果你踏下加速踏板，使发动机转速升至转速限制范围，随着燃油喷射脉冲的加入和退出，你将感觉到发动机转速的波动。9.滑行断油控制滑行断油的信号有：转速信号、节气门关闭信号和发动机温度信号。滑行期间，示波器上显示的一次喷油波形除了TDC脉冲外，其余变为空白。没有燃油喷出。随着转速接近怠速转速，正常的喷油脉冲又重性出现。如果发动机温度较低，在略高的转速时，就会恢复正常喷油，以防发动机熄火。Motronic系统增加了一个精彩之处：随着喷油的恢复，多半是驾驶员要恢复转速，点火正时逐渐提前，因而使发动机从断油平稳过渡到常用转速，或过渡到加速。
