为了能够实现输出功率提升、油耗降低、排气净化等要求,汽油发动机控制系统应根据发动机的运转状态,调整相关参数,将燃烧控制在最佳状态。这些参数包括空气量、燃油喷射量、点火正时、进排气门的开闭时间等,且均由发动机ECU控制。
汽油发动机控制系统如图21所示,由控制核心ECU、传感器、执行器构成。传感器用来检测发动机转速、加速踏板位置等,并将这些信息输入ECU中进行计算,然后控制以节气门为主的各执行器,使发动机达到最佳工作状态。
ECU的主要控制包括电子节气门控制(控制进气量)、怠速转速控制、燃油喷射控制(控制燃油喷射量)、点火正时控制、爆震控制、进排气门的可变气门正时控制、气缸休止系统控制等。除此之外,还有蒸发控制(控制燃料箱的蒸发汽油)、EGR控制(使排气再循环,从而减少氮氧化物的产生)、故障诊断系统控制等。
ECU由微控制器和处理输入及输出的集成电路群构成,图22为其外观，图23为其构成。
从下一节开始将详细介绍各种控制的内容。在此之前,先对汽油发动机的工作原理进行说明。汽油发动机,将空气和燃料的混合气提供到气缸内,混合气燃烧时产生的热能量将推动活塞运动并产生传动力。
通常,4冲程发动机由于4个冲程构成一个周期,包括进气、压缩、做功(点火)、排气,如图2-4所示。进气冲程中活塞从TDC( Top Dead Center,上止点)下降后开始进气,超过BDC( Bottom Dead Center,下止点)时进气门关闭,进入压缩冲程。在即将达到TDC前的压缩混合气位置,由火花塞对混合气点火,并通过燃烧产生的能量推动活塞运动,这就是做功(点火)冲程。活塞降至BDC后排气门打开,进入排气冲程。
因此,4冲程发动机中,曲轴每转动720°,则单个气缸内的混合气燃烧1次。小型车常用的4气缸发动机中,这个过程被分为4次,也就是曲轴每转动180°则某个气缸中的混合气燃烧。
