3.4　系统工作原理

3.4.1　启动工作原理

（1）启动油量 启动时的喷油量大小是由当前转速和冷却水温共同决定的，一般采用查取脉谱的方法获得。冷启动的环境条件比较恶劣，发动机工作温度很低，着火存在很大的延迟，因此需要根据冷却水温对喷油量进行适当的补偿。

一般常温下的启动油量约为怠速油量的5～7倍，而低温时的启动油量则起码是常温时的1.5倍。

（2）油量增量补偿 要根据拖转的时间对拖转油量进行增量补偿，即每隔固定时间步长，在基本拖转油量上递增一个补偿油量，如果转速一直没有上升，则此增量一直增加到标定的最大值为止。

（3）启动失败停喷 考虑到冷启动不成功时燃烧室内可能有过多的喷油残余，会恶化下一

次启动的排放，因此一旦超过指定喷油次数，转速仍然没有达到标定值，即判断为启动失败，油量输出为零，发动机不再喷油。

（4）启动成功转速 只有当转速大于标定值时，才开始喷油。启动成功，过渡到怠速工况的条件是发动机转速高于标定阈值，这个值一般是这样计算的：启动成功转速=怠速参考转速+标定偏差值。

3.4.2　目标怠速计算

当出现一些低水温、低电压或是使用空调的情况时，必须立刻对目标怠速进行修正，以保证提供发动机正常摩擦功耗之外的额外功率需求。每一种情况对应的目标怠速都应该分别定义或计算，最后选择其中最高的一个作为输出控制的最终值。

如果没有任何额外要求，则以微调之后存储的怠速值作为当前目标怠速。另外，无论如何都必须将目标怠速限制在标定的上下限之内，且以设定斜率平稳过渡。

（1）标定目标怠速 车辆生产下线时就确定了一个目标怠速，一般为630r/min。这个目标怠速可以通过在线标定工具重新标定确定。

（2）暖机怠速 发动机冷启动后需要尽快提升发动机工作温度，如果启用暖机怠速功能，将暖机怠速控制标志位标定为1，则目标怠速会根据当前冷却水温自动调高怠速转速，以利用怠速多余的功率来加热发动机（图3-4-1）。

（3）空调 当车内空调开启时，空调压缩机需要通过发动机皮带轮带动其工作，此时发动机需要额外输出功率，因此目标怠速必须自动的提升，启用相应标志位。另外，考虑到空调控制的需要，以免空调开启的突加载荷影响启动进入怠速以后的稳定性，因此不能在启动成功后立刻拖动空调压缩机工作，所以设定了一个可标定时间延迟。

（4）低电压 车载蓄电池电压关系到整个电控喷油系统的正常工作，因此必须保证其输出电压平稳且在一定水平以上。一旦检测到电压偏低超过标定值，则自动提升目标怠速，利用多余能量为蓄电池充电。当蓄电池电压上升超过滞回区间时，恢复正常怠速。

3.4.3　怠速闭环

怠速工况时，采用比例积分控制器来控制发动机转速，使其自动稳定在目标怠速附近，另外还有利于实现怠速和加速之间的平稳过渡。

3.4.4　最大油量控制

（1）扭矩限制 此模块是为了保护发动机并且定义发动机的额定功率。发动机最大扭矩曲线油量限制是发动机转速的函数，最大扭矩曲线油量限制=f（挡位，发动机转速）。

（2）燃油温度修正 该模块是为了防止发动机在过高或过低的燃油温度工作时受损伤。

（3）冷却水温修正（含故障保护） 该模块是为了防止发动机在过热的环境下工作时，冷却液温度过高导致水箱开锅，发动机失去冷却介质而造成损伤。

（4）大气压力修正 该模块是为了防止增压器在高原地区超速、超温、喘振时受损伤。

3.4.5　冒烟限制

该模块用来防止发动机在瞬态和稳态工况下冒黑烟。该限制值是一个随增压压力和发动机转速变化的值，增压压力用来补偿空气密度的变化。

3.4.6　最高转速控制

该模块的作用在于在高转速、低水温的状态下，通过限制油量来防止发动机受到热负荷和机械损伤。最高转速油量限制在零油量最高转速附近进行发动机转速闭环控制，零油量转速要根据冷却水温和蓄电池过压保护进行选择。

3.4.7　油门油量

此模块主要是建立油门踏板与发动机油量输出的关系，其脉谱输入量为油门开度和发动机转速，输出值为指令油量。通过该脉谱，驾驶员达到控制车速进而控制车辆运行的目的。

3.4.8　预热控制

预热控制功能只针对预热格栅，控制其继电器通断。继电器的电阻特性和预热格栅电线的内径会影响预热控制的效果。

3.4.9　怠速微调

此功能允许驾驶员在一定的转速范围内，人工手动调节目标怠速转速。在一定的使能条件满足的情况下，通过设定相应标志位启用该功能，按动相应的调节开关，则可以适当地调节当前目标怠速转速，而且调整的结果将适用于以后的发动机运行过程（图3-4-2）。

注意：怠速微调开关组与PTO、巡航控制共用，定义如下。

①怠速微调使能，也用作PTO使能、巡航控制恢复。

②怠速微增，也用作PTO调整+、巡航控制调整+。

③怠速微减，也用作PTO调整-、巡航控制调整-。

④怠速微调停止，也用作PTO停止、巡航控制停止（不选用巡航控制功能时可以不装，通过怠速微调使能开关退出怠速微调模式）。

开关组类型要求都是自复位型常开开关，微增微减，建议使用双向开关。

其他必要的开关等条件的配置：刹车开关（选用PTO时，要激活怠速微调必需），排气制动请求开关（必需），油门踏板（必需）。

（1）怠速微调的激活条件 怠速微调功能允许启用；车速传感器正常，并且车速低于标定值；发动机处于怠速状态；油门无故障；蓄电池电压高于标定值；冷却液温度高于标定值；如果选用了PTO功能，怠速微调的时候必须踩下刹车踏板，如果整车功能内无PTO，该条件失效；巡航开关组无故障，且微增微减同时为0；发动机转速介于标定范围内。

在以上条件同时成立且超过延时的前提下，怠速微调使能标志树立（开关有效的闭合又断开）。

（2）操作方法 闭合怠速微调使能开关不超过1s立刻断开，激活怠速微调；点动（闭合不超过一定时间再断开，此时间可标定，单位为10ms）微增或微减开关，目标怠速增加或减少；持续按微增或微减开关也只能使目标怠速每次增加或减少；微增或微减的调节范围由相应标定限制值限制，当达到或超过调节范围时，以上述两个边界值进行输出。

在调整过程中闭合怠速微调使能开关2s以上再断开，退出此模式；只有退出怠速微调模式后，ECU断电延迟时才会保存调整后的当前怠速值，ECU下次上电便以此值为目标怠速。

注意：如果仍然处于怠速微调模式时，直接关钥匙，则ECU不会保存调整后的当前怠速值；系统重新上电后，当再次满足怠速微调的各种条件时，闭合怠速微调使能开关2s以上再断开，可以恢复出厂怠速。怠速微调只对出厂正常怠速起作用。

3.4.10　排气制动

排气制动的目的是为了给处于正常运行状态下的发动机提供—个辅助的制动力。满足一定的使能条件才能启用排气制动。当排气制动功能被触发时，燃油喷射被切断。排气制动功能启用标志被置位；发动机转速大于标定值，油门指令油量为0（有效油门开度为0）；排气制动开关闭合；离合器开关闭合（如果安装了离合器开关，则可通过相应标志位置1启用本判断条件）；车速必须大于标定值，并且车速传感器没有故障（如果安装了车速传感器，则可通过将车速传感器诊断标志1启用本判断条件）。

排气制动退出条件的判断需要经过一定时间的确认，在此时间延迟段内，喷射量仍然为0，一旦经过此时间延迟段，燃油油量值在另一段标定时间内逐渐递变回所需的指令油量。

3.4.11　空调压缩机控制

空调开启使能条件主要包含：启动成功后过了一定时间（此时间同空调目标怠速提升的延迟时间）；冷却水温不低于某阈值，也不高于某滞回区间；没有其他要求关闭空调的故障发生，同时空调开关闭合。

以上使能条件同时成立，并维持超过一段时间，则压缩机控制继电器会被吸合；以上使能条件之一不再成立，并维持超过相应时间，则压缩机控制继电器被断开。

3.4.12　发动机转速输出

发动机转速输出：输出变频的PWM（脉冲宽度调制）方波给仪表盘，以实时输出发动机转速，占空比不可标定，固定为50%。

3.4.13　远程油门控制

远程油门控制的激活条件如下，以下条件必须同时满足。

①远程油门控制开关闭合。

②发动机处于怠速工况。

③车速传感器无故障，且车速不大于2km/h（不可标定）。

④远程油门开度等于0。

远程油门控制的退出条件（远程油门停止工作，主油门恢复发动机的控制权）如下，以下前三个条件必须同时满足，最后一个条件独立成立时也可退出。

①远程油门控制开关断开。

②发动机处于怠速、上电静止或停机工况。

③主油门开度等于0。

④车速传感器无故障，且车速大于4km/h（不可标定）。