怎樣才算懂一台車呢？你了解馬自達麼?發動機控制單元PCM-控制系統2

懂車學習筆記，馬自達CX4-創馳藍天發動機控制單元PCM架構

上次我們簡單的介紹了下馬自達CX4-的發動機控制單元PCM的主機電器控制和電控控制，今天我們繼續學習進排氣氣門控制和燃油噴射控制和點火提前控制系統的原理：

液壓可變氣門正時控制

根據發動機的工作狀态改變排氣門正時，從而提高發動機輸出功率，燃油經濟性和廢氣排放性能

根據每個輸入信号，PCM根據發動機工況确認最佳的排氣門正時，驅動OCV，并變換液壓可變氣門正時執行器的油道，實現最佳控制排氣門正時

在與電動可變氣門正時控制協調作用基礎上，增加發動機高負荷期間的重疊量，通過讓排出廢氣再次進入燃燒室循環（這将降低燃燒室溫度），可減少主要在高溫條件下産生的氮氧化合物

結構圖

工作原理

排氣門正時的确定

PCM根據發動機工作狀态（目标排氣門正時）來控制OCV中的電流，以獲得最佳排氣門正時

除了控制OCV驅動電流值以獲得目标排氣門正時，PCM還将該值與實際排氣門正時進行比較，以根據需要修正OCV驅動電流。

目标排氣正時

目标排氣門正時由發動機轉速和充氣效率來确定

實際排氣門正時

實際排氣門正時是在排氣凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器檢測的值（延遲量）中減去凸輪最大提前學習值而計算出來的。

凸輪軸最大提前學習值

雖然排期凸輪軸氣門正時（包括最大提前位置）是根據排期凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器信号的上升差而檢測到的，但每個傳感器的組裝導緻信号偏差。因此，PCM保存了排氣凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器信号的上升差，以防止排氣門正時檢測的偏差

OCV驅動電流的确定

根據發動機的工作狀态，PCM把OCV的驅動範圍分成三種模式。OCV驅動電流是通過在每種模式下計算出目标電流确定的

範圍模式表

電動可變氣門正時控制

概述

PCM根據發動機工作狀态決定最佳進氣門正時，并将電機驅動信号發送到電動可變氣門正時驅動器。通過采用電動驅動系統，可不受發動機狀态影響控制可變進氣門正時，從而降低消耗量，減少泵氣損失

在與液壓可變氣門正時控制協調作用基礎上，增加發動機高負荷期間的重疊量，通過讓排出廢氣再次進入燃燒室循環，可減少主要在高溫條件下産生的氮氧化合物。

結構圖

工作原理

進氣門正時的确定

PCM根據發動機工作狀态決定最佳目标進氣門正時，并控制電動可變氣門正時驅動器的輸出負荷比，使實際進氣門正時接近目标進氣門正時

目标進氣正時

目标進氣門正時由發動機轉速和充氣效率和發動機冷卻液溫度來确定

實際進氣門正時

實際進氣門正時，是将根據電動可變氣門正時執行器信号值計算出來的修正值，加上從标準進氣門正時中減去凸輪最大延遲學習值後的差值後得出的

标準進氣門正時是根據曲軸位置和凸輪軸位置傳感器信号計算出來的。

凸輪最大延遲學習值

凸輪最大延遲學習值是根據PCM輸出的最大延遲指示值和标準進氣門穩定時的标準進氣門正時來确定的

輸出負荷比的确定

PCM根據發動機的工作狀态來劃分電動可變氣門正時電機驅動範圍模式，然後确定每個模式中電動可變氣門正時執行器的輸出負荷比

燃油噴射控制系統

概述

根據發動機的工作狀态進行最佳的燃油噴射

PCM根據來自各輸入裝置的信号确定發動機的工作狀況，并在最佳燃油噴射時間（燃油噴射量）和最佳燃油噴射方式下驅動噴油器噴射燃油

根據燃油噴射量、噴油正時、燃油噴射次數和燃油壓力，控制最佳燃燒，實現更高的排放性能和最高的發動機輸出功率

結構圖

工作原理

噴射正時

根據發動機的工作狀态切換燃油噴射正時

利用在各氣缸的進氣或壓縮沖程中與曲軸旋轉保持同步的以下傳感器輸入信号，以合适的噴射正時和噴射量執行燃油噴射

MAF空氣質量流量傳感器、MAP進氣壓力傳感器、IAT進氣溫度傳感器、大氣壓力傳感器、CKP曲軸位置傳感器、ECT發動機冷卻液溫度傳感器

噴射時間

PCM根據發動機工作狀況将燃油噴射量計算為燃油噴射時間并為噴油器供電

噴油器通電時間和操作條件

噴油器在PCM開始供電時導緻操作延遲。Pcm通過将操作延遲導緻的非噴射時間（無效噴射時間）和時間噴射時間（有效噴射時間）相加啦計算燃油噴射時間，并在此時為燃油噴射器通電

燃油噴射時間=有效噴射時間 無效噴射時間

無效噴射時間

由于線圈電感産生的工作電流上升延遲，針閥和柱塞質量以及彈簧阻力，在開始通電時會造成噴油器噴油動作延遲。延遲時間為無效噴油時間

非噴射時間受燃油壓力和蓄電池電壓變化的影響。因此，PCM根據燃油壓力和蓄電池電壓設置非噴油時間

有效噴油時間

噴油器打開閥門的時間，即實際燃油噴射時間，被稱為有效噴射時間

有效噴油時間的确定

PCM根據發動機轉速和進氣量将發動機運轉情況分為幾個控制區，并确定每個控制區的有效噴油時間，以便在所有形式檔位範圍實現發動機最佳空氣/燃油比控制

控制區域表

燃油噴射時間計算方法表

停止供油

包括在以下情況下停止供油，，根據發動機超速停止供油或根據發動機工作狀态而進行的減速停止供油除外

停止供油表

增強電路

蓄電池通過噴油器繼電器輸入的正電壓增強到40V

輸出電路

為了提高燃油噴射響應特性，當噴油器打開時通過提供更高的電流（超過勵磁電流）來強化柱塞的拉力

為了減少噴油量産生的熱量，噴油器在打開後仍用低電流使之保持張開狀态

燃油泵控制

概述

通過切換燃油泵的輸出量，降低了功耗，進而降低了耗油量

PCM根據發動機工作狀态決定燃油泵的最佳釋流量，并将燃油泵驅動信号發送到燃油泵控制模塊

結構圖

工作原理

燃油泵繼電器

Pcm根據發動機工作狀态來切換燃油泵繼電器的開/關

燃油泵控制模塊

PCM根據發動機的工作狀态決定燃油泵輸出量，并根據輸出量控制燃油泵控制模塊的輸出負荷比

燃油泵工作電路圖

高壓燃油泵控制

概述

改變作用在噴油器上的燃油壓力，根據發動機工況執行最佳的燃油噴射

PCM根據每個輸入信号确定與發動機工作狀态相對應的燃油壓力，驅動溢流閥電磁閥以實現最佳的燃油壓力控制

結構圖

工作原理

發動機剛啟動後

在發動機冷啟動期間，提高燃油壓力以提高霧化程度

基本控制

PCM根據充氣效率确認目标燃油壓力并通過利用燃油壓力傳感器監控油管内的燃油壓力來執行反饋控制

發動機預熱後怠速時約3MPa

發動機熱機後，發動機轉速為3000rpm或更高，充氣效率為60%或更高，約15MPa

電子點火提前控制

概述

根據發動機的工作狀态把點火控制在最佳正時

通過省略點火正時調整，提高了易維修性

PCM根據來自各個傳感器的輸入信号确定發動機工作狀态并在計算的點火正時時阻止點火線圈電流。這将使火花塞通過電磁感應效應發生放電（點火）

結構圖

工作原理

點火方法

PCM根據從發動機工作狀态和點火器通電時間計算出的點火正時向點火線圈供電

點火器通電時間（點火線圈通電時間）由蓄電池電壓和發動機轉速确定

正時圖

點火正時的判定

控制區域的劃分

PCM為發動機啟動和發動機啟動以外的其他操作執行不同的點火控制，以穩定發動機啟動

點火正時計算方法表