1　控制系统的组成

　　发动机控制系统如图1所示，除被控制的汽车发动机之外，主要由各个传感器、执行机构和电控单元构成。

1.1　传感器
　　传感器采集表征发动机工作状态的各种信号，并把它们输入控制单元。系统中使用的传感器有判缸信号传感器、上止点信号传感器、节气门位置传感器、空气流量传感器和冷却水温传感器。

图1　电控系统的组成

　　判缸信号传感器采用霍尔效应式传感器，其作用是识别第1缸压缩上止点位置，保证发动机按照正常的点火顺序工作。上止点信号传感器也采用霍尔效应式传感器，安装在压缩上止点前70 °CA位置处，每隔180 °CA给控制单元发送一个信号，该信号作为点火与喷油时刻的基准信号。发动机冷却水温传感器是一个热敏电阻，其特性是随着发动机温度的升高，电阻值减小。空气流量传感器用于检测发动机吸气量的大小，该传感器为热膜式空气流量计，直接测量发动机进气的质量流量。传感器输出0 V～5 V的电压信号，由于其输出电压和空气流量之间呈非线性关系，所以事先将传感器的输出特性离散化以表格的形式存储在控制器的ROM中。发动机运行时，控制器依据检测到的输出电压查表得出对应的空气流量的大小。

1.2　执行机构
　　开发的发动机电控系统主要控制喷油量和点火时刻，因此相应的执行机构有控制缸内混合气空燃比的汽油喷射装置及控制发动机点火定时的点火装置。所用的汽油喷射系统包括多点喷油器、电动汽油泵、燃油压力调节器、滤清器及燃油管路等。点火系统是一种晶体管式的点火系统，原机分电器中的霍尔发生器用晶体管点火开关代替，通过控制单元直接控制该晶体管开关的开闭，实现点火定时的控制。

1.3　电控单元
　　控制单元是整个控制系统的核心，在其存储器中存储着混合气空燃比的脉谱特性、点火角度的脉谱特性及各种修正参数。发动机运行过程中，控制单元接收来自各个传感器的模拟信号与数字信号，经计算处理后向执行机构发出喷油或点火命令。
　　该控制系统采用MCS－8098单片机作为电控单元，它是一个高性能的准16位微处理器，具有指令系统丰富、运算速度快以及编程效率高的优点。由于控制系统需存储程序及大量的现场数据，该系统采用程序存储器2764和数据存储器6264各一片，对8098单片机进行了存储器扩展。此外，整个电控系统中还设有各种输入传感器和输出执行机构的接口电路。

2　喷油和点火定时信号的生成原理

　　要使汽油喷射发动机能正常工作，首先必须解决如何产生点火线圈和喷油器控制信号的问题。

2.1　点火定时信号的生成
　　发动机点火系统应具备两方面的功能，一是使火花塞在曲轴旋转到某个最佳位置时点燃缸内混合气；二是要保证点火能量充足。与之相对应，要求对发动机的点火提前角和初级线圈闭合角(通电时间)进行控制^［3］。
　　点火线圈控制信号的定时关系及产生方法如图2所示。

a—上止点位置；b—基准信号；c—喷油信号

图2　点火控制信号的产生时序

　　各缸上止点基准信号产生于该缸压缩上止点前70°，该信号作为点火定时的基准信号。发动机运行过程中，当某一基准信号到来时，先查表得出点火提前角θ，之后依据下式计算基准时刻与点火时刻之间的延迟时间T