(汽车技术部文件)汽车电控系统工作原理与结构.pptx
汽车电子控制技术基础(共14张PPT)
图:电子控制器的基本组成
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(1)输入电路
作用:a.将各传感器及开关信号进行预处理,转换为计算机可
接受的数字信号; b.向传感器提供电压稳定的电源,确保各传感器正常工作。
数字信号输入电路、模拟信号输入电路、传感器电源
(传1感)器电:数采磁集类字各执种行信信机息构号,:将输产物生入理电参磁电量力转完路变成为控、电制信模动号作拟。。 信号输入电路、传感器电源
• 执行器:作出相应的控制动作,使控制对象工作在设定 的状态。
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2.汽车电子控制系统的控制方式
1)开环控制:系统的输出量对系统的控制作用没有影响。
输入量
控制器
对象或过程
输出量
图2:开环控制系统
2)闭环控制:利用系统本身的调节功能,使系统输出信号 对控制产生直接影响的系统。
直动电磁类执行机构:电磁线圈通电后产生磁场,电磁力 使动作机构产生直线运动 。
旋转电磁类执行机构:电磁线圈通电后使动作机构产 生角位移。
(2)电动机类执行机构:通过电动机的转动完成控制动作。 普通直流电动机:通电后产生持续的旋转运动。 步进电动机:按“步”转动,可控制其转动的角度和转向。
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(2)微处理器:
接受各传感器及开关信号,进行运算、分析和判断后,输出控 制指令,控制执行器工作。
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(3)输出电路
组成:信号处理电路 和驱动电路
作用:根据微处理器的 控制信号工作,使执行器 按微处理器的指令动作。
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5. 执行机构
(1)电磁类执行机构:产生电磁力完成控制动作。
《汽车典型电控系统结构与维修》课件第2章
第2章 汽油机电子控制系统的结构与维修
进气温度传感器是检测发动机吸入的空气的温度用的传 感器,它由热敏电阻构成,如图2-10所示。为了便于读出压 力出口处的进气温度密度,速度方式中的进气温度传感器大 多安装在稳压箱上。
(1) 工况信息。工况信息主要有两个,一个是发动机冷 却水温度,另一个是节气门的开启角度。前者由水温传感器 提供,后者由节气门位置传感器提供。水温传感器将发动机 的冷热工况报告给电脑,以便电脑对冷热车启动及暖车工况 进行喷油量修正。节气门位置传感器向电脑发送发动机的怠 速、中小负荷、全负荷以及加速等工况信息,以便电脑根据 发动机不同状态对喷油量进行修正。
第2章 汽油机电子控制系统的结构与维修
图2-9 进气压力传感器
第2章 汽油机电子控制系统的结构与维修 空气流量是发动机电控燃油喷射系统的重要输入参数,
也是控制电脑决定基本喷油量的重要依据。
空气流量的计量通常还需要考虑进气温度的影响,所 以还要用进气温度传感器来向电脑报告进气温度的变化, 以便进行温度修正。
第2章 汽油机电子控制系统的结构与维修
图2-8 卡门涡旋式空气流量计(超声波检测方式)
第2章 汽油机电子控制系统的结构与维修
使用超声波检测方式的卡门涡旋式空气流量计是利用卡 门涡旋引起的空气密度变化来进行测量的。其在空气流动方 向的垂直方向上安装了超声波信号发生器,在其对面安装有 超声波接收器。从信号发生器发出的超声波因受卡门涡旋造 成的空气密度变化的影响,到达接收器时有的变早,有的变 晚,测出其相位差,利用放大器使之形成矩形波,此矩形波 的脉冲频率即为卡门涡旋的频率。
压力转换元件是利用半导体的压电效应制成的硅膜片。 硅膜片的一侧是真空室,另一侧导入进气管压力。由于硅膜 片的一侧是真空室,因此进气管内压力越大,硅膜片的变形 越大。利用惠斯登电桥将硅膜片的变形转变成电信号。因为 输出的电信号很微小,所以需用混合IC进行放大。
汽车电子控制单元的结构原理.pptx
数字信号
汽车电子控制技术
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汽车电子控制技术
图5-1 电子控制器ECU内部结构图
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汽车电子控制技术
2、单片机
单片机是将中央处理器CPU(Central Processing Unit)存储器M(Memory)、定时器/计数器、输入/输 出(I/O)接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电 路芯片上的微型计算机。虽然单片机只是一块芯片,但 其已经具有微型计算机的组成与功能,故称为单片微型 计算机,简称单片机或微机。目前,汽车电控系统采用 的单片机均为数字式单片机。
• 20、No man is happy who does not think himself so.——Publilius Syrus认为自己不幸福的人就不会幸福。2020年8月5日星期三11时1分19秒11:01:195 August 2020
发动机工作时,微机运行速度相当快,如点火正时控 制,每秒钟可以修正上百次,因此控制精度很高,点火时 刻十分准确。
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ห้องสมุดไป่ตู้
汽车电子控制技术
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• 1、Genius only means hard-working all one's life. (Mendeleyer, Russian Chemist) 天才只意味着终身不懈的努力。20.8.58.5.202011:0311:03:10Aug-2011:03
8.520.8.5Wednesday, August 5, 2020
• 14、 Where there is a will , there is a way . ( Thomas Edison , American inventor )有志者,事竟成。11:01:1911:01:1911:018/5/2020 11:01:19 AM
汽车电控系统工作原理与结构
汽车电控系统工作原理与结构汽车电控系统是汽车的控制系统之一,是指由电子技术和计算机技术应用于汽车上,用以控制汽车发动机、传动系统、底盘控制系统、舒适配置系统以及安全保护系统等的一套系统。
汽车电控系统通过传感器感知汽车各部件的工作状态,将采集到的数据输入到控制单元内,在控制单元内进行运算处理,并根据运算结果发出指令,控制汽车各部件的工作状态,从而达到控制和保护汽车的目的。
汽车电控系统的结构主要由传感器、控制单元和执行器三部分组成。
传感器常用于采集各种工作状态信息,如发动机的转速、温度、氧气含量等;底盘控制系统的轮速、转向角度等;安全保护系统的车速、刹车压力等。
控制单元是汽车电控系统的核心,负责接收传感器采集到的信息,并根据预先设定的算法计算出控制信号,从而控制汽车各部件的工作状态。
执行器是控制单元发出的指令传递给各个部件的接口,如发动机控制单元可以通过翻转节气门、控制燃油喷射和点火等来控制发动机的工作状态。
具体来说,汽车电控系统包括发动机控制系统、传动系统控制系统、底盘控制系统、舒适配置系统以及安全保护系统等几个重要的子系统。
发动机控制系统是汽车电控系统中最关键的一个子系统。
它通过发动机控制单元对发动机进行监测和控制,以提高燃烧效率和降低排放。
发动机控制单元根据气缸的运行状况以及工作负荷等信息,通过控制燃油喷射、点火时机、气门开合等参数,来调整发动机的工作状态,以达到经济性、动力性以及环保性能的要求。
传动系统控制系统主要控制变速器的工作状态,包括自动变速器和手动变速器。
自动变速器是根据车速、加速度、油门位置等信息来确定变速器的换档时间和点火时机,以实现平稳变速和节油的效果。
手动变速器则通过控制离合器的离合和换挡来实现变速的目的。
底盘控制系统主要是通过对车轮的动力控制和制动控制,来提高汽车的操控性和安全性。
底盘控制系统一般包括防抱死制动系统(ABS)、动力分配系统(E-Diff)、车辆稳定控制系统(ESP)等。
汽车电控系统工作原理与结构
汽车电控系统工作原理与结构汽车电控系统是指用电子技术控制汽车运行和操作的系统。
它是汽车电子技术的重要应用,通过精确控制发动机、传动系统、制动系统、灯光系统等汽车的相关部件,提高汽车的性能、安全性和舒适性。
本文将从工作原理和结构两个方面,详细介绍汽车电控系统的相关知识。
一、工作原理1.传感器感知:汽车电控系统通过传感器感知车身的各种物理、化学和电学参数。
例如,氧传感器能够感知排气中的氧含量,进而判断发动机的燃烧情况;油温传感器能够感知发动机的油温,从而为油路提供适当的油量和油压。
2.信号转化:传感器将感知到的参数转化为电信号,从而为后续的电子元件处理和传输提供基础。
例如,氧传感器将氧含量转化为电压信号,通过电缆传输给电控单元。
3.信号处理:电控单元作为汽车电控系统的核心部件,接收各个传感器传来的电信号,进行数字化处理,计算各参数的值,并根据预先设定的控制策略制定相应的控制命令。
例如,在发动机控制方面,电控单元根据氧传感器的信号计算空燃比,再根据设定的控制策略调整喷油时间和量。
4.执行器控制:执行器根据电控单元发送的控制信号,控制相应部件的工作状态。
例如,喷油器根据电控单元的命令,调节燃油的喷入量和喷射时间,从而实现发动机功率和排放控制。
二、结构1.感知系统:感知系统由各种传感器组成,用于感知控制参数。
例如,汽车发动机控制系统常用的传感器包括氧传感器、油温传感器、速度传感器等。
2.信号调理系统:信号调理系统用于将传感器感知到的信号进行处理和转化。
例如,模拟信号经过模拟电路处理后,转化为数字信号,再传输给电控单元进行处理。
3.控制器:控制器是整个电控系统的核心部件,负责接收和处理感知到的信号,并根据设定的控制算法制定控制策略。
控制器一般由微处理器和相应的存储器组成。
4.执行器:执行器根据控制器的命令,控制汽车各个部件的工作状态。
例如,喷油器根据控制器的控制信号,调整喷油时间和量;制动系统根据控制器的信号,调节制动力度。
《汽车电控技术》课件
目录
• 汽车电控技术概述 • 汽车电控系统的组成 • 汽车电控技术的应用实例 • 汽车电控技术的发展趋势和展望
01
汽车电控技术概述
汽车电控技术的定义
汽车电控技术是指通过电子控制单元(ECU)对汽车发动机、底盘、车身和辅助装置等系统进行控制的一种技 术。
汽车电控技术通过传感器和执行器实现信息的采集和传输,以及控制指令的输出,以实现对汽车各系统的精确 控制。
汽车电控技术的发展历程
20世纪70年代
电子点火系统和燃油喷射系统的出现和应用 ,标志着汽车电控技术的起步。
20世纪80年代
随着微处理器和集成电路技术的快速发展, 汽车电控技术的应用范围不断扩大,出现了 自动变速器、制动防抱死系统等。
20世纪90年代
随着全球环保意识的提高和消费者对汽车安 全性能的需求增加,汽车电控技术得到了更 广泛的应用,如电子稳定控控技术的发展趋势
智能化
随着人工智能和大数据技术的不断发展,汽 车电控技术将更加智能化,实现自动驾驶、
智能导航、语音识别等功能。
电动化
汽车电控技术将与互联网、物联网技术深度 融合,实现车与车、车与基础设施、车与行
人的智能互联。
网联化
随着环保意识的提高和新能源技术的进步, 汽车电控技术将更加倾向于电动化,推动电 动汽车的发展。
的要求。
03
汽车电控技术的应用实例
发动机电控技术的应用实例
燃油喷射控制
01
通过电控技术精确控制燃油喷射的时间、量和压力,提高燃油
效率,降低排放。
怠速控制
02
通过电控技术实现怠速的自动调节,提高发动机的稳定性和舒
适性。
爆燃控制
电控系统的结构和原理4-PPT精品文档
二、故障自诊断与保护功能
• 为了及时池发现发动机电控汽油喷射系统故障,并在故障发生时保持 汽车最基本的行驶能力,以便进厂维修,现代电控汽油喷射发动机的 电脑都具有故障自我诊断和失效保护功能。在电脑内设有专门的自诊 断电路。当发动机运转时,电脑不断地监测各个部分的工作情况,一 旦发现异常情况,便将故障信号存储于存储器内,并以代码方式显示 出来。 • 为防止因传感器的故障而导致汽车不能行驶,在传感器出现故障时, 电脑能立即采用预先存储的故障传感器信号的正常值来继续控制发动 机的运转。 • 对于执行器,为了防止因其故障影响安全,电脑能立即采取相应的措 施以保证发动机的安全。这时,电脑就会发出警告信号,并向执行系 统发出停止喷油指令。 • 此外,在电脑内还备有应急回路。当应急回路收到监控回路发出的异 常信号时,便立即启用备用的简单控制程序,使发动机各种工况的喷 油量和点火时刻均按原设定程序进行控制,从而使汽车能保持基本的 行驶能力。
第二节传感器
• 一、水温传感器 • 水温传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上, 与冷却水直接接触,用于测量发动机的冷印水温 度。其内部装有负温度特性的热敏电阻。温度愈 低,电阻愈大;反之,电阻愈小。电脑根据这一 变化便可测得发动机冷却水的温度,供修正喷油 量使用。 • 二、进气温度传感器 • 进气温度传感器通常安装在空气流量计内或空气 滤请器之后的进气管上,用于测量进气温度、供 电脑修正喷油量使用,其结构和工作原理与水温 传感器相同。
一、喷油量的修正
• 电脑在确定基本喷油量之后,根据发动机工况的不同可进行以下修正: • (一)起动加浓 • 起动工况系指发动机转速低于规定值,点火开关位于起动档。特别是在低 温时,为改善起动性能,应适当增加喷油时间,加浓可燃混合气。 • (二)起动后加浓 • 发动机刚起动后,为保持其稳定运转,电脑根据冷却水温度,适当地增加 喷油量。 • (三)暖机加浓 • 发动机温度低时,汽油蒸发差,应供给较浓的混合气。电脑可根据冷却水 温度,发动机转速和节气门位置等的信号,加浓混合气。 • (四)大负荷加浓 • 发动机在输出最大功率时、为保证其良好的工作,电脑根据节气门位置、 发动机转速、空气流量、冷却水温度等的信号,增加喷油持续时间,加浓 量可达正常喷油量的10%~30%。 • (五)加速加浓 • 发动机在加速时,为使其具有良好的动力性,需要适当加浓。电脑可根据 进气量、发动机转速、车速、节气门位置(变化率)、冷却水温度的信号, 增加喷油量。
汽车电控系统工作原理 共27页PPT资料
汽车总体结构—自动变速器
• 1、自动变速器的分类及各自特点 • 液压自动变速器(AT) • 电控液压自动变速器(EAT) • 无级变速器(CVT) • 电控无级变速器(ECVT) • 电控机械自动变速器(AMT)
汽车总体结构—自动变速器
• 电控液压自动变速器(EAT) • 优点
国外有成熟技术,广泛应用在各种类型的汽车上。 • 缺点 (1)制造工艺复杂,制造成本高,投资规模大 (2)油耗大,经济性差 (3)机构复杂,修理困难,维修成本高 (4)必须使用指定的耐高温液压油 (5)国内没有自主开发能力
信号进行。 (5)高选择控制:两个或多个车轮联合控制。该组压力调节根据后趋于抱死车轮的运动状态的
信号进行。 (6)独立控制:两个或多个车轮联合控制。该组车轮每一个车轮的压力调节都是根据自身运动
状态信号进行。即每个车轮均为直接控制。 (7)修正独立控制:两个或多个车轮联合控制。该组车轮中每一个车轮均为直接控制,但这组
比控制精度高,可消除产品差异和磨损等引起的性能变化,工作稳定性好,结构及控制复 杂,成本高。
(3)控制目标 理论空燃比控制。 将空燃比控制在理论空燃比14.7:1附近。 稀薄燃烧系统制。 丰田公司1984年开发,基准空燃比为21.5:1
汽车总体结构—电控汽油喷射系统
二、汽油喷射控制系统的组成及工作过程 作用:根据发动机运转工况和车 辆运行状况确定最佳喷油量,并 控制喷油器喷油。 组成:传感器、ECU、执行机构 另外:电源开关继电器(主 继电器)、电路断开继电器(控 制燃油泵接通的继电器)等各类 继电器,以及控制冷启动喷油器 的热定时开关。
(4)传动效率高,油耗低,经济性好;
(5)结构简单,体积小,重量轻;
(6)工作可靠,故障率低,维修容易,
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
发动机电控系统的基本组成
输入元件
ECU
执行元件
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
发动机电控系统的基本组成
2019/12/5
降低排放污染:电控系统对发动机在不同使 用环境下的各种运行工况优化控制,提高了 燃烧质量,同时各种排放控制系统在发动机 上的运用,都使发动机的排放污染降低。
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LAUNCH
PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
应用在发动机上的的电控系统
电控燃油喷射系统(EFI):在电控燃油喷射系统中,喷油量 的控制是最基本的也是最重要的控制内容,ECU是根据进气量 确定基本的喷油量,再根据其他的传感器(如冷却液温度、节 气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,使发动机在各种 运行工况下,均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的 动力性、经济性和排放性。除喷油量控制外,还有喷油正时控 制、断油控制和燃油泵控制。
LAUNCH
PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
汽车电控技术
汽车技术部
LAUNCH
PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
现代轿车常见的电控系统有
电控发动机系统 电控变速箱系统 电控刹车(车身稳定、牵引力控制)系统 电控安全气囊系统 电控巡航控制系统 电控空调系统 电控导航系统 电控悬挂系统 电控舒适系统
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LAUNCH
PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
发动机主要传感器及其作用
空气流量计(MAF):检测发动机的进气量,是 喷油脉宽的主控制信号。
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
发动机主要传感器及其作用
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
应用在发动机上的的电控系统
进气控制系统:根据发动机转速和负荷的变化,对 发动机的进气进行控制,以便提高发动机的进气效 率,从而改善发 控制。在装有废气涡轮增压装置的汽车上ECU是根 据检测到的进气管压力,对增压装置进行控制,从 而控制增压装置对进气增压的强度。
电控点火系统(ESA):最基本的功能是点火提前角的控制。 该系统根据曲轴位置、凸轮轴位置、爆震、进气管绝对压力、 空气流量、节气门位置和发动机水温传感器的信号,判断发动 机的运行工况和运行条件,选择最理想的点火提前角点燃混合 气,从而改善发动机的燃烧过程,以实现发动机的动力性、经 济性和降低发动机排放污染的目的。此外,电控系统还对点火 线圈通电时间、爆燃进行控制。
怠速控制系统(ISC):电控系统根据发动机水温、 压缩机、变速箱档位开关等信号,通过怠速控制阀 对发动机的进气量进行控制,使发动机随时以最佳 怠速转速运转。
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应用在发动机上的的电控系统
排放控制系统:根据发动机的转速和负荷对排放控制 装置的工作进行电子控制,以降低发动机污染物的排 放。其项目包括:废气再循(EGR)、活性碳罐电磁 阀(EVAP)、氧传感器和空燃比闭环控制、二次空 气喷射等。
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汽车电控技术
汽车技术部
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现代轿车常见的电控系统有
电控发动机系统 电控变速箱系统 电控刹车(车身稳定、牵引力控制)系统 电控安全气囊系统 电控巡航控制系统 电控空调系统 电控导航系统 电控悬挂系统 电控舒适系统
降低排放污染:电控系统对发动机在不同使 用环境下的各种运行工况优化控制,提高了 燃烧质量,同时各种排放控制系统在发动机 上的运用,都使发动机的排放污染降低。
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应用在发动机上的的电控系统
电控燃油喷射系统(EFI):在电控燃油喷射系统中,喷油量 的控制是最基本的也是最重要的控制内容,ECU是根据进气量 确定基本的喷油量,再根据其他的传感器(如冷却液温度、节 气门位置传感器等)信号对喷油量进行修正,使发动机在各种 运行工况下,均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的 动力性、经济性和排放性。除喷油量控制外,还有喷油正时控 制、断油控制和燃油泵控制。
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
应用在发动机上的的电控系统
应急备用系统:应急备用系统的功能由ECU 内的备用IC(集成电路)来完成,当ECU内 的微处理器或少数重要的传感器(CPU、 I/O接口、存储器、进气压力传感器)出现 故障车辆无法行使时,该系统将燃油喷射和 点火正时控制在设定的水平上,作为一种备 用功能使汽车能维持基本行使,以便将汽车 开到最近的维修站。
自我诊断与报警系统:电子控制单元设有故障自诊断 系统,随时对控制系统各部分的工作进行监测,当检 测到传感器或执行器和相关线路出现故障时,即刻将 故障内容储存在存储器中。如排放系统出现问题即刻 点亮故障指示灯并存储故障内容。
失效保护系统:当传感器或其线路发生故障时,控制 系统自动按电脑中预先设定的参考信号值工作,以便 发动机能继续运转。(IGF例外)
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发动机电控系统的基本组成
输入元件
ECU
执行元件
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发动机电控系统的基本组成
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
电控技术在发动机上运用的优点
提高发动机的动力性:进气阻力减少(取消了化油 器)、提高了充气效率,且电控系统可以保证进入 发动机的空气得到充分利用,从而提高发动机的动 力性。
提高发动机的燃油经济性:电控系统精确控制发动 机工作所需的混合气浓度,使燃烧更完全、燃油利 用更充分,从而提高发动机的燃油经济性。
进气温度传感器(IAT):检测发动机的进气温度。 是喷油脉宽的修正信号。
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
发动机主要传感器及其作用
凸轮轴位置传感器(CMP):提供凸轮轴转角基 准位置信号(G信号),作为点火正时和喷油正时 控制的主信号。
改善发动机的加速性和减速性能:在发动机的加速 和减速运行的过度工况下,电子控制单元的高速处 理功能,使控制系统能够迅速响应,使汽车的加速 和减速反映更灵敏。
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PIONEER IN THE AUTOMOTIVE AFTERMARKET
电控技术在发动机上运用的优点
改善发动机的启动性能:电控系统能根据发 动机温度变化,对进气量和供油量进行精确 控制,从而保证发动机顺利启动和平稳经过 暖机过程,可明显改善发动机的低温启动性 能和热机运转性能。