发动机控制

概念定义

发动机控制是运用机械、液压、气压、电气等装置，对发动机运行实施调节的技术，属于机械学领域。其目的是使发动机在不同工况下按预定规律安全工作，并优化运行性能。发动机控制应用于汽车、航空等领域，控制系统的组成与调节对象随发动机类型而变化。

电子控制系统通常由传感器、电子控制组件（ECU）和执行机构组成。传感器提供发动机运行状态信息，电子控制组件处理信息并形成控制指令，执行机构完成相应调节。采用闭环控制时，运行状态信息反馈至控制系统，形成监测、计算与执行相衔接的调节过程。

汽车发动机电控技术采用的控制理论包括PID控制、最优控制和模糊控制；具体技术模块包括电控汽油喷射、电子点火和怠速控制。航空发动机全权限数字电子控制系统则通过闭环控制，调节燃油流量、导叶角度等参数。

汽车发动机电子控制以传感器、ECU与执行机构为基本构成。电控汽油喷射模块承担汽油喷射调节，电子点火模块承担点火控制，怠速控制模块用于怠速工况下的运行调节。这些模块分别面向发动机运行中的不同控制任务，共同构成汽车发动机电控技术的主要内容。

航空发动机控制系统以全权限数字电子控制（FADEC）为核心。FADEC由控制计算机子系统、燃油与作动子系统、传感器子系统及电气子系统构成。控制计算机与传感器、燃油及作动装置配合，实现对发动机运行参数的调节。CFM56的双通道系统是全权限数字电子控制的应用实例。

发动机控制技术的发展可分为液压机械控制、液压机械与电子监控结合、全权限数字电子控制，以及智能分布式控制四个阶段。液压机械控制采用杠杆、凸轮等机械结构；液压机械与电子监控结合的阶段，将电子监控引入控制体系；全权限数字电子控制进一步采用数字电子控制系统。

智能分布式控制通过发动机局域网，将智能传感器与执行机构整合进控制系统，以降低系统复杂度。其技术构成由集中式控制组件与外围装置的组合，向通过网络连接智能传感器和执行机构的形式演进。