《汽车电子控制技术》PPT课件

第五章第一节怠 速 控 制第二节排 放 控 制第三节进 气 控 制第四节其他辅助控制装置 第一节怠 速 控 制一、怠速控制系统的组成与控制原理二、怠速控制过程 一、怠速控制系统的组成与控制原理(一)怠速控制系统的组成(二)怠速控制原理(三)怠速控制执行机构 (一)怠速控制系统的组成表5-1怠速控制系统组件和功能 (二)怠速控制原理 图5-1怠速控制系统的组成1目标转速2比较器3控制量计算4执行元件驱动器5执行机构6怠速状态判别 (三)怠速控制执行机构1.节气门直动式2.旁通空气式 1.节气门直动式 图5-2节气门直动式执行机构1节气门操纵臂2执行机构3节气门体4喷油器5压力调节器6节气门7防转动六角孔8弹簧9直流电动机10减速齿轮111减速齿轮212传动轴13减速齿轮314进给丝杠 1.节气门直动式 图5-3步进电动机式怠速控制阀1阀座2阀轴3定子4轴承5进给丝杆6转子7阀心 2.旁通空气式(1)步进电动机式这种怠速控制阀安装在进气室或节气门阀体上。(2)占空比控制型(ACV)这种类型怠速控制阀的构造如图5-9所示。(3)旋转电磁阀式旋转电磁阀式怠速控制阀在实际运行时，ECU将检测到的怠速转速实际值与储存的设定目标值相比较，并随时校正送至怠速控制阀的驱动信号，以实现稳定的怠速运行。(4)开关控制型(VSV)这种类型怠速控制阀的构造如图5-13所示。 (1)步进电动机式 图5-4定子结构 (1)步进电动机式 图5-5定子爪极布置 (1)步进电动机式 图5-6相线绕组的控制电路 (1)步进电动机式 图5-7相线控制脉冲 (1)步进电动机式 图5-8步进原理 (2)占空比控制型(ACV) 图5-9占空比型怠速控制阀a)结构b)示意图c)与ECU连接1弹簧2磁化线圈3轴4阀5壳体6波纹管7传感器8进气总管9节气门 (2)占空比控制型(ACV) 图5-10占空比 (3)旋转电磁阀式 图5-11旋转电磁阀式怠速控制阀a)结构b)位置图c)工作原理1阀2双金属带3冷却水腔4阀体5线圈6永久磁铁7线圈8轴9旁通口10固定销11挡块12杆 (3)旋转电磁阀式 图5-12旋转电磁阀式怠速控制阀电路连接图a)控制电路b)占空比信号c)、d)工作原理 (4)开关控制型(VSV) 图5-13开关控制型1磁化线圈2开关阀 二、怠速控制过程1.步进电动机式2.占空比控制型(ACV)3.旋转电磁阀式4.开关控制型(VSV) 1.步进电动机式(1)起动设定发动机停机(没有Ne信号传至ECU)时，怠速控制阀就全开(至125级)以改善发动机再次起动时的起动性能。(2)起动控制由于怠速控制阀事先设定，起动中通过怠速控制阀的空气量是最大可能量。(3)暖机(快怠速)控制当冷却液温度升高时，怠速控制阀从起动中闭合的那一点继续逐渐闭合。(4)反馈控制怠速触点接通，车速低于预定值，冷却液温度约为80时，就进行反馈控制。(5)发动机转速变化估计控制空挡起动开关或空调器开关接通后，发动机负荷也立即改变。(6)电负荷怠速提高控制由于施加电负荷时，交流发电动机的发电能力增 加，发动机ECU将打开一定级数，使在端子“+B”或端子“IGSW”已有电压降时，或者在信号已施加在端子“LP”、端子“DFG”、或端子“ELS”上时，提高怠速转速。 1.步进电动机式(7)其他控制除了上述控制外，有些发动机还有其他控制形式。 1.步进电动机式 图5-14步进电动机怠速控制阀控制电路 图5-15起动控制 图5-16暖机控制 图5-17反馈控制 2.占空比控制型(ACV)(1)起动控制为在曲轴开始旋转时改善起动性能，当起动信号接通，使占空比怠速控制阀完全打开。(2)反馈控制除了起动控制、发动机转速变化估计控制及恒定占空比控制这些情况，ECU都改变“V-ISC”信号以保持怠速转速。(3)发动机转速变化估计控制空调器开关或空挡起动开关接通时，占空比改变。(4)恒定载荷控制当怠速触点断开或空调器开关接通时，ECU使占空比怠速控制阀保持在一固定开度。 2.占空比控制型(ACV) 图5-18占空比怠速控制阀控制电路 3.旋转电磁阀式(1)起动控制发动机起动时，怠速控制阀根据储存在ECU存储器的数据，按照发动机当时的运转情况打开，这就改善了起动性能。(2)暖机(快怠速)控制发动机起动后，ECU根据冷却液温度控制快怠速。(3)反馈控制发动机起动后，当反馈控制运作的所有条件都具备时，ECU就不断地将发动机的实际转速与储存在存储器中的目标怠速转速相比较。(4)发动机转速变化估计控制空挡起动开关、尾灯继电器或除雾器继电器或空调器开关接通后，发动机负荷也立刻改变。(5)其他控制除了上述控制外，还有减速缓冲器控制。 3.旋转电磁阀式 图5-19旋转电磁阀式怠速控制阀控制电路 4.开关控制型(VSV)1)当发动机曲轴正在旋转时，以及在起动后的瞬间。2)当怠速触点接通，发动机转速低于一预定的转速(视空挡起动开关信号而定)时。3)在怠速触点接通(自动变速器车辆)，从“P”或“N”位换至其他任何位后的几秒钟。4)尾灯控制开关接通。5)后窗除雾器开关接通。6)如检查端子“T”或“TE 1”连接至“E1”，则开关控制型怠速控制阀保持关断。 4.开关控制型(VSV) 图5-20开关控制型怠速控制阀控制电路 第二节排 放 控 制一、闭环控制二、废气再循环控制(EGR)三、二次空气吸入(AS)和二次空气喷射(AI)四、活性炭罐蒸发污染控制 一、闭环控制 图5-21三元催化转换装置的转换效率 二、废气再循环控制(EGR)1.普通电子式废气再循环(EGR)控制2.可变EGR率废气再循环的控制3.闭环控制式废气再循环 1.普通电子式废气再循环(EGR)控制 图5-22普通电子式EGR控制系统1废气再循环电磁阀2节气门开关3废气再循环控制阀4冷却液温度传感器5曲轴转角传感器6微机集中控制装置7起动信号 1.普通电子式废气再循环(EGR)控制表5-2排气再循环的控制过程 2.可变EGR率废气再循环的控制 图5-23可变EGR率废气再循环控制系统 3.闭环控制式废气再循环 图5-24闭环控制式废气再循环系统框图 三、二次空气吸入(AS)和二次空气喷射(AI)1.二次空气吸入(AS)2.二次空气喷射(AI) 1.二次空气吸入(AS)(1)在发动机冷态时(2)在减速时 1.二次空气吸入(AS) 图5-25二次空气喷射控制系统 (1)在发动机冷态时1)冷却液温度低于35。2)EFI功率加浓不运作。3)发动机转速低于预定值。 (2)在减速时1)冷却液温度高于35。2)节气门位置传感器IDL触点闭合(加速踏板完全松开)。3)发动机转速在约10003000r/min之间。 2.二次空气喷射(AI)二次空气喷射方法使用空气泵，迫使空气进入排气支管(空气泵通常用V带驱动)。这个方法能提供重新燃烧所需要的足够的空气。但是驱动空气泵便消耗了一部分发动机的输出功率。由于电子控制汽油喷射、三元催化净化器及其他这类设备研制成功，这个方法目前已经很少采用。 四、活性炭罐蒸发污染控制 图5-26活性炭罐蒸发污染控制装置图 第三节进 气 控 制一、进气涡流控制二、进气惯性增压控制系统(ACIS) 一、进气涡流控制 图5-27涡流控制阀系统 一、进气涡流控制 图5-28涡流控制阀安装位置图 二、进气惯性增压控制系统(ACIS)1.波长可变的谐波增压进气控制系统2. T-VIS(丰田可变进气系统) 1.波长可变的谐波增压进气控制系统 图5-29谐波增压进气控制工作原理图a)、b)总布置图c)打开VSV(进气增压阀关闭)d)关闭VSV(进气增压阀打开) 2. T-VIS(丰田可变进气系统) 图5-30丰田双气道可变进气系统原理图a)低转速时b)高转速时 2. T-VIS(丰田可变进气系统) 图5-31丰田可变进气控制系统原理图a)中低速工作时b)高转速工作时 第四节其他辅助控制装置一、正时控制二、断缸控制 一、正时控制1.丰田VVT-i发动机2.本田VTEC发动机 1.丰田VVT-i发动机 图5-32叶片式VVT-i控制器1弹簧2阀3柱塞4线圈 1.丰田VVT-i发动机 图5-33螺旋槽式VVT-i控制器1进气凸轮2VVT外壳3正时皮带轮4活塞5内齿轮6外齿轮7排气凸轮 2.本田VTEC发动机 图5-34VTEC发动机进气凸轮轴示意图a)低速时b)高速时 二、断缸控制 图5-35断缸控制方案a)部分负荷b)全负荷1空气2汽油3废气4接通点火的气缸