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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,授人以鱼不如授人以渔,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章,汽油机辅助控制系统,1三元催化转换器的功能,利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。,2三元催化转换器的构造4-1,三元催化剂一般为铂或钯与铑的混合物。,3影响三元催化转换器转换效率的因素,影响最大的是混合气的浓度和排气温度。,只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最正确，一般都装有氧 传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反响控制。,此外，发动机的排气温度过高815以上，TWC转换效率将明显下降。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,4.1.1 三元催化转换器与空燃比反响控制系统(4-0-1)4-0,4氧传感器4-2，,4-2-1,1氧化锆氧传感器,在敏感元件氧化锆的内外外表覆盖一层铂，外侧与大气相同。,在400以上的高温时，假设氧化锆内外外表处的气体中的氧的浓度有很大差异，在铂电极之间将会产生电压。当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低接近0V，反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高约为1V。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变，如以下图。,2氧化钛氧传感器,主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,4.1.1 三元催化转换器与空燃比反响控制系统,4氧传感器4-2，,4-2-1,4.1 汽油机排放控制系统及检修,4.1.1 三元催化转换器与空燃比反响控制系统,3氧传感器控制电路,日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,4.1.1 三元催化转换器与空燃比反响控制系统,1EGR控制系统功能,将适当的废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低气缸的最高温度，以减少NOx的排放量。,种类：开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。,2开环控制EGR系统,如图，主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,废气在循环控制系统EGR(4-3-1),3闭环控制EGR系统,闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反响控制信号，其控制精度更高。,与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控制原理，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成电信号送给ECU，ECU根据此反响信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持在最正确值。,4EGR控制系统的检修,1一般检查：拆下EGR阀上的真空软管，发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力；发动机温度到达正常工作温度后，怠速时检查结果应与冷机时相同，假设转速提高到2500 r/min左右，拆下真空软管，发动机转速有明显提高。,2EGR电磁阀的检查：冷态测量电磁阀电阻应为3339。电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气应畅通，从滤网处吹应不通；接上蓄电池电压时，应相反。,3EGR阀的检查：如图，用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15KPa的真空度，EGR阀应能开启，不施加真空度，EGR阀应能完全关闭。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,废气在循环控制系统EGR(4-3),1EVAP控制系统功能,收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止造成污染。同时，根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。,2EVAP控制系统的组成与工作原理,如图，油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,4.1.3 汽油蒸气排放EVAP控制系统,3EVAP控制系统的检测,1一般维护：检查管路有无破损或漏气，碳罐壳体有无裂纹，每行驶,20000应更换活性碳罐底部的进气滤心。,2真空控制阀的检查：拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5KPa真空度时，从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通，不施加真空度时，吹入空气那么不通。,3电磁阀的检查：拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定的真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，假设接蓄电池电压，真空度应释放。测量电磁阀两端子间电阻应为3644。,4.1 汽油机排放控制系统及检修,4.1.3 汽油蒸气排放EVAP控制系统,谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。,1压力波的产生,当气体高速流向进气门时，如进气门突然关闭，进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体被压缩，压力上升。当气体的惯性过后，被压缩的气体开始膨胀，向进气气流相反方向流动，压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。,2压力波的利用方法,一般而言，进气管长度长时，压力波长，可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时，压力波波长短，可使发动机高速区功率增大。,4.2 汽油机进气控制系统及检修,4.2.1 谐波增压控制系统ACIS,3波长可变的谐波进气增压控制系统,丰田皇冠车型2JZGE发动机采用在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀，以实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾低速和高速的进气增压效果。,系统工作原理如图，ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长，压力波长大，以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时，ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道翻开，真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片，从而将进气增压控制阀翻开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离，使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。,4.2 汽油机进气控制系统及检修,4.2.1 谐波增压控制系统ACIS,功用：根据发动机不同的负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。,工作原理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭，进气通道变小，发动机输出小功率。当发动机负荷增大时，ECU根据转速、温度、空气流量信号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀翻开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀翻开，进气通道变大，发动机输出大的扭矩和功率。,维修时主要检查真空罐、真空气室、和真空管路有无漏气，真空电磁阀电路有无短路或断路。,4.2,汽油机进气控制系统及检修,4.2.2,动力阀控制系统,1可变进气系统的要求,自然进气的汽油发动机，利用可变进气系统到达提上下、中转速及高转速时的转矩。,2可变进气系统的种类,1)可变进气歧管长度与断面积式,2)可变进气道式,4.2,汽油机进气控制系统及检修,4.2.3,可变进气系统,(4-1),1,可变气门正时(与举升)系统,的要求,要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。,2,可变气门正时(与举升)系统种类：,VTC:,改变进气门的气门正时。,VANOS:,改变气门正时与气门重叠角度,VVT-I:,改变气门正时与气门重叠角度,VTEC:,改变气门之举升时，气门正时与气,门重叠角度随之改变。,4.2,汽油机进气控制系统及检修,可变气门正时(与举升)系统,(4-2),电控节气门系统,1电控节气门系统的功能,1非线性控制,2怠速控制,3减小换档冲击控制,4驱动力控制TRC,5稳定性控制VSC,6巡航控制,2电控节气门系统结构与工作原理,结构如下图，为LS400轿车节气门电控系统。,4.2,汽油机进气控制系统及检修,4.2.4,电控节气门系统,一增压控制系统功能,根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以到达控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。,二废气涡轮增压原理,当ECU检测到进气压力在0.098MPa以下时，受ECU控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭。此时涡轮增压器出口引入的压力空气，经释压阀进入驱动空气室，克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道翻开，同时将排气旁通道口关闭，此时废气流经涡轮室使增压器工作。当ECU检测到的进气压力高于0.098MPa时，ECU将释压电磁阀的搭铁回路接通，释压电磁阀翻开，通往驱动器室的压力空气被切断，在气室弹簧弹力的作用下，驱动切换阀，关闭进入涡轮室的通道，同时将排气旁通道口翻开，废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作，进气压力下降，只到进气压力降至规定的压力时，ECU又将释压阀关闭，切换阀又将进入涡轮室的通道口翻开，废气涡轮增压器又开始工作。,4.2,汽油机进气控制系统及检修,4.2.5,废气涡轮增压控制,4.2,汽油机进气控制系统及检修,4.2.5,废气涡轮增压控制,1通过自诊断测试判断电控系有无故障，有故障时，指示灯发出警报，并将故障码存储。,2在维修时，通过一定操作程序可将故障码调出，进行有针对性的检查。,3当传感器或其电路发生故障时，自动起动失效保护功能。,4当发生故障导致车辆无法行驶时，自动起动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。,4.3,故障自诊断功能,4.3.1,故障自诊断系统的功能,1、传感器的故障自诊断,系统正常工作进，传感器输送给ECU的各种信号的电平都是在规定范围内变化，当某一电路出现超出规定范围的信号，或ECU在一段时间里收不到某一传感器的输入信号，或输入信号在一段时间内不发生变化时，故障自诊断功能就判定为该电路信号出现故障。如水温传感器THW正常工作时，其输出电压信号在 0.14.8V范围内变化。如果水温传感器输出电压低于0.1V相当于水温高于139或高于4.8V相当于水温低于-50时，ECU即判断为故障信号，并将设定的故障并存入存储器内.,发动机工作中，如果偶然出现一次不正常信号，ECU自诊断不会判断为故障。只有当不正常信号持续一定时间或屡次出现时，ECU才能判定为故障。如发动机转速在1000r/min时，转速信号Ne信号丧失34个脉冲信号，ECU不会判定为转速信号故障，“检查发动机警示灯也不会亮，转速信号的故障码也不会存入存储器内。,4.3,故障自诊断功能,4.3.2,自诊断系统工作原理,2、执行器的故障自诊断,对执行器的故障进行诊断，一般需增加专用电路来监测。丰田汽车电子控制点火系统中点火器有的车型将点火器与ECU做成一件的故障自诊断电路中，其中IGT为点火信号，IGF为点火监控信号。当点火电路中控制点火线圈一次线圈通断的功率三极管不能正常工作时，点火监控电路就不能得到功率三极管正常工作不断地交替导通和截止的信号，它就不能把点火监控信号IGF反响给ECU。ECU只要收不到该反响信号，就判定点火系统发生故障。与此同时，ECU立即切断喷油脉冲信号，使喷油器停止喷射燃油。,如果由于某种原因，偶尔出现一次不正常信号，如上所述，ECU并不会判定为故障。一般，需点火器6次没有点火监控信号反响给ECU，才判定点火系统发生故障。,4.3,故障自诊断功能,4.3.2,自诊断系统工作原理,3、配线电路的故障自诊断,故障信号的出现不只是与传感器或执行本身发生故障有关，而且还与相应的配线电路故障有关。当水温传感器与ECU间的配线开路时，其输出的电压信号就会高于4.8V，ECU也会判定为水温传感器故障。同理，当水温传感器与ECU之间的配线短路搭铁时，其输出的电压信号就会低于0.1V，ECU也会判定为水温传感器发生故障。,4.3,故障自诊断功能,4.3.2,自诊断系统工作原理,1连续诊断方式。在车辆正常运行工况，ECU自动地、连续地执行
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