第十一章 发动机辅助控制系统

,*,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,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,第十一章 发动机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,1,、怠速控制系统组成,怠速控制系统的组成如图,11-1,所示，由各种传感器、信号控制开关、电子控制器、怠速控制阀和节气门旁通空气道等组成。,第十一章 发动机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,2,、怠速控制的实质,怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和电器负荷变化控制。怠速控制的实质是控制怠速时的充气量（进气量）。,3,、怠速控制过程,第十一章 发动机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,4,、怠速控制电路与控制内容,采用步进电机式怠速控制阀的怠速控制线路如图,11-4,所示。,第十一章 发动机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,5,、控制阀的检修,（,1,）步进电动机型怠速控制阀的检修,第十一章 发动机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,5,、控制阀的检修,（,2,）旋转电磁阀型怠速控制阀的检修,旋转电磁阀型怠速控制阀电路（日本丰田,PREVIA,轿车）如图,11-6,所示。,第十一章 发动机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,5,、控制阀的检修,（,3,）占空比控制电磁阀型怠速控制阀的检修,点空比控制电磁阀型怠速控制阀电路（日本本田轿车）如图,11-7,所示，,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,一、动力阀进气控制系统,动力阀控制系统的功能：,控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,二、谐波进气增压控制系统（,ACIS,）,谐波进气增压系统也称之为进气惯性增压系统，如图,11-9,所示。,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,二、谐波进气增压控制系统（,ACIS,）,谐波进气增压系统控制原理如图,11-10,所示,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,三、可变配气相位控制系统（,VTEC,）,1,、对配气相位的要求,配气相位是指用曲轴转角来表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，主要包括进气门提前开启角、进气门迟后关闭角、排气门提前开启角、排气门迟后关闭角等。,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,三、可变配气相位控制系统（,VTEC,）,2,、,VTEC,机构的组成,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,三、可变配气相位控制系统（,VTEC,）,3,、,VTEC,机构工作原理,可变配气相应控制系统的功能：,根据发动机转速、负荷等变化来控制,VTEC,机构工作，改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮，以调整进气口的配气相位及升程，并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。,发动机低速运转时：,电磁阀不通电使油道关闭；三个摇臂彼此分离，配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮驱动。,发动机高速运转时：,电脑向,VTEC,电磁阀供电，使电磁阀开启；三个摇臂成为一个同步工作的组合摇臂；两个进气门同步工作；进气门配气相位和升程与发动机低速时相比，气门的升程、提前开启和迟后关闭角度均增大。,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,三、可变配气相位控制系统（,VTEC,）,4,、,VTEC,系统电路,第十一章 发动机辅助控制系统,第二节 进气控制系统,三、可变配气相位控制系统（,VTEC,）,5,、,VTEC,系统的检修,在维修时，拆下,VTEC,电磁阀总成后，检查电磁阀滤清器，若滤清器有堵塞现象，应更换滤清器和发动机润滑油。电磁阀密封垫，一经拆下，必须更换新件。拆开,VTEC,电磁阀，用手指检查阀的运动是否自如，若有发卡现象，应更换电磁阀。,在使用中，本田车系若有故障码,21,，说明,VTEC,电磁阀或其电路有故障。,第十一章 发动机辅助控制系统,第三节 增压控制系统,增压控制系统的功能是：,根据发动机进气压力的大小，控制增压装置的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。,增压装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型；目前多采用废气涡轮增压。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,针对汽车污染源和各种污染物的产生机理，近年来，在汽车尤其是轿车上装用了多种排放控制系统，主要包括：,曲轴箱强制通风（,PCV,）系统、汽油蒸气排放（,EVAP,）控制系统、废气再循环（,EGR,）系统、三元催化转换（,TWC,）系统、二次空气供给系统和热空气供给系统等。随着电控技术的发展，在高级轿车上，部分排放控制系统（如,EVAP,系统、,EGR,系统、,TWC,系统、二次空气供给系统）也采用了,ECU,控制。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,一、汽油蒸气排放（,EVAP,）控制系统,1,、,EVAP,控制系统的功能,EVAP,控制系统的功能：,收集汽油箱和浮子室（化油器式汽油机）内蒸发的汽油蒸气，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入大气而造成污染。同时，还必须根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸汽量。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,一、汽油蒸气排放（,EVAP,）控制系统,2,、,EVAP,控制系统的组成与工作原理,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,一、汽油蒸气排放（,EVAP,）控制系统,3,、,EVAP,控制系统的检修,一般维护,真空控制阀的检查,如图,11-18,所示,电磁阀的检查,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,二、废气再循环（,EGR,）控制系,1,、,EGR,控制系统的功能,目前采用,ECU,控制的,EGR,系统主要有两种类型：开环控制,EGR,系统和闭环控制,EGR,系统。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,二、废气再循环（,EGR,）控制系,2,、开环控制,EGR,系统,开环控制,EGR,系统如图,11-20,所示，主要由,EGR,阀和,EGR,电磁阀等组成。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,二、废气再循环（,EGR,）控制系,3,、闭环控制,EGR,系统,用,EGR,率作为反馈信号的闭环控制,EGR,系统中，,ECU,根据,EGR,率传感器信号对,EGR,电磁阀实行反馈控制，,其控制原理如图,11-21,所示。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,三、三元催化转换器（,TWC,）与空燃比反馈控制系统,1,、,TWC的功能,三元催化转换器安装在排气管中部，其功能是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,、,TWC的功能,三元催化转换器一般为整体不可拆卸式。日本丰田凌志,LS400,轿车三元催化转换装置如图,11-22,所示。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,三、三元催化转换器（,TWC,）与空燃比反馈控制系统,3,、影响,TWC,转换效率的因素,TWC,的转换效率与混合气浓度的关系如图,11-23,所示。只有在标准的理论空燃比,14.7:1,附近，,对废气中三种有害气体（碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物）的转换效率均比较高。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,三、三元催化转换器（,TWC,）与空燃比反馈控制系统,4,、氧传感器控制电路,如图,11-25,所示为日本丰田凌志,LS400,轿车氧传感器控制电路动。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,四、二次空气供给系统,1,、二次空气供给系统的功能,二次空气供给系统的功能：,在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化，从而降低一氧化碳和碳氢化合物的排放量，同时加快三元催化转换器的升温。,第十一章 发动机辅助控制系统,第四节 排放控制系统,四、二次空气供给系统,2,、二次空气供给系统的组成与工作原理,第十一章 发动机辅助控制系统,第五节 故障自诊断系统,1,、故障自诊系统的功能,通过自诊断测试判断电控系统有无故障，当出现故障时，点亮故障指示灯发出报警信号，并将诊断结果以代码（故障码）的形式进行存储。但自诊断系统对所设故障码以外的故障无能为力，特别是机械装置、真空装置等，自诊断系统无法对其进行监测，对这些装置的故障还应采取传统的检测诊断方法。,在维修时，通过一定的操作程序可将故障码调出，以便维修人员迅速、准确地确定故障的性质和部位，有针对性地检查有关元件、线路，排除故障。故障排除后，还应能将存储的故障码清除，以便于自诊断系统进行新的自诊断测试；如不将旧的故障码清除掉，可能会给下一次维修带来不必要的麻烦。,当传感器或其电路发生故障时，自动启动失效保护功能，以保证发动机能继续运转，或强制中断燃油喷射使发动机停止运转。,当发生故障导致车辆无法行驶时，自动启动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。,第十一章 发动机辅助控制系统,第五节 故障自诊断系统,2,、自诊断系统工作原理,（,1,）传感器故障自诊断原理,第十一章 发动机辅助控制系统,第五节 故障自诊断系统,2,、自诊断系统工作原理,（,2,）执行元件故障自诊断原理,电控系统的执行元件一般只接收,ECU,的执令信号，所以在没有反馈信号的开环控制系统中，执行元件或其电路是否有故障，自诊断系统只能根据,ECU,输出的执令信号来判断，其自诊断原理与传感器类似。,带有反馈信号的闭环控制系统（如点火控制系统、爆燃控制系统等）工作时，自诊断系统还可根据反馈信号判别故障。这类系统出现故障，有些会导致电控系统停止工作。,第十一章 发动机辅助控制系统,第六节 实效保护系统,1,、实效保护系统的功能,失效保护系统的组成主要是,ECU,内的部分软件，所以也可称之为失效保护功能。,失效保护系统的功能：,在电控系统中，当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障（即失效）时，由自诊断系统启动而进入工作状态，给,ECU,提供设定的标准信号来替代故障信号，以保持控制系统继续工作，确保发动机仍能继续运转。此外，当个别重要的信号传感器或其电路发生故障时，有可能危及发动机安全运转，失效保护系统则会使,ECU,立即采取强制措施，切断燃油喷射，使发动机停止运转，确保车辆安全。,第十一章 发动机辅助控制系统,第六节 实效保护系统,2,、实效保护系统设定的标准信号,失效保护系统的组成主要是,ECU,内的部分软件，所以也可称之为失效保护功能。,冷却液温度信号,进气温度传感器信号,点火确认信号,节气门位置传感器信号,点火提前角,凸轮轴位置传感器信号,空气流量计信号,进气管绝对压力传感器信号,第十一章 发动机辅助控制系统,第七节 应急备用系统,1,、应急备用系统的功能,应急备用系统的功能由,ECU,内的备用,IC,（集成电路）来完成，也可称之为应急备用功能。,当自诊断系统判定发生下列