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第五章汽油机辅助电控系统 第一节怠速控制 ISC 怠速转速过高 会增加燃油消耗量 因此 怠速转速应尽可能低 但考虑到减少有害物的排放 怠速转速又不能过低 另外 考虑所有怠速使用条件下 如冷车运转与电器负荷 空调装置 自动变速器 动力转向伺服机构的接入等情况 它们都会引起怠速转速的变化 使发动机怠速不稳甚至会引起熄火现象 怠速时 节气门处于关闭状态 空气通过节气门缝隙及旁通节气门的怠速调节通道进入发动机 由空气流量计 或进气歧管压力传感器 检测该进气量 并根据转速及其它修正信号控制喷油量 使转矩与发动机本身内部阻力矩相平衡 保证发动机在怠速下稳定运转 当发动机的内部阻力矩发生变化时 怠速运转转速将会发生变化 发动机怠速控制装置的功能就是自动维持发动机怠速稳定运转 怠速控制 ISC 是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的 怠速控制系统组件和功能 怠速控制原理 ECU根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较 根据比较得出的差值 确定相当于目标转速的控制量 去驱动控制空气量的执行机构 使怠速转速保持在目标转速附近 怠速控制执行机构 1 节气门直动式 节气门直动式怠速控制装置是通过控制节气门开启程度 调节空气流通的面积 达到控制进气量 实现怠速控制的 2 旁通空气式 1 步进电动机式 为了控制发动机怠速运转的速度 根据来自发动机ECU的信号 怠速控制阀增加或减少流过节气门旁通通道的空气量 2 占空比控制型 ACV 由发动机ECU信号控制的电流通过占空比控制阀 线圈被励磁 怠速控制阀移动 这就改变了阀与阀体之间的间隙 从而控制怠速的转速 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贮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 3 旋转电磁阀式 由发动机ECU信号控制的电流通过线圈 使线圈励磁 线圈将阀打开 从而增加怠速约100r min 快怠速转速由其它空气阀控制 4 开关控制型 VSV 第二节排放控制 汽车发动机作为一个大气污染源 应该采取各种有效措施予以治理和改造 现代汽车采取了多种排放控制措施来减少汽车的排气污染 如三元催化转换 废气再循环 EGR 活性碳罐蒸发控制系统等 一 闭环控制 在发动机开环控制过程中 ECU只是根据转速 进气量 进气压力 冷却液温度等信号确定喷油量 即控制混合气空燃比 由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率较高 因此必须将空燃比比较精确地控制在14 7 1附近 二 废气再循环控制 EGR 废气再循环简称为EGR ExhaustGasRecirculation 系统 是目前用于降低NOX排放的一种有效措施 它是将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧 从而实现再循环 并对送入进气系统的排气进行最佳的控制 EGR系统净化NOx的基本原理是 排气中的主要成分是CO2 H2O和N2等 这三种气体的热容量较高 当新混合气和部分排气混合后 热容量也随之增大 在进行相同发热量的燃烧时 与不混合时相比 可使燃烧温度下降 这样就抑制NOX生成 因为NOx主要是在高温富氧的条件下生成的 但是过度的废气再循环 使混合气的着火性能和发动机输出功率下降 将会影响发动机的正常运行 特别是在怠速 低转速小负荷及发动机处于冷态运行时 再循环的废气将会明显降低发动机的性能 因此应根据发动机结构 工况及工作条件的变化自动调整参与再循环的废气量 并选择NOx排放量多的发动机运转范围 进行适量的EGR控制 通常 EGR的控制指标采用EGR率表示 其定义如下EGR率 EGR气体流量 吸入空气量 EGR气体流量 100 在发动机工作时 ECU根据各传感器 如曲轴位置传感器 冷却液温度传感器 节气门位置传感器 点火开关等送来的信号 确定发动机目前在哪一种工况下工作 以输出指令 控制废气再循环电磁阀打开或关闭 从而控制废气再循环控制阀打开或关闭 使废气再循环进行或停止 可变EGR率废气再循环控制的工作原理是 根据发动机台架试验确定的EGR率与发动机转速 进气量的对应关系 将有关数据存入发动机ECU内的ROM中 发动机工作时 ECU根据各种传感器送来的信号 确定发动机在哪一种工况工作 经过查表和计算修正 输出适当的指令 控制电磁阀的开度 以调节废气再循环的EGR率 新鲜空气经节气门进入稳压箱 发动机排气中的一部分 还流废气 经控制阀进入稳压箱 稳压箱中设置有EGR率传感器 它对稳压箱中新鲜空气与废气所形成的混合气中的氧气浓度不断地进行检测 并将检测结果输入ECU ECU经过分析计算后向控制阀输出控制信息 不断地调整EGR率 使废气再循环的EGR率时刻在ECU的控制下保持在理想状态 从而有效地减少NOX的排放量 三 二次空气吸入 AS 和二次空气喷射 AI 当ECU起动时 VSV将进气歧管负压引入ASV膜片室 使空气泵排出的空气 经过单向阀喷入气缸盖的排气孔 如果供应VSV的电流停止 大气压状态下的空气就进入ASV的膜片室 通往二次空气喷射排气孔的通道关闭 于是排出的空气推压ASV内的弹簧 从消声器排出车外 三 活性碳罐蒸发污染控制 油箱的汽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