第五章 汽车电子控制技术.ppt

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 TE1 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1000 3000r 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