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汽油机辅助控制系统-复习小结发动机废气排放中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物是3种有害污染物，其中一氧化碳和碳氢化合物是不完全燃烧的产物，氮氧化合物是极端高温下的产物。解决汽车排放净化的措施可分为以在发动机燃烧室燃烧后从排气管排出的废气作为控制对象的净化措施（如三元催化系统、废气再循环控制系统、二次空气喷射系统）和以曲轴箱气体排放及蒸发排放作为控制对象的净化措施（曲轴箱强制通风系统、燃油蒸发控制系统）。曲轴箱强制通风（PCV）系统可以将曲轴箱内的窜气引入发动机进气系统中，从而改善车辆的操作性能，减少空气污染，并改善燃油经济性。燃油蒸发（EVAP）控制系统将来自燃油箱的燃油蒸气保存在炭罐内直到发动机的某个特定工况出现为止。当这个工况出现时，炭罐内的燃油蒸气被导入进气歧管内。废气再循环（EGR）系统把适量的废气重新引入进气系统，使其与新鲜混合气一起进入汽缸参加燃烧，实现了减少氮氧化合物排放的目的。二次空气喷射（AI）系统将一定量的新鲜空气引入排气管或三元催化转换器中，促使发动机排出废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步燃烧，从而降低有害物的排放量。进气惯性增压控制系统利用发动机工作时进气管道的进气动态效应来提高充气效率，达到增大发动机的扭矩和功率的目的。涡轮增压系统根据发动机的负荷来控制排气的流动路线，通过涡轮增压器对吸入的空气进行压缩，增大气体密度，从而增加每个进气行程进入燃烧室的空气量，增加循环供油量，提高升功率和升转矩，达到提高燃烧效率、提高整机使用经济性的目的。涡轮增压发动机需要结实的活塞、活塞环和更高质量的轴承，而且对于涡轮增压发动机来说，定期维护润滑和冷却系统是非常必要的。三元催化转换器作为一种机外废气净化装置，可以高效率地减少汽车尾气中的有害物，但由于其工作温度很高，使用和检修过程中需加以注意。氧传感器可以用来检测废气中氧气的含量，是实现汽油发动机空燃比反馈控制的重要环节。汽油机电控点火系统-复习小结本章介绍了汽油机对点火系统的基本要求，电控点火系统的主要特点、基本形式和工作原理；点火提前角和闭合角对汽油机性能及点火系性能的影响，最佳点火提前角和闭合角控制的方法；爆震检测方法、典型爆震传感器的基本构造和基本工作原理及爆震反馈控制。汽油机对点火系统的三个基本要求是：点火系统必须向火花塞电极提供足够高的击穿电压，火花塞电极间产生的火花必须具有足够的能量，在汽油机运行的大部分工况应始终具有较佳的点火提前角。传统点火系统和普通电子点火系以机械控制方式调整点火提前角，受控制方式及可控制的影响因素较少等方面的限制，传统点火系和普通电子点火系只能基本满足上述三个基本要求。电控点火系由于采用了计算机控制，利用各种传感器的输入信息，可以综合各种因素的影响结果，通过反馈控制修正，使上述三个要求得到很好的满足。电控点火系统的功能包括点火提前角控制、通电时间（闭合角）控制和爆震控制三个方面。按有无分电器，电控点火系可分为微机控制有分电器点火系统和微机控制无分电器点火系统两种形式。其中电控无分电器点火系统，按点火方式又分为同时点火方式点火系和独立点火方式点火系。电控无分电器点火系统由于取消了原来的机械式分电机构，不仅提高了汽油机的结构紧凑性，而且减少了点火能量的损失，现代电控汽油机普遍采用这种点火系统。点火提前角对汽油机的动力性、经济性和排放性具有重要的影响，使汽油机运转时始终具有最佳的实际点火提前角，可以最大限度地发挥汽油机的潜能，使汽油机的综合性能达到最佳。闭合角对点火系最高击穿电压和点火能量具有重要影响，合适的闭合角是点火系可靠工作的必要条件。电控点火系的点火提前角控制，分为起动时的点火提前角控制和起动后的点火提前角控制两种控制方式。汽油机起动时，电控点火系按固定点火提前角点火，不实行最佳点火提前角控制。汽油机起动后，电控点火系实行最佳点火提前角控制，最佳点火提前角是点火提前角脉谱图提供的基本点火提前角、不同工况和状态下修正点火提前角和爆震反馈修正的综合结果。对于闭合角控制，电控点火系根据闭合角控制脉谱图，确定不同转速和蓄电池电压下点火线圈初级通电时间。检测汽油机爆震通常可以通过检测气缸压力、检测燃烧噪声和检测发动机振动等方法，分析判断汽油机是否发生爆震，现代电控汽油机普遍采用发动机振动检测方法。目前应用比较普遍的爆震传感器按检测原理可分为共振型和非共振型两种类型，比较典型的有共振型压电式爆震传感器和非共振型压电式爆震传感器。在共振型压电式爆震传感器中的振荡片的自振频率和被检汽油机爆震时的振动频率相同，汽油机爆震时，振荡片的振幅达到最大，是压电元件产生最大的变形，并产生很高的电压输出，ECU通过把压电元件的输出电压与预先设定的限值比较，来判读汽油机是否发生爆震。在非共振型压电式爆震传感器中，配重随机体一起振动产生的惯性力作用在压电元件上，使压电元件输出与机体振动规律相同的电压信号，ECU通过滤波器把爆震信号从中分离出来，对汽油机是否发生爆震作出判断。在需要实行爆震反馈控制的运行工况，ECU首先对爆震传感器的输入信号判读，然后根据判读结果修正点火提前角。当汽油机发生爆震时，ECU将减少点火提前角，反之则增大点火提前角。电控点火系统对爆震的反馈控制是一个周而复始连续不断的过程，通过爆震反馈控制，可以使实际点火提前角比较接近理想最佳点火提前角，从而使汽油机的动力性、经济性和有害物的排放达到较佳的水平。电控汽油喷射系统-复习小结本章介绍了电控汽油喷射系统的控制原则和系统构成，各组成系统的主要组成部件及传感器的作用、一般结构及工作原理，汽油喷射的控制过程、控制及修正方法。现代电控汽油喷射系统都遵循以空气流量和发动机转速为基本控制参数，以控制单元（ECU）为控制核心，以喷油器为控制对象的控制原则。电控汽油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电控系统三个子系统构成。与化油器汽车相比，电控汽油喷射系统的空气供给系统所特有的组成部件有空气量计量装置、节气门体和节气门位置传感器。空气量计量装置用来直接测量或间接测量发动机吸入的空气量。直接测量方式所使用的空气流量计有翼片式空气流量计、卡门漩涡式空气流量计、热线式空气流量计和热膜式空气流量计。间接测量方式中的速度密度测量方式大多采用半导体压敏电阻式压力传感器。翼片式空气流量计是根据使测量翼片保持任一开度，所需要的作用力与空气流速具有对应关系的原理制成的空气流量计。卡门漩涡式空气流量计是利用空气流过卡门漩涡发生器时，气流在卡门漩涡发生器侧后交替产生的漩涡个数与空气的流速有关的原理制成的空气流量计。热线式和热膜式空气流量计都是利用空气流过发热的热线或热膜，所带走的热量与流过热线或热膜的空气质量有关这一原理制成的空气流量计。半导体压敏电阻式压力传感器是利用压敏电阻构成的测量电桥，把进气歧管压力变化转换为电阻变化的原理制成的压力测量装置。节气门体和节气门位置传感器的作用是调整发动机输出功率和检测发动机的负荷大小。节气门体由节气门和怠速旁通气道等组成，节气门用来调节发动机的进气量，是发动机的输出功率和外载荷相平衡。怠速旁通气道为发动机怠速工况提供所需的空气（对于采用怠速旁通气道的怠速系统）。节气门位置传感器按输出信号类型可分为线性输出型和开关输出型两种形式。线性输出型节气门位置传感器，输出电压与节气门的开度成线性关系。开关输出型节气门位置传感器以怠速触点和大负荷触点的开（ON）、关(OFF)的组合表示节气门三个重要的位置，怠速触点ON、大负荷触点OFF表示怠速工况，怠速触点OFF、大负荷触点OFF表示中小负荷工况，怠速触点OFF、大负荷触点ON表示大负荷工况。与化油器式汽油机相比，电控汽油喷射系统的燃油供给系统所特有的组成部件有电动汽油泵、压力调节器、喷油器等。电动汽油泵的作用是将汽油从油箱中吸出，加压后通过燃油管道输送到喷油器。按电动汽油泵的布置位置分为外装式电动汽油泵和内装式电动汽油泵两种类型。外装式电动汽油泵可以布置在油箱到燃油分配管之间油路上的任意适当位置，外装式电动汽油泵大多采用滚柱泵。内装式电动汽油泵布置在油箱内，单级内装式电动汽油泵的油泵大多采用涡轮泵，双级内装式电动汽油泵的油泵采用侧槽泵和转子泵的组合或侧槽泵和涡轮泵的组合。油泵运转控制电路有ECU控制的油泵控制电路、油泵开关控制的控制电路、具有转速控制的油泵控制电路三种方式。压力调节器的作用是保持燃油分配管内油压和进气歧管内空气压力的差值恒定，是喷油量与喷油时间唯一对应。压力差值的范围一般为0.250.30MPa。电磁喷油器的作用是把雾化良好的汽油喷入进气管或进气道。按喷射位置要求分为多点喷油器和单点喷油器两种类型。多点电磁喷油器用于多点汽油喷射系统。按喷孔的结构分为轴针式喷油器和孔式喷油器。轴针式喷油器的针阀前端有一段轴针，轴针露出喷孔，具有喷孔不易堵塞的优点，但动态响应特性较差。孔式喷油器具有雾化质量好的优点，但存在喷孔易堵塞的不足。按喷油器电磁线圈的电阻分为高阻喷油器和低阻喷油器两种型。高阻喷油器电磁线圈的电阻为1217，高阻喷油器具有控制电路简单的优点，但存在动态响应特性较差的缺点。高阻喷油器只能采用电压驱动方式。低阻喷油器电磁线圈的电阻为0.63，低阻喷油器具有动态响应特性好的优点，但也存在控制电路较复杂的不足。低阻喷油器既可以采用电压驱动方式，也可采用电流驱动方式。球阀式单点喷油器因具有加工工艺好，动态响应速度快的优点，在单点汽油喷射系统中得到广泛应用。曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器是电控系统计算发动机转速、曲轴转角、基准气缸工作行程和活塞位置判别的传感器。现代电控汽油机中使用的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器按信号产生的原理可分为电磁感应式、霍尔效应式和光电感应式三种类型。在具体应用中，曲轴位置和凸轮轴位置传感器可以用同一种类型的传感器，也可以用两种类型的组合。曲轴位置采用电磁感应式传感器、凸轮轴位置采用霍尔效应式传感器，是现代电控汽油机使用最广泛的一种组合形式。温度传感器是电控系统获得进气温度、冷却水温度等温度信息的唯一来源。这些温度信息是发动机吸入空气质量换算(对D-Jetronic系统)、喷油持续时间修正和点火正时修正的重要依据。现代电控汽油机中普遍采用半导体热敏电阻式温度传感器，这种温度传感器具有响应快、热惯性小、体积小等优点，但也存在线性较差的缺点。开关信号是向电控系统提供发动机起动信息、自动变速器挡位和空调压缩机工作与否等状态信息，这些信息不是由专门的传感器提供，而直接由它们的控制开关在闭合或断开的同时向ECU传输相关信号。与电控系统的控制决策有关的开关信号有发动机起动信号、怠速时空调压缩机电磁离合器接合信号、空档起动信号和动力转向接入信号灯等。电控单元是电控系统的核心，电控单元主要由输入回路、A/D转换器、微型计算机和输出回路四部分组成。输入回路的作用是对各种传感器的输入信号进行光顺、波形转换和电平转换等预处理。A/D转换器的作用是把模拟输入信号转换成数字信号。微型计算机的作用是对各种传感器的输入信息进行计算、比较和逻辑判断等运算处理，然后把运算结果储存或者发出控制指令。输出回路的作用是把微机发出的控制指令转化为能够驱动执行器工作的输出信号。汽油喷射控制包括喷油正时控制、喷油持续时间（喷油量）控制和断油控制三项控制内容。喷油正时控制分为同步喷射和异步喷射两种喷射正时控制方式。同步喷射的开始时刻由曲轴转角位置决定，在发动机运转过程中同步喷射始终在进行。异步喷射的开始时刻与曲轴转角位置无关，只取决于是否存在需要进行异步喷射的工况，异步喷射是一种临时性、补偿性的喷射，是对同步喷射的补充。喷油持续时间（喷油量）控制分为起动时的喷油持续时间控制和起动后的喷油持续时间控制两种控制方式。发动机起动时，ECU根据发动机冷却水温度确定基本喷油持续时间，然后再根据进气温度和蓄电池电压等参数进行修正。对于高温下起动发动机，除了由冷却水温度确定基本喷油持续时间，再根据进气温度和蓄电池电压等参数进行修正外，ECU还根据冷却水温度是否超过设定值，决定是否进行增量修正。发动机起动后，ECU根据一个工作循环发动机吸入的空气质量和设定的目标空燃比，确定基本喷油持续时间。然后根据发动机的运行工况（如暖机工况、加减速工况、大负荷工况及高速工况等）和其他信息（如冷却水温度、氧传感器反馈信号、学习空燃比修正系数及无效喷油时间修正等），对基本喷油持续时间进行修正，得到实际的喷油持续时间。断油控制包括出现某种情况是停止喷油控制和情