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文档简介

在任何情况下都能获得精确的空燃比混合气的各缸分配均匀性好汽车的加速性能好充气效率高良好的起动性能和减速减油或断油一、电控燃油喷射系统的优点第二章汽车发动机电子控制系统§2-1汽车发动机电子控制系统的组成与分类二、发动机电子控制系统的组成霍尔传感器(G40)

喷油器(N30-N33)活性碳罐空气流量计(G70)

活性炭罐电磁阀(N80)

ECU(J220)

氧传感器(G39)

水温传感器(G62)

节气门控制组件(J338)

2号爆震传感器(G66)转速传感器(G28)

进气温度传感器(G72)

点火线圈(N152)

1号爆震传感器(G61)

(1)按喷射方式分:类型燃料供给方式连续喷射方式(K型、KE型)在发动机运转期间,汽油连续不断地喷射到进气道内。间歇喷射方式(EFI型)在发动机运转期间,将汽油间歇喷入进气道内。同时喷射所有喷油器同时喷油、同时断油分组喷射将喷油器分成几组。同组喷油器同时喷油及断油顺序喷射各喷油器按发动机工作顺序喷油三、电控燃油喷射系统的类型(2)按进气量的计量方式分类(3)按喷射位置分类缸内直接喷射:喷油器装在气缸盖上,把燃油直接喷入气缸内。目前未全面推广。进气管喷射:燃油喷在进气管上。按喷油器数量不同,又分为:单点喷射系统:在节气门上方有一个中央喷射装置,用1~2个喷油器集中喷射。又称为节气门体喷射TBI或中央喷射CFI。多点喷射系统:每缸进气门处装有1个喷油器,由ECU控制喷油。单点喷射系统多点喷射系统开环控制系统:对发动机及控制系统的精度要求高,控制精度低。(无氧传感器)通过实验室确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入电脑,在发动机工作时,电脑根据系统中各传感器的输入信号,判断自身所处的运行工况,并计算出最佳喷油量。其精度直接依赖于所设定的基准数据和喷油器调整标定的精度。当使用工况超出预定范围时,不能实现最佳控制。闭环控制系统:装有氧传感器。可达到较高的空燃比控制精度。(有氧传感器)在系统中,发动机排气管上加装了氧传感器,根据排气中含氧量的变化,判断实际进入气缸的混合气空燃比,在通过电脑与设定的目标空燃比进行比较,并根据误差修正喷油量。空燃比控制精度较高。目前普遍采用开环和闭环相结合的控制方案。(4)按有无反馈信号分类四、电喷系统的组成与基本原理3个子系统组成:空气供给系统、燃油供给系统和控制系统。§2-2燃油供给系统本节主要内容:燃油供给系元件位置电动燃油泵燃油滤清器脉冲阻尼器燃油压力调节器一、燃油供给系统的组成及作用作用:供给喷油器一定压力的燃油,喷油器则根据电脑指令喷油。油箱电动燃油泵燃油滤清器压力调节器喷油器低压回油管燃油供给系统原理图燃油供给系统元件位置组成:电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器、油管等组成。燃油供给系统总体位置发动机上燃油供给系统元件的位置燃油供给系统示意图二、燃油供给系统工作原理三、各部件的结构及工作原理

1、电动燃油泵作用:

给EFI系统提供具有一定压力的燃油,电动燃油泵的电动机和燃油泵制成一体,密封在同一壳体内。分类:根据安装位置不同可分为:内置式:安装在油箱中,不易气阻,噪声小,应用较广。外置式:串连在油箱外面,噪声大,易气阻,应用较少。根据电动燃油泵的结构不同分为:涡轮式滚柱式转子式侧槽式叶轮涡轮式电动燃油泵的结构及工作原理组成:燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀(单向阀)、卸压阀等。泵壳体出油口进油口叶片滤清器叶轮前轴承电动机定子电动机转子单向出油阀卸压阀出油口

卸压阀作用:燃料压力达到4.5~6.0Kg/cm²以上时,阀门开启,释放一部分燃油,以防止燃油压力上升过高。

单向出油阀作用:阻止燃油倒流,保持系统内具有一定的残余压力,便于下次起动。防止气阻。燃油泵工作时燃油泵停止工作时2、燃油滤清器功用:滤清燃油中的杂质和水分,防止燃油系统堵塞,减小机件磨损,保证发动机正常工作。一般采用纸质滤心,每行驶20000~40000㎞或1到2年应更换,安装时应注意燃油流动方向的箭头,不能装反。入口出口滤芯3、脉动阻尼器作用:衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动,使燃油系统压力保持恒定。往燃油泵阀门弹簧膜片分配管缓冲器燃油滤清器压力调节器分配管喷油嘴发动机燃油箱燃油泵喷油嘴信号

脉动上流压力

脉动下流压力无缓冲器有缓冲器4、燃油压力调节器作用:调节燃油压力,使输油管内燃油压力与进气管内气体压力的差值保持恒定。使喷油器喷油量仅与喷油时间有关。燃油压力调节器构造燃油压力调节器工作原理燃油泵的就车检查丰田车系:用专用导线将诊断座上的+B和FP短接;其他车系:将蓄电池直接给燃油泵供电。打开点火开关,但不起动发动机。(KOEO模式,即KeyONEngineOFF)打开油箱盖,应能听到燃油泵运转的声音,用手摸进油软管应感觉到有压力。若听不到油泵工作声音或进油管无压力,应检修燃油泵。否则应检查燃油泵电路导线、继电器、保险丝等。燃油泵若有故障,可拆卸燃油泵,测量燃油泵两端子之间电阻值,应为2~3Ω。空气滤清器进气管绝对压力传感器节气门体进气总管进气歧管怠速控制阀空气滤清器空气流量计节气门体进气总管进气歧管怠速控制阀§2-3空气供给系统一、空气供给系统的功用为发动机提供清洁的空气并控制发动机正常工作时的供气量。L型空气供给系统D型空气供给系统二、空气供给系统的组成电控燃油喷射发动机空气供给系统基本相同,主要组成元件包括空气滤清器、节气门体和进气管。D型EFI空气供给系统L型EFI空气供给系统D型EFI空气供给系统D型喷射系统由于没有空气流量计,其进气系统结构简单,应用比较广泛。皇冠3.0轿车空气供给系统佳美轿车空气供给系统L型EFI空气供给系统

L型喷射系统对空气量的测量更精确,应用也比较广泛。喷油嘴进气总管空气阀或怠速控制阀节气门体空气流量计空气滤清器L型EFI空气供给系统示意图三、空气供给系统基本元件的构造基本元件:空气滤清器节气门体进气管1、空气滤清器用于滤除空气中的灰尘,一般都为纸质滤心,其结构与普通发动机上相同。1、节气门体功能:节气门体安装在进气管中,来控制发动机正常工况下的进气量。组成:主要由节气门和怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上,来检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器节气门缓冲器AAS节气门位置传感器注:AAS=怠速空气调节螺钉回位弹簧油门拉线油门踏板节气门杆空气进气总管轴节气门AAS旁通道带怠速空气调节螺钉的节气门从空气流量计来往进气总管AAS节气门R.P.M上升向右转动向左转动RPM下降节气门怠速调整(带怠速空气调节螺钉)2.怠速空气阀作用:发动机低温启动以及暖机过程,提供附加空气量。据发动机温度,自动改变旁通通道面积,调节进气量。

(1).双金属片式辅助空气阀双金属片在不同温度(发动机本身热量及电加热)下变形不同从而使阀门开度不同。

(2).石蜡式辅助空气阀石蜡感温体(浸在冷却液中)不同温度变形不同,改变阀门开度(80°C完全关闭)。3、怠速电磁阀

(1)旋转电磁阀型怠速控制阀结构:

由永久磁铁、电枢、旋转滑阀等组成。

占空比:脉冲信号的通电时间与通电周期的比值。AB一个周期通断旋转电磁阀型怠速控制阀工作原理工作原理电路:

线圈L1与ECU内部的三极管VT1连接,脉冲控制信号经过反向器加到VT1的基极;线圈L2与ECU内部的三极管VT2连接,脉冲控制信号直接加到VT2的基极。当脉冲信号的高电平到来时,VT1截止,VT2导通,L1断电,L2通电,电枢顺时针转动;反之,当脉冲信号的低电平到来时,VT1导通,VT2截止,L1通电,L2断电,电枢逆时针转动,从而实现旁通空气量大小的控制。

由于旋转滑阀式怠速控制阀的转角范围限定在900以内,所以电枢的旋转角度必须很小才能满足旁通进气量控制精度的要求,因此采用了控制占空比的方法来控制电枢的顺转或逆转。占空比——指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。

当占空比为50%时,两个三极管的导通时间相等,正、反向旋转力矩抵消,滑阀不转动;当占空比小于50%时,线圈L1的通电时间大于线圈L2的通电时间,滑阀逆时针旋转,旁通气道被关小;当占空比大于50%时,线圈L2的通电时间大于线圈L2的通电时间,滑阀顺时针旋转,旁通气道被打开。

奥迪100型轿车在控制信号的占空比减小到18%左右时,旋转滑阀完全关闭;占空比增大到82%左右时,旋转滑阀完全开启。控制电路:(丰田2TZ-FE发动机)

EFI主继电器向旋转电磁阀提供蓄电池电压。ECU通过ISC1、ISC2端子控制旋转电磁阀内两个电磁线圈的搭铁电路。旋转电磁阀型怠速控制阀电路及其检修断开线束插头,点火开关ON,但不起动发动机。测量电源端子+B与搭铁之间的电压,应为蓄电池电压。断开线束插头,在控制阀侧测量端子+B与端子RSC及RSO之间的电阻值,正常值应为18.8~22.8Ω。发动机达正常工作温度,变速器空挡。发动机怠速运转,短接TE1与E1端子,发动机转速为1000~1200r/min,5s后转速应下降约200r/min。(2)、占空比控制电磁阀型怠速控制阀自空气滤清器至进气管电磁线圈阀门丰田车占空比控制电磁阀型ISCV(3)、开关型怠速控制阀自空气滤清器至进气管电磁线圈阀门丰田车开关型ISCV(4)、步进电机式怠速控制阀:工作原理:

当步进电机的转子转动时,螺母将带动丝杆作轴向运动,使阀芯开大或关小阀门的开度。ECU通过控制步进电机的转动方向和转动角度来控制丝杆的移动方向和移动距离,从而达到控制阀门开度,调整怠速转速之目的。步进原理:

步进电机转子和定子的结构:

ECU控制S1通电,转子顺时针转动90度;ECU继续给S2通电,转子再顺时针转动90度;依此类推。当ECU按照S4、S3、S2、S1的顺序通电时,转子逆时针转动。线圈通电一次,转子转动一次的角度称为步进角。步进电机型ISCV构造及工作原理工作原理步进电机式怠速控制阀:控制电路:丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机怠速控制阀控制电路转子定子线圈至进气管自空气滤清器阀轴阀丰田车步进电机型怠速控制阀实际的步进电机不只4个定子,而是有很多。下图中的步进电机转子每转一步一般为1/32圈。步进电机的工作范围为0~125个步进级。步进电机型怠速控制阀的检修拆下控制阀线束连接器,检测B1和B2与搭铁间的电压,为蓄电池电压;熄火后,2~3s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声;B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻,应为10~30Ω。蓄电池正极接B1和B2端子,负极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子,控制阀应向外伸出;若负极按反方向接通S4—S3—S2—S1端子,则控制阀应向内缩回。S1-S2-S3-S4顺序S4-S3-S2-S1顺序§2-4、电子控制系统ECU根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油时间,在根据其他传感器对喷油时间进行修正,并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令,使喷油器喷油或断油。空气流量计或进气压力传感器其他传感器基本喷油量喷油器修正喷油量发动机转速传感器传感器ECU执行器一、电子控制单元(ECU)ECU的功用是采集和处理各种传感器的输入信号,根据发动机工作的要求(喷油脉宽、点火提前角等),进行控制决策的运算,并输出相应的控制信号。当前电控发动机中除了控制喷油外,还控制点火、EGR、怠速和增压发动机的废气阀等,由于共用一个ECU对发动机进行综合控制,所以也被称为发动机管理系统。控制单元的组成组成:输入回路、模/数转换器、微型计算机(微机)和输出回路。模拟信号数字信号控制单元输入回路各种传感器的信号输入ECU后,首先进入输入回路进行处理,传感器输入的信号不同,处理的方法也不同。二、传感器

1、空气流量计MAF【作用】在L型电控燃油喷射系统中,空气流量计用于将单位之间内进入发动机的进气量转换成电信号,并将信号输入ECU。【安装位置】空气滤清器与节气门体之间。【分类】按测量原理分叶片式空气流量计热式空气流量计卡门旋涡式空气流量计叶片式空气流量计:构造【组成】测量板、补偿板、回位弹簧、电位计、旁通气道。此外还包括怠速调整螺钉、油泵开关及进气温度传感器等。【信号类型】电压信号叶片式空气流量计:工作原理空气通过空气流量计→测量板打开一个角度→与测量板同轴转动的电位计检测出叶片转动的角度→将进气量转换成电压信号VS送给ECU叶片式空气流量计:内部电路进气量↑→电压信号↑个别车型也有电压信号降低的。叶片式空气流量计:外部电路及其检测检修:拆开线束连接器,在空气流量计一侧测量相应端子之间(VC与E2、VS与E2、THA与E2)的电阻应符合原车标准,否则应更换空气流量计。检查电源电压和信号电压,以确定空气流量计是否正常。空气流量计发动机ECU凌志ES300空气流量计电路

热式空气流量计【分类】按测量元件形式分:热线式和热膜式。热线式空气流量计按测量位置分:主流测量方式、旁通测量方式。热线式:测量元件为铂丝热线,热线缠绕在陶瓷管上;热膜式:测量元件镀在陶瓷片上,称为热膜;主流测量式:将热线电阻安装在主进气道中;旁通测量式:将热线安装在旁通气道中。【信号类型】电压信号,也有频率信号进气量↑→信号电压↑进气量↑→信号频率↑主流测量方式热线式空气流量计旁通测量方式热线式空气流量计热线式空气流量计电路及其检测热线式空气流量计都有自洁功能:发动机转速超过1500r/min,关闭点火开关使发动机熄火后,控制系统自动将热线加热到1000℃以上并保持约1s,使附在热线上的粉尘烧掉。检修(检查相应端子之间的电压):点火开关接通时,电源端子与搭铁端子之间电压应为蓄电池电压。信号端子与搭铁端子之间的电压,发动机不工作时为2~4V,发动机工作时为1.0~1.5V。空气流量计ECCS热膜式空气流量计光学式卡门漩涡空气流量计卡门漩涡式空气流量计:光学检测方式在气流通道中放一个柱体,气体通过时在柱体后产生许多涡旋。按其检测方式,分为光学检测方式和超声波检测方式两种类型。超声波式卡门漩涡空气流量计卡门漩涡式空气流量计:超声波检测方式超声波检测方式空气流量计电路及其检测【信号类型】频率信号进气量↑→输出信号频率↑,信号的占空比也发生相应的变化。检测:用吹风机模拟进气,测量在不同进气量条件下,传感器的输出信号的频率,看传感器的信号输出频率是否满足要求。点火开关转至ON位置,检测VC与E2间电压应为5V,KS与E2间电压应为2~4V。空气流量计ECU凌志LS400空气流量计电路【作用】在D型电控燃油喷射系统中,由进气管绝对压力传感器测量进气管压力,并将信号输入ECU,作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。【安装位置】靠近进气歧管的发动机室内。【分类】按其检测原理分压敏电阻式、电容式等。【信号类型】压敏电阻式为电压信号,电容式的为频率信号2、进气管绝对压力传感器进气管绝对压力传感器:压敏电阻式构造进气歧管压力↑→输出电压↑怠速运转时约1.25V,节气门全开时约5V。进气管绝对压力传感器电路及其检测ECU通过VCC端子给传感器提供标准5V电压,传感器信号经端子PIM输送给ECU,E2为搭铁端子。检测:点火开关转至ON位,测量VCC与E2之间电压应为5V。拆下传感器连接真空软管,用手动真空枪给传感器施加真空度,PIM与E2之间电压应随真空度增加而下降。皇冠3.0轿车IMAPS电路ECU进气管绝对压力传感器进气压力(MPa)PIM输出电压(V)0.020.1013电容式压力传感器工作原理膜盒传动的可变电感式进气压力传感器(MAP)膜盒用薄金属片焊接而成,内腔抽成真空,外部与进气歧管相通。当膜盒外表压力变化时,膜盒两侧将随着外部压力的高低而内凹或外凸。感应线圈内部的铁心与膜盒联动,故膜盒的内凹外凸就改变了铁心在线圈内的位置。感应线圈由两个绕组组成,一个线圈与振荡电路相连,产生交变电压,在线圈周围产生磁场;另一个为感应绕组,产生电压信号。当进气歧管压力变化时,膜盒带动铁心在磁场中移动,使感应线圈产生的电压信号随之变化。再将这个随进气歧管压力变化而变化的电压信号送到电子电路经检波、整形和放大后,作为传感器的输出信号送至ECU。【作用】检测节气门的开度及开度变化,此信号输入ECU,控制燃油喷射及其他辅助控制。【安装位置】在节气门轴上。【分类】开关式、线性式【信号类型】电压节气门开度增大,信号电压升高。3、节气门位置传感器TPS线性式节气门位置传感器检修:检查输出信号电压,节气门全关时应约为0.5V,随节气门开度增大输出信号电压增加,节气门全开时应约为5V。【功用】给ECU提供进气温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正信号。【安装位置】D型:空气滤清器内或进气管内;

L型:空气流量计内【工作原理】常采用负温度系数的热敏电阻。负温度系数:温度升高,电阻下降。进气温度↑→传感器电阻值↓→信号电压THA↓进气温度↓→传感器电阻值↑→信号电压THA↑4、进气温度传感器IATS进气温度传感器构造、电路及其检测在ECU中有一标准电阻与传感器的热敏电阻串联,并由ECU提供标准电压,E2端子通过E1端子搭铁。检测:拆下传感器放入热水中,检查其特性。如丰田车:-20℃时电阻4~7kΩ,20℃时电阻2~3kΩ,40℃时电阻900~1300Ω,60℃时电阻400~700Ω,80℃时电阻200~400Ω。传感器ECU热敏电阻5、冷却液温度传感器ECTS【功用】给ECU提供发动机冷却液温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制修正信号。【安装位置】汽缸体水道上或冷却液出口处。【工作原理】与进气温度传感器相同。【信号类型】电压信号THW发动机温度↑→传感器电阻值↓→信号电压THW↓发动机温度↓→传感器电阻值↑→信号电压THW↑冷却液温度传感器构造、电路及其检测测量不同温度条件下发动机冷却液温度传感器的输出电压,观察电压是否满足其特性曲线。传感器热敏电阻ECU传感器电阻特性曲线电阻(kΩ)水温(℃)冷却液温度传感器FLASH动画6、凸轮轴/曲轴位置传感器CPS【功用】凸轮轴位置传感器CMPS(=CamshaftPositionSensor):又称为上止点传感器、霍尔传感器等。用于给ECU提供曲轴转角基准位置(第一缸压缩上止点)信号,作为燃油喷射控制和点火控制的主控信号。曲轴位置传感器CKPS(=CrankshaftPositionSensor):又称转速传感器,检测曲轴转角位移,给ECU提供发动机转速信号和曲轴转角信号,作为燃油喷射和点火控制的主控信号。【安装位置】曲轴、凸轮轴、飞轮或分电器处。两传感器有安装在一起的,也有分开安装的【分类】电磁式、霍尔式和光电式。感应线圈正时转子磁铁(永久磁铁)NSNSNS磁铁信号转子ABC通过线圈的磁通量点火信号产生电压秃顶交流波形电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器【信号类型】频率信号发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅↑电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器:丰田车Ne信号:检测曲轴转角位置及发动机转速的信号。G信号:用于辨别气缸及检测活塞上止点位置。(1)Ne信号(CKP)Ne信号是检测曲轴转角位置及发动机转速的信号。Ne信号发生器结构与波形(2)G信号(TDC,CMP)G信号是用于辨别气缸及检测活塞上止点位置。(压缩上止点前10°)G信号发生器的结构及波形G、Ne信号与曲轴转角的关系G1、G2信号实例G1、G2、Ne信号实例电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测检测:检查感应线圈的电阻,冷态下的G1和G2感应线圈电阻应为125~200Ω,Ne感应线圈电阻应为155~250Ω。电磁式凸轮轴/曲轴位置传感器电路传感器ECU霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器CKP)

(安装在发动机曲轴前端)霍尔发生器的工作原理霍尔式曲轴位置传感器输出信号1°信号(CKP):外信号轮

120°信号(TDC)(上止点前75°):

内信号轮

3.采用触发轮齿的霍尔式曲轴位置传感器(CKP)

(安装在发动机飞轮壳上)

工作原理霍尔式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测【信号类型】频率信号发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅不变检测点火开关转至ON位。检测A、C之间的电压应为8V。B、C间输出的信号电压应为5V到0V交替变化。霍尔式传感器电路同步信号电源搭铁传感器ECU光电式凸轮轴/曲轴位置传感器【信号类型】频率信号发动机转速↑→信号频率↑→信号振幅不变1、传感器结构特点

安装于凸轮轴光电式凸轮轴/曲轴位置传感器电路及其检测检测:

点火开关转至ON位,检测电脑侧1和2端子间电压为12V,给传感器施加12V电压,正在信号输出端子3和4与1之间接上电流表,转动转子一圈,两个电流表应分别摆动1次和4次,电流应约为1mA。光电式曲轴和凸轮轴位置传感器电路曲轴位置传感器ECU7、氧传感器(O2S)氧传感器的作用氧传感器是用来检测排气管中氧气的浓度,并将氧气浓度信号转变成电子信号输送给发动机控制模块,作为判定混合气浓度并对混合气浓度进行修正的重要参考信号。氧传感器分类根据所采用的材料和检测原理,氧传感器可以分为:(1)氧化锆式氧传感器(2)氧化钛式氧传感器1、氧传感器的安装位置2、氧传感器的安装位置氧传感器的工作原理氧传感器的信号输出特点带加热线圈的传感器

(氧化锆式氧传感器只有在温度较高(超过600)才能正常工作)2、传感器的工作原理(电阻型氧传感器)在排气管中氧气浓度发生变化的时候,氧传感器的电阻将发生变化(氧含量少,电阻下降),发动机控制模块根据传感器两端的电压降来判定混合气的浓度,进而对混合气的浓度进行适当的调整。8、车速传感器VSS【功用】检测汽车行驶速度,给ECU提供车速信号,用于控制发动机怠速转速、汽车加减速器件的汽油喷射和点火控制、巡航控制及限速断油控制。【安装位置】组合仪表内或变速器轴上。【分类】舌簧开关式、光电式等。舌簧(Lead)开关式,装在组合仪表内,把转速表软轴驱动的齿轮的转速,转变为周期性的电压信号,之后输入给微机。车速传感器电路及其检测检修:检查电源电压应正常,转动驱动轮,测量输出信号,应为12V

脉冲信号。舌簧开关式光电式至转速表拉索至转速表电缆簧片开关磁铁槽轮光电耦合器在发动机控制系统中,ECU还必须根据一些开关的信号确定发动机或其他系统的工作状态。常用的有:起动开关STA空调开关A/C空挡起动位开关NSW制动灯开关动力转向开关PS巡航控制开关等。三、执行器

1、信号开关起动开关信号STA【作用】判断发动机是否处在起动状态。以便发动机控制模块能确定合适的空燃比和点火提前角,使发动机能顺利启动。空挡起动开关NSW【作用】在装有自动变速器的汽车上,ECU根据空档起动开关信号判别变速是处于P或N(停车或空档),还是处于L、2、D或R状态(行驶状态)。NSW信号主要用于怠速系统的控制。空调开关信号A/C空调开关信号用来检测空调压缩机是否工作,空调信号与空调压缩机电磁离合器的电源在一起,ECU根据A/C信号控制发动机怠速时点火提前角、怠速转速和断油转速等。电子负荷信号E/L电子负荷信号用来检测电子负荷的大小,ECU根据此信号控制发动机工况。动力转向信号P/SP/S信号用于检测动力转向机的工作状态,ECU根据此信号控制进入发动机的混合气量。其他开关信号还有制动灯开关、巡航控制开关等。单点喷射系统用喷油器多点喷射系统安装位置2、喷油器【功用】根据ECU的指令,控制燃油喷射量。【结构型式】电磁式喷油器【安装位置】单点喷射:节气门体空气入口处;多点喷射:各缸进气歧管或气缸盖上的各缸进气道处。【分类】按喷油口的结构不同,分孔式和轴针式按喷油器的驱动方式不同,分电流驱动和电压驱动两种喷油器的结构及工作原理多点燃油喷射系统的喷油器一般采用上部进油式,即进油口设在喷油器的头部。电磁线圈电流导通,铁心被吸,柱塞和针阀被吸到与衔铁接触为止,阀门开启,燃料通过缝隙喷出。喷射量取决于针阀的行程,喷口面积,燃料喷射压力,电磁线圈的通电时间。

当喷油器的结构和喷油压力一定时,喷油量取决于电磁线圈的通电时间孔式喷油器构造各车型装用的喷油器,按其线圈的电阻值可分为高阻(电阻为13~16Ω)和低阻(电阻为2~3Ω)两种类型。高阻喷油器常采用电压驱动方式。低阻喷油器电压、电流驱动方式都可采用。喷油器的驱动方式a)电流驱动b)电压驱动(低阻)c)电压驱动(高阻)电流驱动方式只适用于低阻喷油器。在刚开始时,电流很大,达8A,使喷油器针阀迅速打开;然后,ECU控制喷油器的电流降低至2A,以保持并稳定喷油器针阀的打开。特点:无附加电阻,回路阻抗小,针阀开启速度快,喷油器喷油迟滞时间缩短,响应性好。电压驱动方式既可用于高阻喷油器,又可用于低阻喷油器。低阻喷油器采用电压驱动方式时,须加入附加电阻,以降低流过线圈的电流,防止线圈发热而损坏。特点:喷油滞后时间较长。喷油器控制电路各车型喷油器控制电路基本相同,一般都是通过点火开关和主继电器(或熔丝)给喷油器供电,ECU控制喷油器搭铁。只是不同发动机喷油器数量、喷射方式、分组方式不同,ECU控制端子数量不同。§2-5.汽油喷射控制控制类型:喷油正时控制,喷油持续时间(喷油量)控制,断油控制1.喷油正时控制(开始喷油时刻)(1).同时喷射所有喷油器并联,曲轴每转一周,各缸同时喷油一次。(即一个工作循环喷油两次,每次一半)(2).分组喷射所有喷油器分组控制,曲轴每转一周,只有一组喷射。即一个工作循环,各缸喷油器喷射一次,一次喷完)(3).顺序喷射曲轴每转两周,即一个工作循环,各缸喷油器按工作顺序轮流喷射一次,一次喷完)顺序喷射必须具有正时和缸序两个功能曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器提供TDC(上止点)和CMP(压缩上止点)信号目的:使发动机在各种运行工况下,都能获得最佳的喷油量,以提高发动机的经济性和降低排放污染。喷油量的控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。起动时的同步喷油量控制起动后的同步喷油量控制异步喷油量控制2、喷油量控制起步和暖机等速行驶高负荷行驶起动时的同步喷油量控制在发动机转速低于规定值或点火开关接通位于STA(起动)档时:

ECU根据水温确定基本喷油时间,再根据进气温度和蓄电池电压进行修正,得到起动时的喷油持续时间。喷油时间(ms)冷却液温度(℃)起动时的基本喷油时间

1、起动时的喷油量控制:

在发动机冷起动时,ECU不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依据,而是按照可编程只读存储器中预先编制的启动程序和预定空燃比控制喷油。然后根据冷却液温度传感器信号确定基本喷油量。

原因:起动时,发动机转速很低且波动较大,导致反映进气量的空气流量信号或进气压力信号误差较大。 1、起动时的喷油量控制:2、起动后的喷油量控制:

1、同时喷射正时控制:发动机工作时,ECU根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输入的基准信号发出喷油指令,控制功率管导通与截止,继而控制喷油器电磁线圈电流的通断,使各缸喷油器同时喷油和停止喷油。曲轴每转一圈,各缸喷油器同时喷油一次,一次喷油量为发动机一次燃烧需要燃油量的1/2,喷油正时与发动机工作循环无关。优点:控制电路和控制程序简单,通用性较好。缺点:各缸喷油时刻不可能最佳,已很少采用。1、同时喷射正时控制:

2、分组喷射正时控制:

将喷油器喷油分组进行控制,一般将四缸发动机分成二组,六缸发动机分成三组,八缸发动机分成四组。发动机工作时,由ECU控制各组喷油器轮流喷油。发动机每转一圈,只有一组喷油器喷油。

3、顺序喷射正时控制:

ECU根据凸轮轴位置传感器信号(G信号)、曲轴位置传感器信号(Ne信号)和发动机的作功顺序,确定各缸工作位置。当确定某缸活塞运行至排气行程上止点前某一位置时。ECU输出喷油控制信号,接通喷油器电磁线圈电路,该缸即开始喷油。优点:各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻。已普遍采用。缺点:控制电路和控制软件较复杂。

2.冷启动喷油器的控制(1).温度时间开关控制(2).ECU和温度时间开关共同控制温度时间开关和ECU根据冷却液温度共同进行控制,改善冷启动性能和降低排放。有的无温度时间开关控制由于冷启动喷油器装在进气总管上,造成各缸供油不均,所以大多数发动机取消了冷启动喷油器3、燃油停供控制减速断油控制:当驾驶员快速松开油门踏板使汽车减速时,ECU控制喷油器停止喷油,以降低HC和CO含量。当转速降至规定值时又恢复正常。限速断油控制:发动机转速超过安全转速或汽车超过设定的最高车速时,ECU控制喷油器停止喷油,以防超速。4、燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄灭后,电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或延迟工作2~3S,以保证燃油系统必须的油压。在发动机起动过程和运转过程中,燃油泵应保持正常工作。

打开点火开关但不起动发动机,或关闭点火开关后,应适时切断燃油泵控制电路,使燃油泵停止工作。有些燃油泵有高低两个转速档,以满足不同转速的需要。(1)燃油泵的开关控制A.ECU控制的油泵控制电路B.油泵开关控制的油泵控制电路(2)燃油泵的转速控制低速,中小负荷(所需供油量少),燃油泵低速运转高速,大负荷(所需供油量多),燃油泵高速运转A.电阻器式油泵控制电路A.专设油泵ECU的控制电路§2-6点火控制

一、微处理器控制点火系统的组成闭合角:电脑控制,能根据发动机转速控制点火线圈初级电路的通电电流和通电时间。点火提前角:消了真空式和机械离心式点火提前装置,而是由电控单元根据汽油机的运行工况调整和控制点火提前角,使发动机的动力性、经济性、排放等方面的性能达到最优。爆震控制:通过爆震传感器对爆震进行反馈控制,使汽油机在大部分运行上况都处于刚好不致产生爆震的临界状态,使汽油机的动力性潜力得到充分发挥。电子控制点火系统主要有两种形式:电子控制有分电器点火系统电子控制无分电器点火系统二.电子控制有分电器点火系统1.电路传感器ECU转速负荷点火提前角低电平点火正时信号IGt点火器(三极管)点火线圈初级电流被切断,次级线圈感应出高电压触发IGf信号发生电路分电器(分配)ECU点火确认信号IGf(若无中止燃油喷射)闭合角分电器:内无断电器,仅起高压电分配作用。一般内装曲轴位置传感器,提供TDC,CKP,CMP信号。有的车型点火线圈和点火器都集成在分电器内。点火线圈:开磁路闭磁路(磁阻小,有效降低线圈的磁动势),可与点火器合二为一,甚至与火花塞一体化2.基本控制方法磁脉冲式曲轴位置传感器,6缸,rpm:2000/r/min,点火提前角:30°,闭合角:5ms(60°).

闭合角=(rpm×360°/60000)×闭合时间三.电子控制无分电器点火系统直接点火系统:无分电器,点火线圈产生的高压电直接送到火花塞无分电器双缸同时点火;无分电器独立点火方式1.无分电器双缸同时点火(1).工作原理:两缸共用一个点火线圈两缸同时点火:压缩行程的气缸:气缸压力高,放电困难,所需击穿电压较高,承受大部分电压降。与只有一个火花塞跳火的击穿电压相差不大排气行程的气缸:气缸压力低,接近大气压,放电容易,所需击穿电压低,承受非常小的电压降,电能损失也很小。(2).无分电器双缸同时点火系统的控制G1G2传感器ECU转速负荷点火提前角低电平点火正时信号IGt点火器(三极管)点火线圈初级电流被切断,次级线圈感应出高电压触发IGf信号发生电路ECU点火确认信号IGf,连续三次无,中止喷油闭合角辨缸信号IGd(IGdA,IGdB,以决定IGt用于哪一组点火线圈)(3).点火器作用:辨别点火气缸;实现点火线圈初级电路的接通和切断向ECU反馈点火器工作状态(4)点火线圈无分电器双缸同时点火系统中,点火线圈采用小型闭磁路点火线圈,次级线圈的两端分别与两个个火花塞相连接。气缸组合的原则是:一个缸处于压缩行程的末期,另一缸处于排气行程的末期,曲轴旋转360°后两缸所处的冲程正好相反。初级电流突然切断:在次级线圈上会感应出上万伏的高压电动势,加到火花塞电极之间,跳出高压火花,点燃气缸内的混合气。初级电流突然接通:当晶体管导通瞬间,初级电流也发生突变,这样在次级线圈中便产生约1000v的电压,在一般的分电器式点火系统中,1000V的高压电不足以击穿火花塞产生跳火,因为分电器中的分火头与旁电极之间的间隙较大,必须要有比这更高的电压才足以跳过这么大的间隙。而在无分电器点火系统中,这样的电压很有可能点燃处于进气行程中气缸内的混合气。特别是火花塞间隙较小,火花塞误跳火的可能性就更大。这将会引起回火等现象的发生,使发动机无法正常运转。防止产生这种现象:在点火线圈的次级绕组中串联一个高压二极管,当功率管导通时,产生的感应电动势反向加在高压二极管上,由于二极管的反向截止功能,1000V的高压电就无法使火花塞跳火。而当功率三极管截止时,次级绕组产生的高压电与前相反,二极管导通,对此不产生影响,使火花塞顺利跳火.四.无分电器独立点火方式独立点火方式:每个气缸的火花塞上各配一个点火线圈,单独对本缸进行点火。特点:点火线圈与火花塞是制成一体的,直接安装在缸盖上,特别适合于四气门发动机使用。火花塞可安装在双凸轮轴的中间,并在每缸火花塞上直接压装一个点火线圈,以充分利用空间,这对v型多缸轿车发动机燃烧室合理紧凑地布置具有特别重要的实用意义。同时,由于无机械式分电器和高压导线,因而能量传导损失和漏电损失小,机械磨损或发生故障的机会均减少。,而且各缸的点火线圈和火花塞均由金属包着,其电磁干扰大大减少,对发动机电控系统的正常可靠工作有利。五点火提前角和闭合角控制

1.点火提前角的确定与控制点火提前角的控制:发动机起动时点火提前角的控制;起动后点火提前角的控制。(1)发动机起动时点火提前角的控制发动机起动时,电控单元不进行最佳点火提前角调整控制,而是根据发动机转速信号Ne。和起动开关信号STA,以固定不变的点火提前角点火。当发动机转速超过一定值时(大于500r/min),则自动转入由电控单元控制的最佳点火提前角计算及控制程序。(2)起动后点火提前角的控制发动机起动后,电控单元对最佳点火提前角的计算和控制一般按照如下步骤进行:首先根据G信号和Ne信号确定初始点火提前角(固定值),然后根据发动机转速和负荷确定基本点火提前角,最后根据有关传感器的信号确定修正点火提前角,最佳点火提前角:最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角十修正点火提前角(或点火延迟角)

①初始点火提前角为了控制点火正时,电控单元根据上止点位置来确定点火提前角。有些发动机电控单元把Gl或G2信号出现后第一个Ne信号过零点定位压缩行程上止点前10。,并以这个角度作为点火正时计算的基准点,称之为初始点火提前角,其大小随发动机而异同。②基本点火提前角发动机正常运转时,电控单元按怠速工况和非怠速工况两种情况,确定基本点火提前角。发动机处于怠速工况时,电控单元根据节气门位置信号(怠速触点闭合)、发动机转速信号及空调开关信号,确定基本点火提前角。发动机处于非怠速工况时,电控单元根据发动机转速和节气门位置信号,从预置存储在ECU存储器中的数据表中查出相应工况的基本点火提前角

③修正点火提前角除了转速和负荷外,其他对点火提前角有重要影响的因素均归入到修正点火提前角中。电控单元根据有关传感器的信号,分别求出对应的修正值,它们的代数和就是修正点火提前角。修正点火提前角所包括的修正值有:*暖机修正发动机冷起动后,当冷却液温度低时,应增大点火提前角。暖机过程中,随冷却液温度升高,点火提前角的变化趋势如图所示。修正曲线的形状与提前角的大小随车型而异。*过热修正当发动机处于正常运行工况(怠速触点IDL断开),冷却液温度过高时,为了避免爆燃发生,应将点火提前角推迟。过热修正曲线的变化趋势如图所示。*怠速稳定性修正发动机在怠速期间,由于发动机负荷变化(如空调、动力转向等)而使转速改变,ECU随时调整点火提前角,使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。发动机处于怠速工况时,ECU不断地计算发动机的平均转速,当平均转速低于规定的怠速目标转速时,ECU根据两者的差值大小相应地增加点火提前角;当平均转速高于规定的怠速目标转速时,相应地推迟点火提前角,如图所示。*空燃比反馈修正装有氧传感器的电控燃油喷射系统进行闭环控制时,ECU根据氧传感器的反馈信号对空燃比进行修正。随着修正喷油量的增加和减少,发动机的转速在一定范围内波动。为了提高发动机转速的稳定性,在反馈修正油量减少时,适当地增大点火提前角,如图所示。④最大和最小提前角控制当ECU计算出的实际点火提前角(初始点火提前角十基本点火提前角+修正点火提前角或延迟角)超过一定范围时,发动机将不能正常运转。为了防止出现这种情况,在电控点火系统中,由电控单元对实际点火提前角的数值范围进行限制。最大和最小点火提前角的一般范围为:最大点火提前角:35°---45°最小点火提前角:-10°----0°2.闭合角的控制(通电时间控制)

控制意义:对于电感储能式点火系而言,当点火线圈的初级通电后,其初级电流是按指数规律增长的。初级线圈被断开瞬间所能达到的断开电流值与初级线圈接通时间长短有关,只有通电时间达到一定值时,初级电流才可能达到饱和。而次级线圈高压的最大值与初级断开电流成正比,为了获得足够的点火能量,必须使初级电流达到饱和。但是,如果通电时问过长,点火线圈又会发热,并使电能消耗增大。因此要控制一个最佳的通电时间,以兼顾上述两方面要求。

影响因素:初级线圈通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压。为了保证在不同的蓄电池供电电压和不同的转速下都具有相同的初级断开电流,电控单元根据蓄电池电压和发动机转速信号,从预置的闭合角数据表中查出相应的数值,对闭合角进行控制。当发动机转速升高时,适当增大闭合角,以防止初级线圈通过电流值下降,造成次级高压下降,点火困难。蓄电池电压下降时,基于相同的理由,也应适当增大闭合角。

爆震:

汽油发动机是利用火花塞跳火将汽缸内的混合气点燃,正常的燃烧是火焰从火花塞处开始被点燃,而后火焰前烽迅速向外推进。当发动机由于某种原理,使汽缸内未燃部分混合气的温度和压力都很高时,那么,这部分的混合气就会在火焰前峰到来之前自行燃烧。这样,就会在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧,简称爆燃,又因为爆燃时会引起强烈的振动,并伴有强烈的金属敲击声,所以,一般又称爆震。因此说,爆震是一种非正常燃烧,其危害极大。一是爆震破坏发动机的正常燃烧,从而使发动机动力性、经济性变差,排污加重;二是爆震燃烧是在局部产生强烈的冲击波,此波将破坏发动机汽缸壁上的润滑油膜,使发动机工作条件恶化;三是爆震燃烧容易造成发动机过热.使各部机件热负荷增加,冷却水温度失去控制,时间长后,将会造成冷却水沸腾而使发动机无法工作。影响因素:点火时刻点火时刻提前,燃烧压力高,容易爆震。减小点火提前角:可防止爆震,但发动机输出转矩降低。MBT(最大转矩的点火时刻):爆震点火时刻(爆震界限)附近六爆震的控制爆震控制:使点火时刻到爆震边缘只有一个较小余量,即可控制爆震发生又可有效得到发动机的输出功率。控制方法:利用爆震传感器感知发动机有无爆震现象,并将信号送至ECU,ECU利用此信号调整点火提前角。有:推迟点火;无:提前点火,以保证点火提前角都处于接近发生爆震的最佳角度。爆震检测:气缸压力检测;发动机机体振动检测;燃烧噪声检测爆震传感器的作用爆震传感器用来检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震,并把爆震信号输送给发动机控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号。1、爆震传感器(KS)爆震传感器的分类1、磁致伸缩式爆震传感器2、压电式:非共振型压电式爆震传感器共振型压电式爆震传感器§2-7怠速控制●

什么是怠速工况?

怠速工况指发动机对外无功率输出的稳定运转工况。此时节气门开度最小,汽车处于空档,发动机只带动附件维持最低稳定转速。一、怠速控制系统概述

为什么要控制怠速工况?

发动机怠速运转时间约占30%,怠速转速的高低影响油耗、排放、运转的稳定性等。在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下,应尽量使发动机的怠速转速保持最低,以降低怠速时的燃油消耗量。1、怠速控制的功能:怠速控制就是怠速转速的控制。根据发动机工作温度和负载,由ECU自动控制怠速工况下的空气供给量,维持发动机以稳定怠速运转。2、怠速控制系统的组成:3、怠速控制的原理:4、怠速控制方法怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。

控制怠速进气量的方法:

节气门直动式和旁通空气式节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。旁通空气式通过执行元件控制怠速旁通气道的空气量来控制怠速进气量。节气门直动式旁通空气式节气门节气门操纵臂油门踏板钢丝绳执行元件空气进气管进气管节气门空气执行元件三、节气门直动式怠速控制器组成:直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等大众车节气门直动式怠速控制器四、怠速控制阀的控制内容控制内容:起动初始位置的设定起动控制暖机控制怠速稳定控制怠速预测控制电器负荷增多时的怠速控制学习控制怠速控制阀的控制内容起动初始位置的设定:关闭点火开关发动机熄火后,电子控制单元ECU的M-REL端子向主继电器延续供电2~3s,ECU控制步进电机ISCV全部打开,以利于下次起动。起动控制:起动时,ISCV全开,起动顺利。起动后,ECU根据水温的高低控制步进电机,调节控制阀的开度。暖机控制:又称为快怠速控制。暖机时,ECU根据水温的高低控制怠速控制阀的开度。随着水温上升,怠速控制阀开度逐渐减小。怠速稳定控制:ECU将接受道的转速信号与确定的目标转速进行比较,其差值超过一定值时,ECU通过步进电机控制怠速控制阀以调节空气进气量。又称为反馈控制。怠速控制阀的控制内容怠速提速控制:在怠速时,出现以下情况,ECU控制步进电机将怠速提升。开空调;转方向盘(带动力转向的车);电器负荷增大(如开大灯,风窗加热器,尾灯等);挂前进档(自动变速器汽车)。学习控制:由于磨损等原因,怠速控制阀的位置相同时,其实际的怠速转速和设定的目标转速略有不同,此时ECU利用反馈控制使怠速转速回到目标转速,同时将此时的步进电机步数存入ROM中(ECU中有一小电路不断电),以便在以后的怠速控制过程中使用。§2-8、汽油机的进气控制目的:提高进气量,改善发动机动力性能。类型:动力阀控制系统、谐波进气增压系统(ACIS)、可变配气相位控制系统(VTEC)等多种。动力阀控制系统:是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。谐波进气增压系统:利用了进气管内的压力波与进气门的开启配合,当进气门开启时,使反射回来的压力波正好传到该气门附近,从而形成进气增压的效果,提高发动机的充气效率和功率。可变配气相位控制系统:根据发动机转速、负荷等参数变化来控制VTEC机构工作,改变驱动同一气缸两进气门工作的凸轮,以调整进气门的配气相位及升程,并实现单进气门工作和双进气门工作的切换。ECU膜片真空气室真空电磁阀动力阀真空管空气控制方式:ECU→真空电磁阀→真空→膜片真空气室→动力阀一、动力阀控制系统在进气量较小的低速、小负荷工况下,使进气道空气流通截面减小,可提高进气流速,从而提高充气效率,改善发动机的低速性能;在进气量较大的高速、大负荷工况下,适当增大进气道空气流通截面,可减少进气阻力,提高进气量,从而改善发动机的高速性能。ACIS基本原理二、进气惯性增压控制系统ACIS低速时,进气控制阀关闭,压力波传播距离长,发动机低速性能好。高速时,进气控制阀打开,压力波传播距离短,发动机高速性能好。进气控制阀进气道进气室真空驱动器喷油器节气门空气滤清器ACIS组成ACIS控制电路控制方式:ECU→ACIS电磁阀→真空→真空驱动器→进气控制阀ACIS电磁阀电阻:38.5~44.5Ω进气控制阀真空驱动器ACIS电磁阀节气门真空罐传感器信号ECU三、可变配气相位控制系统VTEC中凸轮升程最大,次凸轮升程最小。主凸轮的形状适合发动机低速时单气门工作的配气相位要求;中凸轮的形状适合发动机高速时双进气门工作的配气相位要求。四个活塞安装处VTEC工作原理VTEC工作原理发动机低速时,电磁阀断电,油道关闭。在弹簧作用下,各活塞均回到各自孔内,三个摇臂彼此分离。此时,主凸轮通过主摇臂驱动主进气门,中间摇臂驱动中间摇臂空摆(不起作用),次凸轮升程非常小,通过次摇臂驱动次进气门微量开闭,以防止进气门附近积聚燃油。配气机构处于单进、双排气门工作状态。发动机高速运转,且发动机转速、负荷、冷却液温度及车速均达到设定值时,电磁阀通电,油道打开。在机油作用下,同步活塞A和同步活塞B分别将主摇臂与中间摇臂、次摇臂与中间摇臂插接成一体,成为一个同步工作的组合摇臂。此时,由于中凸轮升程最大,组合摇臂由中凸轮驱动,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、提前开启角度和迟后关闭角度均较大。此时配气机构处于双进、双排气门工作状态。四、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,以达到控制进气压力,提高发动机动力性和经济性的目的。分类:根据增压装置使用的动力源不同,增压装置分废气涡轮增压和动力增压两种。目前多采用废气涡轮增压。典型废气涡轮增压控制系统§2-9汽油机的排放控制汽车排放污染来源:发动机排出的废气(约占65%以上)曲轴箱窜气(约占20%)燃料供给系统中蒸发的燃油蒸汽(约占10%~20%)汽油机的主要污染物:一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOX汽车排放控制系统(排污治理方法):曲轴箱强制通风PCV系统汽油蒸汽排放EVAP控制系统废气再循环EGR系统三元催化转换器TWC与空燃比反馈控制系统二次空气供给系统热空气供给系统一、汽油蒸汽排放(EVAP)控制系统功能:收集燃油箱和浮子室(化油器式汽油机)内蒸发的汽油蒸汽,并将汽油蒸汽导入气缸参加燃烧,从而防止汽油蒸汽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。为了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽,电控发动机普遍采用了碳罐,油箱中的燃油蒸汽在发动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附,当发动机运转时,依靠进气管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽的控制可减少大气中的HC和节约燃料。机械式EVAP控制系统电控EVAP控制系统典型布置控制方式:1、ECU→清污电磁阀→真空→真空控制阀→进气歧管吸入燃油蒸汽2、ECU→清污电磁阀→进气歧管吸入燃油蒸汽电控EVAP控制系统工作过程NOX是空气中的氮气与氧气在高温、高压条件下形成的,发动机排出的NOX量主要与气缸内的最高温度有关,气缸内最高温度越高,排出的NOX量越多。EGR控制系统的功能:将适量的废气引入气缸内参加燃烧,从而降低气缸内的最高温度,以减少NOX的排放量。为了保证发动机正常工作和性能不受过多影响,必须根据发动机工况的变化,控制废气再循环量。EGR率=EGR量/(吸入空气量+EGR量)×100%类型:开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。二、废气再循环(EGR)控制系统由负荷控制的EGR系统由水温和负荷控制的EGR系统不采用ECU控制的开环EGR系统控制方式:ECU→EGR电磁阀→真空→EGR阀→部分废气进入进气歧管ECU控制的开环控制EGR系统组成:EGR阀、EGR电磁阀等ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制EGR电磁阀的通电或断电。ECU控制的开环控制EGR系统工作过程用EGR阀开度作为反馈信号

EGR阀开度传感器工作原理与电位计式节气门位置传感器相同闭环控制EGR系统检测实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号来控制EGR系统,这种控制精度更高。EGR控制系统的检修一般检查怠速时,拆下EGR阀上的真空软管,发动机转速应无变化,用手触试真空管口应无吸力;转速达2500r/min以上,同样拆下此真空软管,发动机转速应明显升高(中断了废气再循环)。EGR电磁阀的检查测量电阻值,应为33~39Ω。不通电时,从通进气管侧接头吹入空气应畅通,从通大气的滤网处吹入空气应不通。通电时,与上述刚好相反。EGR阀的检查给EGR阀施加15kPa的真空,EGR阀应能开启;不施加真空时,EGR阀应能完全关闭。三、三元催化转换控制三元催化转换器TWC三元催化转换器也称为触媒转换器,简称触媒。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CO、HC和NOX变成无害气体。构造:安装在排气消声器前面,由转换芯子和外壳等构成。转换芯子常用蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体,在陶瓷载体上浸渍铂(或钯)与铑贵重金属的混合物作为催化剂。影响TWC转换效率的因素影响最大的是混合气的浓度和排气温度。只有在标准混合气附近,对废气中的有害气体CO、HC和NOX的转换效率才最佳。在装用TWC的汽车,一般装用氧传感器检测废气中的氧浓度,并将此信号送给ECU后,对空燃比进行反馈闭环控制。装用TWC后,发动机的排气温度须在300℃~815℃之间。低于300℃,氧传感器将不能产生正确信号,因此部分氧传感器内有加热线圈;高于815℃,TWC转换效率下降。一、故障自诊断系统的功能及工作情况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。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;当传感器或其电路发生故障时,自动启动失效保护功能;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。§2-10、故障自诊断系统二、故障码的调取方式分普通方式和试验方式两种。普通方式调取故障码:将点火开关打开,但不起动发动机,短接诊断座上的TE1与E1端子,仪表盘上CHECKENGINE灯即闪烁输出故障码。试验方式调取故障码:首先关闭点火开关,短接诊断座上的TE2与E1端子;然后再打开点火开关,起动发动机,并以不低于10km/h的车速进行路试;路试后,再短接诊断座上的TE1与E1端子,仪表盘上CHECKENGINE灯即闪烁输出故障码。1994~1995年生产的部分丰田轿车装有16端子OBD-Ⅱ诊断座,用跨接线短接诊断座上的5#和6#端子,即可由仪表盘上CHECKENGINE灯读取故障码。三、故障码的清除:

(两种方法)关闭点火开关,从熔丝盒中拨下EFI熔丝10s以上;将蓄电池负极电缆拆开10s以上,但这种方法同时使时钟、音响等有用的存储信息丢失。丰田车系故障码输出波形和故障码清除丰田车系故障码输出波形日本日产车系随车型不同,故障码的读取和清除有三种方式:日产车系故障码读取和清除的第一种方式主电脑位于仪表盘后或叶子板后,主电脑侧有一红一绿两个指示灯,另有一个TEST开关:调故障码:先打开点火开关,然后将TEST开关转至ON,两个指示灯即开始闪烁,红灯闪烁次数为故障码的十位数,绿灯闪烁的次数为故障码的个位;清故障码:将TEST开关转至OFF位置,再关闭点火开关即可清除故障码。日产车系故障码读取和清除的第二种方式主电脑位于仪表盘后或叶子板后,主电脑侧只有一个红色显示灯,另有一个可变电阻调节旋钮孔:调故障码:先打开点火开关,然后将可变电阻旋钮顺时针拧到底,等2s后再将可变电阻旋钮逆时针拧到底,红色显示灯即开始闪烁,每次操作只能输出一个故障码,有多个故障码时需重复上述操作。清故障码:将可变电阻旋钮顺时针拧到底,等15s后再逆时针拧到底,再等2s后关闭点火开关即可清除故障码。日产车系故障码波形仪表盘上有CHECKENGINE灯。诊断座位于发动机盖板支撑杆上方的保险丝盒内,有12端子和14端子两种。调取故障码:先打开点火开关,12端子诊断座短接4#和5#端子,14端子诊断座短接6#和7#端子,等2s后拆开短接线,仪表盘上CHECKENGINE灯即闪烁输出故障码。每次只输出一个故障码,有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码:将诊断座右上侧的两个端子短接15s以上,再关闭点火开关即可清除故障码。日产车系故障码读取和清除的第三种方式分三种类型:1、仪表盘上有CHECKENGINE灯:此类车型故障码调取与清除方法与广州本田相同,但诊断座位于工具箱内右侧或发动机室侧。

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