大学电控发动机教程第04章 汽油机辅助控制系统.ppt

1、第四章 汽油机辅助控制系统,第一节 怠速控制系统,一、怠速控制系统概述, 怠速控制的功能 怠速控制系统的组成 怠速控制的原理 怠速控制的方法,一、怠速控制系统概述, 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

2、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：,3、怠速控制的原理：,ECU根据节气门位置传感器、车速传感器输出的信号 判断发动机是否处于怠速状态，然后根据冷却液温度、空 调开关、动力转向开关等传感信号，在存储器中查出该工 况下的目标转速（即能稳定运转的怠速转速），再与发动 机转速传感器传来的实际转速进行比较，计算出转速差， 最后通过怠速控制阀的动作（调节进气量）来提高或降低 发动机的转速，使发动机稳定运转。 怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。,4、怠速控制进气量的方法：,（1）节气门直动式控制节气门最小开

3、度； （2）旁通气道式控制节气门旁通通路中空气 流量。,二、节气门直动式怠速控制机构,1、结构： 由直流电动机、减速齿轮、丝杆等组成。,二、节气门直动式怠速控制机构,2、工作原理： 当直流电动机通电（正向或反向）转动时，驱动减速齿轮转动，从而带动丝杆向前或向后移动。 在节气门开度最小（怠速）时，丝杆与节气门操纵臂接触。 发动机怠速时，ECU根据各传感器的信号，控制直流电机的正反转及转动量，使丝杆作直线移动，带动节气门在小开度范围内摆动，从而改变进气量，达到调整怠速转速的目的。,三、旁通气道式怠速控制阀 ISCV,形式多种，结构各异，常见的有： 步进电机式 旋转滑阀式 电磁式,1、步进电机式怠速

4、控制阀：,（1）结构： 步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等。 步进电机： 由永磁转子、定子绕组等组成。 用于产生驱动力矩。 螺旋机构： 由螺杆（丝杆）和螺母组成。 螺母与步进电机转子制成一体，螺杆的一端制有螺 纹，另一端固定有阀心，螺杆与阀体之间为滑动花键连 接，只能作轴向移动，不能作旋转运动。,1、步进电机式怠速控制阀：,（2）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。,1、步进电机式怠速控制阀：,（3）步进原理： 步进电机转子和

5、定子的结构：,1、步进电机式怠速控制阀：,转子由永久磁铁制成，共有8对磁极，N、S相间排列。 定子由上、下两部分（定子A、定子B）组成，有两相独立的绕组。定子的每一部分也有8对磁极，成爪形， 上下两部分相间地组合到一起。 定子的磁极布置为NNSSNNSS。 定子绕组通电时产生磁场，与转子的永久磁铁形成的磁场在同性相斥、异性相吸的原理作用下，使转子转动。,1、步进电机式怠速控制阀：,（4）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,1、步进电机式怠速控制阀：,EFI主继电器向步进电机的B1和B2端子供给 蓄电池电压。微电脑通过其ISC1、 ISC2、 ISC3 和ISC4

6、端子控制步进电机内4个线圈的搭铁电路。 微电脑按一定顺序控制ISC1、 ISC2、 ISC3、ISC4 端子轮流搭铁，使步进电机顺时针或逆时针旋 转，从而带动阀门向前或向后移动，开大或关小 节气门旁通气道，控制发动机怠速。,1、步进电机式怠速控制阀：,（5）怠速控制的内容： 起动初始位置设定 为了改善发动机的再次起动性能，在点火开关断开 时，ECU将控制怠速控制阀处于全开状态，为再次起动作 好准备。 当ECU内部主继电器控制电路接收到点火开关OFF位 置信号时，ECU将利用备用电源输入端提供的电压控制主 继电器线圈继续供电2秒，使步进电机的怠速控制阀退回到初始位置，以便下次起动时具有较大的进气

7、量。,1、步进电机式怠速控制阀：, 起动中控制 由于发动机起动前，ECU已把怠速控制阀的初始位置 设定在最大开度位置，因此发动机起动后，若怠速控制阀 仍保持全开，则会引起发动机转速过高。 为避免出现这种情况，在起动过程中，当发动机转速 达到由冷却液温度确定的对应转速时，ECU控制怠速控制 阀，逐渐将阀门关小到与冷却液温度对应的开度。,1、步进电机式怠速控制阀：, 暖机控制 暖机过程中，ECU控制怠速控制阀从起动后的开度逐 渐关小，当冷却液温度达到70时，暖机控制结束，怠速 控制阀达到正常怠速开度。,1、步进电机式怠速控制阀：, 反馈控制 当发动机处于怠速工况运转时，如果发动机的实际 转速与EC

8、U存储器中所存放的目标转速差超过规定值（如 20r/min），则ECU即控制怠速控制阀增减旁通空气量， 使发动机实际转速与目标转速差小于规定值。 目标转速与发动机怠速工况时的负荷有关，对应空档 起动开关是否接通、 是否使用空调、用电器增加等不同 情况，都有确定的目标转速。,1、步进电机式怠速控制阀：, 发动机转速变化的预测控制 发动机处于怠速工况时，空调开关、空档起动开关 等接通或断开时，都会引起发动机怠速负荷变化，产生较 大的怠速转速波动。 为了减小负荷变化对怠速转速的影响，ECU在收到 以上开关量信号、发动机转速变化出现前，就控制怠速控 制阀预先把阀门开大或关小一个固定的距离。,1、步进电

9、机式怠速控制阀：, 电器负载增大时的怠速控制 当汽车上使用的电器增多时，将引起电源系供电电 压降低，同时发动机的负荷也要增大。为保证ECU的+B端 有正常的供电电压，需要相应地增加进气量，提高发动机 的怠速转速。,1、步进电机式怠速控制阀：, 学习控制 ECU通过控制怠速控制阀的位置，调整发动机的怠 速转速。 由于发动机在使用过程中其性能会发生变化，因此 这时怠速控制阀的位置虽然没有变化，但实际的怠速转速 也会偏离初始值。出现这种情况时，ECU除了用反馈控制 使怠速转速仍达到目标值外，还将此时步进电机转过的步 数储存在备用存储器中，供以后的怠速控制用。,1、步进电机式怠速控制阀：,（6）检修：

10、 车上检查。 当发动机熄火时，怠速控制阀会发出“咔嗒”的声 响，使阀门开度退到最大位置。如果不响，应检查怠速控 制阀。 检测定子绕组电阻。 拔下步进电机的导线插接器，用万用表欧姆档测量怠速控制阀4组绕组（B1-S1、B1-S3、B2-S2、B2-S4）的电阻值（10-30）。若电阻值不符合规定，则更换之。,1、步进电机式怠速控制阀：, 车下检查（检查步进电机工作情况） 从节气门体上拆下怠速控制阀。 在怠速控制阀插接器的B1和B2端子上接蓄电池正极， 而后依次将S1、S2、S3、S4端子搭铁，此时阀门应逐渐 关闭。若不能关闭，则应更换怠速控制阀。 把怠速控制阀插接器的B1和B2端子上接蓄电池正极

11、， 而后依次将S4、S3、S2、S1端子搭铁，此时阀门应逐渐 开启。若不能开启，则应更换怠速控制阀。 诊断仪检测ISCV步级数。,1、步进电机式怠速控制阀：, 车下检查（检查步进电机工作情况）,1、步进电机式怠速控制阀：, 检查步进电机工作电压。 将怠速控制阀安装到节气门体上，插好连接器插头。 当点火开关在“ON”位置时，检测ECU的端子ISC1、ISC2、ISC3、ISC4与E1之间（或检测怠速控制阀连接器端子S1、S2、S3、S4与搭铁之间）应有9-12V电压。如无电压，再检查电源电压和主继电器是否正常。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,（1）结构： 由永久磁铁、电枢、旋转滑阀等组成。,2、旋

12、转滑阀式怠速控制阀：,（2）工作原理：,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,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。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,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

13、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。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,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。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,（3）控制电路：（丰田2TZ-FE发动机）,EFI主继电器向旋转电磁阀

14、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。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,（4）控制内容： 起动控制 在发动机起动时，ECU根据发动机运行条件，在存储 器中取出预存的数据，控制怠速控制阀的开度。 暖机控制 在发动机起动后，ECU根据冷却液的温度，控制发动 机在暖机过程中怠速转速的变化。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：, 反馈控制 发动机起动后，ECU将根据发动机实际转速与ECU存 储器中的目标转速进行比较。如果实际转速低于目标转速 时，ECU将控制怠速控制阀将阀门打开；如果实际转速高 于目标转速时，则将阀门关小。 目标转速随发动机工况而定。,2、旋转滑阀

15、式怠速控制阀：, 发动机转速变化预测控制 当空档起动开关、尾灯继电器等接通或关断时，将会 使发动机负荷改变，为避免由此引起的发动机转速的波 动，在发动机转速变化之前，ECU控制怠速控制阀开大或 关小一定的角度。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：, 学习控制 由于发动机在整个使用过程中性能将发生变化 ，虽 然占空比相同，但发动机的怠速转速将和使用初期的数值 不同。ECU用反馈控制的方法输出怠速控制信号，将性能 变化后的发动机怠速转速调整到目标怠速值。 当怠速值达到目标怠速后，ECU将此时的占空比存入 备用存储器中，在以后的怠速控制中作为这一工况下占空 比的基准值。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：,（5）检

16、修： 车上检查。 当发动机熄火时，怠速控制阀会发出“咔嗒”的声 响，使阀门开度退到最大位置。如果不响，应检查怠速控 制阀。 检测电枢绕组电阻。 拔下怠速控制阀连接器插头，用万用表欧姆档测量电枢绕组（+B-ISC1、+B-ISC2）的电阻值。其标准值为18.8-28.8，若电阻值不符合规定，则更换之。,2、旋转滑阀式怠速控制阀：, 检查ISCV工作情况。 在正常水温、发动机正常运转及变速器位于空档位 置时，将检查连接器中TE1与E1端子短接，标准是发动机 以转速11001200r/min运转5s后，转速会降低200r/min 如不符合要求，应检查ISCV、ISCV至ECU的线路和ECU。 检查工

17、作电压。 点火开关置“ON”但不起动发动机，在线束侧测量+B与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。,3、电磁式怠速控制阀：,电磁式怠速控制阀是利用通电线圈产生的电 磁力来控制阀门的开度。 根据控制信号的不同，可分为两类： 占空比型； 开关型：,3、占空比型电磁式怠速控制阀：,（1）结构：,3、占空比型电磁式怠速控制阀：,（2）工作原理： 电磁线圈通电产生电磁吸力。 当线圈产生的电磁吸力超过复位弹簧弹力时，阀轴带动阀芯向上移动，打开旁通气道。 当电磁线圈断电时，阀轴及阀芯在弹力作用下复位，将旁通气道关闭。 旁通气道开启与关闭时间由发动机发出的占空比信号控制。,3、占空比型电磁式怠速控制阀：,发动机工

18、作时，当ECU检测到发动机怠速转速低于 目标转速时，自动提高控制信号的占空比，使线圈的通 电时间变长，阀门开度增大，旁通气量增大，使怠速转 速提高到目标值。 反之，当发动机怠速转速高于目标转速时，ECU自 动降低占空比，使线圈通电时间缩短，阀门开度变小， 旁通气量变小，最终使怠速转速降低到目标值。,3、占空比型电磁式怠速控制阀：,（3）控制电路：,ECU通过V-ISC端子来控制怠速电磁阀（VSV）的搭铁电路。,3、占空比型电磁式怠速控制阀：,（4）控制内容： 起动控制 为了改善起动性能，在点火开关位于起动档时， ECU控制VSV阀全开。 发动机转速变化预测控制 当空调开关、动力转向开关等接通时

19、，ECU将改变 控制脉冲信号的占空比，保持发动机怠速稳定运转。,3、占空比型电磁式怠速控制阀：, 固定占空比控制 当节气门位置传感器怠速触点断开或空调开关接通 时，ECU将输出一固定占空比信号，VSV阀保持一定开 度，流过旁通通道的空气量保持不变。 反馈控制 当发动机实际怠速转速与ECU存储器中预设的目标 转速的差值超过一定值时，ECU改变控制脉冲信号的占 空比，使实际怠速转速和预设的目标转速一致。,3、占空比型电磁式怠速控制阀：,（5）检修： 检查电源电压 拆开怠速控制阀线束连接器，将点火开关置“ON” 但不起动发动机，在线束侧测量电源端子与搭铁之间的 电压，应为蓄电池电压。 检查线圈电阻

20、拆开怠速控制阀线束连接器，在控制阀侧分别测量 两端子之间的电阻，正常应为10-15。,3、占空比型电磁式怠速控制阀：, 工作情况检查 从节气门体上拆下怠速控制阀，用导线将其一个端 子连接蓄电池正极，另一个端子连接蓄电池负极时，阀 芯应移动。当断开一根导线时，阀芯应迅速复位。否 则，更换新品。,4、开关型电磁式怠速控制阀：,（1）结构：,4、开关型电磁式怠速控制阀：,（2）工作原理： ECU向怠速控制阀输出的控制信号为开关信号。 发动机怠速运转时，ECU只对阀内线圈通电或断电 两种状态进行控制，电磁线圈通电时，控制阀开启，线 圈断电时，控制阀关闭。 占空比型和开关型电磁式怠速控制阀控制的旁通空

21、气量较少，需要设置辅助装置来控制发动机暖机过程的 空气量。,4、开关型电磁式怠速控制阀：,（3）控制电路：,4、开关型电磁式怠速控制阀：,该怠速控制阀的工作除了由ECU根据各传感器信号 来控制外，还受到后窗除雾开关和灯开关的控制。 也就是说，在发动机怠速时怠速控制阀还会根据除 雾开关和灯开关的状态，自动接通或断开怠速控制阀的 电源电路，打开或关闭旁通气道，自动调节发动机怠速 转速。 当使用灯光或除雾器时，怠速控制阀打开旁通气 道，以提高发动机的怠速。,4、开关型电磁式怠速控制阀：,（4）控制内容： 发动机在下列工作条件下，VSV阀由断开变为接通： 发动机起动时和刚起动后。 节气门位置传感器怠速

22、触点IDL闭合，发动机转速降 到预定转速以下时。 IDL触点闭合，从P档或N档换入其他档位后的几秒钟 内。 尾灯继电器接通后。 后窗去雾器开关接通。 此时VSV阀打开，增大旁通气道空气量，使怠速稳定。,4、开关型电磁式怠速控制阀：,（4）控制内容： 发动机在下列工作条件下，VSV阀由接通变为断开： 发动机起动后，怠速转速已超过预定转速。 IDL触点闭合，空调离合器分离，发动机转速超过预 定值时。 IDL触点闭合，从P档或N档换到其他档位一定时间 后，发动机转速过预定值。 尾灯继电器断开。 后窗去雾器开关断开。 此时VSV阀关闭，减小旁通气道空气量，使怠速稳定。,4、开关型电磁式怠速控制阀：,（

23、5）检修： 与占空比型基本相同。,第二节 进气控制系统,1、功用： 根据发动机的工况要求，改变进气流的流通截面，以改善发动机不同工况下的动力性。 低速小负荷工况，进气量少，应减小进气道空气流通截面来提高进气流速，增大进气惯性以提高充气效率。 高速大负荷工况，增大进气道空气流通截面，可减小进气阻，对燃烧室内气流扰动可起抑制作用。,一、动力阀控制系统,2、结构：,一、动力阀控制系统,3、工作原理： 受ECU控制的真空电磁阀，控制装在进气管上的动力阀，通过改变进气管通道的截面积来控制进气流量。 ECU根据发动机转速、冷却液温度、空气流量等信号控制真空电磁阀的搭铁回路。 ECU真空电磁阀（VSV阀）膜

24、片动力阀进气通道截面。,一、动力阀控制系统,3、工作原理： 小负荷时，ECU断开真空电磁阀搭铁回路，真空室中的真空度不能进入膜片真空气室，动力阀关闭，进气通道变小。 大负荷时，ECU接通真空电磁阀搭铁回路，真空室中的真空度进入膜片真空气室，动力阀开启，进气通道变大。,一、动力阀控制系统,1、功用： 利用进气气流惯性产生的压力波来提高充气效率。,二、谐波增压控制系统 ACIS,2、结构： 在进气管中部增设了一个大容量的空气室和电控真空阀，实现了对压力波传播路线长度的改变，从而兼顾了低速和高速的进气增压效果。,二、谐波增压控制系统 ACIS,3、工作原理： 当空气室出口的控制阀关闭时，压力波传递长

25、度为：空气滤清器进气门，适应中低速区运行。 当空气室阀门打开时，压力波传递长度为：进气室进气门，高速时得到较好的进气增压效果。,二、谐波增压控制系统 ACIS,4、控制原理：,二、谐波增压控制系统 ACIS,ECU根据转速信号控制真空电磁阀的开闭。 低速时，真空电磁阀电路不通，真空阀关闭，真空不能通过真空罐进入真空控制阀的真空气室，受真空控制阀控制的进气增压阀处于关闭状态，此时进气管长度长。 高速时，真空电磁阀电路接通，真空阀打开，真空进入真空控制阀的真空气室，吸动其膜片，将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的加入，缩短了压力波的传播距离。,二、谐波增压控制系统 ACIS,5、检测： （1）

26、检查谐波增压进气系统的工作情况： 用三通接头把真空表接入进气增压控制 阀的真空管路中。 启动发动机，怠速时应无真空指示。 迅速将节气门完全打开，真空表指针应 在53.3kPa位置处摆动，且真空控制阀 拉杆应伸出。,二、谐波增压控制系统 ACIS,（2）检查真空控制阀： 向真空控制阀的真空接口施加53.3kPa的真空压力时，真空控制阀的拉杆应移动。加真空1min后，拉杆应无回位动作。,二、谐波增压控制系统 ACIS,（3）检查真空罐： 用嘴或其它工具向真空罐内吹气，空气 由A向B应通，由B向A应不通。 用手指按住B口并施加53.3kPa的真空， 1min内真空度应无变化。,二、谐波增压控制系统

27、ACIS,（4）检查真空电磁阀： 检查真空电磁阀线圈：两端子间电阻值 20时为38.5-44.5，同时两端子与阀 壳不导通。 检查真空电磁阀工作情况：不通电时， 空气应能从通道E进入，从滤清器中排 出；给两端子加12V电压合，空气应能从 E进入，从F口排出。,二、谐波增压控制系统 ACIS,（4）检查真空电磁阀：,二、谐波增压控制系统 ACIS,1、对配气相位的要求： 为使发动机工作时进气更充分、排气更彻底，应随发动机转速的提高适当增大进、排气门的提前开启角和迟后关闭角。,三、可变配气相位控制系统 VTEC,2、结构：,三、可变配气相位控制系统 VTEC, 两个进气门： 主进气门、次进气门。

28、每个进气门通过单独的摇臂驱动。 三个摇臂： 主摇臂、中间摇臂、次摇臂。 中间摇臂不与任何气门直接接触。 三个凸轮： 主凸轮、中间凸轮、次凸轮。 中间凸轮升程最大，次凸轮升程最小。 四个活塞： 正时活塞、主同步活塞、中间同步活塞、次同步活塞。,三、可变配气相位控制系统 VTEC,3、工作原理： VTEC机构是采用一根凸轮轴上设计两种（高速型和低速型）不同配气定时和气门升程的凸轮，利用液压进行切换的装置。 高低速的切换是根据发动机转速、负荷、水温及车速信号由ECU控制电磁阀来控制油压进行切换。,三、可变配气相位控制系统 VTEC,三、可变配气相位控制系统 VTEC,低速工作时，发动机处于单进双排工

29、作状态。,高速工作时，发动机处于双进双排工作状态。,3、工作原理： 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。 主凸轮通过主摇臂驱动主进气门； 中间凸轮驱动中间摇臂空摆； 次凸轮升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量开闭。 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。,三、可变配气相位控制系统 VTEC,发动机高速运转，且转速、负荷、冷却液温度、车速达设定值时，ECU向电磁阀供电使油道开启，三个摇臂成为一个总体，组合摇臂受中间凸轮驱动，两气门同步工作，配气相位和升程与发动机低速时相比，气门升程、提前开启和迟后关闭角度均增大。,三、可变配气相位控制系统 VTEC,

30、4、控制系统电路：,三、可变配气相位控制系统 VTEC,第四节汽车排放控制系统,1、功用： 解决窜缸混合气对机油及曲轴箱的损环问题。 2、结构： 在曲轴箱和进气歧管间安装一根管子和一个强制通风阀（PCV阀）。利用歧管真空度将窜气吸入进气管燃烧，通过PCV阀改变进入气缸重新燃烧的窜缸混合气量。,一、曲轴箱强制通风装置,一、曲轴箱强制通风装置,1、功用： 收集汽油箱内蒸发的汽油蒸汽，并将汽油蒸汽导入气缸参加燃烧，防止汽油蒸汽直接排入大气而造成污染。,二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP,2、组成：,二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP,3、工作原理： 发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量

31、等信号，控制炭罐电磁阀的开闭来控制真空控制阀上部的真空度，从而控制真空控制阀的开度。当真空控制阀打开时，燃油蒸汽通过真空控制阀被吸入进气歧管。 发动机怠速或温度较低时，ECU使电磁阀断电，关闭吸气通道，活性炭罐内的燃油蒸汽不能被吸入进气歧管。,二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP,4、检修： （1）一般维护 （2）检查活性炭罐 按图示方法吹入压缩空气（294kPa）后，压缩空气应能从图中箭头所示方向流出。,二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP,（3）检查真空控制阀 从活性炭罐上拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5kPa的真空度时，从活性炭罐侧孔吹入空气应畅通，不施加真空度时

32、，吹入空气则不通。,二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP,（4）检查电磁阀 发动机不工作时，拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动真空泵由软管接头给电磁阀施加一定真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度；若给电磁阀接通蓄电池电压，真空度应释放。 拆开电磁阀线束连接器，测量电磁阀两端子间电阻应为36-44。,二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP,1、功用： 将适量的废气重新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。 由于废气再循环也会使发动机的功率降低，使发动机在怠速、低速等工况下运转不稳定，因此需由ECU根据发动机工况控制废气再循环系统的工作。,三、废气再循环控制系统 EGR,2

33、、开环控制EGR系统： （1）结构：,三、废气再循环控制系统 EGR,（2）工作原理： 发动机工作时，ECU根据冷却液温度、节气门开度、转速、起动等信号控制EGR电磁阀的搭铁电路来控制EGR电磁阀的开度，从而控制进入EGR阀的真空度，即控制EGR阀的开度，改变参与再循环的废气量。,三、废气再循环控制系统 EGR,不进行废气再循环的工况有： 起动工况。 怠速工况。 暖机工况。 转速低于900r/min或高于3200r/min。 EGR率指废气再循环量在进入气缸内的气体中所占的比率，即： EGR率=EGR量/（进气量+EGR量）100%,三、废气再循环控制系统 EGR,有些发动机中，EGR电磁阀采

34、用占空比控制电磁阀的开度，调节作用在EGR阀上的真空度，控制EGR阀的开度，以实现对废气再循环量的控制。 在开环控制EGR系统中，ECU根据各传感器信号确定发动机工况，并按其内存的EGR率与转速、负荷的对应关系进行控制，而对其控制结果不进行检测。,三、废气再循环控制系统 EGR,3、闭环控制EGR系统： 在闭环控制的EGR系统中，检测实际的EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。,三、废气再循环控制系统 EGR,（1）用EGR阀开度作为反馈信号的闭环控制EGR系统： EGR阀开度传感器： 向ECU反馈电磁阀开度的信号。ECU根据此信号修正电磁阀开度，使EGR率保持在最佳值。 其结构为电计

35、式。,三、废气再循环控制系统 EGR,三、废气再循环控制系统 EGR,用EGR阀开度反馈控制的EGR系统,（2）用EGR率作为反馈信号的闭环控制EGR系统： EGR率传感器： 安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀也进入稳压箱。传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度并转换成电信号输送给ECU，ECU根据此信号修正电磁阀开度，使EGR率保持在最佳值。,三、废气再循环控制系统 EGR,三、废气再循环控制系统 EGR,用EGR率反馈控制的EGR系统,4、EGR控制系统的检修： （1）一般检查 （2）检查EGR电磁阀 冷态下测量电阻值为33-39。 电磁阀不通电时，从

36、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；当给电磁阀接通蓄电池电压时，吹气通畅情况应相反。,三、废气再循环控制系统 EGR,（3）检查EGR阀 用手动真空泵给EGR阀膜片上方施加约15kPa的真空度时，EGR阀应能开启；不施加真空度时，EGR阀应完全关闭。,三、废气再循环控制系统 EGR,1、三元催化转换器TWC： （1）功用： 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。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,（2）结构： 三元催化转换器安装在排气消声器前面，由三元催化转换芯子和外壳等构成。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,大多数三元催

37、化转换芯子以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）和铑的混合物作为催化剂。,（3）工作情况： 在正常情况下，废气中的HC、CO、NOx及O2在一起加热到500也不会产生化学反应，如果让这些气体经过上述催化剂后，就会转化为无害的CO2、H2O和N2。 汽车上如果使用含铅汽油，催化剂表面就会因铅覆盖而失效。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,2、氧传感器O2S： （1）功用： 用来检测排气中的氧含量，以确定实际空燃比是比理论空燃比浓还是稀，并且向ECU反馈相应的电压信号，ECU根据氧传感器反馈的空燃比浓稀信号来控制喷油量的减少或增加。 排气中的氧含量越多，空燃比越大。,四

38、、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,（2）氧化锆式氧传感器 结构：,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统, 工作原理：,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,当温度较高时，若陶瓷体内（大气）与陶瓷体外（废气）两侧含氧量不同时，氧气发生电离产生氧离子，氧离子从大气侧向废气侧扩散，在锆管两铂电极间产生电压。,混合气稀时，排气中氧含量高，锆管内外两侧氧浓度差小，氧离子扩散量少，信号电压低； 混合气浓时，排气中氧含量低，锆管内外两侧氧浓度差大，氧离子扩散量多，信号电压高。 信号电压范围：0.1-0.9V ECU收到小于0.45V信号电压，确认混合气稀；收到大于0.45V信号电压，确认混合气浓。,

39、四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,由于氧化锆只有在400以上温度时才会工作,所以为了保证发动机在进气量小,排气温度低的时候也能正常工作,某些传感器还加装了对氧化锆进行加热的加热器,此加热器受ECU控制,称为加热型氧传感器。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,（3）氧化钛式氧传感器 结构：,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统, 工作原理： 这是一种电阻型气敏传感器。利用化学反应强、对氧气敏感、易于还原的半导体材料氧化钛与氧气接触时发生氧化还原反应，从而导致电阻值变化的原理工作的。 当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中的氧浓度低时，二氧化钛电阻值减小。利用适当电

40、路对电阻变量进行处理，即可转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,3、开环与闭环控制： （1）区别： 两者的区别在于是否用反馈信号监控空燃比，即使用氧传感器监控空燃比。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,（2）闭环控制：,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,当实际空燃比比理论空燃比小时（混合气浓），氧传感器向ECU输入高电压信号（0.75-0.9V），此时ECU将减少供油量，使空燃比自动增大（混合气变稀）。反之氧传感器信号下降到0.1V左右，ECU将控制喷油量增加。 氧传感器的输出电压正常时，ECU就能把空燃比控制在14.7附近，使

41、三元催化转换器处在最佳工作状态。,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,下列工况不使用闭环控制： 怠速运转时 节气门全开大负荷时 减速断油时 起动时 发动机冷却液温度低时或氧传感器温度 未达到工作温度400时 氧传感器失效时,四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系统,4、检修： （1）检查加热型氧传感器加热器： 测量其加热器线圈电阻。 （2）检查氧传感器信号： 连接好氧传感器线束连接器，使发动机以较高转速运转，直到氧传感器温度达到400以上时再怠速运转。反复踩加速踏板，并测量传感器输出信号电压，加速时输出高电压信号（0.75-0.9V），减速时输出低电压信号（0.1-0.4V）。,四、三元催化

42、转换器与空燃比反馈控制系统,1、功用： 在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气中的CO、HC进一步氧化，从而降低CO、HC的排放量。,五、二次空气供给系统AS,2、组成：,五、二次空气供给系统AS,3、工作原理： ECU控制VSV阀的搭铁回路。 当VSV阀不通电时，关闭通向AS阀的真空通道，AS阀膜片在弹簧作用下下移，关闭二次空气供给通道，系统不工作。 当ECU给VSV阀通电时，VSV阀开启AS阀的真空通道，进气管真空度将膜片吸起，二次空气进入排气管。,五、二次空气供给系统AS,下列情况ECU不给二次空气电磁阀通电： 电控燃油喷射系统进入闭环控制 冷却液温度超过规定范围 发动机转速和负荷

43、超过规定值 ECU发现有故障,五、二次空气供给系统AS,4、检修： （1）检查AS阀： 拆下AS阀，从空滤器侧软管接头吹入空气应不漏气；用手动真空泵从真空管接头施加20kPa的真空度，从空滤器侧软管接头吹入空气应畅通，从排气管接头吹入空气应不漏气。,五、二次空气供给系统AS,（2）检查VSV阀： 测量电磁阀电阻值，一般为36-44。 拆开VSV阀上的软管，电磁阀不通电时，从进气管侧接头吹入空气应不通，从通大气的滤网处吹入空气应畅通。 当给电磁阀接通蓄电池电压时，吹气通畅情况与上述相反。,五、二次空气供给系统AS,（3）整体检查： 从空滤器上拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查： 发动机温

44、度在18-63范围内怠速运转时，有真空吸力； 发动机温度在63以上，起动后70s内应有真空吸力，起动70s后应无真空吸力； 发动机转速从4000r/min急减速时，应有真空吸力。,五、二次空气供给系统AS,第七节 故障自诊断系统,监测、诊断电子控制系统中各传感器、执行器以及电子控制单元（ECU）的工作是否正常。,一、故障自诊断系统的功能,对于电子控制系统的传感器，ECU通过监测其输入信号是否在规定的范围内来判断该传感器及其相关电路是否有故障。 例：水温传感器（正常范围0.3-4.7V）,一、故障自诊断系统的功能,对于电子控制系统的执行器，ECU是通过监测执行器的工作情况来判断执行器及其相关电路

45、是否有故障。 监控执行器故障一般都设有专用监控电路。 例：点火器 ECU根据点火器的反馈信号IGT监测其工作情况。,一、故障自诊断系统的功能,例：点火器 ECU根据点火器的反馈信号IGT监测其工作情况。,一、故障自诊断系统的功能,一旦发现某只传感器或执行器参数异常或功能失效时，自诊断系统将立即采取以下几种保护措施： 接通仪表盘上的故障指示灯电路，使指 示灯发亮。 将监测到的故障内容以故障代码的形式 存储在RAM中。 使发动机处于应急状态运行。,一、故障自诊断系统的功能,ECU内部设有故障自诊断电路。,一、故障自诊断系统的功能,（1）静态测试：KOEO 在点火开关接通、发动机不运转的情况下进行诊

46、断测试，主要用于读取或清除故障代码。 （2）动态测试：KOER 在点火开关接通、发动机运转的情况下进行诊断测试，主要用于读取或清除故障代码、检测传感器或执行器工作情况及其控制电路以及与车用ECU进行数据传输。,二、自诊断测试方法,1、读取故障代码 利用ECU检测仪读取； 利用人工方法读取。 2、数据传输 在汽车ECU检测仪与故障诊断插座连接的情况下，当发动机运转时，将ECU内部的计算结果、控制参数和控制模式等数值，以数据表和串行输出方式在检测仪屏幕上一一显示出来的过程。,三、自诊断测试内容,（3）监控执行器 在发动机熄火状态下或运转过程中，通过ECU检测仪向各执行器发出强制驱动或强制停止指令来

47、监测执行器动作情况，用以判断该执行器及其控制电路有无故障。,三、自诊断测试内容,OBD-是第二代随车诊断系统，1994年后，美、日、欧洲的主要汽车制造厂家产生的电控汽车逐步采用，其特点如下： （1）汽车按标准装用统一的16端子诊断座， 并将诊断座统一安装在驾驶室仪表盘下 方。,四、OBD-简介,（2）OBD-具有数据传输功能，并规定了两 个传输线标准： 欧洲统一标准7号和15号端子。 美国统一标准2号和10号端子。 （3） OBD-具有行车记录功能，能记录车 辆行驶过程的有关数据资料，能记忆 和重新显示故障代码，可利用仪器方 便、快捷地调取或清除故障码。,四、OBD-简介,（4）装用OBD-的

48、汽车，采用相同的故障码 代号及故障码意义统一。 故障码由1个英文字母和4个数字组成。,四、OBD-简介,1、人工读取和清除故障码： （1）进入故障自诊断测试状态的方法 用诊断跨接线短接故障诊断插座中的相应 插孔（诊断输入插孔和搭铁插孔）。 按压“诊断按钮开关”。 拧动电子控制装置上的“诊断模式选择开 关”。,五、自诊断测试, 打开空调控制面板上的“兼用开关”。 在故障诊断插座相应插孔间跨接自制的串 联330电阻的发光二极管。 点火开关在5s内连续开关3次。 点火开关置于“ON”，在规定时间内将加 速踏板踩下5次。,五、自诊断测试,（2）故障代码的显示方法 利用仪表板上“的故障指示灯”的闪烁规律

49、 显示故障代码。 利用指针式万用表的指针摆动规律显示故 障代码。 利用发光二极管的闪烁规律显示故障代 码。 利用车上的仪表板显示屏以数字形式显示 故障代码。,五、自诊断测试,（3）故障代码的清除方法 把点火开关断开后，从保险盒中拆下电子 控制燃油装置（EFI）保险丝10s以上。 拆除蓄电池负极线。但这种方法会使时针 和音响等装置中存储的信息也被清除。,五、自诊断测试,2、利用诊断仪检测发动机系统故障： （1）常用故障诊断仪简介 也称为“汽车电脑解码器”，是汽车微机控制系统最常用的检测仪器，根据带有的数据流形式可分为原厂专用型和通用型两大类。,五、自诊断测试,原厂专用型： 通用公司TECH-2、福特公司Super Star-、宝马公司MODIC、大众公司VAG1552、日产公司Consult等。 通用型： Scanner（红盒子）、431ME（电眼睛）、发动机综合性能分析仪等。,五、自诊断测试,（2）利用诊断仪检测发动机故障 各种诊断仪使用有所不同，使用前详细阅读使用说明书。,五、自诊