電控汽油發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)檢修 第三組課件

電控汽油發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)檢修第三組實施步驟怠速控制系統(tǒng)的檢修（ISC）三元催化轉換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng)的檢修汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)的檢修廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）的檢修二次空氣供給系統(tǒng)的檢修一、怠速控制系統(tǒng)功用

實現(xiàn)發(fā)動機起動后的快速暖機；在發(fā)動機整個使用壽命期間的各種怠速工況下，都能在目標轉速下穩(wěn)定運轉，以實現(xiàn)良好的經(jīng)濟性、排放性能和運轉性能。在改變進氣量的同時相應改變噴油量，就能控制怠速轉速?；谶M氣量控制的怠速控制系統(tǒng)，就是利用這一點工作的。

(a)節(jié)氣門直動式(b)旁通空氣式

1—節(jié)氣門2—節(jié)氣門操縱臂3—執(zhí)行元件怠速控制執(zhí)行機構的空氣控制方式節(jié)氣門直動控制式

節(jié)氣門直動控制式是直接通過對節(jié)氣門最小開度的控制來控制怠速。由ECU控制直流電動機的正反轉和轉動量。直流電動機驅動減速齒輪并通過螺旋傳動將轉動量轉變成直線移動，從而控制節(jié)氣門開度的大小，達到控制怠速進氣量和怠速轉速的目的。優(yōu)點:結構簡單、工作穩(wěn)定性好，缺點是采用了齒輪減速機構后執(zhí)行速度慢、動態(tài)響應性差。節(jié)氣門直動控制裝置

1—節(jié)氣門操縱臂；2—怠速執(zhí)行器；3、6—節(jié)氣門；4—噴油器；5—調壓器；7—防轉孔；8—彈簧；9—電動機；10、11、13—齒輪；12—傳動軸；14—絲杠步進電機式怠速控制機構

步進電機怠速控制裝置1—閥座；2—閥軸；3—定子線圈；4—軸承；5—進給絲杠機構；6—旁通空氣進口；7—閥

步進電機與怠速控制閥做成一體，裝在進氣總管內。電機可順時針或逆時針旋轉，使閥沿軸向移動，改變閥與閥座之間的間隙，調節(jié)流過節(jié)氣門旁通通道的空氣量。該種怠速控制閥還可用來控制發(fā)動機的快怠速，而不需要輔助空氣閥。步進電機的控制電路步進電機式的控制電路

步進電機的轉動方向可通過改變4個定子線圈的通電順序來實現(xiàn)。轉子一周分為32個步級進行，每個步級轉動一個爪的角度，即11.25°(一般步進電動機為2到125個步級)。步進電機式怠速控制機構原理

步進電機式怠速控制機構1—怠速控制閥；2—穩(wěn)壓箱；3—節(jié)氣門體；4—空氣流量計占空比型電磁閥怠速控制機構

占空比控制型電磁閥工作時，由ECU確定控制脈沖信號的占空比，磁化線圈中平均電流的大小取決于占空比。占空比越大，磁化線圈中平均電流越大，磁場強度越大，閥門升程越大，旁通道開度越大。

占空比控制型電磁閥結構1—彈簧；2—磁化線圈；3—軸；4—閥；5—殼體；6—波紋管；7—傳感器；8—進氣總管；9—節(jié)氣門真空電磁閥怠速控制機構ECU根據(jù)各種傳感器的輸入信號控制VSV閥打開和關閉，控制旁通空氣量，使發(fā)動機保持穩(wěn)定怠速運轉。真空電磁閥怠速控制機構二、三元催化轉換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng)

利用轉換器中的三元催化劑，將發(fā)動機排出廢氣中的有害氣體轉變?yōu)闊o害氣體。1.TWC的功用三元催化轉化器的安裝位置3.影響TWC轉換效率的因素

影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。如左圖只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉化器的轉化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號輸送給ECU，用來對空燃比進行反饋控制。此外，發(fā)動機的排氣溫度過高（815℃以上），TWC轉換效率將明顯下降。常見氧傳感器安裝方式單床雙床4.氧傳感器氧化鋯型氧傳感器的結構（1）氧化鋯型氧傳感器類型與工作原理（2）氧化鈦型氧傳感器1—二氧化鈦元件2—金屬外殼3—陶瓷絕緣體4—接線端子5—陶瓷元件6—導線7—金屬保護套結構如右圖，主要由二氧化鈦元件、導線、金屬外殼和接線端子等組成。當廢氣中的氧濃度高時，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時二氧化鈦的電阻值減小，利用適當?shù)碾娐穼﹄娮枳兞窟M行處理，即轉換成電壓信號輸送給ECU，用來確定實際的空燃比。

氧化鈦型氧傳感器的工作原理

混合氣稀，尾氣中氧的含量高，則氧化鈦氧傳感器呈現(xiàn)高電阻的狀態(tài)，此時1V電源電壓經(jīng)氧傳感器電阻降壓，返回ECU的輸出信號OX電壓低于0.45V；混合氣濃，尾氣中氧的含量少，則氧化鈦氧傳感器因缺氧而形成低電阻的氧化半導體，此時1V電源電壓經(jīng)氧傳感器電阻降壓,返回ECU的OX信號電壓高于0.45V。（3）氧傳感器控制電路

右圖為日本豐田LS400轎車氧傳感器控制電路。閉環(huán)控制，當實際空燃比比理論空燃比小時，氧傳感器向ECU輸入的高電壓信號（0.75～0.9V）。此時ECU減小噴油量，空燃比增大。當空燃比增大到理論空燃比時，氧傳感器輸出電壓信號將突變下降至0.1V左右，ECU立即控制增加噴油量，空燃比減小。如此反復，就能將空燃比精確地控制在理論空燃比附近一個極小的范圍內。（3）氧傳感器信號檢查

連接好氧傳感器線束連接器，使發(fā)動機以較高轉速運轉，直到氧傳感器工作溫度達到400℃以上時再維持怠速運轉。然后反復踩動加速踏板，并測量氧傳感器輸出信號電壓，加速時應輸出高電壓信號（0.75～0.90V），減速時應輸出低電壓信號（0.10～0.40V）。若不符合上述要求，應更換氧傳感器。

（2）熱型氧傳感器加熱器的檢查

熱型氧傳感器加熱器的檢查對熱型氧傳感器，測量其加熱器線圈電阻。

收集汽油箱和浮子室內蒸氣的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排入大氣而造成污染；同時，根據(jù)發(fā)動機工況，控制導入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。1.EVAP控制系統(tǒng)功用三、汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)2.EVAP控制系統(tǒng)的組成與工作原理

如圖，油箱的燃油蒸氣通過單向閥進入活性碳罐上部，空氣從碳罐下部進入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制閥，排放控制閥沙鍋內部的真空度由碳罐控制電磁閥控制，電磁閥受控制。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉速、溫度、空氣流量等信號，控制碳罐電磁閥的開閉來控制排放控制閥上部的真空度，從而控制排放控制閥的開度。當排放控制閥打開時，燃油蒸氣通過排放控制閥被吸入進氣歧管。1、油箱蓋2、油箱3、單向閥4、排氣管5、電磁閥6、節(jié)氣門7、進氣門8、真空閥9、真空控制閥10、定量排放孔11、活性碳罐3.EVAP控制系統(tǒng)的檢修

一般維護檢查管路有無破損或漏氣，碳罐殼體有無裂紋，每行駛20000㎞應更換活性碳罐底部的進氣濾心。真空控制閥的檢查拆下真空控制閥，用手動真空泵由真空管接頭給真空控制閥施加約5KPa，從活性碳罐側孔吹入空氣應暢通，不施加真空度時，吹入空氣則不通。電磁閥的檢查拆開電磁閥進氣管一側的軟管，用手動真空泵由軟管接頭給控制電磁閥施加一定的真空度，電磁閥不通電時應保持真空度，若接蓄電池電壓，真空度應釋放。測量電磁閥兩端子間電阻應為36～44Ω。

將適當?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量。類型：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。1.EGR控制系統(tǒng)功能四、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）

如右圖，主要由EGR閥和EGR電磁閥等組成原理：EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥按裝在通向EGR真空通道中，ECU根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉速和起動等信號來控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進行廢氣再循環(huán)；ECU給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空度通道被切斷，EGR閥關閉，停止廢氣再循環(huán)。2.開環(huán)控制EGR系統(tǒng)1、EGR電磁閥2、節(jié)氣門3、EGR閥4、水溫傳感器5、曲軸位置傳感器6、ECU7、起動信號3.閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)

閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測實際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號，其控制精度更高。與開環(huán)相比只是在EGR閥上增設一個EGR閥開度傳感器，控制原理如圖，EGR率傳感器安裝在進氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥進入穩(wěn)壓箱，傳感器檢測穩(wěn)壓箱內氣體中的氧濃度，并轉換成電信號送給ECU，ECU根據(jù)此反饋信號修正EGR電磁閥的開度，使EGR率保持在最佳值。

用EGR閥開度反饋控制的EGR系統(tǒng)

用EGR率反饋控制的EGR系統(tǒng)

4.EGR控制系統(tǒng)的檢修（1）一般檢查拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動機轉速應無變化，用手觸試真空軟管應無真空吸力；發(fā)動機溫度達到正常工作溫度后，怠速是檢查結果應與冷機時相同，若轉速提高到2500r/min左右，拆下真空軟管，發(fā)動機轉速有明顯提高。（2）EGR電磁閥的檢查冷態(tài)測量電磁閥電阻因為33～39Ω。如圖ａ電磁閥不通電時，從進氣管側吹入空氣應暢通，從濾網(wǎng)處吹應不通；接上蓄電池電壓時，應相反。（3）EGR閥的檢查如圖ｂ，用手動真空泵給EGR閥膜片上方施加約15Kpa的真空度，EGR閥應能開啟，不施加真空度，EGR閥應能完全關閉。圖ａ）EGR電磁閥的檢查圖ｂ）EGR閥的檢查

1—通大氣濾網(wǎng)2—進氣管側軟管接頭3—EGR閥側軟管接頭

1.二次空氣供給系統(tǒng)作用

在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢氣中的一氧化碳和碳氫化合物進一步氧化，從而降低一氧化碳和HC的排放量，同時加快三元催化轉換器的升溫。

五、二次空氣供給系統(tǒng)2.組成與工作原理

如圖控制閥主要由舌簧閥和膜片閥組成。工作原理：點火開關接通后，蓄電池向二次空氣電磁閥供電，ECU控制電磁閥搭鐵回路。電磁閥不通電時，關閉通向膜片閥真空室的真空通道，膜片閥彈簧推動膜片下移，關閉二次空氣供給通道；ECU給電磁閥通電，進氣管真空度將膜片閥吸起，使二次空氣進入排氣管。