發(fā)動機(jī)電控技術(shù)5章-輔助控制系統(tǒng)課件

第五章汽油機(jī)輔助控制系統(tǒng)4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修4.1.1三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng)(4-0-1)（4-0）4．氧傳感器（4-2），

（4-2-1）（1）氧化鋯氧傳感器在敏感元件氧化鋯的內(nèi)外表面覆蓋一層鉑，外側(cè)與大氣相同。在400℃以上的高溫時，若氧化鋯內(nèi)外表面處的氣體中的氧的濃度有很大差別，在鉑電極之間將會產(chǎn)生電壓。當(dāng)混合氣稀時，排氣中氧的含量高，傳感器元件內(nèi)外側(cè)氧的濃度差小，氧化鋯元件內(nèi)外側(cè)兩極之間產(chǎn)生的電壓很低（接近0V），反之，如排氣中幾乎沒有氧，內(nèi)外側(cè)的之間電壓高（約為1V）。在理論空燃比附近，氧傳感器輸出電壓信號值有一個突變，如下圖。（2）氧化鈦氧傳感器主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬外殼和接線端子等組成。

4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修4.1.1三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng)4．氧傳感器（4-2），

（4-2-1）4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修4.1.1三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng)（3）氧傳感器控制電路日本豐田L(fēng)S400轎車氧傳感器控制電路。

4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修4.1.1三元催化轉(zhuǎn)換器與空燃比反饋控制系統(tǒng)1．EGR控制系統(tǒng)功能將適當(dāng)?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。種類：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。2．開環(huán)控制EGR系統(tǒng)如圖，主要由EGR閥和EGR電磁閥等組成。

4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）(4-3-1)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(shè)一個EGR閥開度傳感器，控制原理，EGR率傳感器安裝在進(jìn)氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進(jìn)入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱，傳感器檢測穩(wěn)壓箱內(nèi)氣體中的氧濃度，并轉(zhuǎn)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。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(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化，用手觸試真空軟管應(yīng)無真空吸力；發(fā)動機(jī)溫度達(dá)到正常工作溫度后，怠速時檢查結(jié)果應(yīng)與冷機(jī)時相同，若轉(zhuǎn)速提高到2500r/min左右，拆下真空軟管，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有明顯提高。（2）EGR電磁閥的檢查：冷態(tài)測量電磁閥電阻應(yīng)為33～39Ω。電磁閥不通電時，從進(jìn)氣管側(cè)吹入空氣應(yīng)暢通，從濾網(wǎng)處吹應(yīng)不通；接上蓄電池電壓時，應(yīng)相反。（3）EGR閥的檢查：如圖，用手動真空泵給EGR閥膜片上方施加約15KPa的真空度，EGR閥應(yīng)能開啟，不施加真空度，EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）(4-3)4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修4.1.3汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)4.1汽油機(jī)排放控制系統(tǒng)及檢修4.1.3汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)

諧波增壓控制系統(tǒng)是利用進(jìn)氣流慣性產(chǎn)生的壓力波提高進(jìn)氣效率。1．壓力波的產(chǎn)生當(dāng)氣體高速流向進(jìn)氣門時，如進(jìn)氣門突然關(guān)閉，進(jìn)氣門附近氣流流動突然停止，但由于慣性，進(jìn)氣管仍在進(jìn)氣，于是將進(jìn)氣門附近氣體被壓縮，壓力上升。當(dāng)氣體的慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向進(jìn)氣氣流相反方向流動，壓力下降。膨脹氣體的波傳到進(jìn)氣管口時又被反射回來，形成壓力波。2．壓力波的利用方法一般而言，進(jìn)氣管長度長時，壓力波長，可使發(fā)動機(jī)中低轉(zhuǎn)速區(qū)功率增大；進(jìn)氣管長度短時，壓力波波長短，可使發(fā)動機(jī)高速區(qū)功率增大。4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.1諧波增壓控制系統(tǒng)（ACIS）4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.1諧波增壓控制系統(tǒng)（ACIS）4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.2動力閥控制系統(tǒng)1．可變進(jìn)氣系統(tǒng)的要求自然進(jìn)氣的汽油發(fā)動機(jī)，利用可變進(jìn)氣系統(tǒng)．達(dá)到提高低、中轉(zhuǎn)速及高轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)矩。2．可變進(jìn)氣系統(tǒng)的種類1)可變進(jìn)氣歧管長度與斷面積式2)可變進(jìn)氣道式4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.3可變進(jìn)氣系統(tǒng)(4-1)1．可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)的要求要求配氣相位隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，適當(dāng)?shù)母淖冞M(jìn)、排氣門的提前或推遲開啟角和遲后關(guān)閉角。2．可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)種類：VTC:改變進(jìn)氣門的氣門正時。VANOS:改變氣門正時與氣門重疊角度VVT-I:改變氣門正時與氣門重疊角度VTEC:改變氣門之舉升時，氣門正時與氣門重疊角度隨之改變。4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修可變氣門正時(與舉升)系統(tǒng)(4-2)電控節(jié)氣門系統(tǒng)1．電控節(jié)氣門系統(tǒng)的功能（1）非線性控制（2）怠速控制（3）減小換檔沖擊控制（4）驅(qū)動力控制（TRC）（5）穩(wěn)定性控制（VSC）（6）巡航控制2．電控節(jié)氣門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)如圖所示，為LS400轎車節(jié)氣門電控系統(tǒng)。

4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.4電控節(jié)氣門系統(tǒng)（一）增壓控制系統(tǒng)功能根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力的大小，控制增壓裝置的工作，以達(dá)到控制進(jìn)氣壓力、提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性的目的。（二）廢氣渦輪增壓原理當(dāng)ECU檢測到進(jìn)氣壓力在0.098MPa以下時，受ECU控制的釋壓電磁閥的搭鐵回路斷開，釋壓電磁閥關(guān)閉。此時渦輪增壓器出口引入的壓力空氣，經(jīng)釋壓閥進(jìn)入驅(qū)動空氣室，克服氣室彈簧的壓力推動切換閥將廢氣進(jìn)入渦輪室的通道打開，同時將排氣旁通道口關(guān)閉，此時廢氣流經(jīng)渦輪室使增壓器工作。當(dāng)ECU檢測到的進(jìn)氣壓力高于0.098MPa時，ECU將釋壓電磁閥的搭鐵回路接通，釋壓電磁閥打開，通往驅(qū)動器室的壓力空氣被切斷，在氣室彈簧彈力的作用下，驅(qū)動切換閥，關(guān)閉進(jìn)入渦輪室的通道，同時將排氣旁通道口打開，廢氣不經(jīng)渦輪室直接排出，增壓器停止工作，進(jìn)氣壓力下降，只到進(jìn)氣壓力降至規(guī)定的壓力時，ECU又將釋壓閥關(guān)閉，切換閥又將進(jìn)入渦輪室的通道口打開，廢氣渦輪增壓器又開始工作。4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.5廢氣渦輪增壓控制4.2汽油機(jī)進(jìn)氣控制系統(tǒng)及檢修4.2.5廢氣渦輪增壓控制1．通過自診斷測試判斷電控系有無故障，有故障時，指示燈發(fā)出警報，并將故障碼存儲。2．在維修時，通過一定操作程序可將故障碼調(diào)出，進(jìn)行有針對性的檢查。3．當(dāng)傳感器或其電路發(fā)生故障時，自動起動失效保護(hù)功能。4．當(dāng)發(fā)生故障導(dǎo)致車輛無法行駛時，自動起動應(yīng)急備用系統(tǒng)，以保證汽車可以繼續(xù)行駛。

4.3故障自診斷功能4.3.1故障自診斷系統(tǒng)的功能1、傳感器的故障自診斷系統(tǒng)正常工作進(jìn)，傳感器輸送給ECU的各種信號的電平都是在規(guī)定范圍內(nèi)變化，當(dāng)某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定范圍的信號，或ECU在一段時間里收不到某一傳感器的輸入信號，或輸入信號在一段時間內(nèi)不發(fā)生變化時，故障自診斷功能就判定為該電路信號出現(xiàn)故障。如水溫傳感器（THW）正常工作時，其輸出電壓信號在0.1~4.8V范圍內(nèi)變化。如果水溫傳感器輸出電壓低于0.1V（相當(dāng)于水溫高于139℃）或高于4.8V（相當(dāng)于水溫低于-50℃）時，ECU即判斷為故障信號，并將設(shè)定的故障并存入存儲器內(nèi).發(fā)動機(jī)工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號，ECU自診斷不會判斷為故障。只有當(dāng)不正常信號持續(xù)一定時間或多次出現(xiàn)時，ECU才能判定為故障。如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在1000r/min時，轉(zhuǎn)速信號（Ne信號）丟失3～4個脈沖信號，ECU不會判定為轉(zhuǎn)速信號故障，“檢查發(fā)動機(jī)”警示燈也不會亮，轉(zhuǎn)速信號的故障碼也不會存入存儲器內(nèi)。4.3故障自診斷功能4.3.2自診斷系統(tǒng)工作原理4.3故障自診斷功能4.3.2自診斷系統(tǒng)工作原理3、配線電路的故障自診斷故障信號的出現(xiàn)不只是與傳感器或執(zhí)行本身發(fā)生故障有關(guān)，而且還與相應(yīng)的配線電路故障有關(guān)。當(dāng)水溫傳感器與ECU間的配線開路時，其輸出的電壓信號就會高于4.8V，ECU也會判定為水溫傳感器故障。同理，當(dāng)水溫傳感器與ECU之間的配線短路搭鐵時，其輸出的電壓信號就會低于0.1V，ECU也會判定為水溫傳感器發(fā)生故障。

4.3故障自診斷功能4.3.2自診斷系統(tǒng)工作原理4.3故障自診斷功能4.3.3自診斷形式OBD是ON一BOARDDIAGNOSITICS的縮寫，其由美國汽車工程學(xué)會（SAE）提出，經(jīng)環(huán)保機(jī)構(gòu)（EPA）和加州資源協(xié)會（CABR）認(rèn)證通過。OBD—Ⅱ隨車診斷系統(tǒng)具有以下特點：1）按照SAE標(biāo)準(zhǔn)，提供統(tǒng)一的16腳診斷座，安裝于駕駛室儀表板下方。如圖：2）OBD—Ⅱ診斷模式采用高效率的明碼編碼方式以及壓縮數(shù)據(jù)包方式傳遞信息，讀取和消除故障碼可在瞬間利用儀器完成。3）OBD—Ⅱ診斷座仍保留了通過跨接診斷的引腳從故障指示燈或LED燈、電壓表上讀取故障碼的功能。4）OBD—Ⅱ資料傳輸線有兩個標(biāo)準(zhǔn)：①ISO—k和ISO—l國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)7#、15#腳；②SAE—J1850美國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)2#、10#腳。5）各種車輛相同故障碼代號及故障碼意義統(tǒng)一。OBD—Ⅱ故障碼由5個字組成。6）具有行車記錄功能，能記錄車輛行駛過程的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。7）具有重新顯示記憶故障功能，由儀器直接消除故障碼功能。

4.3故障自診斷功能4.3.4第二代隨車診斷系統(tǒng)OBD—Ⅱ簡介4.3故障自診斷功能4.3.5故障碼的讀取和消除方法（二）故障碼的清除1、用故障診斷儀清除故障碼。2、把汽車蓄電池負(fù)極電纜或通往發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的電源線或熔絲拔掉約30s清除掉ECU中存儲的故障代碼。注意：使用拔掉蓄電池負(fù)極電纜的方法清除故障碼，將會使汽車上石英