第九章汽油噴射控制系統第九章

汽油噴射控制系統第一節

概述第二節汽油噴射控制系統結構與原理教學目標了解汽油噴射控制系統的基本組成及不同類型熟悉汽油噴射控制原理以及汽油噴射系統部件的結構類型與控制電路原理教學難點與重點汽油噴射控制原理各系統部件的結構與工作原理汽油噴射控制電路第九章

汽油噴射控制系統一、汽油噴射技術的特點與發展概況1.汽油噴射式發動機的特點1）進氣阻力小。2）汽油霧化良好。噴射的汽油顆粒小、霧化良好，有助于形成空燃比適當、各缸均勻的混合氣，可使發動機各缸均有良好的燃燒，充分發揮汽油的效能，降低油耗和排氣污染。此外，由于汽油噴射可使汽油在發動機低溫、低速時仍有良好的霧化，也改善了發動機低溫起動性能和汽車爬坡性能。3）供油滯后性小。汽油以一定的壓力直接噴射在進氣門處，其對節氣門的響應快，因此，發動機的加速性能好。4）空燃比控制精度高。電子控制汽油噴射技術可實現非線性的空燃比控制，在發動機的各種工況下均有最佳的基本供油量控制，并且還可根據發動機的溫度、廢氣中的氧含量等情況對供油量進行修正控制，可使發動機始終處在最佳的空燃比狀態下工作。5）可實現汽車減速斷油控制。電子控制汽油噴射系統很容易實現在汽車減速時斷油控制，從而可降低汽車減速時燃油的消耗和排氣污染。6）可實現與其他電子控制系統的協調性控制。汽車各個電子控制系統的協調控制，可使汽車的安全性、舒適性、動力性及經濟性進一步提高。第九章

汽油噴射控制系統二、汽油噴射系統分類1.按噴油和供油量的控制方式不同分(1)機械控制方式。機械控制方式通過油路中的壓力油頂開噴油器實現噴油，由空氣流量計的感知板根據進氣管空氣流量動作，并通過柱塞式比例閥的聯動來控制噴油量。這種機械控制方式在工作過程中噴油器連續噴油，通過控制噴射流量來調節空燃比。(2)機電混合控制方式。機電混合控制方式是機械控制方式的改進型，在機械控制方式的基礎上增設了一個由電子控制器控制的電液流量調節器，使其適應性和控制功能得以提高。(3)電子控制方式。電子控制方式由電子控制器根據發動機各傳感器輸入的信號產生適當的噴油控制脈沖，控制電磁閥式噴油器噴油。電子控制方式工作中為間歇噴油,其噴油壓力一定，通過噴油的時間(噴油控制脈沖的寬度)來控制噴油量。第九章

汽油噴射控制系統2.按噴油器的位置不同分(1)缸內噴射式(2)缸外噴射式1)單點噴射式。2)多點噴射式。同時噴射方式：按發動機轉動節拍各缸噴油器同時噴油，只需一個噴油器驅動電路，結構簡單，空燃比的控制精度相對較低。分組噴射方式：將噴油器分成兩組或三組，按發動機轉動節拍各組交替噴油。分組同時噴射方式其控制精度有所提高，但增加了噴油器驅動電路，且需要分組氣缸識別信號，控制電路相對要復雜一些。獨立噴射方式：各缸噴油器按照發動機氣缸的工作順序噴油，各缸獨立噴射可相對于各缸的每次燃燒所需噴油量都設定一個最佳的噴射時刻，因此，可以展寬稀薄空燃比界限，進一步降低油耗。這種噴射方式需要氣缸識別信號及與氣缸數相等的噴油器驅動電路，因此其控制電路的結構更為復雜。第九章

汽油噴射控制系統第二節汽油噴射控制系統結構與原理一、汽油噴射電子控制系統的控制原理

汽油噴射電子控制系統的電子控制器（ECU）根據各傳感器輸入的電信號判斷發動機的工況和狀態，并確定最佳的噴油量。噴油壓力和噴油器的噴口截面積均為恒定，因此，電子控制系統通過控制噴油器間歇噴油時間來控制噴油量。ECU根據各傳感器信號確定基本噴油量和各種情況下的噴油量修正，并輸出相應的噴油器控制脈沖，控制噴油器的噴油時間，實現最佳空燃比控制。第九章

汽油噴射控制系統1.基本噴油量的控制基本噴油量是保證發動機在正常的工作溫度下運行時有最佳的空燃比。電子控制器根據發動機轉速傳感器、進氣壓力傳感器（壓力型）或空氣流量傳感器（流量型）的電信號確定基本噴油量，并通過噴油器驅動電路控制噴油器每個工作循環的噴油（通電）時間。基本噴油時間的確定方式有公式計算法和查尋插值計算法兩種。2.噴油量修正控制噴油量修正控制是使發動機在各種情況下都有最適當的空燃比，使發動機始終工作在最佳狀態。汽油噴射電子控制系統一般有如下噴油量修正。（1）進氣溫度修正（2）起動噴油量修正（3）起動后的噴油量修正（4）怠速暖機噴油量修正（5）加速時的噴油量修正(6)減速時的噴油量修正(7)大負荷噴油量修正(8)汽油高溫噴油量修正(9)汽油關斷控制(10)蓄電池電壓變化噴油量修正(11)混合氣濃度反饋噴油修正(12)自適應修正第九章

汽油噴射控制系統二、電子控制汽油噴射系統的結構電子控制汽油噴射系統由供油系統、空氣供給系統和電子控制系統三部分組成。1.汽油供給系統汽油供給系統的主要組成部件有汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、汽油壓力調節器及噴油器等，其作用是向汽油噴射系統提供壓力穩定的汽油，并在控制器的控制下，將適量的汽油噴入進氣歧管。（1）汽油泵汽油泵的作用是將汽油增壓，并源源不斷地泵入供油管路。汽油泵主要由直流電動機和油泵組成，根據其泵的結構與原理不同，汽油泵可分為滾柱式、葉片式（渦輪式）、齒輪式等。(2)無回油管汽油供給系統1)普通汽油供給系統的問題。用安裝在發動機附近的回油管將汽油壓力調節器多余的汽油引回油箱，使得流回燃油箱的汽油有較多的時間和空間吸收發動機的熱量，其溫度較高，流入燃油箱后，將導致油箱內油溫升高，因而帶來如下問題：①加速了油箱內燃油蒸發速度，使得油箱內蒸氣壓力升高，增加了燃油蒸發排放控制系統的工作負荷。②熱機起動時，由于泵入供油管路的汽油溫度較高，部分汽油汽化而使噴油量減少,從而導致發動機的熱機起動性能下降。③由于回油經供油管路、燃油分配管后再經回油管路流回燃油箱，燃油泵運行損耗功率較大。2）無回油管汽油供給系統的結構特點。無回油管供油系統是將電動燃油泵、汽油濾清器、油壓調節器及相應的油管等集成在一起.第九章

汽油噴射控制系統2.空氣供給系統空氣供給系統主要由空氣濾清器、進氣管道、節氣門及節氣門體、怠速輔助空氣通道及怠速調節電磁閥、進氣歧管等組成。在氣缸進氣行程真空吸力作用下，適量的空氣經空氣濾清器濾清后，經節氣門和（或）怠速通道到進氣歧管，與噴油器噴出的汽油混合，形成空燃比適當的混合氣后，從進氣門進入氣缸。3.電子控制系統的組成與控制電路（1）電子控制系統的組成（2）汽油噴射系統電源控制電路1）點火開關直接控制的電源電路。由點火開關直接控制的電源控制電路如圖9-20a所示。點火開關通過主繼電器控制電子控制器的電源。ECU另有一個直接連接蓄電池的電源，以便在點火開關關斷（OFF）時，使儲存故障信息和學習修正參數的隨機存儲器（RAM）繼續保持通電。2)具有延時關斷功能的電源電路。（3）汽油泵控制電路（4）噴油器控制電路噴油器的驅動方式有電壓驅動和電流驅動兩種方式。第十章電子點火控制系統第十章

電子點火控制系統第一節概述第二節電子點火控制系統的結構與原理教學目標了解傳統點火時間調節的不足及電子點火控制技術的特點熟悉電子點火控制系統的組成及控制原理教學難點與重點電子點火時間控制原理電子點火控制系統組成部件的結構點火高壓配電方式及工作原理第十章

電子點火控制系統一、電子點火控制技術的特點與發展概況1.機械式點火提前調節的不足分電器中的真空點火提前裝置和離心點火提前裝置的點火提前調節特性如圖10-1所示。機械式點火提前角調節方式主要有如下不足（1）點火提前角調節達不到實際需要（2）對溫度等其他影響燃燒的因素不能起調節作用第十章

電子點火控制系統2.電子點火控制系統的優點1）可實現最佳點火時間控制。電子控制點火系統可根據發動機轉速與負荷的變化實現非線性控制，使發動機在各種工況下都能處于最佳的點火狀態。2）可針對各種影響因素修正點火時間。電子控制點火系統的控制器可根據發動機溫度、進氣壓力、混合氣濃度等傳感器的信號，及時對點火提前角進行修正，使發動機在各種情況下都能處于最佳點火工作狀態。3）可與其他電子控制系統實現協調控制。電子點火控制系統可與發動機怠速控制系統、汽油噴射控制系統、自動變速器控制系統等其他電子控制系統進行信息交流，點火控制系統可根據其他電子控制系統的相關信號，迅速改變點火提前角，以使發動機的運轉和汽車的運行更加平穩。第十章

電子點火控制系統采用電子高壓配電方式的無分電器點火控制系統還具有如下的優點。1）點火能量損失小。傳統的高壓配電方式工作時，配電器分火頭與旁電極之間的跳火和具有較高電阻的高壓導線均會損失部分點火能量，電子高壓配電避免了這部分能量損失，從而提高了有效的點火能量。2）點火系統的故障率較低。配電器在高壓下工作，分電器蓋、分火頭及高壓導線等的漏電、燒損是電子點火裝置較為多見的故障。采用電子高壓配電則避免或減少了這些故障可能，從而提高了點火系統的工作可靠性。3）點火能量與次級電壓更加穩定。由于增加了點火線圈（或初級繞組）的數量，每個點火線圈初級繞組的可通電時間增加了2?6倍，因此，確保了發動機在高轉速下點火線圈初級繞組有充足的通電時間，從而使發動機在高速時仍有足夠高的點火能量和次級電壓。第十章

電子點火控制系統3.點火控制技術發展概況1931年，美國人在分電器上安裝真空與離心裝置來自動調節點火提前角。1976年，美國通用汽車公司首次用微處理器控制點火時刻。早期的電子點火控制系統仍然采用配電器進行點火高壓分配，這種傳統的高壓配電方式存在著點火能量損失大、點火系統高壓回路故障率高等不足。隨后又出現了采用電子高壓配電方式的電子點火控制系統，這種全電子點火控制裝置無分電器，有的甚至無高壓導線。全電子點火控制系統使點火性能得到了進一步的提高，已在汽車上得到了廣泛的應用。第十章

電子點火控制系統二、電子點火控制系統分類1.按高壓配電方式不同分(1)機械高壓配電方式電子點火控制系統仍采用傳統的高壓配電方式，即采用配電器將點火線圈產生的高壓分配至各缸火花塞。這種電子點火控制系統仍有分電器，但分電器只起配電作用，無點火提前調節功能。機械高壓配電方式在現代汽車上的使用已越來越少。(2)電子高壓配電方式電子高壓配電方式無需分電器，由電子控制器通過相應的邏輯電路進行高壓分配，這種全電子點火控制系統又有分組同時點火方式和單獨點火方式兩種形式。第十章

電子點火控制系統2.按是否有發動機爆燃情況反饋控制分(1)開環控制方式電子點火控制系統中無爆燃傳感器，控制器只是根據各相關傳感器的電信號對點火提前角進行控制。這種控制方式為避免發動機產生爆燃，點火提前角控制需適當偏小一些，因而不能充分地發揮發動機的功率。(2)閉環控制方式電子點火控制系統中設有發動機爆燃傳感器，電子控制器可根據發動機爆燃傳感器反饋的發動機爆燃情況進行點火提前角修正控制。因此，這種閉環控制方式可使點火提前角控制更接近爆燃區，因而可更有效地發揮發動機的功率。目前的電子點火控制系統大都采用閉環控制方式。第十章

電子點火控制系統一、電子點火控制原理點火提前角的控制方式（１）最佳點火提前角確定（２）點火時間控制過程（３）點火定時脈沖的產生方式（４）點火提前角控制的基本內容第十章

電子點火控制系統第十章

電子點火控制系統2.起動時點火提前角控制（１）起動初始點火提前角控制（２）起動非初始點火提前角控制在正常起動轉速（≥１００ｒ／ｍｉｎ）情況下，主要考慮的是溫度對發動機燃燒的影響。在溫度低于０℃時，從點火到迅速燃燒需較長的時間，故需適當增大點火提前角。在低起動轉速（＜１００ｒ／ｍｉｎ）情況下，保持原有的點火提前角，可能會出現在活塞上止點前混合氣就已迅速燃燒起來，導致起動困難或造成反轉。為避免此種情況，ＥＣＵ根據起動轉速的降低來減小點火提前角，并由下式確定低速起動點火提前角：第十章

電子點火控制系統3.起動后點火提前角控制當發動機起動后，點火開關提供的起動信號消失，ＥＣＵ隨即轉入起動后點火提前角控制，ＥＣＵ中的ＣＰＵ對點火定時信號進行控制，其電路原理如圖10-8所示。（１）基本點火提前角控制基本點火提前角控制的目標是使發動機在各種負荷和轉速下都有最佳的點火提前角。發動機怠速和正常運行工況下的基本點火提前角控制有所不同。１）怠速時基本點火提前角控制。發動機處于怠速運轉狀態時，微處理器根據發動機的轉速和空調開關是否接通來確定不同的基本點火提前角，其控制特性一例如圖10-9所示。２）正常運轉時基本點火提前角控制。發動機處于正常運轉狀態（怠速觸點斷開）時，ＣＰＵ根據進氣壓力傳感器（或進氣流量傳感器）和發動機轉速傳感器的信號，通過查找、計算后得到基本點火提前角值。ＥＣＵ根據節氣門位置傳感器、發動機轉速傳感器、空氣流量（或進氣壓力）傳感器及空調開關的電信號進行基本點火提前角控制。第十章

電子點火控制系統（２）修正點火提前角控制１）怠速暖機修正。在發動機冷機起動后，其溫度還很低，因此需適當增大點火提前角，以改善燃燒，加快發動機暖機過程和增強其驅動性能。２）怠速穩定修正。發動機在怠速運行期間，當發動機的怠速因負荷變化而出現波動時，通過適當地修正點火提前角使發動機的轉速穩定。當發動機的轉速低于所設定的目標轉速時，ＣＰＵ根據其與目標轉速的差值大小適當地增大點火提前角；當發動機的轉速高于設定的目標轉速時，則適當地減小點火提前角。３）空燃比反饋修正。當ＥＣＵ根據氧傳感器的反饋信號對空燃比進行修正時，隨著噴油量的增加或減少，會引起發動機的轉速在一定的范圍內波動。為提高發動機怠速的穩定性，ＥＣＵ在控制噴油量減少的同時，適當地增大點火提前角第十章

電子點火控制系統４）過熱點火提前角修正。在發動機正常運行工況時，如果發動機溫度過高則易產生爆燃。為避免這種情況發生，電子控制器適當減小點火提前角。在發動機怠速運行工況時，如果發動機溫度過高則應適當增大點火提前角，以避免發動機長時間過熱。５）發動機爆燃點火提前角修正。當發動機產生爆燃時，對基本點火提前角進行適當的修正（減小點火提前角），以迅速消除爆燃。這是點火控制系統根據發動機的燃燒情況所進行的反饋修正控制。６）最大提前和推遲控制。點火控制系統設定了一個實際點火提前角的數值范圍，以控制發動機工作時其點火提前角不會超出正常工作的極限值。第十章

電子點火控制系統4.點火線圈通電時間控制（１）通電時間控制的作用（２）通電時間控制原理第十章

電子點火控制系統第二節電子點火控制系統的結構與原理―、電子點火控制原理1.點火提前角的控制方式(1)最佳點火提前角確定(2)點火時間控制過程(3)點火定時脈沖的產生方式(4)點火提前角控制的基本內容初始點火提前角：由曲軸位置傳感器信號與曲軸轉角的對應關系確定的點火提前角。比如，某發動機把G信號后的第一個Ne信號過零點作為點火基準點，該信號過零點為活塞壓縮行程上止點前10°，那么該發動機點火系統初始點火提前角就是10。。不同類型發動機的初始點火提前角會有所不同。基本點火提前角：由計算機根據發動機的轉速和負荷(進氣流量或進氣管壓力)，通過查找和計算所確定的點火提前角。修正點火提前角：由計算機根據發動機轉速信號和負荷信號以外的有關傳感器及點火開關的信號對點火提前角進行修正的點火提前角。第十章

電子點火控制系統2.起動時點火提前角控制起動時的點火提前角控制目標是使發動機在各種情況下都有良好的起動性能。起動時點火提前角控制有起動初始點火提前角控制和起動非初始點火提前角控制兩種控制方式。(1)起動初始點火提前角控制(2)起動非初始點火提前角控制3.起動后點火提前角控制（1）基本點火提前角控制1）怠速時基本點火提前角控制。發動機處于怠速運轉狀態時，微處理器根據發動機的轉速和空調開關是否接通來確定不同的基本點火提前角，其控制特性一例如圖10-7所示。2）正常運轉時基本點火提前角控制。發動機處于正常運轉狀態（怠速觸點斷開）時,CPU根據進氣壓力傳感器（或進氣流量傳感器）和發動機轉速傳感器的信號，通過查找、計算后得到基本點火提前角值。第十章

電子點火控制系統（2）修正點火提前角控制當發動機溫度不在正常工作溫度范圍，或發動機處在其他需要對點火提前角進行適當調整的狀態時，電子控制器就立刻進行點火提前角修正控制，使發動機仍處于最適當的點火工作狀態。修正點火提前角通常用基本點火提前角乘以適當的系數獲得。不同型號的發動機，其修正系數和修正的項目均會有所不同。1）怠速暖機修正。在發動機冷機起動后，其溫度還很低，因此需適當增大點火提前角，以改善燃燒,加快發動機暖機過程和增強其驅動性能。2）怠速穩定修正。發動機在怠速運行期間，當發動機的怠速因負荷變化而出現波動時，通過適當地修正點火提前角使發動機的轉速穩定。當發動機的轉速低于所設定的目標轉速時，CPU根據其與目標轉速的差值大小適當地增大點火提前角；當發動機的轉速高于設定的目標轉速時，則適當地減小點火提前角。3）空燃比反饋修正。當ECU根據氧傳感器的反饋信號對空燃比進行修正時，隨著噴油量的增加或減少，會引起發動機的轉速在一定的范圍內波動。第十章

電子點火控制系統4）過熱點火提前角修正。當發動機的溫度過高時，為使發動機能保持正常工作而對點火提前角進行適當的修正，修正特性一例如圖10-13所示。在發動機正常運行工況時，如果發動機溫度過高則易產生爆燃。為避免這種情況發生，電子控制器適當減小點火提前角。在發動機怠速運行工況時，如果發動機溫度過高則應適當增大點火提前角，以避免發動機長時間過熱。ECU根據冷卻液溫度信號、節氣門位置信號進行過熱點火提前角修正。5）發動機爆燃點火提前角修正。當發動機產生爆燃時，對基本點火提前角進行適當的修正（減小點火提前角），以迅速消除爆燃。這是點火控制系統根據發動機的燃燒情況所進彳亍的反饋修正控制。6）最大提前和推遲控制。點火控制系統設定了一個實際點火提前角的數值范圍，以控制發動機工作時其點火提前角不會超出正常工作的極限值。不同的發動機，其設定的點火提前角的最大和最小極限值不同，一般其最大點火提前角為35。?45。，最小點火提前角為T0°?0°。第十章

電子點火控制系統4.點火線圈通電時間控制（1）通電時間控制的作用電感儲能式點火系統在蓄電池電壓變化時，點火線圈初級電流的上升速率也會相應變化（圖10-14），這會使點火線圈初級電流隨蓄電池電壓的下降而減小。點火線圈通電時間控制的作用就是在蓄電池電壓高時，減小通電時間，以限制點火線圈形成過大的初級電流，避免點火線圈溫度過高而損壞；在蓄電池電壓低時，則適當增加點火線圈初級通電時間，以保證能形成足夠大的初級電流。（2）通電時間控制原理在電子控制器的ROM存儲器中，存有蓄電池電壓與相應的通電時間的有關標準參數，工作時，ECU根據蓄電池電壓值從ROM查尋得到相應的通電時間參數，并通過點火線圈驅動電路控制點火線圈初級通路時間，使得點火線圈初級電流在蓄電池電壓變化較大的范圍內能保持穩定的初級電流。蓄電池電壓與通電時間的關系如圖1015第十章

電子點火控制系統5.發動機爆燃推遲點火控制（1）爆燃點火提前角修正控制的作用1）開環電子點火控制系統的不足。微處理器控制點火提前角從總體上看是一種非線性控制，但是由于通過試驗確定的最佳點火提前角值只是具有代表性的特定工況，數量極為有限。特定工況以外其它工況下的點火提前角值則是由插值法計算得到。也就是說，在特定工況點中間的小區內，點火提前角還是一種線性控制。這樣，如果試驗確定的特定工況的點火2）爆燃推遲點火控制的作用。（2）爆燃的判別第十章

電子點火控制系統（3）爆燃推遲點火提前角控制方式當ECU檢測出爆燃時，就立刻使點火提前角減小；而當爆燃消失時，又使點火提前角恢復至原調定值。如果ECU在點火提前角恢復過程中又檢測到了爆燃信號，則又繼續減小點火提前角。其控制過程如圖10-10所示。第十章

電子點火控制系統爆燃推遲點火時間和爆燃消失后的點火時間恢復控制有三種形式:1）發動機爆燃發生時，慢慢地推遲點火，并逐步減小修正量；爆燃消失時，則慢慢恢復點火提前角。這種方式的缺點是會使爆燃持續一會兒。2）發動機爆燃時迅速大幅度推遲點火時間，爆燃消失后，再慢慢恢復到原調定的點火提前角。這種方式可使發動機爆燃迅速消除，缺點是點火過遲的持續時間較長。3）發動機爆燃時，迅速大幅度減小點火提前角，然后快速恢復。此種方式可迅速消除爆燃，且可避免較長時間處于點火過遲狀態。但其缺點是點火提前角變動大，易引起發動機轉矩的波動。第十章

電子點火控制系統6.高壓配電原理（1）高壓配電電路原理無分電器點火系統的高壓配電方式主要有二極管分配同時點火方式、點火線圈分配同時點火方式和單獨點火方式。二極管分配同時點火方式的點火線圈有兩個初級繞組，各由點火控制模塊ICM（或ECU）驅動電路中的VL、VT2控制其通斷，氣缸識別電路根據ECU的氣缸識別信號和點火信號輸出點火脈沖，按照點火順序交替觸發VT、VT2的導通和截止。2）點火線圈分配同時點火方式高壓配電電路原理。點火線圈分配同時點火方式的電路原理如圖10-21所示。3）單獨點火方式高壓配電電路原理。點火線圈分配單獨點火方式的電路原理如圖10-22所示。第十章

電子點火控制系統（2）順序點火信號的產生原理各種高壓配電方式的順序點火信號脈沖產生原理相似,以圖1023所示的電子點火控制系統為例，說明電子高壓配電的順序點火信號的產生原理。1）點火定時信號IGt的產生。2）氣缸識別原理。第十章

電子點火控制系統二、電子點火控制系統的結構0.電子點火控制系統的組成(1)帶分電器的電子點火控制系統仍然采用機械高壓配電方式的電子點火控制系統一例如圖10-25所示。本例電子點火模塊與點火線圈安裝在一起。(2)無分電器的電子點火控制系統電子高壓配電方式的電子控制點火系統一例如圖10-25所示。此例為點火線圈分配同時點火方式，其進氣壓力傳感器安裝在ECU的內部,進氣管壓力通過一真空管導入。2.電子點火控制系統部件的結構(1)點火線圈帶分電器的電子控制點火系統其點火線圈的結構與非電子控制點火系統的點火線圈并無什么差別，而無分電器電子控制點火系統的點火線圈則有多種結構形式,大都采用干式（閉磁路）點火線圈。第十一章發動機怠速控制系統第十一章

發動機怠速控制系統第一節概述第二節發動機怠速控制系統的結構與原理教學目標了解怠速控制的作用及怠速控制系統的類型熟悉怠速控制系統的控制原理及電路原理教學難點與重點怠速控制原理怠速控制執行器結構怠速控制電路原理第十一章

發動機怠速控制系統第一節概述一、怠速控制系統的作用1.怠速控制應用概況早期的汽油噴射式發動機采用輔助空氣閥來控制怠速時輔助怠速空氣通道的空氣流量,用以實現冷機起動后的低溫怠速穩定和快速暖機控制。輔助空氣閥有雙金屬型、石蠟型等不同的結構形式，在低溫下輔助空氣閥處于打開狀態，可使一部分空氣經輔助怠速空氣通道進入氣缸，發動機可在較高的怠速下穩定運轉，實現快速暖機過程。隨著發動機溫度的上升,輔助空氣閥慢慢關閉，使發動機回到正常的怠速下運轉。輔助空氣閥的怠速控制功能極其有限，已不能滿足現代汽車發動機對怠速控制的要求。用電子控制器控制怠速調節執行器可實現多項怠速控制功能，滿足了現代汽車發動機高性能的要求。因此，這種電子怠速控制系統已取代了早期使用的輔助空氣閥，在電控發動機上得到了普及。第十一章

發動機怠速控制系統2.怠速控制系統的作用現代汽車發動機怠速控制系統可實現全過程的怠速控制，主要有如下控制功能。1）穩定怠速控制。以設定的發動機轉速為怠速控制目標，當發動機的轉速偏離目標轉速時，電子控制器立刻輸出調整信號，通過怠速控制執行器將發動機怠速調整到設定的目標范圍之內。2）快速暖機控制。在冷機起動后，怠速控制系統可以使發動機在較高的怠速下穩定運行，以縮短發動機的暖機過程。3）高怠速控制。在怠速工況下，當發動機負荷增加時，為保持發動機的穩定運轉或使發動機向外能輸出一定的功率，電子控制器輸出控制信號，通過執行器將發動機調整至設定的高怠速下穩定運轉。4）其他控制。第十一章

發動機怠速控制系統怠速控制系統通常還具有如下控制功能：①當發動機起動時，電子怠速控制系統使怠速輔助空氣通道自動開啟至最大，以使發動機起動容易。②在活性炭罐控制閥、廢氣再循環控制閥等工作時，調整怠速控制閥以穩定怠速。③當發動機部件磨損、老化等原因而使發動機的怠速偏離正常范圍時，電子怠速控制系統能自動將怠速修正到正常值。第十章

電子點火控制系統二、怠速控制系統的分類1.按進氣量的調節方式分(1)節氣門直動式電子控制器通過控制執行機構直接操縱節氣門，以改變節氣門的開度實現怠速的控制(圖111)。這種控制方式工作可靠性好，控制位置的穩定性也較好，其缺點是動態響應性較差，執行機構較為復雜且體積較大，因此，節氣門直動式怠速控制裝置應用較少。(2)旁通空氣式電子控制器通過控制怠速控制閥改變怠速輔助空氣通道的空氣流量來實現怠速的控制(圖H-2b)o這種控制方式動態響應好，結構簡單且尺寸較小，目前較為常見。第十一章

發動機怠速控制系統2.按怠速控制閥的結構與工作方式分(-)步進電動機式怠速控制閥以步進電動機為動力，ECU通過控制步進電動機的轉動來驅動空氣閥的開啟和關閉及開啟的程度。(2)開度電磁閥式怠速控制閥以電磁線圈通電產生的電磁力為動力，ECU通過控制電磁閥線圈的通斷電及電流大小來控制空氣閥的開啟和關閉及開啟的程度。開度電磁閥式怠速控制閥按其運動方式不同分，又有直動式和轉動式兩種。(3)開關電磁閥式怠速控制閥也是以電磁線圈通電產生的電磁為動力，但只有開和關兩種狀態。開關電磁閥式怠速控制閥有兩種控制方式：一種是電子控制器通過階躍控制脈沖控制電磁閥開和關，只有高怠速和低怠速兩種狀態控制；另一種是電子控制器通過占空比脈沖控制電磁閥的開與關的比率來調節怠速輔助空氣通道的空氣流量，實現怠速的控制。第十一章

發動機怠速控制系統3.按空氣閥的控制方式分(1)直接控制式怠速控制閥安裝在輔助空氣通道中，由電磁線圈(電磁閥式怠速控制閥)或步進電動機(步進電動機式怠速控制閥)直接驅動空氣閥，實現怠速空氣量的控制。(2)間接控制式在輔助空氣通道中安裝的是膜片式輔助空氣閥，由電磁閥控制膜片式輔助空氣閥的動作來改變輔助怠速空氣通道的截面積。間接控制的怠速控制閥結構比較復雜，目前已很少使用第十一章

發動機怠速控制系統第二節發動機怠速控制系統的結構與原理一、怠速控制系統原理與怠速控制系統相關的各個傳感器和開關向電子控制器提供反映發動機溫度、發動機轉速、節氣門開度、空調開關位置、自動變速器檔位等電信號。電子控制器中的存儲器儲存有發動機各種狀態下的最佳穩定怠速參數和相應的控制程序，當發動機處于怠速工況時，怠速控制系統便進入工作狀態。控制器根據各傳感器與開關的信號進行目標轉速選定、怠速判斷、轉速比較與計算，然后輸出控制信號，通過怠速控制執行機構將發動機怠速控制在目標范圍之內。第十一章

發動機怠速控制系統1.怠速穩定控制當ECU根據節氣門位置傳感器信號判斷發動機已處于怠速工況時，就進入怠速控制程序。ECU根據發動機冷卻液溫度傳感器的電信號選定當前的目標轉速，并與當前的發動機轉速進行比較。如果發動機當前轉速偏離了目標轉速，ECU便輸出控制脈沖使怠速控制執行器動作，及時調整發動機轉速，使發動機怠速穩定于目標轉速。2.高怠速運行控制高怠速運行控制可分發動機負荷高怠速控制和轉速變化預見性高怠速控制兩種情況。(1)發動機負荷高怠速控制當發動機處于怠速工況，但需要發動機帶動一定的負荷時，電子控制器就進入發動機負荷高怠速控制狀態。在節氣門處于關閉狀態時，ECU根據空調開關、蓄電池電壓等信號判斷是否需要進入發動機負荷高怠速控制。比如，在使用汽車空調、蓄電池虧電等情況下，ECU輸出控制信號，使怠速控制執行器動作，將發動機的怠速調高至某一值，以保證發動機在怠速工況下，空調系統能正常工作，或發電機能正常發電而及時向蓄電池補充電能。(2)轉速變化預見性高怠速控制發動機處于怠速工況時，為避免發動機因所驅動的附加裝置阻力矩突然增大而導致轉速下降甚至熄火，ECU會根據相關傳感器的信號自動進入轉速變化預見性高怠速控制。在節氣門處于關閉狀態時，ECU根據自動變速器檔位開關、燈光繼電器等信號判斷是否需要進入轉速變化預見性高怠速控制程序。比如，自動變速器檔位從N位或P位掛上運行檔位、燈光繼電器觸點閉合時，ECU就會輸出控制信號，控制怠速控制執行器動作，預先調高發動機怠速，使發動機在負荷突然增加時仍能保持穩定的怠速。第十一章

發動機怠速控制系統3.其他怠速控制(1)起動時怠速控制閥的控制在發動機起動前，ECU控制怠速控制閥打開至開度最大位置，以使發動機起動容易。當發動機起動后，ECU根據發動機轉速及溫度信號，再逐漸減小怠速控制閥的開度。(2)炭罐電磁閥工作時怠速控制閥的控制在一些汽車上，怠速控制系統還根據炭罐控制閥的開啟情況來調整怠速輔助空氣通道的通氣量，以避免發動機怠速產生波動。(3)怠速偏離修正控制怠速偏離修正控制也就是怠速控制系統的學習修正控制。當因發動機部件老化等外部原因使發動機的怠速偏離原設定值時，ECU控制怠速控制閥預置一個開度，將發動機的怠速修正到設定的值。第十一章

發動機怠速控制系統二、怠速控制系統部件的結構1.節氣門直動式怠速控制執行器一種安裝于單點噴射式發動機節氣門體上的節氣門直動式怠速控制執行器如圖11-3所示。第十一章

發動機怠速控制系統怠速控制執行器由直流電動機和傳動機構組成。直流電動機由ECU通過驅動電路控制其轉動，通過傳動機構驅動節氣門；傳動機構起減速增矩的作用，并將電動機的旋轉運動變為節氣門關閉限位片的直線運動。當ECU輸出怠速調整控制信號時，通過驅動電路使電動機通電轉動相應的轉角，并經傳動機構使節氣門操縱臂限位片移動，從而改變了怠速時節氣門的開度。第十一章

發動機怠速控制系統2.步進電動機式怠速控制閥(1)步進電動機式怠速控制閥的結構步進電動機式怠速控制閥主要由步進電動機、絲杠機構和空氣閥等組成(圖113)。步進電動機的轉子與螺桿組成絲杠機構，當步進電動機轉子在怠速控制信號的控制下轉動時，螺桿作直線移動，通過閥桿帶動空氣閥上、下移動，使空氣閥開啟或關閉第十一章

發動機怠速控制系統(2)步進電動機式怠速控制閥的控制電路典型的步進電動機式怠速控制閥控制電路原理如圖11-4所示。第十一章

發動機怠速控制系統當需要調整怠速時，怠速控制ECU通過內部的步進電動機驅動電路控制步進電動機的四個繞組依次通斷電，使步進電動機按步轉動，轉過相應的轉角，將空氣閥移動至適當的位置。主繼電器控制電路的作用是當點火開關關斷時，使ECU繼續通電2s，以便使ECU完成起動初始位置的設定。在點火開關斷開后的這2s時間里，步進電動機在ECU的控制下轉動，使空氣閥開啟至最大，為下次起動作好準備。第十一章

發動機怠速控制系統3.開度電磁閥式怠速控制閥(1)開度電磁閥的結構直動電磁閥式怠速控制閥的結構如圖11-4所示。電磁線圈通電后產生的電磁力吸引閥桿克服彈簧力作軸向移動，使閥打開。閥的開度取決于電磁線圈的平均電流大小，由ECU通過輸出占空比信號進行控制。直動電磁閥的高精度開度控制難度相對較大，因此，現使用這種形式的怠速控制閥已比較少見。轉動電磁閥式怠速控制閥有兩種形式，一種是轉子為永久磁鐵，電磁線圈在定子上；另一種是定子為永久磁鐵，電磁線圈繞在轉子中。圖11-4所示的是定子為永久磁鐵，轉子中繞有兩組繞組的轉動電磁閥式怠速控制閥。第十一章

發動機怠速控制系統第十一章

發動機怠速控制系統4.開關電磁閥式怠速控制閥(1)開關電磁閥式怠速控制閥的結構開關電磁閥式怠速控制閥只有開和關兩種狀態,即電磁線圈通電時，閥被打開；電磁線圈斷電時，閥就關閉。（2）開關電磁閥式怠速控制閥的控制電路開關電磁閥式怠速控制閥有占空比控制方式和開關控制方式兩種。占空比控制方式：ECU輸出的是頻率固定，但占空比變化的怠速控制信號，通過調整電磁閥的開閉比率實現怠速的控制，可將發動機怠速控制在正常怠速和最高怠速之間的任意一種怠速狀態。開關控制方式：ECU輸出的控制信號只有咼電平和低電平兩種狀態，控制電磁閥的通電或斷電。因此，開關控制方式的電磁閥式怠速控制閥只有打開（高怠速）和關閉（正常怠速）兩種工作狀態。第十一章

發動機怠速控制系統第十一章

發動機怠速控制系統第十二章汽車排放控制系統第一節概述第二節廢氣再循環控制系統第三節燃油蒸發排放控制系統教學目標了解汽車排放的形成與危害及汽車排放控制的種類熟悉廢氣再循環控制系統、燃油蒸發排放控制系統的作用與控制原理教學難點與重點廢氣再循環控制原理炭罐通氣量控制原理第十二章

汽車排放控制系統第十二章

汽車排放控制系統第一節

概述—、汽車排放的形成和危害1.一氧化碳（CO）2.碳氫化合物（HC）3.氮氧化物（NOx）二、汽車排放控制的作用與分類1.汽車排放控制的作用汽車對大氣的污染主要源自發動機排出的廢氣，三種有害排放物ＣＯ、ＮＯＸ和約占６０％的ＨＣ都是由發動機排氣管排出的。另外４０％的ＨＣ排放，曲軸箱氣體和燃油箱燃油蒸氣各約占２０％。對汽車排放進行控制，就是通過改善燃燒、降低燃燒溫度、曲軸箱氣體和燃油蒸氣封閉循環、排氣管廢氣凈化等手段，使汽車對大氣的污染減小到最低的限度。2.汽車排放控制的分類汽油發動機的燃油噴射控制系統、電子點火控制系統及發動機怠速控制系統等電子控制裝置的作用不僅是提高發動機的動力性、經濟性及工作穩定性，對排氣污染的控制也都起到了至關重要的作用。第十二章

發動機怠速控制系統(1)機內凈化

從進氣系統入手，通過改善混合氣的質量，使燃燒產生的有害成分降低。這一類的排放控制裝置有進氣溫度自動控制裝置、廢氣再循環控制裝置、混合比加濃式減速廢氣凈化裝置、進氣歧管真空度控制閥等。(2)機外凈化對發動機排出的廢氣進行再凈化處理，將廢氣中所含的CO、HC和NOx等有害氣體轉化為無害的水(H。)、二氧化碳(CO)和氮(N)等氣體。這一類的排放控制裝置有熱反應器、氧化觸媒轉換器、三元催化轉換器、二次空氣供給裝置等。目前廣泛使用的發動機廢氣凈化裝置是三元催化轉換裝置。(3)污染源封閉循環凈化對曲軸箱氣體及燃油箱燃油蒸氣等HC排放源實施封閉化處理，以阻斷向空氣排放HC。這類控制裝置有：曲軸箱強制通風裝置、活性炭罐通氣量控制裝置等。現代汽車為能達到嚴格的排放控制要求，往往同時使用幾種排放控制裝置。第十二章

汽車排放控制系統第二節廢氣再循環控制系統一、廢氣再循環控制的作用與控制方式1.廢氣再循環控制的作用(1)廢氣再循環的作用(2)廢氣再循環量控制的作用2.廢氣再循環量的控制方式廢氣的引入量通常用廢氣再循環率來衡量，廢氣再循環率定義如下：(1)機械控制式機械控制式EGR控制裝置利用進氣歧管的真空度及排氣壓力來控制EGR閥的開啟及開啟的程度，主要有三種控制方式(2)電子控制式電子控制式EGR控制裝置通過電磁閥來控制EGR閥的開閉及開啟程度，可實現發動機各工況下的最佳廢氣再循環量控制，因此，已取代了機械式EGR控制裝置。第十二章

汽車排放控制系統二、廢氣再循環電子控制系統的控制原理廢氣再循環電子控制系統的組成與控制原理如圖12-2所示。第十二章

汽車排放控制系統廢氣再循環ECU根據各傳感器的信號判斷發動機工況與狀態，以確定是否需要廢氣再循環或再循環流量的大小，并輸出占空比可變的控制脈沖，通過控制EGR電磁閥的占空比來調節EGR閥的開度，以實現最佳的EGR率控制。在EGR電子控制系統的存儲器中儲存各工況下的最佳廢氣再循環流量值。通常以電磁閥占空比參數的方式儲存，如圖12-3所示。ECU根據發動機轉速與發動機負荷（空氣流量或進氣壓力）傳感器信號，通過查找與計算的方式得到最佳的EGR電磁閥占空比值,并輸出相應的占空比脈沖信號，將廢氣再循環流量始終控制在最佳值。第十二章

汽車排放控制系統1）當發動機轉速低于900r/min或高于3200r/min時（高低限值因車型而不同），ECU輸出控制信號，使發動機停止廢氣再循環。2）在發動機處于低溫度狀態時，ECU也輸出控制信號，不進行廢氣再循環。3）當發動機處于怠速工況時，ECU輸出控制信號，不進行廢氣再循環。4）在起動發動機時，ECU輸出控制信號，不進行廢氣再循環。第十二章

汽車排放控制系統三、廢氣再循環電子控制系統的結構（1）EGR閥EGR閥內部膜片的一側（下部）通大氣，裝有彈簧的另一側為真空室,其真空度由EGR電磁閥控制。增大真空室的真空度，使膜片克服彈簧力上拱，閥的開度增大，廢氣再循環流量增加。當上部失去真空度時，膜片在彈簧力的作用下向下拱而使閥關閉，阻斷廢氣再循環。安裝有EGR閥開度傳感器的EGR閥如圖12-3所示。EGR閥開度傳感器一般為電位器式傳感器，其測量桿與EGR閥的膜片相連接，EGR閥開度變化時，通過膜片帶動測量桿移動，使電位器輸出相應的電信號。第十二章

汽車排放控制系統（2）EGR電磁閥EGR電磁閥為二位三通電磁閥，其結構如圖12-6所示。EGR電磁閥有三個通氣口，EGR電磁閥不通電時，彈簧將閥體向上壓緊，通大氣閥口被關閉，這時EGR電磁閥使進氣管與EGR閥真空室相通；當EGR電磁閥線圈通電時，產生的電磁力使閥體下移，閥體下端將通進氣管的真空通道關閉，而上端的通大氣閥口打開，于是就使EGR閥的真空室與大氣相通。EGR電磁閥具體的工作情況如下。第十二章

汽車排放控制系統當需要增大廢氣再循環流量時，ECU輸出的占空比減小，EGR電磁閥相對的通電時間減小，EGR閥真空室通進氣管的相對時間增大，其真空度增大而使EGR閥開度增大，廢氣再循環流量相應增加。當EUC輸出占空比為0的信號（持續低電平）時，EGR電磁閥斷電，這時，EGR閥真空室與進氣管持續相通，其真空度達到最大（直接取決于進氣管的真空度），EGR閥的開度最大，廢氣的再循環流量也達到最大。當不需要廢氣再循環時，ECU輸出占空比為100%的信號（持續高電平），使EGR電磁閥常通電，EGR閥真空室與大氣常通，EGR閥關閉，阻斷了廢氣再循環。第十一章

發動機怠速控制系統第三節燃油蒸發排放控制系統一、燃油蒸發排放控制系統的作用與控制方式1.活性炭罐的作用燃油箱中的汽油會蒸發，沒有燃油蒸發排放控制系統的汽車，當汽油蒸氣的壓力達到設定值時，就會從油箱蓋的蒸氣閥排出，造成對大氣的HC污染。燃油蒸發排放控制系統設置了活性炭罐，并用通氣管將燃油箱與活性炭罐連接。炭罐中的活性炭具有吸附汽油蒸氣的作用。活性炭罐的作用就是將汽油箱中的汽油蒸氣收集于炭罐中，并在發動機工作時，通過流經的空氣將汽油蒸氣送入進氣管參與燃燒，以免汽油箱中的汽油蒸氣直接排放到大氣中而造成空氣污染。第十一章

發動機怠速控制系統2.炭罐通氣量控制的作用要使炭罐能隨時收集汽油箱中的汽油蒸氣，必須將炭罐中活性炭所吸附的汽油蒸氣及時“驅走”，同時，通過炭罐的這部分氣體進入進氣管后，不應對發動機的正常工作造成負面影響。因此，炭罐通氣量控制的作用就是及時地將炭罐中的汽油蒸氣送入進氣管，以確保炭罐能持續地起作用，同時不影響發動機的正常工作。3.燃油蒸發排放控制系統的控制方式炭罐通氣量控制有機械控制方式和電子控制方式兩大類。（1）機械控制方式炭罐通氣量機械控制方式如圖12-7所示，炭罐通氣量的大小取決于膜片式通氣閥的開度，而膜片閥的開度則由進氣管（節氣門處）的真空度控制。這種炭罐通氣量控制方式控制精度較低，炭罐通氣量的控制不能適應發動機工況、狀態變化的需要，因此這種控制方式在現代汽車上已較少見。（2）電子控制方式由電子控制器通過炭罐通氣電磁閥來控制膜片式通氣閥的開度，或者直接通過電磁閥來控制炭罐通氣量。電子控制方式可根據發動機的工況與狀態獲得最佳的炭罐通氣量控制，在汽車上已有較多的使用。第十二章

汽車排放控制系統第十二章

汽車排放控制系統二、燃油蒸發排放控制系統的原理電子燃油蒸發排放控制原理炭罐通氣量電子控制系統所用的傳感器將信號輸入ECU后，ECU根據這些傳感器的信號判斷發動機工況與狀態，并輸出相應的控制脈沖，控制炭罐通氣電磁閥的通斷電比率，以調節炭罐通氣閥的開度，使流經炭罐進入進氣管的空氣流量適應發動機工況、狀態變化的需要。（1）發動機轉速變化時的炭罐通氣量控制ECU根據發動機轉速傳感器獲得發動機轉速信號。當發動機在高轉速時，ECU輸出控制脈沖使炭罐通氣閥開度加大，以增加炭罐通氣量，使炭罐中的汽油蒸氣能及時凈化掉。當發動機不工作（無轉速信號）時，ECU使炭罐通氣閥關閉，炭罐無空氣流通。（2）發動機負荷變化時的炭罐通氣量控制ECU根據進氣管壓力（或空氣流量）傳感器獲得發動機負荷信號。當發動機負荷大時，ECU輸出控制脈沖使炭罐通氣閥開度加大,用較大的通氣量將炭罐中的汽油蒸氣及時凈化掉。當發動機處于怠速工況（節氣門位置傳感器提供發動機怠速信號）時，ECU輸出的控制脈沖使炭罐通氣量減少，以免造成混合氣過稀而使發動機怠速不穩。第十二章

汽車排放控制系統(3)發動機溫度低時的炭罐通氣量控制ECU根據冷卻液溫度傳感器獲得發動機溫度信號。當發動機溫度低于60°C時，炭罐通氣閥完全關閉，使炭罐無空氣流通，以避免影響發動機的工作。(4)空燃比反饋炭罐通氣量控制ECU根據氧傳感器信號判斷混合氣空燃比狀態。當氧傳感器輸出混合氣過濃或過稀的電信號時，ECU輸出控制脈沖，及時調整炭罐通氣閥的開度，以避免混合氣過濃或過稀。第十二章

汽車排放控制系統三、燃油蒸發排放電子控制系統結構第十二章

汽車排放控制系統(1)炭罐炭罐中裝有活性炭，活性炭可吸附汽油箱中的汽油蒸氣，但這種吸附力不強，當有空氣流過時，汽油蒸氣分子又會脫離，隨空氣一起進入進氣管。(2)炭罐通氣閥炭罐通氣閥內部膜片的上部為真空室，其真空度由炭罐通氣電磁閥控制。當真空度增大時，閥膜片向上拱，主通氣口通氣量增加。(3)炭罐通氣電磁閥炭罐通氣電磁閥的結構與工作原理與EGR電磁閥相似，其作用是根據ECU輸出的占空比控制脈沖工作，調整炭罐通氣閥真空室的真空度，以控制通氣閥的開度。第十二章

汽車排放控制系統第十二章

汽車排放控制系統第十三章發動機集中電子控制系統第十三章

發動機集中電子控制系統第一節概述第二節發動機集中電子控制系統實例第三節電子控制系統的故障自診斷第四節發動機電子控制系統的故障檢修教學目標了解典型發動機集中控制系統的組成與控制功能熟悉電子控制系統故障自診斷與自診斷操作方法教學難點與重點發動機諧波進氣增壓控制故障自診斷系統的組成與原理第十三章

發動機集中電子控制系統第一節概述一、發動機集中電子控制系統概況1.發動機集中電子控制系統發展概況2.發動機集中電子控制系統的特點發動機集中電子控制系統各單項控制共用傳感器所提供的信息、共享微處理器資源，用同一個控制器控制，因而簡化了電路與結構布置，減少了部件，使系統的工作可靠性也有所提高。此外，電子控制器可以設置協調各控制單項的綜合控制程序，因此，其控制的協調性和精度比各單項獨立控制高。3.發動機集中控制系統的工作過程發動機集中控制系統具有多項控制功能，因此，其電子控制器中的ROM存儲器除了儲存有各個控制單項所需的標準參數外，還存有集中控制系統的主程序及各個單項控制的子程序，主程序將各個子程序模塊連接成一個有機的整體。第十三章

發動機集中電子控制系統二、發動機集中控制系統功能的擴展發動機集中控制系統除了汽油噴射控制、點火控制、發動機怠速控制及發動機排放控制外，現代汽車為進一步提高發動機的性能，還在不斷地擴展其它的控制功能。1.配氣相位可變控制(1)配氣相位可變控制的作用每種型號的發動機其配氣相位(進排氣門的早開角、遲閉角)都只能在某一轉速范圍發揮最佳的效果，而在發動機轉速較低或較高時，其配氣相位實際上是不適當的。配氣相位可變控制的作用是讓發動機的配氣相位隨發動機轉速的變化而改變，使發動機在各種轉速下均處于理想的配氣相位狀態，以提高發動機的動力性和經濟性。(2)配氣相位可變控制方法發動機電子控制系統ECU根據發動機轉速傳感器的信號,并參考發動機負荷、發動機溫度及車速等傳感器的信號，對當前的配氣相位是否需要調整作出判斷，當需要調整時，ECU輸出控制信號，通過執行機構作出相應的調整動作，使配氣相位及氣門行程得到相應的改變。目前已在一些汽車發動機上得到應用的配氣相位可變控制系統是在原配氣機構的基礎上，通過增設的配氣相位調整機構來改變配氣相位的。配氣相位調整機構有機械式、液壓式、機液混合式等多種形式。第十三章

發動機集中電子控制系統2.進氣壓力波增壓控制(1)進氣壓力波的產生與利用發動機工作中，當進氣門關閉時，高速的進氣流由于慣性作用仍在流動，使進氣門附近的氣體被壓縮而壓力上升。氣流慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向著進氣相反的方向流動，進氣門處的氣壓下降。當膨脹的氣體波傳到進氣管口處時，又會被反射回來。于是，在進氣管內形成了脈動的壓力波。如果進氣壓力波在進氣門快要打開時到達進氣門附近，當進氣門打開時，進氣壓力波峰就具有增壓效果，進氣量會有所增加。進氣壓力波的波長與進氣管的長度有關，進氣管長,壓力波長較長，可使中低速時有進氣增壓的效果；進氣管較短時，壓力波長較短，可使高速時有進氣增壓效果。(2)進氣壓力波增壓控制的作用與控制方式發動機進氣管長度是不可變的，在設計進氣管長度時，通常是以最大轉矩所對應的轉速區域能有進氣增壓效果來考慮的。進氣壓力波增壓控制的作用是讓進氣壓力波的波長隨發動機轉速變化而改變，使發動機在中低速和高速時都有進氣增壓效果。第十三章

發動機集中電子控制系統通常的進氣壓力波增壓控制方式是在進氣管的中部設置一個容量較大的空氣室，并通過進氣增壓控制閥的開閉控制其與進氣管連通或阻斷。當發動機的轉速較低時，進氣增壓控制閥處于關閉狀態，進氣流壓力波傳遞長度為空氣濾清器至進氣門，進氣壓力波長較長，進氣壓力波具有增壓效果。當發動機的轉速較高時，發動機控制系統ECU將進氣增壓控制閥打開，進氣流壓力波只在空氣室口至進氣門之間傳播，壓力波長縮短，使高速下的發動機仍可利用進氣壓力波增壓。第十三章

發動機集中電子控制系統3.電子節氣門電子節氣門與加速踏板之間無機械連接關系，而是通過傳感器、電子控制器及驅動電動機實現電子方式的連接，其基本組成如圖13-1所示。(1)電子節氣門的工作方式駕駛人踩下加速踏板時，加速踏板位置傳感器將加速踏板的位置電信號輸送給控制器，控制器再結合當前的發動機工況，得到最佳的節氣門開度參數，并與當前的節氣門位置進行比較后，輸出控制信號，控制電動機工作，將節氣門調整到適當的開度。(2)電子節氣門的特點電子節氣門可使節氣門的開度與加速踏板踩下的行程不一致,控制器可根據發動機的運轉情況、駕駛人的操縱情況及汽車的行駛工況等對節氣門的開度進行適當的控制。電子節氣門可實現基于駕駛人不同踏板感覺需要的踏板特性控制、良好的駕駛特性控制、舒適的車速控制、發動機轉速限制控制、降低轉矩控制、巡航控制等。電子節氣門自從1388年在寶馬轎車上應用以來，技術得到不斷完善，在現代汽車上已得到了較多的應用。第十三章

發動機集中電子控制系統4?斷缸控制(1)發動機斷缸控制的作用一些氣缸數較多，發動機的輸出功率較大的汽車，往往有較高的功率儲備。在城市市區或在城外公路上行駛時，發動機在許多情況下處在部分負荷狀態，其工作效率很低。發動機斷缸控制的作用是當發動機處于小負荷工況時，使部分氣缸自動停止工作，以提高工作氣缸的效率，降低發動機的燃油消耗。(2)發動機斷缸控制方式發動機電子控制系統根據發動機的進氣流量傳感器(或進氣管壓力傳感器)的信號判斷發動機的負荷情況，當發動機在低負荷時，輸出停止噴油和斷火控制信號而使一個缸或幾個缸停止燃燒做功。為使斷缸達到提高效率和節能的目的，對于目前普遍采用的缸外噴射式發動機來說，就必須使進氣門關閉，以避免可燃混合氣進入;排氣門則必須打開，以減小活塞運行阻力，使熾熱的廢氣流經停止工作的氣缸而使其保持一定的溫度，以避免摩擦功率損失和磨損的增加。第十三章

發動機集中電子控制系統5.廢氣渦輪增壓控制(1)廢氣渦輪增壓控制的作用一些汽油發動機采用了廢氣渦輪增壓技術，而廢氣渦輪增壓電子控制裝置的作用就是使發動機在工作中能達到最佳的增壓效果。(2)廢氣渦輪增壓控制方式具體控制方法是：當發動機產生爆燃時，ECU立刻推遲點火時間，同時，降低增壓壓力，當點火提前角改變已經生效時，增壓壓力就可緩慢下降。隨著增壓壓力的降低，點火提前角則又恢復至正常值。第十三章

發動機集中電子控制系統第二節發動機集中電了控制系統實例一、日產公司的發動機集中電子控制系統(ECCS)1.日產ECCS系統的控制功能與特點ECCS采用熱絲式空氣流量傳感器檢測空氣流量，燃油蒸發排放控制采用機械方式，電子控制系統的組成及基本控制功能如圖11-3所示。為提高發動機熱機起動性能，該ECCS增設了燃油壓力調節電子控制裝置；ECCS系統的怠速控制也與眾不同，采用了兩個電磁閥和一個雙金屬式空氣閥；此外，為加強對排氣污染的控制，還設置了混合比加濃廢氣凈化裝置、真空控制閥及排氣管二次空氣吸入閥等。2.日產ECCS系統典型部件簡介(1)燃油壓力控制裝置燃油壓力控制裝置由燃油壓力調節器26和燃油壓力控制電磁閥25組成(參見圖11-3),燃油壓力控制電磁閥為開關式電磁閥。當發動機熱機起動時,如果發動機冷卻液的溫度超過100oC，電子控制器就輸出控制信號，在起動及起動后的-內，通過燃油壓力控制模塊使燃油壓力控制電磁閥通電，截斷進氣歧管真空度對燃油壓力調節器的作用力，使燃油壓力適當提高，以改善熱機狀態下的發動機起動性能。該燃油壓力控制裝置在現代汽車上已較少應用，取代其控制功能的是燃油高溫噴油器噴油時間修正控制。第十三章

發動機集中電子控制系統(2)輔助空氣閥輔助空氣閥用于冷機起動后的快速暖機控制，其結構如圖11-3所示。旋轉式閥門由雙金屬片控制其開閉，雙金屬片的彎曲則是由發動機冷卻液的溫度直接控制。在冷機起動時，輔助空氣閥的雙金屬片未彎曲，閥處于開啟狀態，空氣可經輔助空氣閥進入氣缸，使起動后怠速工況下的進氣量較大，發動機可在較高的怠速下平穩運轉，以加速發動機的暖機過程。繞在雙金屬片上的電熱絲用于控制高怠速快速暖機的時間。在起動時和起動后，電熱絲由點火開關接通通電，逐漸加熱雙金屬片,雙金屬片受熱彎曲，并使閥門開度逐漸減小。當雙金屬片的溫度達到設定值時，輔助空氣閥關閉，發動機在正常怠速下運轉。輔助空氣閥是比較老式的快速暖機控制裝置，在現代汽車發動機上由發動機怠速控制系統中的怠速穩定控制功能可完全代替輔助空氣閥的功用。第十三章

發動機集中電子控制系統(3)高怠速控制電磁閥與穩定怠速電磁閥高怠速控制電磁閥和穩定怠速電磁閥組合成一個怠速控制閥，其外形如圖11-3所示。ECCS通過高怠速控制電磁閥和穩定怠速電磁閥實現發動機高怠速控制和怠速穩定控制，而在其他的發動機集中控制系統中，電子控制器通過控制一個怠速控制電磁閥來完成高怠速控制、怠速穩定控制及快速暖機控制。(4)進氣管真空控制閥當汽車因減速而節氣門突然關閉時，由于發動機轉速還未下降，進氣歧管形成高真空度,使進入氣缸的新鮮混合氣量銳減，混合氣中殘存廢氣的比例突然猛增而使缸內燃燒條件惡化，造成混合氣不能完全燃燒，導致排氣中的HC迅速增加。真空控制閥的作用是在節氣門突然關閉、進氣管內的真空度超過了限定值時閥打開，向進氣管補充額外的空氣，以使氣缸內混合氣能完全燃燒，降低汽車減速時的HC排放量。(5)混合比加濃式減速廢氣凈化裝置混合比加濃式減速廢氣凈化裝置所起的作用與真空控制閥相似，同時使用是為了提高減速廢氣凈化率。混合比加濃式減速廢氣凈化裝置的結構與工作原理如圖13-7所示。(6)二次空氣吸入閥排氣管二次空氣吸入閥的作用是將新鮮空氣引入排氣管中，促使灼熱廢氣中的CO、HC進一步氧化(燃燒)，以生成無害的水蒸氣(山。)和二氧化碳(C02)o第十三章

發動機集中電子控制系統(6)二次空氣吸入閥排氣管二次空氣吸入閥的作用是將新鮮空氣引入排氣管中，促使灼熱廢氣中的CO、HC進一步氧化(燃燒)，以生成無害的水蒸氣(山。)和二氧化碳(C02)o第十四章電子控制自動變速器系統第十四章

電子控制自動變速器系統第一節概述第二節電子控制自動變速器的結構與原理第三節電子控制自動變速器故障檢修教學目標了解自動變速器的類型熟悉夜里傳動式自動變速器的組成與控制原理掌握自動變速器的檢測方法教學難點與重點自動變速器的組成與控制原理各系統第十四章

電子控制自動變速器系統第一節概述自動變速器的發展概況自動變速器的類型電子控制液力傳動式自動變速器的基本組成及特點第十四章

電子控制自動變速器系統一、自動變速器的發展概況傳統的手動操縱式變速器不足：換檔操作容易引起駕駛人的緊張和疲勞及注意力分散而增加汽車行駛的不安全因素；手動換檔操作時，傳動系統和發動機因承受換檔所引起的沖擊力而影響其使用壽命；換檔操作時所帶來的行車不平穩會影響乘坐的舒適性。換檔最佳時機不易把握，影響汽車的行駛動力性和經濟性。1939年，美國通用汽車公司首先在其生產的奧茲莫比爾轎車上裝用了液力耦合器與行星齒輪組成的液力變速器。20世紀40年代末50年代初，開始出現根據車速和節氣門開度自動控制換檔的液力控制換檔自動變速器，使自動變速器進入了迅速發展時期。70年代末,電子技術開始應用于變速器的自動控制。日本豐田汽車公司研制成功了世界上第一臺電子控制變速裝置，并在1976年實現了批量生產。70年代末以來，以微處理器為控制核心的電子控制自動變速器得到了迅速的發展。第十四章

電子控制自動變速器系統二、自動變速器的類型自動變速器按其結構形式和工作原理分，主要有液力傳動式自動變速器、機械傳動式自動變速器和機械傳動自動變速器三種類型。1.液力傳動式自動變速器（AT）液力傳動式自動變速器由液力變矩器承擔動力傳遞和無級變速，輔以可自動換檔的齒輪變速器，以擴大變速范圍。這種液力傳動式自動變速器是目前汽車上使用最廣泛的自動變速器。2.無級變速器（CVT）由機械傳動裝置承擔動力傳遞和無級變速，較為常見的結構形式是在機械傳動裝置中設置離心式自動離合器和V帶輪作用半徑調整機構。控制器根據車速、節氣門開度等情況控制調整機構動作，通過改變帶輪作用半徑實現無級變速。3.機械傳動式自動變速器（AMT）機械傳動式自動變速器是在普通固定軸式齒輪變速器的基礎上，將選檔、換檔及離合器等相應的操縱改為以微處理器為控制核心，以電動、液壓或氣動執行機構來完成起步和換檔的自動操縱變速器。機械傳動式自動變速器既具有液力傳動式自動變速器自動變速的優點，又有機械式變速器傳動效率高、價格低、結構簡單的優點，有很好的發展勢頭。三、電子控制液力傳動式自動變速器的基本組成及特點1.電子控制液力傳動式自動變速器的基本組成第十四章

電子控制自動變速器系統第十四章

電子控制自動變速器系統第十四章

電子控制自動變速器系統第十四章

電子控制自動變速器系統第十四章

電子控制自動變速器系統（1）液力傳動裝置液力變矩器通過液力傳遞動力，將發動機飛輪輸出的功率輸送給齒輪變速器。液力變矩器可在一定的范圍內實現增矩減速和無級變速，在必要時還可通過其鎖止離合器鎖止來提高傳動效率。（2）輔助變速裝置輔助變速裝置包括齒輪變速機構和換檔執行機構兩部分，其作用是進一步增矩減速，通過變換檔位實現不同的傳動比，以提高汽車的適應能力。目前汽車上多采用四個或五個前進檔，一個倒檔。(3)自動控制系統自動控制系統包括電子控制系統和液壓控制系統(自動變速器閥體)兩部分。自動變速器ECU根據各傳感器及有關開關的輸入信號產生相應的電控信號控制各電磁閥的動作，再通過換檔閥及閥體中的各油路轉換為相應的控制油壓，從而實現對換檔執行機構、油壓調節裝置及液力變矩器鎖止裝置等的自動控制。第十四章

電子控制自動變速器系統2.電子控制液力傳動式自動變速器的特點(1)駕駛操作簡化，提高了行車安全性在汽車起步和運行時，自動變速器無需離合器操作和手動換檔操作，降低了駕車操作的勞動強度，可使駕駛人集中精力注意路面交通情況，因此，行車的安全性得以提高。(2)提高了發動機和傳動系統的使用壽命由于自動變速器在自動換檔過程中無動力中斷，換檔平穩，減小了發動機和傳動系統零件的動載荷；此外，液力變矩器這個“彈性元件”可以吸收動力傳遞過程中的沖擊和動載荷。因此，采用自動變速器的汽車發動機和傳動系統零件的壽命比采用機械式變速器的要長。(3)提高了汽車的動力性自動變速器在起步時，由于液力變矩器可連續自動變矩,可使驅動輪上的牽引力逐漸增加，換檔時動力不中斷，發動機可維持在一穩定的轉速，因此，可使汽車的起步、加速性能提高，汽車的平均車速也可提高。(4)提高了汽車的通過性能液力變矩器可以在一定的范圍內自動變速來適應汽車行駛阻力的變化，在必要時又可自動換檔以滿足牽引力的需要，因此，顯著提高了汽車的通過性能。(5)減少了廢氣污染手動換檔過程常常伴有供油量急劇變化、發動機轉速變化較大的情況，容易導致燃燒不完全，使得發動機廢氣中有害物質增加。自動變速器由于有液力傳動和自動換檔，在換檔過程中發動機可保持在穩定的轉速，發動機的燃燒條件不會惡化，因此，可減少發動機排放的廢氣對空氣的污染。(6)傳動效率較低，結構較為復雜液力傳動式自動變速器其液力傳力效率較低，通過最佳換檔時機控制、超速檔和變矩器鎖止控制等，使采用電控液力傳動式自動變速器汽車的油耗有了明顯的下降，但總體上油耗要高于機械式變速器。此外，液力傳動式自動變速器的結構較為復雜、成本較高，對維修技術水平要求也較高。第十四章

電子控制自動變速器系統第二節電子控制自動變速器的結構與原理電子控制自動變速器的控制原理電子控制自動變速器部件的結構與原理第十四章

電子控制自動變速器系統第二節電子控制自動變速器的結構與原理一、電子控制自動變速器的控制原理1.自動變速器的自動換檔控制自動換檔控制是使汽車在行駛過程中，自動選擇最佳的時刻換檔，以使汽車的動力性或經濟性達到最佳。(1)最佳換檔點的確定ECU主要根據發動機節氣門開度和汽車行駛速度確定換檔時刻，并輸出換檔控制信號。（2）自動換檔控制過程自動換檔控制過程如圖14-3所示。ECU根據節氣門位置傳感器和車速傳感器的信號計算得到節氣門開度和車速參數，再根據檔位開關和模式開關的位置從ROM存儲器中選取相應換檔圖，通過計算與比較，判斷當前是否達到設定的最佳換檔點。如果已達到了最佳換檔點，ECU就向相關的換檔電磁閥輸出換檔控制信號，使換檔執行機構完成自動換檔。第十四章

電子控制自動變速器系統（3）換檔模式選擇控制駕駛人可通過模式選擇開關選擇自動變速器換檔模式，但有些電子控制自動變速器不設模式開關，而是由ECU根據相關傳感器的信號判斷汽車的行駛狀況和駕駛人的操作方式，并自動選擇換檔模式。2.主油路液壓油壓力控制主油路液壓控制是使自動變速器主油路的壓力按照實際需要及時改變。當需要調整主油路壓力時，ECU輸出相應的占空比脈沖信號，控制油壓調節電磁閥的開關比率，使其輸出相應的控制油壓，控制主油路液壓調節閥動作，將主油路的油壓調整到目標值。自動變速器ECU主要根據反映節氣門油路壓力進行控制。第十四章

電子控制自動變速器系統（1）節氣門開度變化時對主油路油壓的控制（2）檔位變化時對主油路油壓的控制1）倒檔油壓增大控制。2）低檔油壓增大控制。3）換檔過程油壓減小控制。（3）變速器油溫變化時對主油路油壓的控制1）低溫油壓修正控制。在液壓油溫度低于正常工作溫度（6CTC）時，由于其黏度較大，為避免換檔沖擊,ECU將主油路油壓控制目標參數適當降低，并通過油壓調整電磁閥適當減小主油路的油壓。2）溫度過低油壓修正控制。在液壓油溫度過低（低于-33C）時，其黏度過大，容易造成液壓換檔執行元件動作遲緩，影響換檔質量。因此，在這種情況下，ECU通過油壓調整電磁閥將主油路油壓適當調高，以使換檔能正常進行。第十四章

電子控制自動變速器系統4.其他控制（1）發動機制動控制利用發動機的阻力矩對汽車產生制動力，可減輕制動器的工作負荷，提高汽車的行駛安全性。（2）發動機轉速與轉矩控制