第四章 汽油机辅助控制系统

第四章汽油机辅助控制系统教案（章节备课)教案内容电阻,应为10~３0Ω。

４)拆下怠速电磁阀,将蓄电池正极接至Ｂ1和Ｂ2端子，负极按顺序依次接通Ｓ1—S2—S3—Ｓ4端子时,随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出,如图;若负极按反方向接通S4—S3—S２—S1端子，则控制阀应向内缩回。

步进电动机型怠速控制阀工作情况检查a)接蓄电池正极b）接蓄电池负极３．控制阀控制的内容（1）起动初始位置的设定关闭点火开关使发动机熄火后，ＥCＵ的M—REＬ端子向主继电器线圈供电延续约2～3s。

在这段时间内，蓄电池继续给EＣU和步进电动机供电，ＥCU使怠速控制阀回到起动初始位置。

（2)起动控制在起动期间,ＥCU根据冷却液温度的高低控制步进电动机，调节控制阀的开度，使之到起动后暖机控制的最佳位置,此位置随冷却液温度的升高而减小。

(3)暖机控制在暖机过程中，ECU根据冷却液温度信号按内存的控制特性控制怠速控制阀的开度,随温度上升,怠速控制阀开度渐渐减小。

当冷却液温度达到70℃时,暖机控制过程结束。

（４）怠速稳定控制当转速信号与确定的目标转速进行比较有一定差值时(一般为20ｒ/min),ECＵ将通过步进电动机控制怠速控制阀，调节怠速空气供给量,使发动机的实际转速与目标转速相同。

(5）怠速预测控制在发动机负荷发生变化时，为了避免怠速转速波动或熄火,ECＵ会根据各负荷设备开关信号,通过步进电动机提前调节怠速控制阀的开度。

(６）电器负荷增多时的怠速控制如电器负荷增大到一定程度时,蓄电池电压会降低，为了保证电控系统正常的供电电压，ECＵ根据蓄电池电压调节怠速控制阀的开度，提高发动机怠速转速,以提高发动机的输出功率。

（7)学习控制由于磨损原因导致怠速控制阀性能发生变化，怠速控制阀的位置相同时，实际的怠速转速与设定的目标转速略有不同,ＥCU利用反馈控制使怠速转速回归到目标转速的同时,还可将步进电动机转过的步数存储在RＯM中,以便在此后的怠速控制过程中使用。

四、旋转电磁阀型怠速控制阀第2节进气控制系统教案内容一、动力阀控制系统功用：根据发动机不同的负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。

工作原理：受真空控制的动力阀在进气管上，控制进气管空气通道的大小。

发动机小负荷运转时,受EＣU控制的真空电磁阀关闭，真空室的真空度不能进入动力阀上部的真空室，动力阀关闭,进气通道变小，发动机输出小功率。

当发动机负荷增大时,ＥCU根据转速、温度、空气流量信号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空室的真空度进入动力阀，将动力阀打开,进气通道变大,发动机输出大的扭矩和功率。

维修时主要检查真空罐、真空气室、和真空管路有无漏气,真空电磁阀电路有无短路或断路。

二、谐波增压控制系统(ACIS）谐波增压控制系统是利用进气流惯性产生的压力波提高进气效率。

1．压力波的产生当气体高速流向进气门时,如进气门突然关闭,进气门附近气流流动突然停止，但由于惯性，进气管仍在进气，于是将进气门附近气体被压缩,压力上升。

当气体的惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,向进气气流相反方向流动,压力下降。

膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来，形成压力波。

２.压力波的利用方法一般而言，进气管长度长时，压力波长,可使发动机中低转速区功率增大；进气管长度短时,压力波波长短,可使发动机高速区功率增大。

3.波长可变的谐波进气增压控制系统丰田皇冠车型２JZ—GE发动机采用在进气管增设一个大容量的空气室和电控真空阀,以实现压力波传播路线长度的改变，从而兼顾低速和高速的进气增压效果。

系统工作原理如图,ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。

低速时，电磁真空孔道阀电路不通，真空通道关闭，真空罐的真空度不能进入真空气室，受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。

此时进气管长度长,压力波长大,以适应低速区域形成气体动力增压效果。

高速时,ECU接通电磁真空道阀的电路，真空通道打开,真空罐的真空度进入真空气室，吸动膜片,从而将进气增压控制阀打开，由于大容量空气室的参与，缩短了压力波的传播距离,使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。

ACＩＳ系统工作原理1—喷油器2—过气道３—空气滤清器4—过气室5—涡流控制气门教案内容6—进气控制阀7—节气门8—真空驱动器维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.５～44．5Ω。

三、可变配气相位控制系统(VＴEＣ)1．对配气相位的要求要求配气相位随着发动机转速的变化，适当的改变进、排气门的提前或推迟开启角和迟后关闭角。

2．VＴEC机构的组成同一缸有主进气门和次进气门，主摇臂驱动主进气门,次摇臂驱动次进气门,中间摇臂在主次之间，不与任何气门直接接触。

VＴEC配气机构与普通配气机构相比较，主要区别是:凸轮轴上的凸轮较多,且升程不等,结构复杂。

3．VTEC机构的工作原理功能：根据发动机转速、负荷等变化来控制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。

工作原理：发动机低速运转时,电磁阀不通电使油道关闭，此时,三个摇臂彼此分离,主凸轮通过摇臂驱动主进气门,中间凸轮驱动中间摇臂空摆;次凸轮的升程非常小，通过次摇臂驱动次进气门微量关闭。

配气机构处于单进、双排气门工作状态，单进气门由主凸轮轴驱动。

当发动机高速运转，电脑向VTEC电磁阀供电,使电磁阀开启,来自润滑油道的机油压力作用在正时活塞一侧,此时两个活塞分别将主摇臂和次摇臂与中间摇臂接成一体，成为一个组合摇臂。

此时，中间凸轮升程最大，组合摇臂受中间凸轮驱动，两个进气门同步工作。

当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流，正时活塞一侧油压下降,各摇臂油缸孔内的活塞在回位弹簧作用下,三个摇臂彼此分离而独立工作。

４.VTEＣ系统电路ＶTEC控制系统教案内容一、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。

二、废气涡轮增压当ＥCＵ检测到进气压力在０.098MPａ以下时，受ECＵ控制的释压电磁阀的搭铁回路断开，释压电磁阀关闭。

此时涡轮增压器出口引入的压力空气，经释压阀进入驱动空气室,克服气室弹簧的压力推动切换阀将废气进入涡轮室的通道打开，同时将排气旁通道口关闭,此时废气流经涡轮室使增压器工作。

当EＣU检测到的进气压力高于０.0９８MPa时,ECU将释压电磁阀的搭铁回路接通，释压电磁阀打开,通往驱动器室的压力空气被切断,在气室弹簧弹力的作用下，驱动切换阀,关闭进入涡轮室的通道,同时将排气旁通道口打开,废气不经涡轮室直接排出，增压器停止工作，进气压力下降,只到进气压力降至规定的压力时，ECＵ又将释压阀关闭,切换阀又将进入涡轮室的通道口打开,废气涡轮增压器又开始工作。

废气涡轮增压原理图第4节排放控制系统教案内容一、汽油蒸气排放（EVＡP）控制系统1．EVＡP控制系统功能收集汽油箱和浮子室内蒸气的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧,从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止造成污染。

同时,根据发动机工况,控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸气量。

2.ＥV AP控制系统的组成与工作原理如图,油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐上部，空气从碳罐下部进入清洗活性碳，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阀,排放控制阀内部的真空度由碳罐控制电磁阀控制。

EＶAＰ控制系统发动机工作时，ＥCU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制碳罐电磁阀的开闭来控制排放控制阀上部的真空度,从而控制排放控制阀的开度。

当排放控制阀打开时，燃油蒸气通过排放控制阀被吸入进气歧管。

在部分电控EV AP控制系统中，活性碳罐上不设真空控制阀,而将受EC Ｕ控制的电磁阀直接装在活性碳罐与进气管之间的吸气管中。

如图韩国现代轿车装用的电控EV AP控制系统。

韩国现代轿车EV AP系统3.EV AP控制系统的检测（１)一般维护检查管路有无破损或漏气，碳罐壳体有无裂纹,每行驶２００00㎞应更换活性碳罐底部的进气滤心。

教案内容(2）真空控制阀的检查拆下真空控制阀，用手动真空泵由真空管接头给真空控制阀施加约5ＫPa真空度时,从活性碳罐侧孔吹入空气应畅通,不施加真空度时,吹入空气则不通。

(3)电磁阀的检查拆开电磁阀进气管一侧的软管，用手动用真空泵由软管接头给控制电磁阀施加一定的真空度，电磁阀不通电时应能保持真空度，若接蓄电池电压，真空度应释放。

测量电磁阀两端子间电阻应为３６~44Ω。

二、废气在循环控制系统(EGR)１．ＥＧR控制系统功能将适当的废气重新引入气缸参加燃烧,从而降低气缸的最高温度，以减少ＮＯx的排放量。

种类：开环控制ＥGR系统和闭环控制EGＲ系统。

２.开环控制EＧR系统如图，主要由EＧＲ阀和EGR电磁阀等组成。

开环控制EGＲ系统原理:ＥGR阀安装在废气再循环通道中,用以控制废气再循环量。

EGR 电磁阀安装在通向ＥGR真空通道中,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电磁阀的通电或断电。

ECU不给ＥGR电磁阀通电时,控制EＧＲ阀的真空通道接通,EＧR阀开启,进行废气再循环；ＥCU 给EＧR电磁阀通电时，控制ＥＧＲ阀的真空度通道被切断,ＥGR阀关闭,停止废气在循环。

ＥGＲ率=［EGR量/(进气量+EGR量）]×１00℅３.闭环控制EGR系统闭环控制ＥGR系统,检测实际的EＧR率或EＧR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。

与开环相比只是在ＥGR阀上增设一个EGR阀开度传感器,控制原理，EG Ｒ率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGＲ电磁阀进入稳压箱,传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成电信号送给ECＵ，ＥCU根据此反馈信号修正EGＲ电磁阀的开度，使EＧＲ率保持在最佳值。

教案内容4．ＥGＲ控制系统的检修（１)一般检查拆下EGR阀上的真空软管,发动机转速应无变化，用手触试真空软管应无真空吸力;发动机温度达到正常工作温度后,怠速时检查结果应与冷机时相同，若转速提高到2５０0 r/mｉn左右,拆下真空软管，发动机转速有明显提高。

(2)EGＲ电磁阀的检查冷态测量电磁阀电阻应为3３~39Ω。

电磁阀不通电时，从进气管侧吹入空气应畅通，从滤网处吹应不通;接上蓄电池电压时，应相反。

（3）ＥGR阀的检查如图，用手动真空泵给ＥGR阀膜片上方施加约15ＫPa的真空度,EGR阀应能开启,不施加真空度，ＥＧR阀应能完全关闭。

EGＲ阀的检查三、三元催化转换器（TWC)与空燃比反馈控制系统1．TWC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转变为无害气体。

２.TWC的构造三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混合物。

3．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。