第七章(4) 汽油机辅助控制系统

第七章（第四节） 汽油机辅助控制系统
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2.波长可变的谐波进气增压控制系统
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。 维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.5～44.5Ω。
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ｂ） 1 、 2— 线 圈 3— 爪 极 4．6—定子5—转子
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工作原理
步进电动机的工作原理工作原 理如图，当ECU控制使步进电机 的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁 时，定子磁场瞬时针转动，由于 与转子磁场间的相互作用，使转 子随定子磁场同步转动。同理， 步进电动机的线圈按相反的顺序 通电时，转子则随定子磁场同步 反转。定子有32个爪级，步进 电动机每转一步为1/32圈，工 作范围为0～125个步进级。
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3.怠速控制的方法 怠速控制也就是对怠 速工况下的进气量进行控 制。控制基本类型有节气 门直动式和旁通空气式。 如右图
A）节气门直动式 b）旁通空气式
1、节气门 2、进气管 3、节气门操纵臂 4、执行元件5、怠速空气道
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结构图
位置涂
原理图
1、控制阀 2、双金属片 3、冷却液腔 4、阀体 5、7、线圈6、永久磁 铁 8、阀轴 9、怠速空气口 10、固定销 11、挡块12、阀轴限位杆
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工作原理 ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制 阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空 比）来实现的。
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三、可变配气相位控制系统（VTEC）
1.对配气相位的要求 2. VTEC机构的组成 3. VTEC机构的工作原理 4. VTEC系统电路
5. VTEC系统的检修
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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。
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返回 3.谐波进气增压系统工作原理
ACIS系统工作原理 1、喷油器 2、进气道 3、空气滤清器 5、涡流控制气门 6、进气控制阀 7、节气门
4、进气室 8、真空驱动器
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4.谐波进气增压系统控制原理
谐波进气增压系统控制原理
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三、步进电动机型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的检修 3.控制阀的控制内容
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1.控制阀的结构与工作原理
结 构：步进电动机型怠 速控制阀的结构结构如 图ａ所示，步进电机主 要由转子和定子组成， 丝杠机构将步进电机的 旋转运动转变为直线运 动，使阀心作轴向移动, 改变阀心与阀座之间的 间隙。安装在节气门上。 步进电动机的结构如图 ｂ所示，主要由用永久 ａ） 磁铁制成有16个（8对）1、控制阀 2、前轴爪 3、后轴承 磁极的转子和两个定子 4、密封圈 5、丝杠机构 7、定子 6、线束连接器 8、转子 铁心组成 。
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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。 工作原理如图，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。 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。
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第四节 汽油机辅助控制系统
1 2 3 4 5 6 7 8 9 怠速控制系统 进气控制系统 增压控制系统 排放控制系统 巡航控制及电控节气门系统 冷却风扇及发电机控制系统 故障自诊断系统 失效保护系统 应急备用系统
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1 怠速控制系统
一、怠速控制系统的功能与组成 二、节气门直动式怠速控制器 三、步进电动机型怠速控制阀 四、旋转电磁阀型怠速控制阀 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀 六、开关型怠速控制阀
1.压力波的产生及利用
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。 一般而言，进气管长度长时，压力波长大，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。
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2.控制阀的检修
（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动 发动机，分别检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压； （2）发动发动机后在熄火。2～3s内在怠速控制阀附近应能 听到内部发出的“嗡嗡”响声； （3）拆下控制阀线束连接器，测量B1与S1和S3、B2与S2 和S4之间的电阻，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。
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原理：
当直流电动机通电转动时，经减速 齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将 其旋转运动转换为传动轴的直线运动。 传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上， 发动机怠速运转时，ECU根据各传感器 的信号，控制直流电动机的正反转和转 动量，以改变节气门最小开度限制器的 位置，从而控制节气门的最小开度，实 现对怠速进气量进行控制的目的。
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2.控制内容
包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠 速预测控制和学习控制。
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3.控制阀的检修
（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发 动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压； （2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使 发动机维持怠速运转，用专用短接线接故障诊断座上的TE1与E1 端子，发动机转速应保持在1000～1200r/min，5s后转速下降约 为200 r/min。 （3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分 别测量中间端子（＋B）与两侧端子（ISC1和ISC2）的电阻应为 18.8 Ω ～22.8Ω。
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一、怠速控制系统的功能与组成
1.怠速控制系统的功能： 用高怠速实现发动机起动后 的快速暖机过程；自动维持发动 机怠速在目标转速下稳定运转。 2.怠速控制系统的组成： 如图，主要由传感器、ECU、 和执行元件三部分组成。
1、冷却液温度信号 2、A/C开关信号3、空挡位 置开关信号 4、转速信号5、节气门位置信号 6、车速信号 7、执行元件
a）输入脉冲 b）工作过程
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步进电动机型怠速控制阀电路（日本丰田皇冠3.0轿车）如图 所示。主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控 制阀的B1和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步进电动 机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线 圈的分别通过端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、ISC2、ISC3 和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的 工作。
四、旋转电磁阀型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理
2.控制阀的控制内容
3.控制阀的检修
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1.控制阀的结构与工作原理
结构如左图， ECU控制两个线 圈的通电或断开， 改变两个线圈产 生的磁场，两线 圈产生的磁场与 永久磁铁形成的 磁场相互作用， 可改变控制阀的 位置，从而调节 怠速空气口的开 度，以实现怠速 控制。
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二、节气门直动式怠速控制器
结构如图，主要由直流电动机、减速齿轮机构、 丝杠机构和传动轴等组成。
ａ）外形图
ｂ）结构图
1、节气门操纵臂 2、怠速控制器 3、节气门体 4、喷油器 5、燃油压力调节器 6、节气门 7、防转六角孔 8、弹簧 9、直流电动机 10、11、13 、齿轮 12、传动轴 14、丝杠
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2.控制阀的控制内容
只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需 要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。
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3.控制阀的检测
开关型怠速控制阀的检修与占空比控制电磁阀型 怠速控制阀基本相同。
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2 进气控制系统
一、动力阀控制系统 二、谐波增压控制系统（ACIS） 三、可变配气相位控制系统（VTEC）
1、5 弹簧 2、线圈 3、阀杆 4、控制阀
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2.控制阀的控制内容 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速 预测控制和学习控制。由于旁通气量少，为此需要快 怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。
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快怠速控制阀 1—冷却水腔2—石蜡感温 器3—控制阀4、5—弹簧
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五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容 3.控制阀的检修
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1.控制阀的结构与工作原理
结构如图，主要由控制阀、
阀杆、线圈和弹簧等组成。 工作原理：控制阀的开 度取决于线圈产生的电磁 力大小，与旋转阀型怠速 控制阀相同，ECU是通过 控制输入线圈脉冲信号的 占空比来控制电场强度， 以调节控制阀的开度，从 而实现怠速空气量的控制。
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a）接蓄电池正极
b）接蓄电池负极
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3.控制阀的控制内容
起动初始位置的设定 起动控制 暖机控制 怠速稳定控制 怠速预测控制 电器负荷增多时的怠速控制 学习控制
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1.控制阀的结构与工作原理
结构主要由线圈和
控制阀组成。如左 图所示。 工作原理与占空比 电磁阀相同，不同 的是开关型怠速控 制阀工作时，ECU 只对阀内线圈通电 和断电两种状态控 制。
开关型怠速控制阀 1一线圈2一控制阀
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2. VTEC机构的组成
如左图，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。
1、正时板 2、中间摇臂 3、次摇臂 4、同步活塞B 5、同步活塞A 6、正时活塞 7、进气门 8、主摇臂 9、凸轮轴
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3.控制阀的检修
拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不 起动发动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压， 为蓄电池电压； 拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器，在控制 阀侧分别测量两端子之间电阻应为10～15Ω。
பைடு நூலகம்
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六、开关型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容 3.控制阀的检测
1、真空罐 2、真空电磁阀 3、ECU 4、 膜片真空气室 5、动力阀
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二、谐波增压控制系统（ACIS）
1.压力波的产生及利用 2.波长可变的谐波进气增压控制系统 3.谐波进气增压系统工作原理
4.谐波进气增压系统控制原理
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