汽车电子与电气设备辅助电子控制PPT课件
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有的车型上，活性炭罐电磁阀 控制系统为了有利于发动机抑 制爆燃，当ECU判定发动机产 生爆燃时，立即使炭罐电磁阀 关闭。切断真空、关闭排放控 制阀，直到爆燃消失150ms后， ECU又使炭罐控制电磁阀恢复 工作。
当实际的空燃比比理论空燃比小(混合气浓)时，氧传感器向ECU输入的是高电压 信号，此时ECU将减小喷油量，使空燃比增大。当空燃比增大到理论空燃比14．7 时，氧传感器输出电压信号将突变下降至0．1v左右。此信号输入ECU后，ECU立 即控制增加喷油量，空燃比又开始减小。只要空燃比刚减到理论空燃比以下时， 氧传感器输出电压信号又突变，上升到0．75V以上．反馈给ECU后，ECU又将控制 减小喷油量。如此反复，将空燃比精确控制在理论空燃比14．7附近一个极小的 范围内。而此时三元催化器也保证工作在最佳状态。
EG率 R吸入E空 G气 R 气G量 R体 气 ＋ 质E质 G10R% 0气
实现方式：EGR阀（装在一个将排气歧管与进气歧管连通的特殊通道上，通过控 制EGR阀的开度来控制废气再循环量。 EGR阀的开启和关闭由上方真空气室的真 空度控制，真空气室的真空度由ECU控制的EGR电磁阀控制。）
2.控制方式： 机械式： EGR率较小约为5％～15％。即使采用能进行比较复杂控制的机械控制 装置，控制的自由度也受到限制。 电控式：结构简单，可进行较大的EGR率控制，一般为15％--20％。因此在现代 汽车上，尤其是电控发动机通常都采用电控EGR系统。 (1).普通电控EGR系统
三.燃油蒸发控制系统
作用：燃油蒸发控制系统是为了防止燃油箱内的汽油蒸气向大气排放产生污染 而设置的。 工作过程：油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性炭罐上部，空气从炭罐下部进入 清洗活性炭。在炭罐的上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放 控制阀上部的真空度由炭罐控制电磁阀控制，而炭罐控制电磁阀受ECU控制。 当发动机工作时ECU根据发动机的转速、温度和空气流量等信号，控制炭罐电磁 阀的开闭来控制排放控制阀上方的真空度，从而控制排放控制阀的开度。而当排 放阀打开时，燃油蒸汽通过排放控制阀吸入进气歧管。
(3).闭环控制式EGR系统
①用EGR阀开度作为反馈控制信号：在EGR阀上部还有一个EGR位置传感器，其功 能是检测EGR阀的开度并利用电位计将其转变为相应的电压信号反馈给ECU
②用EGR率作为反馈信号： 日本三菱公司新近开发了一种直接用EGR率作为反馈信号的ECU闭环控制系统，其 控制框图如图4—20所示。新鲜空气经节气门进入稳压箱(进气总管)，参与再循 环的废气经控制阀也进入稳压箱。其中设置有EGR率传感器，它对稳压箱中气体 分析计算后向ECU输出控制信号，不断调整EGR率使其始终在最佳状态，从而有效 地减少NOx的排放量。
3.转换效率：三元催化转化器的转换效率与空燃比有关系，其关系曲线如图所示。 从图可见，只有发动机在理论空燃比14．7附近运行时，三元催化器的转换效率 才最佳。为此，必须精确控制发动饥的空燃比，使之保持在理论空燃比14．7附 近的范围内。
4.实现办法：闭环控制方式。 在发动机电子控制系统中普遍采用由氧传感器组成的空燃比反馈控制方式，如图 所示。氧传感器在三元催化转化器前面的排气总管内，其功能是检测排气中的氧 气含量，以确定实际空燃比较理论空燃比大还足小，并向ECU反馈相应的电压信 号．从而控制喷油量减少或增加。
第五章 汽油机辅助系统的电子控制
第一节 排气净化与排放控制
汽车污染来源： 1.曲轴箱窜气（HC,CO) 2.汽油蒸汽（HC） 3.发动机燃烧废气（CO,HC,NOx） 减少污染措施： 三元催化转换、废气再循环（EGR）、 活性碳罐蒸发控制系统等。
一.三元催化转换器
1.原理：三元催化转化器装在排气管中，通过三元催化剂与HC、CO和NO。发生反 应，把废气中的有害气体转化为无害气体，从而实现排气净化。 2.结构： 三元催化转化器的结构如图所示，其中三元催化剂是铂和铑的混合物。 铂能促使排气中的有害成分CO、HC氧化成C02和H20，铑能加速有害气体NO还原成 N2和02，从而起到净化排气的作用。
(2).装有背压修正阀的电控EGR系统
在普通电控式EGR控制系统的基础上，在EGR电磁阀与EGR阀之间的真空管路中加 装一个背压修正阀。其功能是根据排气管的背压，附加控制EGR阀。 当发动机负荷小且排气背压低时，背压修正阀膜片在弹簧的作用下向下移动， 将真空通道切断，使EGR阀处于关闭状态，不进行废气再循环。有在发动机负荷 增大且排气管背压增大时，使修正阀膜片克服弹簧力向上运动将阀打开。这才 允许根据各种传感器送来的信号，控制EGR电磁阀的开度，即控制进入EGR真空 度，从而改变EGR量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二.废气再循环（EGR）控制
1.作用：在发动机工作过程中，将一部分废气引入进气管，与新的混合气混合后 进入气缸燃烧。废气在燃烧过程中吸收热量，降低了最高燃烧温度。由于氮氧化 物(NOx)主要是在高温富氧条件下生成的，因而废气再循环广泛用于减少NOx的生 成。但是废气再循环过度将会影响正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发 动机处于冷态运行时，再循环的废气将会明显降低发动机的性能。 控制指标：EGR率
开关控制型电磁阀，由ECU根据发动机 的工作状况进行接通和断开的控制， 在满足以下： 五种条件之一时，接通电磁阀开关， 其它工况下．电磁阀均关断： ①发动机起动工作时或刚刚起动后; ②怠速触点IDL闭合，且发动机转速下 降到规定转速以下时； ③怠速触点IDL闭合，并且变速器档位 从空档“N”换到其它行驶档位后的几秒 钟内； ④灯开关接通； ⑤后窗去雾器开关接通。
当发动机运行条件满足下列条件之一时，ECU控制电磁阀由接通变为关断: ①发动机起动后，怠速运转超过预定时间； ②触点IDL闭合，空调离合器分离，发动机转速超过预定值； ③触点IDL。闭合，空调离合器分离，变速器从空档“N”换到其它行驶档一定时 间后，或发动机转速超过预定值； ④灯开关关断； ⑧后窗去雾开关关闭。
当实际的空燃比比理论空燃比小(混合气浓)时，氧传感器向ECU输入的是高电压 信号，此时ECU将减小喷油量，使空燃比增大。当空燃比增大到理论空燃比14．7 时，氧传感器输出电压信号将突变下降至0．1v左右。此信号输入ECU后，ECU立 即控制增加喷油量，空燃比又开始减小。只要空燃比刚减到理论空燃比以下时， 氧传感器输出电压信号又突变，上升到0．75V以上．反馈给ECU后，ECU又将控制 减小喷油量。如此反复，将空燃比精确控制在理论空燃比14．7附近一个极小的 范围内。而此时三元催化器也保证工作在最佳状态。
EG率 R吸入E空 G气 R 气G量 R体 气 ＋ 质E质 G10R% 0气
实现方式：EGR阀（装在一个将排气歧管与进气歧管连通的特殊通道上，通过控 制EGR阀的开度来控制废气再循环量。 EGR阀的开启和关闭由上方真空气室的真 空度控制，真空气室的真空度由ECU控制的EGR电磁阀控制。）
2.控制方式： 机械式： EGR率较小约为5％～15％。即使采用能进行比较复杂控制的机械控制 装置，控制的自由度也受到限制。 电控式：结构简单，可进行较大的EGR率控制，一般为15％--20％。因此在现代 汽车上，尤其是电控发动机通常都采用电控EGR系统。 (1).普通电控EGR系统
三.燃油蒸发控制系统
作用：燃油蒸发控制系统是为了防止燃油箱内的汽油蒸气向大气排放产生污染 而设置的。 工作过程：油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性炭罐上部，空气从炭罐下部进入 清洗活性炭。在炭罐的上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀，排放 控制阀上部的真空度由炭罐控制电磁阀控制，而炭罐控制电磁阀受ECU控制。 当发动机工作时ECU根据发动机的转速、温度和空气流量等信号，控制炭罐电磁 阀的开闭来控制排放控制阀上方的真空度，从而控制排放控制阀的开度。而当排 放阀打开时，燃油蒸汽通过排放控制阀吸入进气歧管。
(3).闭环控制式EGR系统
①用EGR阀开度作为反馈控制信号：在EGR阀上部还有一个EGR位置传感器，其功 能是检测EGR阀的开度并利用电位计将其转变为相应的电压信号反馈给ECU
②用EGR率作为反馈信号： 日本三菱公司新近开发了一种直接用EGR率作为反馈信号的ECU闭环控制系统，其 控制框图如图4—20所示。新鲜空气经节气门进入稳压箱(进气总管)，参与再循 环的废气经控制阀也进入稳压箱。其中设置有EGR率传感器，它对稳压箱中气体 分析计算后向ECU输出控制信号，不断调整EGR率使其始终在最佳状态，从而有效 地减少NOx的排放量。
3.转换效率：三元催化转化器的转换效率与空燃比有关系，其关系曲线如图所示。 从图可见，只有发动机在理论空燃比14．7附近运行时，三元催化器的转换效率 才最佳。为此，必须精确控制发动饥的空燃比，使之保持在理论空燃比14．7附 近的范围内。
4.实现办法：闭环控制方式。 在发动机电子控制系统中普遍采用由氧传感器组成的空燃比反馈控制方式，如图 所示。氧传感器在三元催化转化器前面的排气总管内，其功能是检测排气中的氧 气含量，以确定实际空燃比较理论空燃比大还足小，并向ECU反馈相应的电压信 号．从而控制喷油量减少或增加。
第五章 汽油机辅助系统的电子控制
第一节 排气净化与排放控制
汽车污染来源： 1.曲轴箱窜气（HC,CO) 2.汽油蒸汽（HC） 3.发动机燃烧废气（CO,HC,NOx） 减少污染措施： 三元催化转换、废气再循环（EGR）、 活性碳罐蒸发控制系统等。
一.三元催化转换器
1.原理：三元催化转化器装在排气管中，通过三元催化剂与HC、CO和NO。发生反 应，把废气中的有害气体转化为无害气体，从而实现排气净化。 2.结构： 三元催化转化器的结构如图所示，其中三元催化剂是铂和铑的混合物。 铂能促使排气中的有害成分CO、HC氧化成C02和H20，铑能加速有害气体NO还原成 N2和02，从而起到净化排气的作用。
(2).装有背压修正阀的电控EGR系统
在普通电控式EGR控制系统的基础上，在EGR电磁阀与EGR阀之间的真空管路中加 装一个背压修正阀。其功能是根据排气管的背压，附加控制EGR阀。 当发动机负荷小且排气背压低时，背压修正阀膜片在弹簧的作用下向下移动， 将真空通道切断，使EGR阀处于关闭状态，不进行废气再循环。有在发动机负荷 增大且排气管背压增大时，使修正阀膜片克服弹簧力向上运动将阀打开。这才 允许根据各种传感器送来的信号，控制EGR电磁阀的开度，即控制进入EGR真空 度，从而改变EGR量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二.废气再循环（EGR）控制
1.作用：在发动机工作过程中，将一部分废气引入进气管，与新的混合气混合后 进入气缸燃烧。废气在燃烧过程中吸收热量，降低了最高燃烧温度。由于氮氧化 物(NOx)主要是在高温富氧条件下生成的，因而废气再循环广泛用于减少NOx的生 成。但是废气再循环过度将会影响正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发 动机处于冷态运行时，再循环的废气将会明显降低发动机的性能。 控制指标：EGR率
开关控制型电磁阀，由ECU根据发动机 的工作状况进行接通和断开的控制， 在满足以下： 五种条件之一时，接通电磁阀开关， 其它工况下．电磁阀均关断： ①发动机起动工作时或刚刚起动后; ②怠速触点IDL闭合，且发动机转速下 降到规定转速以下时； ③怠速触点IDL闭合，并且变速器档位 从空档“N”换到其它行驶档位后的几秒 钟内； ④灯开关接通； ⑤后窗去雾器开关接通。
当发动机运行条件满足下列条件之一时，ECU控制电磁阀由接通变为关断: ①发动机起动后，怠速运转超过预定时间； ②触点IDL闭合，空调离合器分离，发动机转速超过预定值； ③触点IDL。闭合，空调离合器分离，变速器从空档“N”换到其它行驶档一定时 间后，或发动机转速超过预定值； ④灯开关关断； ⑧后窗去雾开关关闭。