汽油机辅助控制

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1、第一节第一节 怠速控制系统怠速控制系统 第二节第二节 进气控制系统进气控制系统 第三节第三节 增压控制系统增压控制系统 第四节第四节 排放控制系统排放控制系统 第五节第五节 巡航控制及电控节气门系统巡航控制及电控节气门系统 第六节第六节 冷却风扇及发电机控制系统冷却风扇及发电机控制系统 第七节第七节 故障自诊断系统故障自诊断系统 第八节第八节 失效保护系统失效保护系统 第九节第九节 应急备用系统应急备用系统第四章第四章 汽油机辅助控制系统汽油机辅助控制系统一、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

2、控制阀 六、开关型怠速控制阀第一节第一节 怠速控制系统怠速控制系统一、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、执行元件下一页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 A）节气门直动式 b）旁通空气式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

3、动式和旁通空气式。 如右图结构如图，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。二、节气门直动式怠速控制器）外形图 ）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、丝杠下一页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

4、门的最小开度， 实现对怠速进气量进行控制的目的。原理：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 三、步进电动机型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理v结 构：步进电动机型怠 速控制阀的结构结构如图 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。v步进电动机的结构如图 所示，主要由用永久磁 铁制成有16个（8对）磁极 的转子和两个定子铁心组 成 。 ） 1、控制阀 2、前轴爪 3、后轴承 4、密封圈 5、丝杠机构 7、定子 6、线束连接器 8、转子） 1、2线圈3爪极

5、 46定子5转子工 作 原 理 v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0125个步进级。a）输入脉冲 b）工作过程下一页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

6、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。 （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。23s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1030。（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S1S2S3S4端子时，随步进电动机的旋

7、 转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4S3 S2S1端子，则控制阀应向内缩回。2.控制阀的检修下一页a）接蓄电池正极 b）接蓄电池负极 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3.控制阀的控制内容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 四、旋转电磁阀型怠速控制阀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。结构图 位置涂 原

8、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。 工作原理包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠 速预测控制和学习控制。2.控制内容（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100

9、01200r/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 22.8。 3.控制阀的检修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 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。1、5 弹

10、簧 2、线圈 3、阀杆4、控制阀包括起动控制、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。 2.控制阀的控制内容 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 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1015。 3.控制阀的检修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 六、开关型怠速控制阀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

11、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 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。2.控制阀的控制内容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。 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 ）第二节第二节 进气控制系统进气控制系统功用：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

12、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。一、动力阀控制系统1、真空罐 2、真空电磁阀 3、ECU 4、膜片真空气室 5、动力阀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 二、谐波增压控制系统（ACIS ）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

13、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。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

14、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38.544.5。 2.波长可变的谐波进气增压控制系统ACIS系统工作原理 1、喷油器 2、进气道 3、空气滤清器 4、进气室 5、涡流控制气门 6、进气控制阀 7、节气门 8、真空驱动器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谐波进气增压系统控制原理 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系统的检修三、可变配气相位控制系统（VTEC ）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。 1.对配气相位的要求

15、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、凸轮轴下一页1、同步活塞B2、同步活塞A 3、弹簧 4、正时活塞 5、主摇臂 6、中间摇臂 7、次摇臂 进气摇臂总成如图 与不同配气机构相比 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