《汽车发动机电控技术 第2版 教学课件 ppt 作者 张西振 主编 5-发动机辅助控制系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机电控技术 第2版 教学课件 ppt 作者 张西振 主编 5-发动机辅助控制系统（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主要内容 一、怠速控制系统 二、起动控制系统 三、进气控制系统 四、增压控制系统 五、排放控制系统 六、巡航控制及电控节气门系统 七、冷却风扇及发电机控制系统,第四章 发动机辅助控制系统,八、故障自诊断系统 九、失效保护系统 十、应急备用系统,一、怠速控制系统(idle speed control) 1.汽油机怠速控制系统的功能与组成,怠速控制系统的功能： 怠速是指节气门关闭，油门踏板完全松开，发动机对外无功率输出并保持最低转速稳定运转的工况。 ISC系统的功能是怠速转速控制。,1.汽油机怠速控制系统的功能与组成,怠速控制系统的组成： 传感器、ECU和执行元件 ，执行元件为怠速控制阀。,1冷却
2、水温度信号 2A/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,1.汽油机怠速控制系统的功能与组成,怠速控制的方法： 节气门直动式直接控制节气门开度来控制进气量，执行元件为电机，应用较少。,1节气门 2进气管 3节气门操纵臂 4执行元件,怠速控制的方法： 旁通空气式控制旁通气道的进气量 ，执行元件为怠速控制阀，应用较广泛。 怠速控制阀类型：步进电机型、 旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。,1节气门 2进气管 3节气门操纵臂 4执行元件 5-怠速空气通道,1.汽油机怠速控制系统的功能与组成,1节气门操纵臂 2怠速控制器 3节气门体 4喷油器 5燃
3、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,2.汽油机节气门直动式怠速控制器,一、怠速控制系统,一、怠速控制系统 3.步进电机型怠速控制阀,1控制阀 2前轴承 3后轴承 4密封圈 5丝杠机构 6线束连接器 7定子 8转子,步进电动机的结构图 1、2线圈 3爪极 4、6定子 5转子,原理：线圈通电顺序不同，步进电动机的转动方向不同；输入线圈的脉冲数量不同，步进电动机转过角度不同。,转子：用永久磁铁制成有16个（八对）磁极 两个定子：每个定子都由2个带16个爪极的铁心交错装配在一起，两个定子上分别绕有1相和3相、2相和4相两组线圈，每个定
4、子上2线圈的绕制方向相反。,步进电机结构,转子每转一步与定子错开一个爪极的位置，由于定子有32个爪极（上、下两个铁心各16个），所以步进电动机每转一步为1/32圈（约11转角），步进电动机的工作范围为0125个步进级,步进电机型怠速控制阀工作原理,步进电机型怠速控制阀电路,步进电机型怠速控制阀的检修,将点火开关 “ON”，分别测量ECU端子E1与ISC1 ISC4之间的电压，均应为蓄电池电压（914V）； 拆开ISC阀线束连接器，分别测量端子B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻，阻值均应为1030； 工作情况检查：,结构：怠速控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆柱形永久磁铁，永久磁
5、铁对应的圆周位置上装有位置相对的2个线圈。,原理：改变两个线圈产生的磁场强度，两线圈产生的磁场与永久磁铁形成的磁场相互作用，即可改变怠速控制阀的位置。,一、怠速控制系统 4.旋转电磁阀型怠速控制阀,旋转电磁阀型怠速控制阀电路,旋转电磁阀型怠速控制阀检修,点火开关转置“ON”但不起动发动机，在线束侧测量电源端子与搭铁间电压，应为蓄电池电压。 发动机达到正常工作温度后维持怠速，短接诊断座上的TE1与E1端子，发动机转速应保持在10001200r/min，5S后转速下降约200r/min。 拆开控制阀3端子线束连接器，在控制阀侧分别测量“+B”与ISC1和ISC2端子间的电阻，正常应为18.822.
6、8。,占空比AB,1、5-弹簧 2-线圈 3-阀杆 4-控制阀,一、怠速控制系统 5.占空比控制电磁阀型怠速控制阀,6-石蜡感温器 7-控制阀 8、9-弹簧,占空比控制电磁阀型怠速控制阀需要快怠速控制阀来控制暖机过程的空气供给量。,快怠速控制阀,拆开怠速控制阀线束连接器，将点火开关转至“ON”但不起动发动机，在线束侧测量电源端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。 拆开怠速控制阀线束连接器，在控制阀侧测量两端子之间的电阻，正常应为10-15。,占空比控制电磁阀型怠速控制阀电路及检修,一、怠速控制系统 6.开关型怠速控制阀,1-线圈 2-控制阀,与电控燃油喷射系统一体，其功能包括： 怠速转速控制
7、目的：使发动机维持一定转速稳定运转 控制方式：通过控制循环供（喷）油量来实现。 各缸均匀性控制 目的：尽量缩小同一工作循环各缸供（喷）油量的差值，以保持发动机怠速运转稳定和减轻振动 。 控制方式：通过对各缸供（喷）油量的瞬时调节实现 。,一、怠速控制系统 7.柴油机怠速控制系统,二、起动控制系统,1.功能 起动时的燃油喷射控制、进气控制、增压控制和辅助起动装置控制等，在此主要介绍柴油机特有的辅助起动装置（预热装置）控制。 2.柴油机起动预热装置 按预热对象不同：进气预热、燃烧室预热、冷却液预热 。 按预热装置不同：电预热、火焰预热。,2.柴油机起动预热装置,二、起动控制系统,二、起动控制系统,
8、2.柴油机起动预热装置 火焰预热器 燃油和进气管中的部分空气进入蒸发管混合，并在炽热管头部被点燃，燃烧放出的热量对进气管中的空气加热。 火焰预热器所需的燃油通常由燃油喷射系统中的低压输油泵供给，并用电磁阀控制向火焰预热器供油的油路，电磁阀电路则由ECU或温控开关控制。,1-计量孔；2-进油口；3-进油滤网； 4-螺纹； 5-密封圈；6-壳体； 7-蒸发管；8-炽热管；9-火焰罩,二、起动控制系统,2.柴油机起动预热装置电热塞 电热塞的线圈由加热线圈、控制线圈串联构成。控制线圈具有正温度系数特性，随温度升高，由于控制线圈电阻值增大，减小了流过加热线圈的电流，从而限制了加热线圈的温度。,1-线束连
9、接器；2-绝缘垫片；3-壳体；4-散热钢套；5-控制线圈；6-填料； 7-加热线圈；8-绝缘垫，9-密封垫；10-固定螺母,二、起动控制系统,3.柴油机起动预热控制系统 以电热塞预热的起动预热控制系统为例，ECU根据发动机转速信号、冷却液温度信号和点火开关信号，通过继电器控制电热塞是否通电及通电时间的长短。,1-电热塞 2-电热塞继电器 3-点火开关 4-蓄电池正极线 5-预热指示灯 6-控制线 7-反馈信号线,二、起动控制系统,3.柴油机起动预热控制系统 起动预热过程中各元件通断情况,二、起动控制系统,4. 起动控制系统检修 起动控制系统电路(宝莱),二、起动控制系统,4. 起动控制系统检修
10、 预热继电器检测 拆下继电器，用万用表测量继电器线圈两个端子间电阻，应为(不断路)。 用蓄电池或稳压电源张继电器线圈施加12V电压，用万用表测量继电器开关的两个端子间电阻，应为0V(导通)。,预热塞检测 关闭点火开关，拆开预热塞线束连接器，给线圈施加12V电压。用二极管灯的一端连接到蓄电池正极，另一端触试预热塞，二极管灯应亮。,三、进气控制系统,目的： 提高进气量，改善发动机动力性能。 应用在汽油机上的进气控制系统： 动力阀控制系统 谐波进气增压系统 气门驱动控制系统。 应用在柴油机上的进气控制系统： 进气节流控制系统 进气涡流控制系统 气门驱动控制系统,三、进气控制系统 1.汽油机动力阀控制
11、系统 控制发动机进气道的空气流通截面大小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力性。,）动力阀开启 ）动力阀关闭 1真空罐 2真空电磁阀 3ECU 4膜片真空气室 5动力阀,三、进气控制系统 3.汽油机谐波进气增压控制系统(ACIS),利用进气管内的压力波与进气门的开启配合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传到该气门附近，从而形成进气增压的效果，提高发动机的充气效率和功率。,工作原理图 1-进气控制阀 2-进气室 3-空气滤清器 4-真空驱动器,谐波进气增压控制系统组成,1进气控制阀 2真空驱动器 3真空电磁阀 4ECU 5转速信号 6真空罐 7节气门,检修：检查
12、VSV阀电阻应为38.544.5。,谐波进气增压控制系统电路,三、进气控制系统,3.柴油机进气节流控制系统 功能：控制进气量和进气管压力，保证混合气浓度符合不同负荷时的要求，保证低转速时能够正常进行废气再循环。 控制方式：在进气道中安装一个节气门，并由电控执行元件根据ECU的指令控制节气门的开度。 类型：直流电机型、电控气动型。,三、进气控制系统,3.柴油机进气节流控制系统,直流电机型进气节流控制系统,电控气动型进气节流控制系统,三、进气控制系统,4.柴油机进气涡流控制系统 功能：利用电控装置来改变进气道结构或干扰进气道中的气流运动，从而实现进气涡流控制的。 控制方法：喷气式 、双气道式、气道
13、分隔式、导气屏式 、旁通气道式 、气道转换式 。,4.柴油机进气涡流控制系统,喷气式进气涡流控制装置 喷气式进气涡流控制是通过向进气道喷入空气对进气流进行干扰来降低进气涡流强度。 低速时，喷气孔关闭，原有进气道可以产生较强的进气涡流；高速时，喷气孔开启并向进气道喷入空气，喷入的空气与进气道的空气流相撞，使进气涡流强度降低。 通过改变喷气的角度或速度，可增大控制涡流强度的变化范围。 喷入的空气一般来源于储气筒。,1-进气道；2-喷气孔；3-气缸,4.柴油机进气涡流控制系统,双气道式进气涡流控制装置 副进气道以一定的角度与主进气道相连，主进气道能够产生低速时所需强进气涡流，副进气道用于控制主进气道
14、的进气涡流。 低速时，利用转换阀关闭副进气道，利用主进气道产生强度较大的主涡流；高速时，利用转换阀开启副进气道，利用副进气道产生的反向涡流降低主进气道产生涡流的强度，同时两气道进气也可提高充气效率。 转换阀开度不同，进气涡流强度不同。,1-转换阀； 2-副进气道； 3-主进气道；4-气缸,4.柴油机进气涡流控制系统,气道分隔式进气涡流控制装置 利用水平放置的隔板将进气道分成上、下两层。 低速时，控制阀关闭上层进气道，进气道流通截面变小，进气流速度提高，进气涡流增强。 高速时，控制阀则开启上层进气道，两层气道进气使进气道流通截面增大，进气流速度降低，进气涡流减弱。,1-控制阀；2-上层进气道；
15、3-下层进气道；4-气缸；5-隔板,4.柴油机进气涡流控制系统,导气屏式进气涡流控制装置 导气屏实际就是导向叶片，安装在进气门上并可绕气门旋转。 进气时，利用导向叶片对进气流的导向作用，在气缸内产生绕气缸轴线旋转的进气涡流。 进气涡流的强度取决于导向叶片的包角和方位角 。,4.柴油机进气涡流控制系统,旁通气道式进气涡流控制装置 利用从气道上部凸出到下部的隔板将气道分为螺旋气道和旁通气道，并利用旁通阀关闭或开启旁通气道，来改变进气流通截面大小，从而实现对进气涡流的控制。,1-气缸；2-旁通气道；3-隔板； 4-旁通阀；5-螺旋气道,4.柴油机进气涡流控制系统,气道转换式进气涡流控制装置 挡块将进
16、气道分为螺旋气道（左侧）和直气道（右侧）。 高速时，用转换阀关闭螺旋气道，由直气道进气，进气涡流较弱； 中等转速时，利用转换阀关闭直气道，由能产生较强涡流的螺旋气道进气，进气涡流较强； 低速时，利用转换阀关闭直气道，节流阀也部分关闭，能产生很强的进气涡流。,1-节流阀；2-挡块；3-气道转换阀,4.柴油机进气涡流控制系统,进气涡流控制系统的组成,（喷气式）进气涡流控制系统的组成,1-空气压力传感器；2-储气筒；3-发动机；4-转速传感器；5-冷却液温度传感器； 6-加速踏板位置传感器；7-加速踏板；8-ECU；9-电磁阀；10气动膜片阀； 11-进气管；12-进气道；13-喷气孔,5.气门驱动控制系统 功能：根据发动机转速和负荷的变化，适时调整配气相位和气门升程。 配气相位：指进、排气门实际开启或关闭的时刻和开启持续时间，用曲轴转角表示。,三、进气控制系统,大众车系V6发动机可
