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1、汽车电气技术（8）第八章发动机综合控制系统发动机电子控制系统的主要控制功能是控制燃料喷射，因此又将其称为发动机电子控制燃料喷射系统。目前，按发动机所用燃料可分为电控汽油喷射系统、电控柴油喷射系统和气体燃料发动机控制系统。电控汽油喷射系统的主要功用是对燃油喷射和点火进行控制。除此之外，还控制发动机的起动、怠速转速、空燃比、爆燃、减速断油、燃油蒸发、废气再循环、发动机输出电压、电动燃油泵等，具有系统自诊断等辅助功能。电控柴油喷射系统对喷油量、喷油时间、喷油压力、喷油率进行控制，同时，也进行变速器控制、EGR控制、进气量控制等，还具有故障自诊断、故障应急处理、数据通信等功能。气体燃料发动机的控制包括
2、双燃料发动机控制、单燃料发动机控制和两用燃料发动机控制。第八章发动机综合控制系统第一节电控汽油喷射系统的分类与传统化油器式发动机相比，装用电控汽油喷射系统的发动机具有下列优点：1)提高了发动机的充气效率，从而增加了发动机的输出功率和转矩。2)因进气温度较低而使爆燃得到有效控制，因而可采用较高的压缩比。3)由于采用高能点火装置，因此发动机可燃用稀薄混合气。4)提高了发动机的冷起动性和加速性。5)可对混合气成分和点火提前角进行精确地控制，使发动机在任何工况下都处于最佳的工作状态，尤其是对过渡工况的动态控制，更是传统化油器式发动机所无法做到的。6)采用多点汽油喷射系统可使发动机各缸混合气分配更加均匀
3、。7)可节省燃油并减少废气中的有害成分，因为在市区行驶的一些工况中（例如汽车制动、向前滑行、下坡等），可完全切断燃油供应。电控汽油喷射系统可按喷射位置、控制方式、喷射方式、空气流量测量方式和有无反馈信号等进行分类。1按喷油器的喷射位置分类根据汽油的喷射位置，汽油喷射系统可分为两大类：缸内喷射和进气管喷射。(1)缸内喷射缸内喷射是将喷油器安装在气缸盖上直接向缸内喷油。因此，要求喷油器阀体能承受燃气产生的高温高压，另外气缸盖在结构设计上需保留喷油器的安装位置，它是燃油喷射技术的发展趋势之一。(2)进气管喷射 进气管喷射是将喷油器安装在进气总管或者进气支管上，汽油由喷油器喷入进气总管（或进气支管的进
4、气门前）。进气管喷射按喷油器的安装部位又可分为单点喷射和多点喷射，如图8-1所示。1)单点喷射( SPI)在节气门体上只装1- 2只喷油器，向进气总管内喷油，形成可燃混合气。图8-1单点喷射和多点汽油喷射系统示意图a）电控单点喷射系统b）电控多点喷射系统1-发动机2-进气支管3-燃油入口4-空气入口5-喷油器6-节气门这种喷射系统因喷油器位于节气门体上集中喷射，故又称为节气门体喷射或集中喷射，也称中央燃油喷射( CFI)。2)多点喷射(MPI)在每一缸的进气门前均安装一只喷油器，汽油直接喷射到各缸的进气门附近并与空气混合形成混合气。多点喷射由于每一缸都有一个喷油器，因此各缸混合气的均匀性得到很
5、大的改善。多点喷射系统是目前使用较为普遍的喷射系统。2按控制方式分类(1)机械式汽油喷射系统机械式汽油喷射系统是将空气流量计与燃油计量分配器组合在一起，空气流量计检测空气流量的大小后，靠连接杆（杠杆）传动操纵燃油计量分配器的柱塞动作，以燃油计量槽孔开度的大小控制喷油量，以达到控制混合气空燃比的目的，如Bosch公司的K-Jetronic即为这类汽油喷射系统，如图8-2所示。图8-2K-Jetronic机械式汽油喷射系统1-喷油器2-节气门位置开关3-热限时开关4-辅助空气阀5-最高转速切断阀6-速度继电器7-蓄能器8-混合气控制器9-燃油滤清器10-电动燃油泵11-油箱12-暖机调节器13-燃
6、油分配器14-冷起动喷油器(2)机电混合式汽油喷射系统机电混合式汽油喷射系统是在机械式汽油喷射系统的基础上加以改进，它与机械式汽油喷射系统的主要区别在于：在燃油计量分配器上安装了一个由ECU控制的电液式压差调节器，电控单元根据冷却液温度、节气门开度等传感器的输入信号控制电液式压差调节器的动作。通过改变燃油计量分配器燃油计量槽孔进出口油压差，以调节燃油供给量，达到对不同工况混合气空燃比修正的目的，如Bosch公司的KE-Jetronic系统即为这类汽油喷射系统，如图8-3所示。(3)电子控制式汽油喷射系统电子控制式汽油喷射系统是根据各种传感器送至ECU的发动机运行状况的信号，由电控单元运算后，发
7、出控制喷油量和点火时刻等多种执行指令，实现了多种功能的控制，如Bosch公司的Motronic系统（也称为L型系统）即为这类汽油喷射系统，如图8-4所示。图8-3KE-Jetronic机电混合式汽油喷射系统1-喷油器2-热限时开关3-温度传感器4-节气门位置开关5-怠速空气调节器6-电子控制器7-蓄能器8-燃油滤清器9-电动燃油泵10-油箱11-油压调节器12-混合气控制器13-电液式压差调节器14-燃油分配器15-冷起动喷油器图8-4Motronic电子控制式汽油喷射系统1-油箱2-燃油泵3-燃油滤清器4-油压调节器5-空气流量计6-微电脑7-怠速空气调节器 8-节气门位置开关 9-曲轴转角
8、传感器 10-冷却液温度传感器11-喷油器12-高压电分电盘13-点火线圈14-氧传感器和发动机速度传感器3按喷射方式分类按喷射方式，汽油喷射系统可分为间歇喷射和连续喷射两种。(1)间歇喷射又称为脉冲喷射汽油的喷射以脉冲方式在某一时间段内喷入进气管。因此，ECU可以根据各种传感器所获得的发动机运行参数，精确计量和控制喷油量。由于这种方式的控制精度高，因而被现代发动机集中控制系统广泛采用。间歇喷射方式按各缸喷油器工作顺序又分为同时喷射、分组喷射、顺序喷射三种类型。(2)连续喷射又称为稳定喷射其特点是在发动机运转期间汽油连续不断地喷射到进气支管内，与发动机的工作顺序没有关系，大多应用于机械式或机电
9、结合式汽油喷射系统中，如Bosch公司的机械式(K型)和机电式（KE型）喷射系统。4按空气流量测量方式分类(1)质量流量方式利用空气流量计直接测出吸入的空气量(L型、LH型)。(2)速度密度方式根据进气管压力和发动机转速，推算吸入的空气量，并计算燃油流量(D型)。(3)节流速度方式根据节气门开度和发动机转速，推算吸入的空气量并计算燃油流量。这种形式比较少用，在赛车中见过使用实例。5按控制系统有无反馈信号分类(1)开环控制把根据试验确定的发动机各种工况最佳参数，事先存入电控单元(ECU)；当发动机运行时，电控单元根据各传感器的输入信号判断发动机的运行工况，从内部存储器中查出相应的控制参数，输出信
10、号对执行机构进行控制。汽油喷射系统开环控制是电控单元给喷油器发出事先设定的指令（喷油脉冲），对控制结果（空燃比）不予以反馈，即不能检测、分析和调节控制结果，所以控制精度和抗干扰能力比较差。(2)闭环控制闭环控制是ECU以事先设定的控制参数控制发动机工作，同时还不断地检测发动机相关工作参数，根据检测到的信号对控制参数进行修正。汽油喷射系统闭环控制是利用在排气管上安装的氧传感器，根据废气中氧含量的变化计算出燃烧过程中混合气的实际空燃比，并将其与电控单元中预设的目标值比较，以便发出指令改变喷油脉冲修正供油量，使实际空燃比保持在目标值附近，达到最佳的控制效果。因此，闭环控制可以达到较高的空燃比控制精度
11、，可以消除因产品差异和磨损等引起的性能变化对空燃比的影响，工作的稳定性好，抗干扰能力强。图8-5 D型电子控制式汽油喷射系统闭环控制可使汽油机空燃比控制在理论空燃比14.7附近很窄的范围内，使三元催化转化器对排气净化的处理效果达到最佳。下图为典型的电子控制汽油喷射D系统。1-喷油器2-冷起动喷油器3-油压调节器4-ECU5-节气门位置传感器6-怠速空气调节器7-支管压力传感器8-燃油泵9-燃油滤清器10-冷却液温度传感器11-热限时开关第三节发动机怠速控制在汽车正常运行工况下，驾驶员通过加速踏板来控制节气门开度、调节进气量，以控制发动机的输出功率；而在发动机怠速时，加速踏板完全松开，节气门关闭
12、，空气通过节气门缝隙或者节气门旁通的怠速调节通路进入发动机，由空气流量计（或进气支管压力传感器）检测进气量，并根据转速及其它修正信号控制喷油量，保证发动机在怠速下稳定运转。当发动机的内部阻力矩发生变化时，怠速运转转速将会发生变化。怠速控制(ISC)是通过调节空气通路面积以控制空气流量的方法来实现的，如图8-36所示。汽车在交通密度大的道路上行驶时，约有30%的燃油消耗在怠速工况。因此，发动机怠速转速的高低，不但对油耗有严重的影响，对发动机的排放污染、暖机时间和使用寿命等都有一定程度的影响。另外，还应考虑如冷车运转、空调及电器负荷、自动变速器、动力转向伺服机构的接入等情况都会引起怠速转速变化，使
13、发动机运转不稳甚至引起熄火。图8-36节气门旁通的怠速空气流量的控制1-空气流量计 2-旁通调节螺钉 3-怠速调节螺钉 4-节流阀体 5-稳压管 6-空气阀一、怠速控制系统组成发动机怠速控制系统主要由发动机主控制器ECU、执行器和各种传感器等组成。表8-4怠速控制系统的组成及其功能组成部件组 件功 能传感器转速传感器(Ne信号)检测发动机转速节气门位置传感器检测发动机处于怠速状态冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度起动开关信号检测发动机正在起动中空调开关(A/C)检测空调的工作状态(ON、OFF)空挡起动开关信号(P/N)检测换挡手柄位置液力变矩器负荷信号检测液力变矩器负荷变化动力转向开关信号
14、检测动力转向工作状态发电机负荷信号检测发电机负荷的变化车速传感器检测车速(续)表8-4怠速控制系统的组成及其功能组成部件组 件功 能执行器怠速控制阀(ISCV)控制节气门旁通空气通道控制单元(ECU)根据从各传感器输入的信号，将实际转速和目标转速相比较。比较的差值，确定相当于目标转速的控制量，以驱动控制空气量的执行机构，使怠速转速保持在目标转速上二、怠速控制执行机构及控制方法怠速转速控制的实质是对怠速进气量进行控制，以获得适宜的空燃比，使发动机在不同怠速工况时都在最佳转速下稳定运转。怠速控制的方式随车型有所不同，对电控汽油喷射系统来说，目前可分为两种：一种是控制节气门最小开度的节气门直动式；另
15、一种是控制节气门旁通通路中空气流量的旁通空气式。1节气门直动式控制节气门直动式是直接通过控制节气门开度，调节空气通路的截面，达到控制进气量，从而实现怠速控制。如图8-37所示，电控单元根据输入信号确定目标怠速转速，发出指令调节节气门的偏转量，以控制空气的流通面积，保证与目标怠速转速相适应的空气量。1-节气门2-发动机3-节流阀操纵臂4-加速踏板拉线5-执行元件图8-37怠速空气量的节气门直动式控制方式2旁通空气式怠速控制执行机构控制怠速旁通空气量的怠速控制阀的结构形式及主要的控制项目见下表。控制信号控制形式主要控制项目发动机转速节气门位置车速冷却液温度空挡起动开关起动开关空调开关电气负载动力转
16、向开关步进电动机式真空控制式1怠速2快怠速3空调高怠速4电气负载高怠速旋转滑阀式电磁控制式1怠速2快怠速3电气负载高怠速占空比控制式开关控制式1怠速2快怠速3电气负载高怠速(1)真空控制式怠速转速控制常采用真空控制，主要工作部件由旁通空气阀和真空控制阀组成。其控制原理如图8-38所示。图8-38真空控制怠速系统控制原理旁通空气阀的作用是增大或减小旁通空气道的截面，以改变怠速时旁通空气道的空气流量。旁通空气阀中间有膜片分开，膜片下侧与大气相通；膜片上侧称为膜片室，通过管路与真空控制阀相通。膜片室的负压大，膜片吸向上方，阀门的开度越小，旁通空气道流过的空气量越小；反之，膜片室的负压减小，在膜片弹簧
17、的作用下，膜片下移，阀门开度增大，旁通空气道中流过的空气量增多。因此，控制膜片室的真空度（负压）就可以改变阀门的开闭程度，也就可以控制旁通道的空气流量。(2)步进电动机式如图8-39所示，步进电动机式怠速控制阀由永久磁铁构成的转子、励磁线圈构成的定子和把旋转运动变成直线运动的进给丝杆及阀门等组成。它利用步进转换控制，使转子可正转，也可反转，从而使阀心移动，达到调节旁通空气道截面的目的。步进电动机式怠速控制阀的控制方法如下：与冷却液温度、空调工作状态等相对应的目标怠速转速储存在ECU的存储器中。ECU根据节气门开启角度和车速信号判断发动机处于怠速工况时，按一定顺序使晶体管依次导通，分别向怠速步进
18、电动机四个线圈供电；驱动步进电动机旋转，调节旁通空气道的开度，从而调节旁通空气量，使发动机转速达到所要求的目标值。其控制项目主要有：图8-39步进电动机式怠速控制原理1)起动初始位置的确定为了保证怠速控制阀在发动机下次起动时处于全开位置，在发动机点火开关断开后ECU的M-REL端继续向主继电器供电，使它继续保持接通状态，为下次起动作好准备，然后主继电器才断电。2)起动控制发动机起动时，由于怠速控制阀预先设定在全开位置，发动机起动后，若怠速控制阀仍保持在全开状态，怠速转速会升得过高。因此，在转速达到规定值（此值由冷却液温度确定）时，ECU开始控制步进电动机转动，将阀门关小到与冷却液温度对应的阀门
19、位置。3)暖机控制（快怠速）在暖机时，根据冷却液温度所确定的位置，怠速控制阀开始逐渐关小，当冷却液温度达到70时，暖机控制结束。4)反馈控制当发动机处于怠速工况运转时，ECU将发动机实际转速与存储器中预先设定的目标转速进行比较。如果发动机的实际转速低于目标转速超过一定值，ECU控制怠速空气阀开大；反之，如果发动机的实际转速高于目标转速时，将阀门关小。5)发动机负荷变化的预控制发动机在怠速运转时，如空挡起动开关、空调开关等接通或断开，都将使发动机的怠速负荷发生变化，引起发动机怠速转速波动或熄火。为了避免这种情况，在发动机转速出现变化前，ECU控制怠速空气阀开大或关小一个固定距离。6)电器负载增大
20、时的怠速控制在怠速运转时，如使用的电器负载增大到一定程度，蓄电池电压就会降低。为了保证ECU的+B端和点火开关IGS/W正常的供电电压，需要控制步进电动机，相应地增加旁通道空气量，提高发动机怠速转速。7)学习控制ECU通过控制步进电动机的正、反转步数，控制怠速控制阀的位置，达到调整发动机怠速转速的目的。由于发动机在使用期间其性能会发生变化，因此这时步进电动机控制阀门的位置虽然未变，怠速转速也会和初始设置的数值不同，ECU利用反馈控制的方法，使发动机转速达到目标值。与此同时，ECU将步进电动机转过的步数存储在存储器中，在以后的怠速控制中使用。(3)旋转电磁阀式旋转电磁阀式怠速控制是在整个怠速范围
21、内，ECU通过占空比(0100%)对怠速转速进行反馈控制；空调工作时，发动机的怠速转速通过怠速升高机构单独进行控制。如图8-40所示，旋转电磁阀工作时，电磁吸力的大小取决于电磁线圈驱动电流的大小。当驱动电流大时，电磁吸力大，阀门开度则大；反之，阀门开度则小。这种怠速控制阀的优点是响应速度非常快。图8-40旋转电磁阀式怠速控制1)起动控制在发动机起动时，ECU根据发动机运行条件，在存储器中取出预存的数据，控制怠速控制阀的开度。2)暖机控制在发动机起动后，ECU根据冷却液的温度，控制发动机在暖机过程中怠速转速的变化。3)反馈控制 发动机起动后，当所有反馈条件都满足时，ECU将发动机实际转速与ECU
22、存 储 器 中 预 先 设 定 的 目 标转速进行比较。如果实际转速低于目标转速，ECU将控制怠速控制阀将阀门开大；如果发动机实际转速高于目标怠速转速，则将阀门关小。 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。反馈控制的条件为：节气门位置传感器怠速触点(IDL)关闭；车速低于2km/h；空调开关A/C关断(OFF)。目标转速随发动机工况而定，如空挡起动开关是否接通或断开、电器负载信号(ELS)的通断、动力转向开关的通断等。4)发动机转速变化预测控制当空挡起动开关、尾灯继电器或除雾继电器等接通或关断时，将会使发动机的负荷改变。为避免由
23、此引起发动机转速的波动，在发动机转速出现变化前，ECU控制怠速控制阀开大或关小一定的角度。5)学习控制旋转电磁阀式怠速控制阀是根据占空比控制阀门的转动角度，调节发动机的怠速转速。发动机在整个使用过程中性能将发生变化，虽然占空比相同，但是发动机的怠速转速将和使用初期的数值不同。用反馈控制的方法，ECU输出怠速控制信号，将性能发生变化后的发动机怠速转速调整到目标怠速值。当怠速值达到目标怠速后，ECU将此时的占空比存入备用存储器中，在以后的怠速控制中作为这一工况下占空比的基准值。(4)占空比控制式占空比是ECU输出的控制信号在一个周期内，通电时间与通电周期的比值，如图8-41所示。图8-41占空比原
24、理ECU输出的脉冲控制信号，控制怠速控制阀从而控制流过节气门旁通空气道的空气量。控制信号的频率一定时，ECU通过改变控制信号的占空比来控制电磁阀开度大小，调节流过旁通空气道的空气量，保持怠速稳定运转，实现怠速控制。在空调开关、空挡起动开关、电器负载、动力转向开关等接通与断开，从而使发动机负荷发生变化时，将引起发动机转速的波动：此时，ECU改变控制脉冲信号的占空比去控制阀的开度，占空比大，在一个周期内线圈通电时间长，阀门开度大，旁通空气量大。由于该阀控制的空气调节量较少，在暖机期间，快怠速由辅助空气阀控制。1)起动控制为了改善起动性能，在点火开关位于起动挡时，ECU控制阀全开。2)发动机转速变化
25、预测控制当空调开关、动力转向开关或空挡起动开关接通时，ECU将改变控制脉冲信号的占空比，保持发动机怠速稳定运转。3)固定占空比控制当节气门位置传感器怠速触点断开或空调开关闭合时，ECU将输出一固定占空比信号，VSV阀保持一定开度，流过旁通空气道的空气量保持不变。4)反馈控制当发动机实际怠速转速与ECU存储器中预设的目标转速的差值超过一定值时，ECU改变控制脉冲信号的占空比，使实际怠速转速和预设的目标转速一致。第四节发动机排放控制现代汽车采取了多种排气净化措施以减少污染。一、三元催化转化器、氧传感器与闭环控制1三元催化转化器为了对排气中的CO、HC、NOx三种成分同时获得高净化率，采用了三元催化
26、转化器，它可以将发动机排出废气中的有害气体转化成无害气体，其安装在排气消声器前，由铂（或钯）和铑的混合物作为催化剂，以促使氧化和还原反应的发生，如右图所示。由图可以看出，只有当发动机混合气的浓度在理论空燃比14.7附近时，三元催化转化器的转化效率最佳。为此，必须对空燃比进行精确的控制，使空燃比保持在理论空燃比附近很窄的范围内。发动机开环控制过程，ECU根据发动机转速、进气量、进气压力、温度等信号确定喷油量，即控制混合气空燃比。在实际使用过程中，对实际空燃比很难控制在理论空燃比附近很窄的范国内。为了精确控制实际空燃比，在发动机控制系统中普遍采用由氧传感器采集的信号为反馈信号的闭环控制方式。2氧传
27、感器氧传感器安装在三元催化转化器前面的排气支管或排气管内，用来检测排气中的氧含量，以确定实际空燃比与理论空燃比相比较是浓还是稀，并向ECU反馈相应的电压信号；ECU根据氧传感器反馈的空燃比浓稀信号，控制喷油量的增加或减少。1-排气管2-导入排气孔罩3-锆管4-电极5-弹簧6-线头支架（绝缘）7-导线8-陶瓷防护层a）结构b）工作原理(1)氧化锆式传感器结构和工作原理如下图所示。9、11-电极引线触点10-气压表12-铂电极13-氧化锆陶瓷体氧化锆式传感器由敏感陶瓷材料元件（氧化锆陶瓷体）的内外表面上覆盖薄层铂，作为电极同时起催化作用。传感器内侧通大气，外侧直接与排气接触。在400以上的高温时，
28、若氧化锆内表面气体中氧的浓度与外表面排气中氧的浓度有差别，则在氧化锆元件内外侧两铂电极之间产生电压。当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧浓度差小，氧化锆元件内外侧两电极之间产生的电压很低；反之，混合气浓时，在排气中氧的含量低，传感器元件内外侧氧浓度差很大，内外侧电极之间产生的电压高。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一突变，如右图所示。氧化锆式氧传感器输出信号的强弱与工作温度有关，氧化锆只有在400以上的温度时才能正常工作，在600左右时输出信号最明显，所以采用加热的方法来保证其工作温度，称之为加热式氧化锆式氧传感器。为保证发动机在进气量小、排气温度低时也能正常工作，有的
29、氧传感器中还装有对氧化锆元件进行加热的加热器，加热器受ECU控制，连接线路如图8-45所示。图8-45氧传感器与ECU的连接线路不论排气温度是多少，只要不超过极限温度，陶瓷体温度变化不大。其优点是氧传感器安装灵活，不受极端升温影响，同时，也扩大了混合气闭环控制的工作范围。(2)氧化钛式氧传感器与温度和氧含量有关，在300900的排气温度中连续使用，必须作温度补偿。与空燃比相对应的传感器电阻值的变化特性，以理论空燃比为界，电阻值产生跃变。与氧化锆式氧传感器相比，结构简单，造价便宜，抗腐蚀抗污染能力强，经久耐用，可靠性高。但其电阻随温度变化大，故需增设温度修正回路；其内装加热器，使高温下的氧化钛式
30、氧传感器检测特性比较稳定。3空燃比的反馈控制过程ECU利用空燃比反馈信号，将其信号电压与基准电压进行比较，判断混合气的浓度，对空燃比进行反馈控制，如图8-46所示。图8-47空燃比反馈控制过程当混合气空燃比低于理论空燃比时，氧传感器输出高电位信号，ECU收到这一信号后，使反馈修正系数减小（开始骤降，然后缓降），控制喷油器减少喷油量；由于喷油量减少，又很快使混合气变稀。当混合气空燃比高于理论空燃比时，氧传感器输出低电位信号，ECU收到这一信号后，又使反馈修正系数增大（开始猛升，然后缓升），结果又使喷油器增加喷油量，致使混合气又很快变浓。如此循环，空燃比不断地被反馈控制。当系统进入空燃比闭环反馈控
31、制时，原则上供给的混合气是在理论空燃比附近。但发动机起动时以及起动后的暖机过程，由于发动机冷却液温度低，这时需要较浓的混合气，此时进行闭环控制，就会造成起动困难或熄火。在下列情况下需要采用开环控制：1)发动机起动时；2)起动后加浓修正时；3)暖机加浓修正时；4)节门全开、大负荷高转速时；5)加减速燃油量修正时；6)燃油停供时；7)从氧传感器送来的空燃比过稀信号持续时间大于规定值时；8)从氧传感器送来的空燃比过浓信号持续时间大于规定值时；9)氧传感器温度未达到工作温度或氧传感器失效、其配线发生故障时。发动机进入开环或闭环控制，由ECU根据有关输入信号确定，不同机型的设定条件也不尽相同。二、废气再
32、循环控制废气再循环(EGR)是在发动机工作过程中，将一部分废气引入进气管，与新鲜空气（或混合气）混合进入燃烧室燃烧，降低最高燃烧温度，减少NOx生成量。过度的废气再循环会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低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。因此，应根据工况条件的变化自动调节参与再循环的废气量。根据发动机的结构形式以及使用工况的不同，EGR量一般控制在6%13%。废气再循环的控制指标用EGR率表示，其定义为如图8-47所示，在EGR系统中，EGR率由EGR阀控制，即通过控制EGR阀的开度来控制EGR量。由于高温废气要流经EGR阀，因此除阀本身要能承受高温外，
33、EGR阀通常是通过真空度间接控制的。图8-48EGR阀的结构与工作原理三、活性炭罐蒸发污染控制为防止燃油箱向大气排放燃油蒸气而产生的污染，在发动机控制系统中普遍采用了由ECU控制的活性炭罐蒸发污染控制装置，如图8-48所示。a）结构b）外形c）原理图8-48活性炭罐蒸发污染控制装置1-油箱2-燃料单向阀3-蒸气通气管路4-EGR和炭罐控制电磁阀5-节气门6-进气支管7-排放控制阀8-定量排放小孔9-活性炭罐10-油箱盖附真空泄放阀油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性炭罐上部，空气从活性炭罐下部进入清洗活性炭。在炭罐右上方有排放小孔以及受真空控制的排放控制阀，排放控制阀上部的真空度由ECU控制的炭罐控制电磁阀控制。发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制炭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支管，进入燃烧室参与燃烧。思考题与习题1、化油器式和燃油喷射式燃油供给系统混合气形成的特点各是什么？2、装有电控燃油喷射系统的发动机具有哪些优点？3、发动机电子控制系统主要控制内容和功能有哪些？4、为什么要进行怠速控制？5、三元催化转化器的功能和工作条件是什么？6、简述空燃比的反馈控制过程。
