汽車電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與檢修][電子教案]第3章_點火控制系統(tǒng)及其他控制系統(tǒng)(1)

1、第3章 發(fā)動機點火控制系統(tǒng)及其他控制系統(tǒng)3.1 發(fā)動機點火控制系統(tǒng)電子控制點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 3.1.1 電子控制有分電器點火系統(tǒng)1電路電子控制有分電器點火系統(tǒng) 2基本控制方法分電器式電控點火系統(tǒng)控制信號時序圖 3.1.2 電子控制無分電器點火系統(tǒng)1無分電器雙缸同時點火方式無分電器雙缸同時點火方式的工作原理 無分電器雙缸同時點火系統(tǒng) 功率三極管導(dǎo)通時反電動勢 高壓二極管的作用 2無分電器獨立點火方式無分電器獨立點火方式 3.1.3 點火提前角和閉合角的控制1點火提前角的確定與控制基本點火提前角圖 點火提前角的變化趨勢 過熱修正曲線的變化趨勢 點火提前角的怠速穩(wěn)定性修正 點火提前角的空燃比反饋修正

2、2閉合角的控制閉合角的控制又稱為通電時間控制。 閉合角的控制 3.1.4 爆震的控制 1爆震范圍；2余量幅度；3無爆震控制時；4有爆震控制時 爆震與點火時刻、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的關(guān)系1爆震傳感器；2濾波電路；3爆震判別區(qū)間信號；4峰值檢測；5比較基準能量級計算；6爆震判別；7爆震信號；8微機 判別爆震發(fā)生的程序爆震強度判斷 爆震反饋控制原理圖 點火提前角的控制（閉環(huán)控制） 3.1.5 電子控制點火系統(tǒng)故障檢測與診斷 1發(fā)動機ECU；2信號轉(zhuǎn)子；3傳感線圈；4火花塞；5分電器蓋和轉(zhuǎn)子；6點火器；7點火線圈；8轉(zhuǎn)速表；9點火開關(guān)；10蓄電池典型電子控制點火系統(tǒng)電路典型電子控制點火系統(tǒng)電路的檢測診斷步驟 3

3、.2 怠速控制裝置3.2.1 怠速控制裝置的作用怠速控制裝置就是在發(fā)動機內(nèi)部阻力矩不斷變化的情況下，由ECU自動維持發(fā)動機以穩(wěn)定怠速運轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)快怠速暖機過程。3.2.2 怠速控制裝置的分類1節(jié)氣門直動控制裝置1節(jié)氣門操縱臂；2怠速執(zhí)行器；3、6節(jié)氣門；4噴油器；5調(diào)壓器；7防轉(zhuǎn)孔；8彈簧；9電動機；10、11、13齒輪；12傳動軸；14絲杠 節(jié)氣門直動控制裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理圖2旁通空氣控制裝置旁通空氣控制裝置是通過改變旁通流通面積來控制怠速進氣量，以達到怠速控制的目的。（1）怠速空氣閥（AAC）。 1節(jié)氣門體；2怠速調(diào)整螺釘；3節(jié)氣門；4來自空氣過濾器；5通往空氣盒；6恒溫石蠟；7提動閥；

4、8外彈簧；9內(nèi)彈簧 石蠟式怠速空氣閥1閥門；2雙金屬片；3電熱絲 雙金屬片式怠速空氣閥（2）怠速控制閥（ISCV）。 旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥。 1電接頭；2外殼；3永久磁鐵；4電樞；5空氣旁通道；6旋轉(zhuǎn)滑閥 旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥的電路連接圖 步進電動機式怠速控制閥。 步進電動機式怠速控制閥由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子、勵磁繞組構(gòu)成的定子和把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成直線運動的進給絲杠及閥門等部分組成的。 1閥座；2閥軸；3定子；4軸承；5進給絲杠；6轉(zhuǎn)子；7閥芯 步進電動機怠速控制閥結(jié)構(gòu)1線圈A；2線圈B；3爪極；4定子B；5轉(zhuǎn)子；6定子A 步進電動機結(jié)構(gòu) 定子爪極的布置 相線控制電路 步

5、進原理圖 電磁怠速控制閥。怠速控制閥的結(jié)構(gòu)是一種脈沖線性電磁閥，它由電磁線圈、波紋管、閥軸及閥等主要部件構(gòu)成。 1彈簧；2電磁線圈；3閥軸；4閥；5殼體；6波紋管 電磁式怠速控制閥的結(jié)構(gòu)3.2.3 怠速控制的條件、原理及過程1怠速控制的條件 怠速控制的功用：一是實現(xiàn)發(fā)動機起動后的快速暖機過程；二是自動維持發(fā)動機怠速在目標轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 怠速是指發(fā)動機在無負荷（對外無功率輸出）情況下的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。怠速控制的主要內(nèi)容有：起動后控制、暖機過程控制、負荷變化的控制以及減速時的控制等。2怠速控制的原理 怠速控制的實質(zhì)是對怠速時充氣量的控制。ECU通過檢測從各傳感器的輸入信號所決定的目標轉(zhuǎn)速與發(fā)動機的

6、實際轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較得出的差值，確定相當于目標轉(zhuǎn)速的控制量，去驅(qū)動控制怠速充氣量的執(zhí)行機構(gòu)，從而實現(xiàn)對怠速充氣量的控制。 怠速控制采用的是反饋控制，因此為避免非怠速狀態(tài)下實施怠速控制，還必須通過節(jié)氣門全關(guān)信號及車速信號等來判斷發(fā)動機是否正處于怠速狀態(tài)，從而起動怠速控制。 控制的項目有：怠速、快怠速、空調(diào)怠速和電器負載高怠速等。3怠速控制的過程步進電動機怠速控制原理圖 步進電動機怠速控制程序 步進電動機怠速控制閥控制電路 3.2.4 怠速控制系統(tǒng)及怠速控制閥的檢測1怠速控制系統(tǒng)的就車檢測怠速控制系統(tǒng)的就車檢測方法有三種，可酌情選用。（1）發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)狀況檢測。（2）怠速控制閥的工作狀況檢

7、查。（3）ECU控制電壓的檢測。對于脈沖線性電磁閥式怠速控制閥，應(yīng)拔下怠速線束連接器，用萬用表電壓擋測量其端子電壓。 皇冠3.0轎車怠速控制閥的電路 2怠速控制閥的檢測（1）電阻值檢測。 拆下怠速控制閥，用萬用表電阻擋測量怠速控制閥線圈的電阻值。脈沖線性電磁閥式怠速控制閥只有一組線圈，其電阻值為1015。步進電動機式怠速控制閥通常有24組線圈，各組線圈的電阻值為1030。如線圈電阻值不在上述范圍內(nèi)，應(yīng)更換怠速控制閥。（2）步進電動機的動作檢查。 將蓄電池電源以一定順序輸送給步進電動機各線圈，就可使步進電動機轉(zhuǎn)動。各種步進電動機的線圈形式和接線端的布置形式都不同。這里以皇冠3.0轎車2JL-GE

8、發(fā)動機怠速控制閥步進電動機為例說明其檢查方法。首先，將步進電動機連接器端子B1和B2與蓄電池正極相連，然后將端子S1、S2、S3、S4依次（S1-S2-S3-S4）與蓄電池負極相接，此時步進電動機應(yīng)轉(zhuǎn)動，閥芯向外伸去。若將端子S1、S2、S3、S4按相反的順序（S4-S3-S2-S1）與蓄電池負極相接，步進電動機應(yīng)朝相反向轉(zhuǎn)動，閥芯向內(nèi)縮入。3.3 汽油機排放控制系統(tǒng)3.3.1 三元催化轉(zhuǎn)化器、氧傳感器與閉環(huán)控制1概述 三元催化轉(zhuǎn)化器裝在排氣管上，能把發(fā)動機排出的廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化成無害氣體 控制系統(tǒng)原理 2三元催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)、原理及檢修（1）結(jié)構(gòu)、原理。 網(wǎng)格型三元催化轉(zhuǎn)化器 （2）檢修

9、。三元催化轉(zhuǎn)化器常見的故障是：堵塞引起排氣不暢、催化劑過熱老化、失效等。測試三元催化轉(zhuǎn)化器性能好壞的最精確方法是用四氣分析儀測量排氣管廢氣。三元催化轉(zhuǎn)化器有故障時，會導(dǎo)致廢氣中的HC、CO和NOx成分的含量升高。當然，其他系統(tǒng)，如燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和排放系統(tǒng)，也會影響排氣管廢氣成分?？捎脭?shù)字高溫計測試催化轉(zhuǎn)化器的溫度。將儀表探針放在催化轉(zhuǎn)化器的進氣口與出氣口，以測量其溫度。如果工作正常，出氣口溫度應(yīng)比進氣口溫度至少高出38。如果出氣口溫度與進氣口溫度差值低于38，則表明催化轉(zhuǎn)化器工作不良，應(yīng)將其更換或進行修理。用示波器或發(fā)動機分析儀測試上下游兩個傳感器的信號波形，也可以檢測催化轉(zhuǎn)化器。 利用上

10、下游氧傳感器監(jiān)測催化轉(zhuǎn)化器工作注：實線催化轉(zhuǎn)化器上游氧傳感器。 虛線催化轉(zhuǎn)化器下游氧傳感器。3.3.2 微機控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 廢氣再循環(huán)是指發(fā)動機廢氣的一部分再送回到進氣管，并與新鮮的混合氣混合后一起進入汽缸參加燃燒，以減少NOx生成量。1普通微機控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 1節(jié)氣門位置傳感器；2空氣流量傳感器；3水溫傳感器；4發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器；5廢氣再循環(huán)控制電磁閥；6廢氣調(diào)整閥；7廢氣再循環(huán)閥普通微機控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 普通微機控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)由廢氣再循環(huán)閥、廢氣調(diào)整閥、廢氣再循環(huán)控制電磁閥及相應(yīng)的廢氣管道和真空管道組成。 廢氣再循環(huán)閥 1與節(jié)氣門體相連接的管接口；2與廢氣再循環(huán)控制電磁閥相連

11、接的管接口；3與廢氣再循環(huán)閥真空室相連接的管接口；4與排氣管相連接的管接口 廢氣調(diào)整閥1真空通道；2彈簧；3閥芯；4閥體；5通大氣閥口；6電磁線圈廢氣再循環(huán)控制電磁閥的結(jié)構(gòu)無廢氣調(diào)整閥的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制方式 1水溫傳感器；2廢氣再循環(huán)閥；3節(jié)氣門位置傳感器；4廢氣再循環(huán)控制電磁閥；5曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角傳感器廢氣再循環(huán)系統(tǒng)在日產(chǎn)車VG30型發(fā)動機上的布置2可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 發(fā)動機工作時，微機根據(jù)各種傳感器送來的信號確定發(fā)動機的工況，經(jīng)過查表、計算和修正，然后，輸出適當?shù)闹噶羁刂齐姶砰y的開閉時間，以調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)的EGR率。 1廢氣再循環(huán)閥；2定壓閥；3真空室；4VCM閥；5廢氣再循環(huán)控

12、制電磁閥；6怠速調(diào)節(jié)電磁閥；7節(jié)氣門位置傳感器；8廢氣再循環(huán)管路 開環(huán)控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的一個實例3閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 在閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中，微機根據(jù)EGR率傳感器的反饋信號實現(xiàn)閉環(huán)控制。 閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制框圖 1廢氣再循環(huán)閥；2廢氣再循環(huán)閥位置傳感器；A、B、C連接器端子 設(shè)有廢氣再循環(huán)閥位置傳感器的廢氣再循環(huán)閥4微機控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的檢測（1）廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)的初步檢查。對于廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)，應(yīng)首先檢查其真空軟管有無破損，連接處有無松動、漏氣等；若無，再做進一步檢查。（2）廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)的就車檢查。 （3）廢氣再循環(huán)控制電磁閥的檢查。 廢氣再循環(huán)控制電

13、磁閥的檢查 （4）廢氣再循環(huán)閥的檢查。 起動發(fā)動機，使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)。 拔下連接廢氣再循環(huán)閥與廢氣調(diào)整閥的真空軟管。 用手動真空泵對廢氣再循環(huán)閥真空室施加19.95kPa的真空度。若此時發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)情況變壞甚至熄火，說明廢氣再循環(huán)閥工作正常；若發(fā)動機運轉(zhuǎn)情況無變化，則表示廢氣再循環(huán)閥損壞，應(yīng)予以更換。 對設(shè)有位置傳感器的廢氣再循環(huán)閥，可在發(fā)動機停機情況下拔下廢氣再循環(huán)閥位置傳感器的導(dǎo)線連接器，用萬用表電阻擋測量連接器端子B與C間的電阻，其電阻值應(yīng)符合規(guī)定。拔下連接廢氣再循環(huán)閥與廢氣調(diào)整閥的真空軟管，并在用手動真空泵對廢氣再循環(huán)閥真空室施加真空的同時，用萬用表電阻擋測量廢氣再循環(huán)閥位置傳感器連

14、接器端子A與C之間的電阻值。廢氣再循環(huán)閥的檢查 （5）廢氣調(diào)整閥的檢查。 起動發(fā)動機，并將其預(yù)熱至正常工作溫度。 拔下連接廢氣調(diào)整閥與廢氣再循環(huán)閥的真空軟管，用手指按住真空管接口，然后檢查管接口內(nèi)是否有真空吸力。 拆下廢氣調(diào)整閥，在連接廢氣再循環(huán)控制電磁閥的按口處接上手動真空泵，再用手指堵住連接廢氣再循環(huán)閥真空管的接口。 向連接排氣管的管接口內(nèi)泵入空氣，與此同時，用手動真空泵向廢氣再循環(huán)控制電磁閥的接口內(nèi)抽成真空。此時，在連接廢氣再循環(huán)閥真空管的管接口處應(yīng)能感到有真空吸力；在停止抽真空后，真空吸力應(yīng)能保持住，無明顯下降；釋放連接排氣管的管接口內(nèi)的壓力后，真空吸力也應(yīng)隨之消失。廢氣調(diào)整閥的檢查

15、3.3.3 減速廢氣凈化裝置 1.混合比加濃式減速廢氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理1真空室；2真空室；3進氣總管；4旁通空氣控制閥；5膜片；6限制開關(guān)；7蓄電池；8混合比加濃電磁閥；9真空控制閥；10膜片 混合比加濃式減速廢氣凈化裝置2混合比加濃式減速廢氣凈化裝置的檢查（1）混合比加濃式減速廢氣凈化裝置的就車檢查。（2）混合比加濃式電磁閥控制電路的檢查。將點火開關(guān)置于“ON”位置，用萬用表電壓擋測量混合比加濃式電磁閥線束連接器端子的電壓。正常情況為：變速器處于“N”或“P”位置時，電壓值為12V（蓄電池電壓）；變速器在其他位置時，電壓值為0V。（3）混合比加濃式電磁閥的檢查。 檢查混合比加濃式電磁

16、閥線圈的電阻。拔下混合比加濃式電磁閥線束連接器，用萬用表電阻擋測量電磁閥線圈的電阻，其電阻值應(yīng)符合規(guī)定；否則，應(yīng)更換電磁閥。 檢查混合比加濃式電磁閥的動作。3.3.4 燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)1微機控制燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1汽油箱；2蒸氣分離閥；3雙向閥；4蒸氣回收罐；5控制電磁閥；6ECU燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)EVAP的結(jié)構(gòu)蒸氣分離閥 2燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的檢測（1）就車檢測。 將發(fā)動機預(yù)熱至正常工作溫度，使之怠速運轉(zhuǎn)。 拔下蒸氣回收罐上的真空軟管，檢查軟管內(nèi)有無真空吸力。若燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)工作正常，在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)過程中電磁閥應(yīng)關(guān)閉，真空軟管內(nèi)無真空吸力。如果此時真空軟管內(nèi)有真空吸力，則用萬用

17、表電壓擋檢查電磁閥線束連接器端子上是否有電壓。若電磁閥線束連接器端子上有電壓，說明微機有故障；若無電壓，則說明電磁閥有故障。 踩下加速踏板，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于2 000r/min時，檢查上述真空軟管內(nèi)有無真空吸力。若真空軟管內(nèi)有真空吸力，則說明該系統(tǒng)正常工作；若真空軟管內(nèi)無真空吸力，則用萬用表電壓擋檢查電磁閥線束連接器端子上是否有電壓。若電壓正常，說明電磁閥有故障；若電壓異常，則說明微機或控制線路有故障。（2）電磁閥的單件檢測。 檢查電磁閥線圈的電阻值。拔下電磁閥線束連接器，用萬用表電阻擋測量電磁閥線圈的電阻值。電阻值應(yīng)符合規(guī)定，否則應(yīng)更換電磁閥。 檢查電磁閥的工作。拆下電磁閥，首先向電磁閥內(nèi)吹

18、氣，電磁閥應(yīng)不通氣；然后將蓄電池電壓加到電磁閥連接器的兩端子上，并同時向電磁閥內(nèi)吹氣，此時電磁閥應(yīng)通氣。如電磁閥的狀態(tài)與上述情況不符，則電磁閥有故障，應(yīng)更換。燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的檢測 3.3.5 二次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)（AI）的主要功用是，在冷起動時由ECU根據(jù)發(fā)動機溫度，控制新鮮空氣噴入排氣岐管或三元催化轉(zhuǎn)化裝置中，以控制廢氣中HC和CO的成分，同時加快三元催化轉(zhuǎn)化裝置的升溫過程。 1岐管；2空氣泵；3空氣閥；4真空信號；5空氣旁通閥；6檢測閥 二次空氣噴射系統(tǒng) 3.4 汽油機進氣控制系統(tǒng)3.4.1 諧波進氣增壓控制系統(tǒng)1諧波進氣增壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理諧波進氣增壓控制系統(tǒng)（ACIS

19、）利用進氣流的慣性產(chǎn)生的壓力波來提高充氣效率，因此又稱為進氣慣性增壓控制系統(tǒng)。2系統(tǒng)檢修ACIS的檢修主要檢查其真空部件（包括IACV、真空泵、真空罐及真空導(dǎo)管）和電控部件（包括VSV、ECU及控制電路）的工作情況。 ACIS系統(tǒng)的工作原理 ACIS系統(tǒng)的控制原理 3.4.2 動力閥控制系統(tǒng)1真空室；2真空電磁閥；3ECU；4止回閥；5動力閥動力閥控制系統(tǒng)ACCORD IAB旁通空氣控制系統(tǒng) 3.4.3 可變氣門正時和氣門升程電子控制系統(tǒng)1概述2VTEC的結(jié)構(gòu)和原理 本田汽車公司VTEC，它可以使發(fā)動機在高速時改變氣門正時和升程，在ECU的控制下，還可以改變高速時進、排氣門開啟的“重疊時間”，

20、使發(fā)動機在高速范圍由于VTEC作用而輸出更大的功率。 VTEC機構(gòu)主要由氣門（每缸2進、2排），凸輪，搖臂，同步活塞A、B，正時活塞等組成。本田ACCORD F22B1發(fā)動機VTEC機構(gòu)，如圖所示。 1主搖臂；2凸輪軸；3正時板；4中搖臂；5次搖臂；6同步活塞B；7同步活塞A；8正時活塞；9進氣門本田ACCORDF22B1發(fā)動機VTEC機構(gòu) VTEC機構(gòu)中有三個凸輪，它們的線型不相同。位于中央的高速凸輪稱做中間凸輪，它的升程最大；另兩個低速凸輪中，較高的一個稱為主凸輪，較低的稱為次凸輪。與這三個凸輪相對應(yīng)的是中間搖臂、主搖臂和次搖臂。兩個氣門分別裝在主、次搖臂上。在三個搖臂內(nèi)有一孔道，內(nèi)裝有同

21、步活塞A、B，正時活塞，定位活塞。每個汽缸的兩個進氣門上都安裝有這樣一套VTEC機構(gòu)。 VTEC由傳感器、控制部分和執(zhí)行部分組成。執(zhí)行部分由VTEC機構(gòu)中的凸輪、搖臂和同步活塞等組成；控制部分由ECU、VTEC電磁閥、VTEC壓力開關(guān)等組成。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，各傳感器不斷地向ECU輸入轉(zhuǎn)速、負荷、車速以及水溫信號，由ECU判斷何時能改變氣門正時和升程。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速為23003200r/min、車速超過10km/h、冷卻水的溫度超過10和根據(jù)進氣岐管壓力判斷發(fā)動機負荷較大時，ECU操縱VTEC電磁閥打開油路，使從機油泵輸出的壓力油推動同步活塞把三個搖臂連鎖起來，實行VTEC氣門正時和升程變動，以改變進氣量，增加發(fā)動機功率。 VTEC控制系統(tǒng) 3VTEC檢修（1）VTEC電磁閥的檢查。測量電磁閥的電阻，正常值為1430，將電磁閥總成從缸蓋上拆下，檢查電磁閥濾網(wǎng)有無堵塞，若堵塞則應(yīng)清洗濾網(wǎng)并更換發(fā)動機機油。用手推動電磁閥柱塞，其應(yīng)能自由運動，檢查電磁閥線插與ECU A4插腳之間應(yīng)導(dǎo)通，且線路無搭鐵短