電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)檢修 第三組課件

電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)檢修第三組實(shí)施步驟怠速控制系統(tǒng)的檢修（ISC）三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng)的檢修汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)的檢修廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）的檢修二次空氣供給系統(tǒng)的檢修一、怠速控制系統(tǒng)功用

實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的快速暖機(jī)；在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)使用壽命期間的各種怠速工況下，都能在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)性、排放性能和運(yùn)轉(zhuǎn)性能。在改變進(jìn)氣量的同時(shí)相應(yīng)改變噴油量，就能控制怠速轉(zhuǎn)速?；谶M(jìn)氣量控制的怠速控制系統(tǒng)，就是利用這一點(diǎn)工作的。

(a)節(jié)氣門直動(dòng)式(b)旁通空氣式

1—節(jié)氣門2—節(jié)氣門操縱臂3—執(zhí)行元件怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的空氣控制方式節(jié)氣門直動(dòng)控制式

節(jié)氣門直動(dòng)控制式是直接通過對(duì)節(jié)氣門最小開度的控制來控制怠速。由ECU控制直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)量。直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速齒輪并通過螺旋傳動(dòng)將轉(zhuǎn)動(dòng)量轉(zhuǎn)變成直線移動(dòng)，從而控制節(jié)氣門開度的大小，達(dá)到控制怠速進(jìn)氣量和怠速轉(zhuǎn)速的目的。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是采用了齒輪減速機(jī)構(gòu)后執(zhí)行速度慢、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性差。節(jié)氣門直動(dòng)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(dòng)機(jī)；10、11、13—齒輪；12—傳動(dòng)軸；14—絲杠步進(jìn)電機(jī)式怠速控制機(jī)構(gòu)

步進(jìn)電機(jī)怠速控制裝置1—閥座；2—閥軸；3—定子線圈；4—軸承；5—進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)；6—旁通空氣進(jìn)口；7—閥

步進(jìn)電機(jī)與怠速控制閥做成一體，裝在進(jìn)氣總管內(nèi)。電機(jī)可順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使閥沿軸向移動(dòng)，改變閥與閥座之間的間隙，調(diào)節(jié)流過節(jié)氣門旁通通道的空氣量。該種怠速控制閥還可用來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的快怠速，而不需要輔助空氣閥。步進(jìn)電機(jī)的控制電路步進(jìn)電機(jī)式的控制電路

步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可通過改變4個(gè)定子線圈的通電順序來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子一周分為32個(gè)步級(jí)進(jìn)行，每個(gè)步級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)爪的角度，即11.25°(一般步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為2到125個(gè)步級(jí))。步進(jìn)電機(jī)式怠速控制機(jī)構(gòu)原理

步進(jìn)電機(jī)式怠速控制機(jī)構(gòu)1—怠速控制閥；2—穩(wěn)壓箱；3—節(jié)氣門體；4—空氣流量計(jì)占空比型電磁閥怠速控制機(jī)構(gòu)

占空比控制型電磁閥工作時(shí)，由ECU確定控制脈沖信號(hào)的占空比，磁化線圈中平均電流的大小取決于占空比。占空比越大，磁化線圈中平均電流越大，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，閥門升程越大，旁通道開度越大。

占空比控制型電磁閥結(jié)構(gòu)1—彈簧；2—磁化線圈；3—軸；4—閥；5—?dú)んw；6—波紋管；7—傳感器；8—進(jìn)氣總管；9—節(jié)氣門真空電磁閥怠速控制機(jī)構(gòu)ECU根據(jù)各種傳感器的輸入信號(hào)控制VSV閥打開和關(guān)閉，控制旁通空氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。真空電磁閥怠速控制機(jī)構(gòu)二、三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng)

利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害氣體。1.TWC的功用三元催化轉(zhuǎn)化器的安裝位置3.影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素

影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。如左圖只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測(cè)廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號(hào)輸送給ECU，用來對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度過高（815℃以上），TWC轉(zhuǎn)換效率將明顯下降。常見氧傳感器安裝方式單床雙床4.氧傳感器氧化鋯型氧傳感器的結(jié)構(gòu)（1）氧化鋯型氧傳感器類型與工作原理（2）氧化鈦型氧傳感器1—二氧化鈦元件2—金屬外殼3—陶瓷絕緣體4—接線端子5—陶瓷元件6—導(dǎo)線7—金屬保護(hù)套結(jié)構(gòu)如右圖，主要由二氧化鈦元件、導(dǎo)線、金屬外殼和接線端子等組成。當(dāng)廢氣中的氧濃度高時(shí)，二氧化鈦的電阻值增大；反之，廢氣中氧濃度較低時(shí)二氧化鈦的電阻值減小，利用適當(dāng)?shù)碾娐穼?duì)電阻變量進(jìn)行處理，即轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸送給ECU，用來確定實(shí)際的空燃比。

氧化鈦型氧傳感器的工作原理

混合氣稀，尾氣中氧的含量高，則氧化鈦氧傳感器呈現(xiàn)高電阻的狀態(tài)，此時(shí)1V電源電壓經(jīng)氧傳感器電阻降壓，返回ECU的輸出信號(hào)OX電壓低于0.45V；混合氣濃，尾氣中氧的含量少，則氧化鈦氧傳感器因缺氧而形成低電阻的氧化半導(dǎo)體，此時(shí)1V電源電壓經(jīng)氧傳感器電阻降壓,返回ECU的OX信號(hào)電壓高于0.45V。（3）氧傳感器控制電路

右圖為日本豐田L(fēng)S400轎車氧傳感器控制電路。閉環(huán)控制，當(dāng)實(shí)際空燃比比理論空燃比小時(shí)，氧傳感器向ECU輸入的高電壓信號(hào)（0.75～0.9V）。此時(shí)ECU減小噴油量，空燃比增大。當(dāng)空燃比增大到理論空燃比時(shí)，氧傳感器輸出電壓信號(hào)將突變下降至0.1V左右，ECU立即控制增加噴油量，空燃比減小。如此反復(fù)，就能將空燃比精確地控制在理論空燃比附近一個(gè)極小的范圍內(nèi)。（3）氧傳感器信號(hào)檢查

連接好氧傳感器線束連接器，使發(fā)動(dòng)機(jī)以較高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，直到氧傳感器工作溫度達(dá)到400℃以上時(shí)再維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。然后反復(fù)踩動(dòng)加速踏板，并測(cè)量氧傳感器輸出信號(hào)電壓，加速時(shí)應(yīng)輸出高電壓信號(hào)（0.75～0.90V），減速時(shí)應(yīng)輸出低電壓信號(hào)（0.10～0.40V）。若不符合上述要求，應(yīng)更換氧傳感器。

（2）熱型氧傳感器加熱器的檢查

熱型氧傳感器加熱器的檢查對(duì)熱型氧傳感器，測(cè)量其加熱器線圈電阻。

收集汽油箱和浮子室內(nèi)蒸氣的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排入大氣而造成污染；同時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。1.EVAP控制系統(tǒng)功用三、汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)2.EVAP控制系統(tǒng)的組成與工作原理

如圖，油箱的燃油蒸氣通過單向閥進(jìn)入活性碳罐上部，空氣從碳罐下部進(jìn)入清洗活性碳，在碳罐右上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制閥，排放控制閥沙鍋內(nèi)部的真空度由碳罐控制電磁閥控制，電磁閥受控制。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等信號(hào)，控制碳罐電磁閥的開閉來控制排放控制閥上部的真空度，從而控制排放控制閥的開度。當(dāng)排放控制閥打開時(shí)，燃油蒸氣通過排放控制閥被吸入進(jìn)氣歧管。1、油箱蓋2、油箱3、單向閥4、排氣管5、電磁閥6、節(jié)氣門7、進(jìn)氣門8、真空閥9、真空控制閥10、定量排放孔11、活性碳罐3.EVAP控制系統(tǒng)的檢修

一般維護(hù)檢查管路有無破損或漏氣，碳罐殼體有無裂紋，每行駛20000㎞應(yīng)更換活性碳罐底部的進(jìn)氣濾心。真空控制閥的檢查拆下真空控制閥，用手動(dòng)真空泵由真空管接頭給真空控制閥施加約5KPa，從活性碳罐側(cè)孔吹入空氣應(yīng)暢通，不施加真空度時(shí)，吹入空氣則不通。電磁閥的檢查拆開電磁閥進(jìn)氣管一側(cè)的軟管，用手動(dòng)真空泵由軟管接頭給控制電磁閥施加一定的真空度，電磁閥不通電時(shí)應(yīng)保持真空度，若接蓄電池電壓，真空度應(yīng)釋放。測(cè)量電磁閥兩端子間電阻應(yīng)為36～44Ω。

將適當(dāng)?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量。類型：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。1.EGR控制系統(tǒng)功能四、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）

如右圖，主要由EGR閥和EGR電磁閥等組成原理：EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥按裝在通向EGR真空通道中，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和起動(dòng)等信號(hào)來控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時(shí)，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進(jìn)行廢氣再循環(huán)；ECU給EGR電磁閥通電時(shí)，控制EGR閥的真空度通道被切斷，EGR閥關(guān)閉，停止廢氣再循環(huán)。2.開環(huán)控制EGR系統(tǒng)1、EGR電磁閥2、節(jié)氣門3、EGR閥4、水溫傳感器5、曲軸位置傳感器6、ECU7、起動(dòng)信號(hào)3.閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)

閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測(cè)實(shí)際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號(hào)，其控制精度更高。與開環(huán)相比只是在EGR閥上增設(shè)一個(gè)EGR閥開度傳感器，控制原理如圖，EGR率傳感器安裝在進(jìn)氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進(jìn)入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱，傳感器檢測(cè)穩(wěn)壓箱內(nèi)氣體中的氧濃度，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給ECU，ECU根據(jù)此反饋信號(hào)修正EGR電磁閥的開度，使EGR率保持在最佳值。

用EGR閥開度反饋控制的EGR系統(tǒng)

用EGR率反饋控制的EGR系統(tǒng)

4.EGR控制系統(tǒng)的檢修（1）一般檢查拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化，用手觸試真空軟管應(yīng)無真空吸力；發(fā)動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到正常工作溫度后，怠速是檢查結(jié)果應(yīng)與冷機(jī)時(shí)相同，若轉(zhuǎn)速提高到2500r/min左右，拆下真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有明顯提高。（2）EGR電磁閥的檢查冷態(tài)測(cè)量電磁閥電阻因?yàn)?3～39Ω。如圖ａ電磁閥不通電時(shí)，從進(jìn)氣管側(cè)吹入空氣應(yīng)暢通，從濾網(wǎng)處吹應(yīng)不通；接上蓄電池電壓時(shí)，應(yīng)相反。（3）EGR閥的檢查如圖ｂ，用手動(dòng)真空泵給EGR閥膜片上方施加約15Kpa的真空度，EGR閥應(yīng)能開啟，不施加真空度，EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。圖ａ）EGR電磁閥的檢查圖ｂ）EGR閥的檢查

1—通大氣濾網(wǎng)2—進(jìn)氣管側(cè)軟管接頭3—EGR閥側(cè)軟管接頭

1.二次空氣供給系統(tǒng)作用

在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔镞M(jìn)一步氧化，從而降低一氧化碳和HC的排放量，同時(shí)加快三元催化轉(zhuǎn)換器的升溫。

五、二次空氣供給系統(tǒng)2.組成與工作原理

如圖控制閥主要由舌簧閥和膜片閥組成。工作原理：點(diǎn)火開關(guān)接通后，蓄電池向二次空氣電磁閥供電，ECU控制電磁閥搭鐵回路。電磁閥不通電時(shí)，關(guān)閉通向膜片閥真空室的真空通道，膜片閥彈簧推動(dòng)膜片下移，關(guān)閉二次空氣供給通道；ECU給電磁閥通電，進(jìn)氣管真空度將膜片閥吸起，使二次空氣進(jìn)入排氣管。