發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)

汽車電控技術(shù)教案李俊平第5章輔助控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)目的通過(guò)本章的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握電控汽油機(jī)排氣凈化控制的主要內(nèi)容，控制系統(tǒng)的基本組成部件，所用傳感器的作用、工作原理，系統(tǒng)的控制過(guò)程；撐握怠速控制的基本方式，主要控制裝置的一般工作原理及基本控制內(nèi)容。了解進(jìn)氣控制的基本控制內(nèi)容和方法；了解故障自診斷系統(tǒng)的主要功能及一般工作原理。5．1排氣凈化與排放控制為了減少汽車使用過(guò)程中對(duì)大氣環(huán)境的污染，現(xiàn)代汽車對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的污染源采取了多項(xiàng)控制有害物排放及凈化的措施，如采用三元催化轉(zhuǎn)化器及空燃比反饋控制、廢氣再循環(huán)(EGR)控制、二次空氣噴射控制、活性炭吸附及炭罐的清洗控制等。本章僅介紹前兩項(xiàng)控制功能。5．1．1三元催化轉(zhuǎn)化器、氧傳感器與空燃比反饋控制一、三元催化轉(zhuǎn)化器為了有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)排人大氣的C0、HC和NO。的總量，現(xiàn)代轎車汽油機(jī)在排氣系統(tǒng)中普遍安裝了凈化裝置，對(duì)以上三種有害物質(zhì)進(jìn)行凈化處理，這種凈化裝置稱為三元催化轉(zhuǎn)化器。三元催化轉(zhuǎn)化器安裝在排氣消聲器前，由三元催化轉(zhuǎn)化芯子和外殼等構(gòu)成，如圖5．1所示。大多數(shù)三元催化轉(zhuǎn)化器的芯子以蜂窩狀陶瓷芯作為催化劑的載體，在陶瓷載體上浸漬鉑(或鈀)和銠的混合物作為催化劑。為了提高芯子的抗顛簸性能，芯子的外面通常用鋼絲包裹。鉑(或鈀)和銠作為催化劑，它們不僅能使一氧化碳和碳?xì)浠衔镅趸兂啥趸己退疫€能促使氮氧化物與一氧化碳進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成氮?dú)夂投趸?。在三元催化轉(zhuǎn)化器的芯子內(nèi)所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，前者是氧化反應(yīng)，后者為還原反應(yīng)。三元催化轉(zhuǎn)化器對(duì)CO、HC和NOX三種有害物的轉(zhuǎn)換效率與發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比有關(guān)，只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際空燃比在理論空燃比A／F=14.7：1(過(guò)量空氣系數(shù)a=1)附近時(shí)，三元催化轉(zhuǎn)換器對(duì)這三種有害物質(zhì)才同時(shí)具有最高的轉(zhuǎn)換效率，如圖5．2所示。早期的電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、進(jìn)氣壓力、溫度等信號(hào)確定噴油量，對(duì)空燃比實(shí)行開(kāi)環(huán)控制，雖然這種控制方法相對(duì)于化油器式汽油機(jī)對(duì)空燃比的控制方法有了很大的提高，但要將空燃比精確控制在14．7：1附近很小的范圍內(nèi)是非常困難的。為了使三元催化轉(zhuǎn)化器始終具有最高的轉(zhuǎn)換效率，現(xiàn)代電控汽油機(jī)普遍采用氧傳感器檢測(cè)廢氣中氧的含量，對(duì)空燃比實(shí)行反饋控制(即閉環(huán)控制)，以提高空燃比控制精度。另外，由于汽油中的鉛會(huì)使作為催化劑的貴金屬鉑和鈀失去催化效力，造成催化劑“中毒”，所以裝用三元催化轉(zhuǎn)化器的汽油機(jī)必須使用無(wú)鉛汽油。圖5．1三元催化轉(zhuǎn)化器圖5．2三元催化轉(zhuǎn)化器效率隨空燃比的變化二、氟傳感器氧傳感器的作用是檢測(cè)排氣中氧的含量，并把檢測(cè)結(jié)果輸送到ECU。國(guó)產(chǎn)大多數(shù)汽油機(jī)電控系統(tǒng)采用一個(gè)氧傳感器，它們一般安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器上游的排氣歧管或排氣管上。為了進(jìn)一步減少汽油機(jī)有害物的排放，有些汽油機(jī)的微機(jī)控制系統(tǒng)增加了三元催化轉(zhuǎn)化器凈化效率檢測(cè)功能，具有這一功能的電控汽油機(jī)需要兩個(gè)氧傳感器，它們分別安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器的上游和下游。在電控汽油機(jī)中應(yīng)用比較廣泛的氧傳感器主要有氧化锫(ZrO：)氧傳感器和氧化鈦(TiO2)氧傳感器兩種類型。l．氧化鋯氧傳感器氧化鋯氧傳感器的主要元件是氧化鋯(氧化鋯固體電解質(zhì))燒結(jié)的多孔性試管狀陶瓷體，也稱鋯管。氧化锫氧傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖5．3所示。鋯管2固定在帶有安裝螺紋的傳感器體中，鋯管的內(nèi)外表面都鍍覆一層多孔鉑膜作為電極，通過(guò)導(dǎo)線將信號(hào)引出。鋯管內(nèi)腔通過(guò)金屬護(hù)套上的小孔與大氣相通，外表面通過(guò)防護(hù)套管8上開(kāi)有的槽口與排氣管中的廢氣相接觸，為了防止廢氣對(duì)鉑膜的腐蝕，在鋯管外表面的鉑膜上還覆蓋一層多孔性陶瓷層。由于鋯管陶瓷體具有多孔性的特點(diǎn)，因此內(nèi)腔大氣中的氧能夠滲入到固體電解質(zhì)內(nèi)。當(dāng)溫度較高時(shí)，氧氣將發(fā)生電離。若鋯管內(nèi)腔(大氣)和鋯管外表面(廢氣)兩側(cè)氧的含量不一致，即存在氧的濃度差時(shí)，固體電解質(zhì)內(nèi)部的氧離子將從鋯管的內(nèi)腔向鋯管的外表面擴(kuò)散，此時(shí)鋯管相當(dāng)于一個(gè)微電池，在鋯管兩側(cè)的鉑電極之間產(chǎn)生電壓，如圖5．4所示。鉑電極之間的電壓與兩側(cè)氧的濃度差有關(guān)，當(dāng)混合氣偏稀時(shí)用F氣中氧的含量較高，鋁管內(nèi)外兩側(cè)氧的濃度差小，兩電極之間產(chǎn)生的電壓很低，輸出電壓幾乎為零。當(dāng)混合氣偏濃時(shí)，排氣中氧的含量較低，同時(shí)包含較多不完全燃燒的產(chǎn)物（如CO、HC、H2等）。這些不完全燃燒的產(chǎn)物在諸管外表面鉑的催化作用下與廢氣中殘余的低濃度氧發(fā)生氧化反應(yīng)（如ZCO＋O2→2CO。），使廢氣中殘余的氧幾乎被消耗殆盡，在錯(cuò)管的外表面處氧的濃度幾乎為零，這時(shí)諸管內(nèi)外兩側(cè)氧的濃度差達(dá)到最大，在兩電極間產(chǎn)生接近1V的最大輸出電壓。圖5．3氧化鋯氧傳感器l一廢氣；2一鋁管；3一電極；4一彈簧；5一線頭絕緣支架；6一導(dǎo)線；7一度氣管管壁；8一防護(hù)套管圖5．4氧傳感器工作原理圖5.5氧傳感器電壓特性l一排氣管壁；2一廢氣；3一陶瓷防護(hù)層；4、5一電極引線點(diǎn)；6一大氣；7一鉑電極；8一陶瓷體氧化鋯氧傳感器對(duì)空燃比在14．7：1附近的變化非常敏感，在混合氣由濃到稀或由稀到濃的變化過(guò)程中，與混合氣濃度對(duì)應(yīng)的輸出電壓在A／F＝14．7附近產(chǎn)生階躍式的高低電壓突變（圖5.5），這種類似于一個(gè)氧濃度開(kāi)關(guān)的輸出特性，對(duì)于單一空燃比目標(biāo)值控制是十分有利的。汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于實(shí)際空燃比相對(duì)理論的空燃比上下偏離，氧傳感器輸出電平高低和寬度對(duì)應(yīng)變化的電壓脈沖信號(hào)，如圖5．6所示。在需要實(shí)行空燃比反饋控制（即閉環(huán)控制）的運(yùn)行工況，ECU根據(jù)氧傳感器的輸人信號(hào)修正噴油量，把實(shí)際空燃比精確地控制在理論空燃比附近。氧化鋯氧傳感器是一種高溫型傳感器，正常工作溫度為600－800℃，因此氧傳感器一般布置在排氣總管上或排氣總管出口附近，利用廢氣的熱量加熱傳感器，使其達(dá)到正常工作所需的溫度。這種布置方式盡管具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的特點(diǎn)，但是也存在傳感器布置的靈活性較差，排氣的極端高溫可能造成傳感器損壞的不足。為此，有些電控汽油機(jī)采用加熱式氧化鋯氧傳感器。這種氧傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理與普通氧化鋯氧傳感器基本相同，兩者的差異在于加熱式氧化鋯氧傳感器在鋯管內(nèi)增加了一個(gè)陶瓷加熱元件，如圖5．7所示。由于加熱式氧化鋯氧傳感器所需的工作溫度由陶瓷加熱元件保證，這樣不僅改善了傳感器安裝的靈活性，避免了排氣極端高溫對(duì)傳感器的損傷，而且也有利于擴(kuò)大閉環(huán)控制的工況范圍。加熱式氧化鋯氧傳感器一般布置在三元催化轉(zhuǎn)化器上游，靠近三元催化轉(zhuǎn)化器的適當(dāng)位置。圖5.6氧傳感器輸出信號(hào)與混合氣空燃比的關(guān)系圖5.7加熱式氧化鋯氧傳感器l一鋯管；2一陶瓷加熱元件2．氧化鈦型氧傳感器氧化鈦型氧傳感器由二氧化鈦制成，二氧化鈦(TiO2)中氧分子比較活潑，在周圍環(huán)境氧的濃度(氧的分壓)發(fā)生變化時(shí)，二氧化鈦將發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，同時(shí)材料的電阻值也隨之發(fā)生變化，所以氧化鈦型氧傳感器也稱為電阻型氧傳感器。在大氣環(huán)境條件下，二氧化鈦的電阻很大，但當(dāng)排氣中氧的濃度減少時(shí)(即混合氣稍濃時(shí))，二氧化鈦中氧分子發(fā)生脫離，使晶體出現(xiàn)空穴，材料中的自由電子增加，使材料的電阻值迅速減小。反之，若混合氣稍稀，即由于排氣中氧的濃度增加，電阻迅速恢復(fù)至原來(lái)的值，氧化鈦型氧傳感器的電阻特性如圖5.8所示。二氧化鈦型氧傳感器的工作溫度為300—900℃，在這一溫度范圍內(nèi)二氧化鈦的電阻對(duì)氧的濃度變化非常敏感，同時(shí)工作溫度的變化對(duì)它的電阻也有一定影響。為了提高二氧化鈦型氧傳感器的檢測(cè)精度，一般采用加熱方式，以保證其工作溫度恒定，對(duì)于非加熱式二氧化鈦型氧傳感器，則必須采取溫度補(bǔ)償措施。圖5．8二氧化鈦型氧傳圖5．9二氧化鈦型氧傳感器感器空燃比一電阻特性l一二氧化鈦陶瓷；2一陶瓷絕緣體；3一電極；4一鉑線非加熱式氧化鈦型氧傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖5.9所示。它由檢測(cè)排氣中氧含量的球狀多孔性二氧化鈦陶瓷l、陶瓷絕緣體2、電極3、鉑線4及開(kāi)有孔槽的金屬防護(hù)套等組成。非加熱式氧化鈦型氧傳感器一般安裝在總管上或排氣總管出口附近，利用排氣的高溫使傳感器在所需的工作溫度范圍內(nèi)工作。加熱式二氧化鈦型氧傳感器布置比較自由，一般安裝在三元催化轉(zhuǎn)化器上游附近。與氧化鋯氧傳感器相比，氧化鈦型氧傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，價(jià)格便宜，抗腐蝕、抗污染能力強(qiáng)，經(jīng)久耐用，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。但也存在溫度對(duì)傳感器電阻影響較大，需采用內(nèi)裝式加熱元件或采取溫度補(bǔ)償?shù)却胧?。氧化鈦型氧傳感器在空燃比反饋控制系統(tǒng)中的作用與氧化鋯氧傳感器相同。它們工作原理上的差異主要在于：氧化鋯氧傳感器將廢氣中氧的濃度變化直接轉(zhuǎn)換成輸出電壓的變化，氧化鈦型氧傳感器則將廢氣中氧的濃度變化轉(zhuǎn)換成傳感器電阻的變化，然后送人檢測(cè)電路。三、空燃比反饋控制為了滿足越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求，最有效地利用三元催化轉(zhuǎn)化器對(duì)排氣的催化凈化效能，現(xiàn)代電控汽油機(jī)在絕大部分運(yùn)行工況對(duì)空燃比都實(shí)行閉環(huán)控制。空燃比反饋控制系統(tǒng)的構(gòu)成原理如圖5．10所示。在空燃比反饋控制過(guò)程中，空燃比、氧傳感器輸出的電壓信號(hào)和空燃比反饋控制信號(hào)三者之間的變化關(guān)系如圖5．1l所示。假定開(kāi)始時(shí)混合氣的實(shí)際空燃比略小于14.7，此時(shí)氧傳感器輸出高電平信號(hào)，ECU根據(jù)氧傳感器的高電平信號(hào)，對(duì)基本噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行減量修正，實(shí)際噴油持續(xù)時(shí)間縮短，噴油量減少，修正過(guò)程按先快后緩方式進(jìn)行，如圖5.1l所示。由于噴油量持續(xù)減少，混合氣逐漸變稀，當(dāng)混合氣的實(shí)際空燃比略大于14.7時(shí)，氧傳感器的輸出信號(hào)從高電平階躍到低電平，ECU根據(jù)氧傳感器的低電平信號(hào)，對(duì)基本噴油持續(xù)時(shí)間進(jìn)行增量修正，修正過(guò)程仍按先快后緩方式進(jìn)行。由于噴油量持續(xù)增加，混合氣又逐漸由稀變濃，一旦空燃比大于14.7，氧傳感器的輸出信號(hào)將從低電平階躍到高電平，然后ECtI將根據(jù)氧傳感器輸人的高電平信號(hào)，重復(fù)前面的由濃到稀的修正過(guò)程……如此反復(fù)循環(huán)，最終使混合氣的實(shí)際空燃比始終穩(wěn)定在理論空燃比附近.從整個(gè)修正過(guò)程看，當(dāng)實(shí)際混合氣偏濃時(shí)，由于空燃比偏濃的時(shí)間比空燃比偏稀的時(shí)間長(zhǎng),故氧傳感器輸出高電位時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)，從而使實(shí)際空燃比向變稀方向變化，反之則向相反方向變化。圖5．10氧傳感器反饋控制系統(tǒng)工作原理圖圖5．11空燃比反饋控制過(guò)程A一氧傳感器反饋；B一轉(zhuǎn)速；C一空氣流量計(jì)；D一水溫傳感器；E一噴油量控制l一空氣流量計(jì)；2一發(fā)動(dòng)機(jī)；3一三元催化轉(zhuǎn)化器；4一氧傳感器；5一噴油器 當(dāng)電控系統(tǒng)對(duì)混合氣空燃比實(shí)行反饋控制時(shí)，實(shí)際混合氣的濃度基本上在理論空燃比附近變動(dòng)但理論空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有些工況并不適宜，如發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)工況、暖機(jī)工況等。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)或暖機(jī)，需要較濃的混合氣，此時(shí)電控系統(tǒng)對(duì)空燃比實(shí)行開(kāi)環(huán)控制，向發(fā)動(dòng)機(jī)提供偏濃的混合氣。又如發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速工況時(shí)，需要較濃的功率混合氣濃度，此時(shí)電控系統(tǒng)也將實(shí)行開(kāi)環(huán)控制，向發(fā)動(dòng)機(jī)提供具有功率混合氣濃度的混合氣，以滿足汽車對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的要求。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)行工況對(duì)混合氣濃度的要求，電控系統(tǒng)將對(duì)空燃比實(shí)行開(kāi)環(huán)控制的工況有：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)工況，冷起動(dòng)后及暖機(jī)工況的前期，大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速工況、加速工況、燃油控制工況等。另外，如果由于發(fā)動(dòng)機(jī)原因或氧傳感器的原因，造成氧傳感器的輸出電壓持續(xù)處于低電平(如持續(xù)時(shí)間超過(guò)10s以上)，或者氧傳感器的輸出電壓持續(xù)處于高電平(如持續(xù)時(shí)間超過(guò)4s以上)，則ECU將自動(dòng)停止空燃比反饋控制，發(fā)動(dòng)機(jī)將在空燃比開(kāi)環(huán)控制狀態(tài)運(yùn)行。當(dāng)氧傳感器的溫度小于300℃時(shí)，氧傳感器不能正常工作，電控系統(tǒng)也將實(shí)行開(kāi)環(huán)控制。5．1．2廢氣再循環(huán)控制(EGR控制)一、廢氣再循環(huán)的基本概念廢氣再循環(huán)(Exhaust．Gas．Recirculation，EGR)是目前廣泛采用、能減少發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物生成量的一種較有效的方法。它把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)引入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行再循環(huán)，以降低最高燃燒溫度，減少氮氧化物(NO，)的生成量。由NOX的生成機(jī)理知，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程生成的NOX的生成量與混合氣中氧的濃度、燃燒溫度及高溫持續(xù)的時(shí)間有關(guān)，其中氧的濃度和燃燒溫度是兩個(gè)最重要的因素。圖5.12給出了A／F=15時(shí)，NOX排放濃度隨燃燒溫度變化的規(guī)律，從圖5.12可以看出燃燒溫度對(duì)NOX的生成濃度有非常重要的影響。雖然圖5.12的曲線是在A／F=15時(shí)得到的，但實(shí)驗(yàn)表明，在空燃比略小于14.7時(shí)，NOX的生成濃度隨燃燒溫度變化的規(guī)律與圖5.12基本相同。采用廢氣再循環(huán)方法能有效抑制NO。生成量。這是因?yàn)?，廢氣的主要成分是二氧化碳，雖然二氧化碳本身不能燃燒，但二氧化碳是一種三原子惰性氣體，具有比二原子惰性氣體大的比熱容值，即在溫升△T相同的情況下，二氧化碳?xì)怏w需要吸收更多的熱量。在新鮮混合氣中摻入適當(dāng)比例的廢氣后，二氧化碳?xì)怏w能夠吸收較多的燃燒熱量，使最高燃燒溫度下降，從而使NOX的生成量減少。廢氣再循環(huán)中引入的廢氣量必須適當(dāng)。若引入廢氣量太少，對(duì)降低NO。生成量的效果不明顯；若引入廢氣量過(guò)多，不僅混合氣著火性能變差，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率下降，而且還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能惡化。對(duì)于廢氣再循環(huán)過(guò)程引入的廢氣量，一般用EGR率來(lái)表示，EGR率的定義如下：EGR氣體流量EGR率×100％吸入空氣量十EGR氣體流量對(duì)于大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)，廢氣再循環(huán)的EGR率控制在6％一15％范圍較適宜。另外，雖然適量廢氣再循環(huán)可以有效地降低NO，排放量，但也存在影響混合氣著火性能和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的缺憾。因此，一般在發(fā)動(dòng)機(jī)NO；排放量較多的運(yùn)行工況才進(jìn)行廢氣再循環(huán)，而在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、暖機(jī)、怠速、低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷、大負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速及加速等工況，由于廢氣再循環(huán)將明顯影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能，因此在這些運(yùn)行工況不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。二、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的基本工作原理廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成原理如圖5．13所示。系統(tǒng)由廢氣再循環(huán)閥(EGR閥1)、真空電磁閥及其連接管道和軟管組成。進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，一部分廢氣從排氣管經(jīng)過(guò)EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣管與新鮮空氣混合。EGR閥的開(kāi)啟和關(guān)閉由閥體上方真空室的真空度控制，當(dāng)需要進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，在ECU控制下，真空電磁閥開(kāi)啟，把節(jié)氣門下游的真空引入EGR閥上方的真空室，EGR閥開(kāi)啟，排氣管中的部分廢氣經(jīng)過(guò)EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣管，周而復(fù)始地進(jìn)行再循環(huán)。當(dāng)不需要進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，在ECU控制下真空電磁閥關(guān)閉，并把節(jié)氣門上游的進(jìn)氣壓力引入EGR閥的真空室，EGR閥在回位彈簧的作用下關(guān)閉，廢氣再循環(huán)停止。在廢氣再循環(huán)的基本概念中曾指出，既要有效地減少NOX的生成量，同時(shí)又不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的其他性能造成較大的不利影響，除了有些工況不能進(jìn)行廢氣再循環(huán)外，還必須對(duì)廢氣再循環(huán)過(guò)程的EGR率進(jìn)行控制。事實(shí)上，即使在需要進(jìn)行廢氣再循環(huán)的工況，固定的EGR率也是不適宜的，比較理想的情況是，廢氣再循環(huán)過(guò)程中EGR率應(yīng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況和狀態(tài)作相應(yīng)變化，這樣既能有效降低NO；生成量，又能把廢氣再循環(huán)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能造成的不利影響減小到最低程度。這種較理想的可變EGR率廢氣再循環(huán)，只有采用電控技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。圖5．13廢氣再循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成原理A一進(jìn)氣歧管真空；曰一排氣管廢氣；c一至進(jìn)氣管l—EGR閥；2一傳感器輸入信號(hào)；3一真空電磁閥三、兩種電控可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1．電控真空閥驅(qū)動(dòng)可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)電控真空閥驅(qū)動(dòng)可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)如圖5．14所示。該系統(tǒng)由EGR閥2、EGR閥升程(開(kāi)度)位置傳感器3和ON—OFF’真空電磁閥4等組成。EGR閥升程位置傳感器用來(lái)檢測(cè)EGR閥開(kāi)度大小，并將EGR閥開(kāi)度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)，輸送到ECU。ON—OFF真空電磁閥由兩個(gè)電磁閥組成，這兩個(gè)電磁閥中任何一個(gè)處于開(kāi)啟狀態(tài)，另一個(gè)必處于關(guān)閉狀態(tài)，這就是為什么稱其為ON—OFF’電磁閥的原因。在這兩個(gè)電磁閥中，一個(gè)控制EGR閥真空室與節(jié)氣門上游進(jìn)氣管之間的連接通道，若這個(gè)電磁閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，則把進(jìn)氣壓力引入真空室，使EGR閥關(guān)閉。另一個(gè)電磁閥控制EGR閥真空室與節(jié)氣門下游進(jìn)氣歧管之間的連接通道，若這個(gè)電磁閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，則把進(jìn)氣歧管的真空引入真空室，，使“EGR閥開(kāi)啟。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)ECU首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷；預(yù)先確定EGR閥的目標(biāo)升程，然后通過(guò)交替改變兩個(gè)ON—OFF。電磁閥工作狀態(tài)，對(duì)EGR閥的升程進(jìn)行調(diào)整，直到位置傳感器檢測(cè)出的EGR閥實(shí)際升程與目標(biāo)升程相同為止。圖5.14電控真空閥驅(qū)動(dòng)可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)A一進(jìn)氣歧管真空；口一排氣管廢氣；c一至進(jìn)氣管l一水溫傳感器；2一EGR閥；3一EGR閥開(kāi)度位置傳感器；4一ON一0FF真空電磁閥；5一其他傳感器輸入信號(hào)在不進(jìn)行廢氣再循環(huán)的工況，ECu使控制EGR閥真空室與節(jié)氣門上游進(jìn)氣管連接通道的電磁閥保持開(kāi)啟狀態(tài)，由于進(jìn)氣壓力的引入，使EGR閥完全關(guān)閉。2．電控電磁閥驅(qū)動(dòng)可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)圖5.15所示為一采用比例電磁閥控制EGR開(kāi)度的可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，ECu根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況和相關(guān)傳感器的輸入信號(hào)確定EGR率(EGR閥的目標(biāo)升程)，先按預(yù)先設(shè)定的通斷電比例使比例電磁閥將EGR閥打開(kāi)。然后，EcU根據(jù)位置傳感器測(cè)得的：EGR閥實(shí)際開(kāi)度，不斷調(diào)整比例電磁閥的通斷電比例，直到EGR閥達(dá)到預(yù)先設(shè)定的開(kāi)度為止。采用電磁閥驅(qū)動(dòng)EGR閥，不僅提高了EGR閥的響應(yīng)速度(與真空閥驅(qū)動(dòng)的EGR閥相比，反應(yīng)速度提高了10倍)和EGR率的控制精度，而且為廢氣再循環(huán)系統(tǒng)診斷故障提供了方便，目前電磁驅(qū)動(dòng)EGR閥的使用已越來(lái)越多。電磁驅(qū)動(dòng)EGR閥的主要不足是電磁線圈長(zhǎng)期在高溫下工作，工作環(huán)境較差，對(duì)電磁線圈的耐高溫性能有較高的要求。(a)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)圖(b)EGR閥總成圖5．15電控電磁閥驅(qū)動(dòng)可變EGR率廢氣再循環(huán)系統(tǒng)A一排氣管廢氣；B一至進(jìn)氣管l一空氣流量計(jì)；2一ECU；3一EGR閥總成；4一EGR閥開(kāi)度位置傳感器5一電磁線圈；6一閥門總成5.2電控怠速控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)的轉(zhuǎn)速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有較大的影響，怠速過(guò)高，會(huì)增加無(wú)謂的燃油消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車在交通密度大的道路上行駛時(shí)，約有30％的燃油消耗在怠速階段，因此應(yīng)盡可能降低怠速。但從減少有害物排放的角度考慮，怠速又不能過(guò)低，過(guò)低的怠速會(huì)使有害物排放量增加。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況運(yùn)行時(shí)，由于用電器、空調(diào)裝置、自動(dòng)變速器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向伺服機(jī)構(gòu)的接入等情況，會(huì)使怠速下降，若不采取有效措施會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，甚至熄火。在微機(jī)控制怠速控制系統(tǒng)中，ECU根據(jù)相關(guān)傳感器的輸入信號(hào)控制怠速控制裝置，調(diào)整怠速時(shí)的進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速負(fù)荷發(fā)生變化的使用條件下，能以適當(dāng)?shù)∷俜€(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速控制的內(nèi)容隨車型的不同有較大的差異，一般．ECu對(duì)怠速進(jìn)行控制的內(nèi)容包括起動(dòng)后的控制、暖機(jī)過(guò)程的控制、負(fù)荷變化時(shí)的控制及減速時(shí)的控制等。5.2.1電控怠速控制系統(tǒng)的工作原理在電控怠速控制系統(tǒng)中，ECu首先根據(jù)各傳感器的輸入信號(hào)確定目標(biāo)轉(zhuǎn)速；然后把目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，得到目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的差值；最后根據(jù)此差值確定達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速所需的控制量，驅(qū)動(dòng)怠速控制裝置增加或減少空氣量。微機(jī)控制怠速控制系統(tǒng)一般采用轉(zhuǎn)速反饋控制方式，車輛正常行駛時(shí)，為了避免怠速反饋控制與駕駛員通過(guò)油門踏板動(dòng)作引起的空氣量調(diào)節(jié)發(fā)生干涉，電控怠速控制系統(tǒng)需要用節(jié)氣門全關(guān)閉信號(hào)、車速信號(hào)等對(duì)怠速狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，只有怠速狀態(tài)得到確認(rèn)的情況下才進(jìn)行怠速反饋控制。除了上述怠速穩(wěn)定控制外，現(xiàn)代電控汽油機(jī)的怠速控制系統(tǒng)，還把過(guò)去由其他裝置實(shí)現(xiàn)的功能集中到怠速控制系統(tǒng)中，如：為提高暖機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的補(bǔ)充空氣閥、為解決怠速工況空調(diào)壓縮機(jī)工作所需功率輸出而附加的節(jié)氣門控制裝置等。在現(xiàn)代電控汽油機(jī)中，這些控制功能都已由電控怠速控制裝置來(lái)完成，這樣不僅減少了零部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化和緊湊，而且也有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。怠速控制的本質(zhì)是怠速進(jìn)氣量的控制，雖然進(jìn)氣量控制的方式及所采用控制裝置隨車型不同而有所差異，但從怠速進(jìn)氣量控制方式的基本特征分類，可以分為兩種類型。一類是以控制怠速旁通空氣通道截面大小為基本特征，對(duì)怠速空氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的旁通氣道控制方式；另一類是以直接控制節(jié)氣門的開(kāi)度為基本特征，對(duì)怠速空氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)氣門直動(dòng)控制方式，如圖5.16所示、，目前，在電控汽油機(jī)中旁通氣道控制方式應(yīng)用較為廣泛。(a)旁通氣道控制方式(b)節(jié)氣門直動(dòng)控制式圖5．16怠速執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣控制方式l一怠速控制裝置；2一節(jié)氣門；3一節(jié)氣門操縱臂；4一空氣5.2.3怠速控制裝置對(duì)于兩類怠速控制方式，由于控制方式不同，因此控制裝置在結(jié)構(gòu)上有較大的差異。一、旁通氣道控制方式怠速控制裝置在旁通氣道控制方式中，應(yīng)用比較廣泛的控制裝置主要有步進(jìn)電機(jī)式怠速控制裝置和旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置，其他還有旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制裝置、直線電磁閥式怠速控制裝置等。1．步進(jìn)電機(jī)式怠速控制裝置如5．17所示，步進(jìn)電機(jī)式怠速控制裝置由步進(jìn)電機(jī)和怠速控制機(jī)構(gòu)兩大部件組成，其中步進(jìn)電機(jī)由永久磁鐵的轉(zhuǎn)子4、定子線圈l及軸承2等組成，怠速控制機(jī)構(gòu)由進(jìn)給絲桿3、閥軸8、閥門6、閥座7及旁通空氣通道5等組成。怠速控制機(jī)構(gòu)進(jìn)給絲桿的一端通過(guò)閥軸與閥門固連在一起，進(jìn)給絲桿的螺紋端旋人步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子既可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。也可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)給絲桿受到擋板的約束不能隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，只能在軸向上下運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給絲桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)閥門一起作軸向運(yùn)動(dòng)，使閥門與閥座之間的相對(duì)距離發(fā)生變化，也即使旁通空氣通道的通過(guò)截面積發(fā)生變化，起到調(diào)節(jié)流過(guò)旁通氣道空氣量的作用。圖5．17步進(jìn)電機(jī)式怠速控制裝置l一定子線圈；2一軸承；3一進(jìn)給絲桿；4一轉(zhuǎn)子；5一旁通空氣通道；6一閥門；7一閥座；8一閥軸(1)步進(jìn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理如圖5．18所示，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由N極和s極在圓周上相間排列的永久磁鐵組成，共有8對(duì)磁極。定子由A、B兩個(gè)定子組成，定子內(nèi)繞有A、B兩組線圈，線圈由導(dǎo)磁材料制成的爪極包裹。每個(gè)定子各有8對(duì)爪極，每個(gè)爪極(N極與s極)之間保持1個(gè)爪寬度的間距，A、B兩個(gè)定子的爪極相差1個(gè)爪的位差，兩個(gè)定子組成一體安裝在外殼內(nèi)，如圖5．19所示。圖5.18定子爪極的位置圖5．19定子結(jié)構(gòu)l一轉(zhuǎn)子；2一線圈A；3一線圈B；4一爪極；5一定子A；6一定子B相線繞組的控制電路見(jiàn)圖5—20，A、B兩個(gè)定子繞組分別由1、3相繞組和2、4相繞組組成，Ecu通過(guò)晶體三極管控制各相繞組的搭鐵，交替變換定子爪極極性，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生步進(jìn)式轉(zhuǎn)動(dòng)，如欲使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，相線控制脈沖按l→2→3→4相序滯后90°相位角，使定子上的N扳向右移動(dòng)，則轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)，如圖5.2l、圖5.22所示。如欲使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，相線控制脈沖按1→2→3→4相序依次超前90°相位角，定子上的N極向左向移動(dòng)，則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)是為了使定子線圈電磁鐵和轉(zhuǎn)子永久磁鐵的N極和S極互相吸引到最近距離。當(dāng)定子的爪極極性由于相線控制脈沖的變化而改變時(shí)，轉(zhuǎn)子也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，始終保持轉(zhuǎn)子的N極與定子的s極對(duì)齊。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)1圈需32個(gè)步級(jí)，每一個(gè)步級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)爪的角度(即11.25°)，步進(jìn)電機(jī)的正常工作范圍為0—125個(gè)步級(jí)。圖5．20相線繞組的控制電路圖5．21相線控制脈沖(正轉(zhuǎn))圖5．22步進(jìn)原理(2)步進(jìn)電機(jī)式怠速控制裝置的控制內(nèi)容電控系統(tǒng)對(duì)怠速控制裝置的控制內(nèi)容因發(fā)動(dòng)機(jī)而異，對(duì)于步進(jìn)電機(jī)式怠速控制裝置，其主要控制內(nèi)容主要有以下幾項(xiàng)：①起動(dòng)初始位置設(shè)定為了保證怠速控制閥在發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)時(shí)處于全開(kāi)位置，在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，主繼電器繼續(xù)保持接通狀態(tài)，ECU控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使怠速控制閥開(kāi)至最大位置(即125步級(jí))，為下次起動(dòng)做好準(zhǔn)備，然后主繼電器才斷電。②起動(dòng)后控制由于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，ECU已經(jīng)把怠速控制閥的初始位置預(yù)置在最大開(kāi)度位置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，若怠速控制閥仍保持全開(kāi)，則會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高。為了避免出現(xiàn)這種情況，在起動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到由冷卻水溫度確定的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速時(shí)，：ECU控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使怠速控制閥逐漸關(guān)小到與冷卻水溫度相對(duì)應(yīng)的開(kāi)度。③暖機(jī)控制暖機(jī)過(guò)程中，ECu控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使怠速控制閥從起動(dòng)后的開(kāi)度逐漸關(guān)小，當(dāng)冷卻水溫達(dá)到70℃時(shí)，暖機(jī)控制結(jié)束，怠速控制閥達(dá)到正常怠速開(kāi)度。④反饋控制當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與預(yù)置的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值超過(guò)規(guī)定值(如20r／mim)，ECU即控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)怠速控制閥增減旁通空氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速差小于規(guī)定值。目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況時(shí)的負(fù)荷有關(guān)，對(duì)應(yīng)于空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)是否接通，空調(diào)是否使用，用電器增加等不同情況，都有不同確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。⑤發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的預(yù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，空調(diào)開(kāi)關(guān)、空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)等接通或者斷開(kāi)，都會(huì)即時(shí)引起發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷變化，產(chǎn)生較大的怠速波動(dòng)。為了減小負(fù)荷變化對(duì)怠速的影響，ECU在收到以上開(kāi)關(guān)量信號(hào)后，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化出現(xiàn)前，就控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)先把怠速控制閥開(kāi)大或關(guān)小一個(gè)固定的距離，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速穩(wěn)定性。⑥學(xué)習(xí)控制由于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)怠速控制閥的位置雖然沒(méi)有變化，但實(shí)際的怠速也會(huì)偏離原來(lái)的初始數(shù)值。出現(xiàn)這種情況的時(shí)候，ECu除了采用反饋控制使怠速達(dá)到目標(biāo)值外，同時(shí)將此時(shí)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的步數(shù)儲(chǔ)存在備用儲(chǔ)存器中，供以后怠速控制時(shí)調(diào)用。2．旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置如圖5．23所示，旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置由永久磁鐵轉(zhuǎn)子3、電樞4、旋轉(zhuǎn)滑閥6、回位彈簧和電刷等組成。旋轉(zhuǎn)滑閥與電樞軸固連，隨電樞軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，改變旁通氣道截面的大小，調(diào)節(jié)怠速時(shí)的空氣量。其接線圖見(jiàn)圖5．24，永久磁鐵轉(zhuǎn)子安裝在裝置殼體上，形成固定的磁場(chǎng)。電樞位于永久磁鐵的磁場(chǎng)中，電樞鐵心上纏有兩組繞向相反的電磁線圈L1和L2，當(dāng)線圈￡，通電時(shí)，電樞帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)滑閥順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，空氣旁通氣道截面變小。當(dāng)線圈￡：通電時(shí)，電樞帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)滑閥逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，空氣旁通氣道截面變大。L1和L2的兩端與電刷滑環(huán)相連，經(jīng)電刷引出與ECU相連接。電樞軸上的電刷滑環(huán)與電機(jī)換向器結(jié)構(gòu)類似，它由三段滑片圍合而成，分別與一個(gè)電刷相接觸。電樞繞組L1和L2的兩端分別焊接在相應(yīng)的滑片上。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，怠速控制裝置接線插頭“2”上即受蓄電池電壓，電樞繞組L1和L2是否通電，由ECu控制兩線圈的搭鐵三極管VT2和VT1的通斷決定。由于占空比(一個(gè)脈沖周期高電平的時(shí)間與一個(gè)脈沖周期所經(jīng)歷的時(shí)間之比)控制信號(hào)和三極管VT，的基極之間接有反向器，所以三極管VT。和VT：集電極輸出相位相反，使兩個(gè)電樞繞組總是交替地通過(guò)電流，又因兩組線圈繞向相反，致使電樞上交替地產(chǎn)生方向相反的電磁力矩。由于電磁力矩交變的頻率(約250Hz)較高，且電樞轉(zhuǎn)動(dòng)具有一定的慣性，所以旋轉(zhuǎn)滑閥根據(jù)控制信號(hào)的占空比，擺到一定的角度即處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)占空比為50％時(shí)，L1和L2線圈的平均通電時(shí)間相等，二者產(chǎn)生的電磁力矩抵消，電樞軸停止偏轉(zhuǎn)。當(dāng)占空比小于50％時(shí)，線圈L．的平均通電時(shí)間長(zhǎng)，其合成電磁力矩使電樞帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)滑閥順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，空氣旁通氣道截面變小，怠速降低；反之，當(dāng)占空比大于50％時(shí)，空氣旁通氣道截面變大，怠速升高。占空比的范圍為18％(旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉)至82％(旋轉(zhuǎn)滑閥達(dá)到最大開(kāi)度)之間，滑閥的最大偏轉(zhuǎn)角度限制在90°以內(nèi)。對(duì)旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置，滑閥的偏轉(zhuǎn)角度，由兩組線圈的通電時(shí)間比例，即由控制脈沖的占空比確定。ECU對(duì)旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置的控制內(nèi)容與步進(jìn)電機(jī)式基本相同，在此不再重復(fù)。圖5．23旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置圖5．24旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置連接電路圖l一電接頭；2一外殼；3一永久磁鐵轉(zhuǎn)子；4一電樞；5一旁通氣道；6一旋轉(zhuǎn)滑閥．二、節(jié)氣門直動(dòng)方式怠速控制裝置節(jié)氣門直動(dòng)控制方式怠速控制裝置通過(guò)控制節(jié)氣門開(kāi)度，調(diào)節(jié)怠速時(shí)的進(jìn)氣量，完成怠速控制的各項(xiàng)內(nèi)容。圖5．25所示的節(jié)氣門直動(dòng)控制方式怠速控制裝置，是近年在微機(jī)控制汽油機(jī)中采用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。圖5．25節(jié)氣門直動(dòng)控制方式怠速控制裝置1一節(jié)氣門；2一步進(jìn)電機(jī)總成；3一減速齒輪；4一節(jié)氣門操縱齒板；5一節(jié)氣門軸該怠速控制裝置安裝在節(jié)氣門體上，主要由步進(jìn)電機(jī)總成2、減速齒輪3、節(jié)氣門操縱齒板4等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)在急速工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在ECU控制下，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)一定步數(shù)，經(jīng)過(guò)減速齒輪組的減速增矩，由最后一級(jí)小齒輪撥動(dòng)齒板轉(zhuǎn)動(dòng)，齒板通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把節(jié)氣門打開(kāi)至某一開(kāi)度，若步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，則節(jié)氣門開(kāi)度隨之變小。由此能夠根據(jù)怠速工況負(fù)荷變化，對(duì)怠速時(shí)的空氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。齒板與節(jié)氣門之間為單向傳動(dòng)，因此不會(huì)和油門踏板對(duì)節(jié)氣門的控制發(fā)生干涉。節(jié)氣門直動(dòng)控制方式，具有位置控制穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。但怠速控制裝置工作時(shí)，為了克服節(jié)氣門關(guān)閉方向回位彈簧的作用力，采用能起增矩作用的減速齒輪組，使變位速度下降，響應(yīng)較慢。5．3氣控制系統(tǒng)5.3.1電控進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)也稱進(jìn)氣諧振增壓控制系統(tǒng)，它利用進(jìn)氣氣流慣性產(chǎn)生的壓力波來(lái)提高充氣效率。一、進(jìn)氣慣性增壓的機(jī)理當(dāng)氣體高速流向進(jìn)氣門時(shí)，如果進(jìn)氣門突然關(guān)閉，進(jìn)氣門附近氣體的流動(dòng)將突然停止運(yùn)動(dòng)，由于慣性，后面的氣體仍將繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，于是在進(jìn)氣門附近的氣體將受到壓縮，壓力上升。當(dāng)氣體的慣性效應(yīng)消減后，先前被壓縮的氣體開(kāi)始膨脹，向進(jìn)氣氣流相反方向流動(dòng)，壓力下降。膨脹氣體的膨脹波傳到進(jìn)氣管口時(shí)又被反射回來(lái)，于是形成了來(lái)回震蕩的壓力波。如果來(lái)回震蕩的壓力脈動(dòng)波與進(jìn)氣門開(kāi)閉配合好，使反射的壓力波集中到要打開(kāi)的進(jìn)氣門旁，則在進(jìn)氣門打開(kāi)時(shí)，就會(huì)形成對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行增壓的效果。一般而言，如果采用較長(zhǎng)的進(jìn)氣管，產(chǎn)生的壓力波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，有利與提高發(fā)動(dòng)機(jī)中低轉(zhuǎn)速區(qū)域的扭矩。如果采用較短的進(jìn)氣管，產(chǎn)生的壓力波波長(zhǎng)較短，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速區(qū)域的輸出功率。如果在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況使進(jìn)氣管長(zhǎng)度可改變，則可兼顧增大中低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩和提高高速時(shí)的輸出功率。二、可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度諧振增壓控制系統(tǒng)圖5．26所示是目前廣泛采用的一種改變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度的方法，該方法通過(guò)控制變換閥的開(kāi)或關(guān)，改變進(jìn)氣管的有效長(zhǎng)度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中低轉(zhuǎn)速工況運(yùn)行時(shí)，ECU使變換間關(guān)閉，進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度變長(zhǎng)，空氣按圖5．26a的路線進(jìn)人氣缸，有利于增大發(fā)動(dòng)機(jī)中低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速工況運(yùn)行時(shí)，ECU使變換閥打開(kāi)，進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度變短，空氣按圖5．26b的路線進(jìn)人氣缸，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率。電控可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度諧振增壓控制系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速適時(shí)地改變進(jìn)氣管的有效長(zhǎng)度，充分利用進(jìn)氣諧振效應(yīng)，提高充氣效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)的高速與低速性達(dá)到了最優(yōu)化。圖5．27是可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度和固定進(jìn)氣管長(zhǎng)度發(fā)動(dòng)機(jī)，在高、低速時(shí)輸出功率和扭矩的比較，從圖中可以看出，采用可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，對(duì)于增大發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩、提高高速時(shí)的輸出功率是十分有效的。(a)低速時(shí)的進(jìn)氣路線(b)高速時(shí)的進(jìn)氣路線圖5．26可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度諧振增壓控制系統(tǒng)l一變換閥；2一進(jìn)氣管(a)中低速工況輸出扭矩比較(b)高速工況輸出功率比較圖5．27可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度發(fā)動(dòng)機(jī)和固定進(jìn)氣管長(zhǎng)度發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和功率比較l一可變進(jìn)氣管有效長(zhǎng)度發(fā)動(dòng)機(jī)；2一固定進(jìn)氣管長(zhǎng)度發(fā)動(dòng)機(jī)5．3．2電控廢氣渦輪增壓壓力控制目前，廢氣渦輪增壓在汽油機(jī)轎車的應(yīng)用不多，一般只限于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率和結(jié)構(gòu)緊湊性要求較高的車輛中。但隨著排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是降低燃油消耗率、減少CO：排放量標(biāo)準(zhǔn)的提高，為了使車輛在城市道路運(yùn)行和在高速公路運(yùn)行時(shí)都能具有較低的燃油消耗率、較好的動(dòng)力性和排放性能，預(yù)計(jì)廢氣渦輪增壓技術(shù)將在汽油機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。電控廢氣渦輪增壓壓力控制系統(tǒng)的組成如圖5．28所示，整個(gè)系統(tǒng)由釋壓電磁閥1、氣動(dòng)執(zhí)行器2、旁通閥3及增壓器4等組成。系統(tǒng)增壓壓力的控制是通過(guò)旁通閥的開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)的，若旁通閥關(guān)閉，廢氣幾乎全部流過(guò)增壓器，增壓壓力提高。若旁通閥開(kāi)啟，部分廢氣經(jīng)旁通通道直接排出，增壓壓力降低。旁通閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，由ECU通過(guò)對(duì)釋壓電磁閥和氣動(dòng)執(zhí)行器控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，受工作溫度的限制，系統(tǒng)采用氣動(dòng)執(zhí)行器操縱旁通閥，而不直接用電磁閥控制。在正常情況下，ECU輸出高電平信號(hào)使釋壓電磁閥動(dòng)作，切斷氣動(dòng)執(zhí)行器的氣室與空氣進(jìn)口的連通，使氣室與增壓器出口連通，此時(shí)氣室內(nèi)的壓力與增壓壓力相等，壓力較高，氣動(dòng)執(zhí)行器推動(dòng)彈簧使旁通閥關(guān)閉，廢氣渦輪處于正常工作狀況。當(dāng)增壓壓力過(guò)高時(shí)，ECU輸出低電平信號(hào)，釋壓電磁閥釋放，切斷氣動(dòng)執(zhí)行器的氣室與增壓器出口的連通，使氣室與空氣進(jìn)口連通，于是氣室壓力降低，彈簧恢復(fù)力使旁通氣閥打開(kāi)，增壓壓力下降。圖5．28廢氣渦輪增壓壓力控制系統(tǒng)A一空氣進(jìn)口；口一增壓后的空氣；C一廢氣進(jìn)；D一廢氣出l一釋壓電磁閥；2一氣動(dòng)執(zhí)行器；3一旁通閥；4一增壓器ECU主要根據(jù)進(jìn)氣歧管的壓力對(duì)增壓壓力進(jìn)行控制，在高速大負(fù)荷時(shí)旁通閥開(kāi)啟(即所謂的放氣)，其目的是提高低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，避免高速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷過(guò)高。在有些車型中，還增加了爆震反饋控制功能，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震時(shí)，ECU立即打開(kāi)旁通閥放氣，使增壓壓力降低，當(dāng)爆震消失后，再逐漸關(guān)閉旁通閥，使之恢復(fù)到正常的增壓壓力。近年來(lái)，可變旁通閥開(kāi)度的閉環(huán)增壓壓力控制系統(tǒng)也開(kāi)始進(jìn)入應(yīng)用。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，首先以預(yù)置的旁通閥開(kāi)度數(shù)據(jù)控制旁通閥的開(kāi)度，然后由位置傳感器將實(shí)際執(zhí)行結(jié)果反饋到ECtJ，‘ECu根據(jù)偏離情況做出調(diào)整。采用增壓壓力的閉環(huán)控制后，可以更精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，大大改善了急加速時(shí)轉(zhuǎn)矩滯后的現(xiàn)象。5．4故障自診斷系統(tǒng)概述現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)所具備的控制功能越來(lái)越多，系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員對(duì)故障的判斷變得越來(lái)越困難，故障自診斷系統(tǒng)就是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生的。微機(jī)控制系統(tǒng)具有的故障自診斷功能不僅能向使用者發(fā)出故障警告，向維修人員提供故障信息，以便迅速判斷并排除故障，而且還具備帶故障運(yùn)行控制功能，一般情況下能使車輛維持最基本的行駛功能，行駛到修理廠進(jìn)行必要的維修。自1979年美國(guó)GM汽車公司正式在汽車上使用故障自診斷系統(tǒng)(即第一代車載故障自診斷系統(tǒng)OBD—I：OnBoardDiagnositics)以來(lái)，各種故障自診斷系統(tǒng)迅速在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。1988年，在第一代車載自診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)了第二代故障自診斷系統(tǒng)OBD一Ⅱ，與第一代故障自診斷系統(tǒng)相比，OBD－J除了在系統(tǒng)功能上有了進(jìn)一步的拓展外，還對(duì)診斷座的布置位置、診斷座的針數(shù)、端子的代號(hào)及內(nèi)容都進(jìn)行了規(guī)范和統(tǒng)一?，F(xiàn)在故障自診斷系統(tǒng)已成為發(fā)動(dòng)機(jī)乃至整車電控系統(tǒng)必不可少的基本功能。5.4.1故障自診斷系統(tǒng)的工作原理對(duì)于故障自診斷系統(tǒng)，也許把它稱為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)更妥當(dāng)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)不是在某些部件（如三元催化轉(zhuǎn)化器等）、傳感器及電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)才開(kāi)始工作。實(shí)際上，只要發(fā)動(dòng)機(jī)一開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，故障自診斷系統(tǒng)即開(kāi)始對(duì)這些部件、傳感器及電控系統(tǒng)工作狀況、輸出信號(hào)進(jìn)行檢查和監(jiān)測(cè)，一旦被檢查或監(jiān)測(cè)的對(duì)象出現(xiàn)異常情況或輸出異常信號(hào)，故障自診斷系統(tǒng)即判定該被檢對(duì)象出現(xiàn)故障。當(dāng)被檢對(duì)象出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)將立即完成三項(xiàng)基本工作：儲(chǔ)存故障信息，以供維修時(shí)調(diào)用；以燈光等方式向駕駛?cè)藛T發(fā)出故障警告；啟動(dòng)帶故障運(yùn)行控制功能（也稱失效保護(hù)功能），使車輛仍能維持最基本的行駛功能。一、自診斷系統(tǒng)對(duì)故障的判定方法根據(jù)被檢對(duì)象的特點(diǎn)，故障自診斷系統(tǒng)對(duì)被檢對(duì)象故障的判斷，一般有三種判別模式。1．?dāng)?shù)值及特征比較判別模式數(shù)值及特征比較判別模式是適用最廣的一種故障判別模式，對(duì)于一些部件及大多數(shù)傳感器均采用這種判別模式。對(duì)適用于數(shù)值及特征比較判別模式的對(duì)象，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)連續(xù)不斷對(duì)它們的輸人信號(hào)值或輸人信號(hào)特征與標(biāo)準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)特征進(jìn)行比較，一旦輸人信號(hào)超過(guò)規(guī)定值或特征不對(duì)，則系統(tǒng)即作為故障記錄下來(lái)。如這種故障信號(hào)是偶發(fā)性的，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間再也沒(méi)有重復(fù)出現(xiàn)，則在一定時(shí)間后系統(tǒng)將自動(dòng)清除。如水溫傳感器，正常情況下其輸出的電壓應(yīng)在0．3－4．7V之間，一旦其輸出電壓超出此范圍，系統(tǒng)則判斷為水溫傳感器故障。又如氧傳感器，正常情況下其輸出電壓應(yīng)在高一低電平間正常波動(dòng)，如氧傳感器長(zhǎng)時(shí)間輸出高電平或低電平，則系統(tǒng)判斷為氧傳感器故障。2．反饋信號(hào)監(jiān)測(cè)判別模式該判別模式主要用于執(zhí)行器的故障判別。對(duì)電控系統(tǒng)中的重要執(zhí)行器，其每工作一次應(yīng)向自診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)回路輸出一個(gè)反饋信號(hào)，若監(jiān)測(cè)回路多次重復(fù)沒(méi)有接受到該執(zhí)行器的反饋信號(hào)，則系統(tǒng)判斷為XX執(zhí)行器故障。如點(diǎn)火系的點(diǎn)火模塊，在一個(gè)工作循環(huán)中應(yīng)向自診斷系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)回路輸出與氣缸數(shù)相等的點(diǎn)火反饋信號(hào)，一旦監(jiān)測(cè)回路連續(xù)接受不到點(diǎn)火模塊輸出點(diǎn)火反饋信號(hào)，則系統(tǒng)判斷為點(diǎn)火系故障，同時(shí)執(zhí)行斷油控制。3．狀態(tài)判別模式狀態(tài)判別模式主要用于微型計(jì)算機(jī)故障的判斷。如計(jì)算機(jī)出現(xiàn)內(nèi)存溢出，或計(jì)算機(jī)不能定時(shí)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行清除，則系統(tǒng)判斷為計(jì)算機(jī)故障，同時(shí)啟動(dòng)備用系統(tǒng)，以三種固定狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。二、自診斷系統(tǒng)的帶故障運(yùn)行控制功能一旦電控系統(tǒng)的組成傳感器、執(zhí)行器及計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，自診斷系統(tǒng)將執(zhí)行帶故障運(yùn)行控制功能，也即安全保障功能。對(duì)于不同的故障對(duì)象，自診斷系統(tǒng)將采取不同的處理方法。對(duì)于水溫傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量計(jì)等故障，系統(tǒng)將以預(yù)先設(shè)定的固定值代替實(shí)際值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制。如水溫傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)將以80℃的預(yù)先設(shè)定值代替實(shí)際的未知水溫。又如節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)將以怠速及小負(fù)荷兩種工況，即兩組固定的噴油持續(xù)時(shí)間、點(diǎn)火提前角和閉合角控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。對(duì)于氧傳感器、爆震傳感器等用于反饋控制的傳感器故障，系統(tǒng)將以開(kāi)環(huán)控制方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。對(duì)于點(diǎn)火系的故障，為了避免大量燃油進(jìn)入氣缸，系統(tǒng)將執(zhí)行斷油控制。對(duì)于計(jì)算機(jī)故障，系統(tǒng)將啟動(dòng)備用系統(tǒng)，按起動(dòng)、怠速及小負(fù)荷三種運(yùn)行工況，以三種固定的噴油持續(xù)時(shí)間、點(diǎn)火提前角和閉合角控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。三、故障警告、故障信息讀出和清除在自診斷系統(tǒng)確認(rèn)一些部件、傳感器及計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)將點(diǎn)亮儀表板上的故障指示燈，或者在儀表板上的規(guī)定位置顯示“c：HECKENGINE”、“SERVICE．ENGINESOON”等提示信息。故障信息的讀出，對(duì)OBD—I系統(tǒng)既可以采用就車讀出和就車清除的方法，也可以采用外接設(shè)備讀出和清除的方法。對(duì)于OBD一Ⅱ系統(tǒng)，只能采用外接設(shè)備讀出與清除的方法。所謂就車讀出和就車清除的方法，是指通過(guò)診斷座跨接等方法，由故障燈、故障筆、發(fā)光二極管等以不同閃爍持續(xù)時(shí)間及間隔所表示的數(shù)值，讀出故障代碼，然后根據(jù)不同汽車制造公司對(duì)代碼的定義確定故障源。在故障排除后，按規(guī)定的操作步驟清除故障碼。外接設(shè)備讀出與清除方法是指通過(guò)通用或?qū)Ｓ玫淖x碼器、解碼器、掃描儀、專用診斷儀直接讀出故障代碼或故障內(nèi)容、檢查步驟等信息。在故障排除后，按規(guī)定的操作步驟用這些外接設(shè)備清除故障碼。使用的專用設(shè)備有1551、1552(大眾專用)，F(xiàn)luck系列95、98(通用公司專用)等。通用儀器設(shè)備有OTC、’rECH、SNAPONSCANNER、HY222、笛威’rwAY9206、940、數(shù)字存儲(chǔ)示波器等。5．4．2OBI)一Ⅱ故障自診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)介OBD一Ⅱ故障自診斷系統(tǒng)(即車載故障自診斷系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))，由美國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)SAE于1980年末提出，經(jīng)美國(guó)環(huán)保機(jī)構(gòu)EPA和加州資源協(xié)會(huì)cARB認(rèn)證通過(guò)后，作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)首先在美國(guó)開(kāi)始實(shí)行。美國(guó)聯(lián)邦法律規(guī)定，到1996年，所有在美國(guó)銷售的汽車必須滿足OBD一Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，OBD一Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)展成為世界汽車行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。按照OBD一Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的故障自診斷系統(tǒng)，對(duì)診斷模式和診斷接口進(jìn)行了統(tǒng)一，原則上只需使用一臺(tái)儀器，就可對(duì)各類車輛進(jìn)行診斷檢測(cè)，該系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的自診斷系統(tǒng)。一、OBI)一Ⅱ故障自診斷系統(tǒng)的主要特點(diǎn)與OBD—I車載故障自診斷系統(tǒng)相比，OBD一Ⅱ有如下的主要特點(diǎn)：=1\*GB3①斷座統(tǒng)一規(guī)定為16針插座，統(tǒng)一安裝于駕駛室儀表板下方，如圖5．29所示。采用OBD－11標(biāo)準(zhǔn)主要車系的診斷座端子代號(hào)及內(nèi)容可查閱相關(guān)資料獲得。圖5．29OBD－11的診斷座②OBD一見(jiàn)故障自診斷系統(tǒng)的診斷座具有數(shù)值分析資料傳輸功能，OBD－11資料傳輸線有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：ISO——?dú)W洲統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為7＃、15＃針腳；SAE——美國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（SAE—J1850）用2＃、10＃針腳。③各種車輛故障碼代號(hào)相同，且故障碼意義統(tǒng)一。OBD－11故障碼由5個(gè)字組成，如圖5．30所示。圖5．30OBD一見(jiàn)故障代碼的定義規(guī)定④具有行車記錄功能，能記錄車輛行駛過(guò)程的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。=5\*GB3⑤具有重新顯示記憶故障的功能。=6\*GB3⑥具有可由儀器直接清除故障碼的功能。二、OBD—11故障自診斷系統(tǒng)的工作原理OBD－11故障自診斷系統(tǒng)要完成的自診斷任務(wù)有：診斷試驗(yàn)、診斷試驗(yàn)的結(jié)果記錄、進(jìn)行診斷失效操作。1．故障診斷模式及處理OBD－11的診斷試驗(yàn)分為三個(gè)層次，即被動(dòng)診斷（Passive）、主動(dòng)診斷（Active）和介人診斷（Intrusive）。被動(dòng)診斷只是在運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)測(cè)微機(jī)系統(tǒng)及其元件。主動(dòng)診斷除了具有被動(dòng)診斷的基本監(jiān)測(cè)功能外，還在具有故障出現(xiàn)后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或元件操作控制的功能，主動(dòng)診斷通常在被動(dòng)診斷失效后進(jìn)行。介人診斷是一種特殊主動(dòng)診斷，它主要是介人ECU執(zhí)行影響到車輛性能或排放的操作控制。2．故障診斷結(jié)果的記錄在ECU中應(yīng)儲(chǔ)存記錄的診斷結(jié)果信息主要包括以下內(nèi)容：(1)故障信息故障信息記錄中保存了故障內(nèi)容、故障發(fā)生的時(shí)間、還包括歷史故障記錄等信息。（2）凍結(jié)框（FreezeFrame）它保存運(yùn)行工況的信息，即在與排放有關(guān)的故障出現(xiàn)時(shí)（此時(shí)有故障警告顯示）發(fā)動(dòng)機(jī)的工況參數(shù)。凍結(jié)框只有一個(gè)。（3）失效記錄（FailRecords）它保存的信息與凍結(jié)框類似，但失效記錄可有多個(gè)。（4）系統(tǒng)狀態(tài)表明系統(tǒng)的故障診斷過(guò)程是否在進(jìn)行，同時(shí)還能表明對(duì)與排放有關(guān)的傳感器、元件或子系統(tǒng)是否進(jìn)行過(guò)診斷。（5）暖機(jī)次數(shù)記錄發(fā)動(dòng)機(jī)所經(jīng)歷的從冷起動(dòng)到暖機(jī)至70℃過(guò)程的次數(shù)。該次數(shù)可作為ECU判斷故障排除情況的依據(jù)。如某一故障排除后，ECU在執(zhí)行診斷過(guò)程時(shí)自動(dòng)將暖機(jī)次數(shù)置零，然后不斷累加，如達(dá)到40次（依系統(tǒng)而定）后仍未再次診斷到這一故障，則ECU自動(dòng)消除相應(yīng)的故障信息。三、OBD—11故障自診斷系統(tǒng)的故障四OBD一見(jiàn)故障自診斷系統(tǒng)的故障碼分為A、B、C八四類。其特點(diǎn)分別為：（l）A類故障與排放有關(guān)，第一次掃描診斷失效，系統(tǒng)即顯示故障警告，如凍結(jié)框空缺即存儲(chǔ)，存儲(chǔ)故障信息，每次診斷失效即刷新失效記錄。（2）B類故障與排放有關(guān)，一次掃描診斷失效即處于警戒狀態(tài)，第二次掃描通過(guò)即解除警戒。若第二次掃描失效則顯示故障警告，如凍結(jié)框空缺即存儲(chǔ)，存儲(chǔ)故障信息，每次診斷失效即刷新失效記錄。（3）C類故障與排放無(wú)關(guān)（即該類故障引起的有害排放增加量，不會(huì)超過(guò)聯(lián)邦法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的1．5倍，下同），第一次掃描失效只顯示維修提示信號(hào)或維修信息，存儲(chǔ)故障信息，不存儲(chǔ)凍結(jié)框，存儲(chǔ)試驗(yàn)失效記錄，每次診斷試驗(yàn)失效即刷新失效記錄。（4）D類故障與排放無(wú)關(guān)，不顯示任何提示信息，第一次掃描失效存儲(chǔ)故障信息，不存儲(chǔ)凍結(jié)框，診斷試驗(yàn)失效即存儲(chǔ)失效記錄，每次診斷試驗(yàn)失效即刷新失效記錄。四、OBD一皿故障自診斷系統(tǒng)對(duì)故障碼的清除OBD－11故障自診斷系統(tǒng)對(duì)故障碼清除有3種方法可采用：(1）使用專門的故障診斷儀（如Tech2）清除。它還可以清除原有的凍結(jié)框和失效記錄數(shù)據(jù)。（2）卸掉ECU的總保險(xiǎn)絲或斷開(kāi)蓄電池接線，使EC斷電，則所有的故障信息均會(huì)消除。（3）如果產(chǎn)生故障信息的故障已被排除，診斷系統(tǒng)將重新對(duì)暖機(jī)過(guò)程計(jì)數(shù)。一旦暖機(jī)次數(shù)達(dá)到40次（依系統(tǒng)而定）尚未診斷到故障，則ECU自動(dòng)將原故障信息清除。本章小結(jié)本章介紹了電控汽油機(jī)排氣凈化與排放控制主要內(nèi)容，控制系統(tǒng)組成部件的一般構(gòu)造、作用及原理，電控系統(tǒng)的控制過(guò)程；怠速控制的基本方式，主要控制裝置的一般構(gòu)造及工作原理，怠速控制的基本內(nèi)容；進(jìn)氣控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及控制方法；故障自診斷