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1、第五章第一節(jié)怠 速 控 制第二節(jié)排 放 控 制第三節(jié)進(jìn) 氣 控 制第四節(jié)其他輔助控制裝置 第一節(jié)怠 速 控 制一、怠速控制系統(tǒng)的組成與控制原理二、怠速控制過(guò)程 一、怠速控制系統(tǒng)的組成與控制原理(一)怠速控制系統(tǒng)的組成(二)怠速控制原理(三)怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu) (一)怠速控制系統(tǒng)的組成表5-1怠速控制系統(tǒng)組件和功能 (二)怠速控制原理 圖5-1怠速控制系統(tǒng)的組成1目標(biāo)轉(zhuǎn)速2比較器3控制量計(jì)算4執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)器5執(zhí)行機(jī)構(gòu)6怠速狀態(tài)判別 (三)怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式2.旁通空氣式 1.節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式 圖5-2節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)1節(jié)氣門(mén)操縱臂2執(zhí)行機(jī)構(gòu)3節(jié)氣門(mén)體4噴油器5壓力調(diào)節(jié)器6節(jié)氣門(mén)7防轉(zhuǎn)
2、動(dòng)六角孔8彈簧9直流電動(dòng)機(jī)10減速齒輪111減速齒輪212傳動(dòng)軸13減速齒輪314進(jìn)給絲杠 1.節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式 圖5-3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥1閥座2閥軸3定子4軸承5進(jìn)給絲桿6轉(zhuǎn)子7閥心 2.旁通空氣式(1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式這種怠速控制閥安裝在進(jìn)氣室或節(jié)氣門(mén)閥體上。(2)占空比控制型(ACV)這種類型怠速控制閥的構(gòu)造如圖5-9所示。(3)旋轉(zhuǎn)電磁閥式旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制閥在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，ECU將檢測(cè)到的怠速轉(zhuǎn)速實(shí)際值與儲(chǔ)存的設(shè)定目標(biāo)值相比較，并隨時(shí)校正送至怠速控制閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的怠速運(yùn)行。(4)開(kāi)關(guān)控制型(VSV)這種類型怠速控制閥的構(gòu)造如圖5-13所示。 (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式 圖5-4定子
3、結(jié)構(gòu) (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式 圖5-5定子爪極布置 (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式 圖5-6相線繞組的控制電路 (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式 圖5-7相線控制脈沖 (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式 圖5-8步進(jìn)原理 (2)占空比控制型(ACV) 圖5-9占空比型怠速控制閥a)結(jié)構(gòu)b)示意圖c)與ECU連接1彈簧2磁化線圈3軸4閥5殼體6波紋管7傳感器8進(jìn)氣總管9節(jié)氣門(mén) (2)占空比控制型(ACV) 圖5-10占空比 (3)旋轉(zhuǎn)電磁閥式 圖5-11旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制閥a)結(jié)構(gòu)b)位置圖c)工作原理1閥2雙金屬帶3冷卻水腔4閥體5線圈6永久磁鐵7線圈8軸9旁通口10固定銷11擋塊12桿 (3)旋轉(zhuǎn)電磁閥式 圖5-12旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控
4、制閥電路連接圖a)控制電路b)占空比信號(hào)c)、d)工作原理 (4)開(kāi)關(guān)控制型(VSV) 圖5-13開(kāi)關(guān)控制型1磁化線圈2開(kāi)關(guān)閥 二、怠速控制過(guò)程1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式2.占空比控制型(ACV)3.旋轉(zhuǎn)電磁閥式4.開(kāi)關(guān)控制型(VSV) 1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式(1)起動(dòng)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)(沒(méi)有Ne信號(hào)傳至ECU)時(shí)，怠速控制閥就全開(kāi)(至125級(jí))以改善發(fā)動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)性能。(2)起動(dòng)控制由于怠速控制閥事先設(shè)定，起動(dòng)中通過(guò)怠速控制閥的空氣量是最大可能量。(3)暖機(jī)(快怠速)控制當(dāng)冷卻液溫度升高時(shí)，怠速控制閥從起動(dòng)中閉合的那一點(diǎn)繼續(xù)逐漸閉合。(4)反饋控制怠速觸點(diǎn)接通，車速低于預(yù)定值，冷卻液溫度約為80時(shí)，就進(jìn)
5、行反饋控制。(5)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化估計(jì)控制空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)或空調(diào)器開(kāi)關(guān)接通后，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷也立即改變。(6)電負(fù)荷怠速提高控制由于施加電負(fù)荷時(shí)，交流發(fā)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電能力增 加，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU將打開(kāi)一定級(jí)數(shù)，使在端子“+B”或端子“IGSW”已有電壓降時(shí)，或者在信號(hào)已施加在端子“LP”、端子“DFG”、或端子“ELS”上時(shí)，提高怠速轉(zhuǎn)速。 1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式(7)其他控制除了上述控制外，有些發(fā)動(dòng)機(jī)還有其他控制形式。 1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式 圖5-14步進(jìn)電動(dòng)機(jī)怠速控制閥控制電路 圖5-15起動(dòng)控制 圖5-16暖機(jī)控制 圖5-17反饋控制 2.占空比控制型(ACV)(1)起動(dòng)控制為在曲軸開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)改善起動(dòng)性能，當(dāng)起動(dòng)
6、信號(hào)接通，使占空比怠速控制閥完全打開(kāi)。(2)反饋控制除了起動(dòng)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化估計(jì)控制及恒定占空比控制這些情況，ECU都改變“V-ISC”信號(hào)以保持怠速轉(zhuǎn)速。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化估計(jì)控制空調(diào)器開(kāi)關(guān)或空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，占空比改變。(4)恒定載荷控制當(dāng)?shù)∷儆|點(diǎn)斷開(kāi)或空調(diào)器開(kāi)關(guān)接通時(shí)，ECU使占空比怠速控制閥保持在一固定開(kāi)度。 2.占空比控制型(ACV) 圖5-18占空比怠速控制閥控制電路 3.旋轉(zhuǎn)電磁閥式(1)起動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，怠速控制閥根據(jù)儲(chǔ)存在ECU存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，按照發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況打開(kāi)，這就改善了起動(dòng)性能。(2)暖機(jī)(快怠速)控制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，ECU根據(jù)冷卻液溫度控制快怠速。(3
7、)反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)反饋控制運(yùn)作的所有條件都具備時(shí)，ECU就不斷地將發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速相比較。(4)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化估計(jì)控制空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)、尾燈繼電器或除霧器繼電器或空調(diào)器開(kāi)關(guān)接通后，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷也立刻改變。(5)其他控制除了上述控制外，還有減速緩沖器控制。 3.旋轉(zhuǎn)電磁閥式 圖5-19旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制閥控制電路 4.開(kāi)關(guān)控制型(VSV)1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸正在旋轉(zhuǎn)時(shí)，以及在起動(dòng)后的瞬間。2)當(dāng)?shù)∷儆|點(diǎn)接通，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于一預(yù)定的轉(zhuǎn)速(視空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)而定)時(shí)。3)在怠速觸點(diǎn)接通(自動(dòng)變速器車輛)，從“P”或“N”位換至其他任何位后的幾秒鐘。4)尾燈控制開(kāi)關(guān)接通。
8、5)后窗除霧器開(kāi)關(guān)接通。6)如檢查端子“T”或“TE 1”連接至“E1”，則開(kāi)關(guān)控制型怠速控制閥保持關(guān)斷。 4.開(kāi)關(guān)控制型(VSV) 圖5-20開(kāi)關(guān)控制型怠速控制閥控制電路 第二節(jié)排 放 控 制一、閉環(huán)控制二、廢氣再循環(huán)控制(EGR)三、二次空氣吸入(AS)和二次空氣噴射(AI)四、活性炭罐蒸發(fā)污染控制 一、閉環(huán)控制 圖5-21三元催化轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換效率 二、廢氣再循環(huán)控制(EGR)1.普通電子式廢氣再循環(huán)(EGR)控制2.可變EGR率廢氣再循環(huán)的控制3.閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán) 1.普通電子式廢氣再循環(huán)(EGR)控制 圖5-22普通電子式EGR控制系統(tǒng)1廢氣再循環(huán)電磁閥2節(jié)氣門(mén)開(kāi)關(guān)3廢氣再循環(huán)控
9、制閥4冷卻液溫度傳感器5曲軸轉(zhuǎn)角傳感器6微機(jī)集中控制裝置7起動(dòng)信號(hào) 1.普通電子式廢氣再循環(huán)(EGR)控制表5-2排氣再循環(huán)的控制過(guò)程 2.可變EGR率廢氣再循環(huán)的控制 圖5-23可變EGR率廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng) 3.閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán) 圖5-24閉環(huán)控制式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)框圖 三、二次空氣吸入(AS)和二次空氣噴射(AI)1.二次空氣吸入(AS)2.二次空氣噴射(AI) 1.二次空氣吸入(AS)(1)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)(2)在減速時(shí) 1.二次空氣吸入(AS) 圖5-25二次空氣噴射控制系統(tǒng) (1)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)1)冷卻液溫度低于35。2)EFI功率加濃不運(yùn)作。3)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于預(yù)定值。 (2)在減
10、速時(shí)1)冷卻液溫度高于35。2)節(jié)氣門(mén)位置傳感器IDL觸點(diǎn)閉合(加速踏板完全松開(kāi))。3)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在約10003000r/min之間。 2.二次空氣噴射(AI)二次空氣噴射方法使用空氣泵，迫使空氣進(jìn)入排氣支管(空氣泵通常用V帶驅(qū)動(dòng))。這個(gè)方法能提供重新燃燒所需要的足夠的空氣。但是驅(qū)動(dòng)空氣泵便消耗了一部分發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。由于電子控制汽油噴射、三元催化凈化器及其他這類設(shè)備研制成功，這個(gè)方法目前已經(jīng)很少采用。 四、活性炭罐蒸發(fā)污染控制 圖5-26活性炭罐蒸發(fā)污染控制裝置圖 第三節(jié)進(jìn) 氣 控 制一、進(jìn)氣渦流控制二、進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)(ACIS) 一、進(jìn)氣渦流控制 圖5-27渦流控制閥系統(tǒng) 一、進(jìn)氣
11、渦流控制 圖5-28渦流控制閥安裝位置圖 二、進(jìn)氣慣性增壓控制系統(tǒng)(ACIS)1.波長(zhǎng)可變的諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng)2. T-VIS(豐田可變進(jìn)氣系統(tǒng)) 1.波長(zhǎng)可變的諧波增壓進(jìn)氣控制系統(tǒng) 圖5-29諧波增壓進(jìn)氣控制工作原理圖a)、b)總布置圖c)打開(kāi)VSV(進(jìn)氣增壓閥關(guān)閉)d)關(guān)閉VSV(進(jìn)氣增壓閥打開(kāi)) 2. T-VIS(豐田可變進(jìn)氣系統(tǒng)) 圖5-30豐田雙氣道可變進(jìn)氣系統(tǒng)原理圖a)低轉(zhuǎn)速時(shí)b)高轉(zhuǎn)速時(shí) 2. T-VIS(豐田可變進(jìn)氣系統(tǒng)) 圖5-31豐田可變進(jìn)氣控制系統(tǒng)原理圖a)中低速工作時(shí)b)高轉(zhuǎn)速工作時(shí) 第四節(jié)其他輔助控制裝置一、正時(shí)控制二、斷缸控制 一、正時(shí)控制1.豐田VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī)2.本田VTEC發(fā)動(dòng)機(jī) 1.豐田VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī) 圖5-32葉片式VVT-i控制器1彈簧2閥3柱塞4線圈 1.豐田VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī) 圖5-33螺旋槽式VVT-i控制器1進(jìn)氣凸輪2VVT外殼3正時(shí)皮帶輪4活塞5內(nèi)齒輪6外齒輪7排氣凸輪 2.本田VTEC發(fā)動(dòng)機(jī) 圖5-34VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸示意圖a)低速時(shí)b)高速時(shí) 二、斷缸控制 圖5-35斷缸控制方案a)部分負(fù)荷b)全負(fù)荷1空氣2汽油3廢氣4接通點(diǎn)火的氣缸
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