汽车发动机电控技术课件——汽油机辅助控制系统

图4-5 大众车节气门直动式怠速控制器电路图
发动机辅助控制系统
活动一 怠速控制系统
1、步进电机型怠速控 制阀
（1）步进电机式怠速 控制机构的结构和工作原理。
步进电机与怠速控制 阀做成一体，装在进气总管 内，其结构如图4-6所示。电 机可顺时针或逆时针旋转， 使阀沿轴向移动，改变阀与 阀座之间的间隙，调节流过 节气门旁通通道的空气量。 该种怠速控制阀还可用来控 制发动机的快怠速，而不需 要辅助空气阀。
怠速阀的驱动，是通过永久磁铁和通电线圈磁场的相互作用来完成。对 旋转电磁阀中两个线圈A和B，加以高低互为相反的占空比信号(图4-10)，它们 与永久磁铁相互作用的结果将使电枢上同时受到两个方向相反的作用力，形成 的力矩使电枢旋转，从而带动阀片旋转。
由于永久磁铁磁场分布不均匀，当电枢转过一定角度之后，这两个力的 大小逐步趋于相等，从而使力矩等于零，电枢停止转动，阀片的位置也固定下 来。阀片的转角限制在900以内，转角的大小由控制信号的占空比决定，变化 范围为18％～82％。当占空比为50％时，阀片不动，怠速阀处于全关位置。 占空比是指脉冲信号的通电时间与通电周期的比值。
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活动一 怠速控制系统
图4-1 发动机怠速控制系统
发动机辅助控制系统
活动一 怠速控制系统
3、分类 目前使用的怠速控制装置，按控制原理可分为节气门直动控制式和旁 通空气控制式两类。

图4-2 节气门直动式
图4-3 旁通空气式
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活动一 怠速控制系统
二、节气门直动控制机构 节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。 由ECU控制直流电动机的正反转和转动量。直流电动机驱动减速齿轮并通过螺 旋传动将转动量转变成直线移动，从而控制节气门开度的大小，达到控制怠速 进气量和怠速转速的目的。 它由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等这种控制形式的 优点是结构简单、工作稳定性好，缺点是采用了齿轮减速机构后执行速度慢、 动态响应性差。

次级故障：涉及发动机控制单元（ECU）和次级电路的故障，如火花塞、高压线等 。
故障分类与原因分析
01
原因分析
02
03
04
环境因素பைடு நூலகம்如温度、湿度、灰 尘等对电气元件和电路的性能
产生影响，导致故障。
使用因素：如驾驶习惯、燃油 品质、机油品质等对发动机的 工作状态产生影响，导致故障
。
维修因素：如维修不当、使用 不兼容零件等，导致故障。
功率晶体管
作为执行器，控制点火线 圈的通电和断电，产生高 压电。
点火线圈
将低压电转化为高压电， 用于点燃混合气。
连接线路与部件
01
02
信号线
连接传感器和控制器，传输信 号。
电源线
为控制器和执行器提供电能。
03
屏蔽线
防止电磁干扰。
04
插接器
保证各部件之间的可靠连接。
CHAPTER 03
汽油机电控点火系统软件设 计
应用领域与发展方向
汽车工业
应用于汽车工业中，提高汽车的 性能和燃油经济性。
航空航天
应用于航空航天领域，提高航空 器的安全性和效率。
军事领域
应用于军事领域，提高武器系统 的精准度和威力。
对未来发展的展望和思考
技术创新
继续研究和开发新技术，提高点火系统的性能和 可靠性。
政策支持
希望政府能够给予更多的政策支持，推动技术创 新和应用。
评价方法
通过实验测试，采集数据，分析 各项指标对发动机性能的影响， 确定最优的点火提前角和点火线 圈电流。
优化策略与方法
优化策略
根据实验结果，采用多目标优化方法，以点 火提前角、点火线圈电流、火花塞跳火能量 等为优化变量，以发动机输出功率、燃油消 耗量、排放性能等为约束条件，进行优化。

三、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统
1、TWC的功能 三元催化转换器安装在排气管中部，其功能是利用转换器中的
第十一章 发动机辅助控制系统
第一节 怠速控制系统
1、怠速控制系统组成 怠速控制系统的组成如图11-1所示，由各种传感器、信号控
制开关、电子控制器、怠速控制阀和节气门旁通空气道等组成。
第十一章 发动机辅助控制系统
第一节 怠速控制系统
2、怠速控制的实质 怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和电器负荷变化控
第十一章 发动机辅助控制系统
第四节 排放控制系统
一、汽油蒸气排放（EVAP）控制系统 1、EVAP控制系统的功能
EVAP控制系统的功能：收集汽油箱和浮子室（化油器式 汽油机）内蒸发的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入气缸参加燃烧 ，从而防止汽油蒸气直接排入大气而造成污染。同时，还必须 根据发动机工况，控制导入气缸参加燃烧的汽油蒸汽量。
在使用中， 本田车系若有故障码21，说明VTEC电磁阀或其电路 有故障。
第十一章 发动机辅助控制系统
第三节 增压控制系统
增压控制系统的功能是：根据发动机进气压力的大小，控制 增压装置的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经 济性的目的。
增压装置可分为废气涡轮增压和动力增压两种类型；目前多采用 废气涡轮增压。
第十一章 发动机辅助控制系统
第一节 怠速控制系统
5、控制阀的检修 （2）旋转电磁阀型怠速控制阀的检修 旋转电磁阀型怠速控制阀电路（日本丰田PREVIA轿车） 如图11-6所示。
第十一章 发动机辅助控制系统
第一节 怠速控制系统
5、控制阀的检修 （3）占空比控制电磁阀型怠速控制阀的检修 点空比控制电磁阀型怠速控制阀电路（日本本田轿车） 如图11-7所示，

4.2.1动力阀控制系统
1、真空罐 2、真空电磁阀 3、ECU 4、膜片真空气室 5、动力阀
➢ 功用：根据发动机 不同的负荷，改变进 气流量去改善发动机 的动力性能。
➢ 工作原理如图，受 真空控制的动力阀在 进气管上，控制进气 管空气通道的大小。 维修时主要检查真空 罐、真空气室、和真 空管路有无漏气，真 空电磁阀电路有无短 路或断路。
3.谐波进气增压系统工作原理

ACIS系统工作原理 1、喷油器 2、进气道 3、空气滤清器 5、涡流控制气门 6、进气控制阀 7、节气门
4、进气室 8、真空驱动器
4.谐波进气增压系统控制原理
谐波进气增压系统控制原理
4.2.3可变配气相位控制系统（VTEC）
1. VTEC机构的组成 2. VTEC机构的工作原理 3. VTEC系统电路 4. VTEC系统的检修
（4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负 极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子时，随步进电动机的旋 转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4—S3— S2—S1端子，则控制阀应向内缩回。
下一页
a）接蓄电池正极
b）接蓄电池负极
3.控制阀的控制内容
➢起动初始位置的设定 ➢起动控制 ➢暖机控制 ➢怠速稳定控制 ➢怠速预测控制 ➢电器负荷增多时的怠速控制 ➢学习控制
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3.怠速控制的方法
怠速控制也就是对怠 速工况下的进气量进行控 制。控制基本类型有节气 门直动式和旁通空气式。 如右图
A）节气门直动式 b）旁通空气式 1、节气门 2、进气管 3、节气门操纵臂 4、执行元件5、怠速空气道
4.1.2节气门直动式怠速控制器
结构如图，主要由直流电动机、减速齿轮机构、 丝杠机构和传动轴等组成。