第四章_汽油机辅助控制系统.ppt
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1、汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课第一节第一节第一节第一节 怠速控制系统怠速控制系统怠速控制系统怠速控制系统第二节第二节第二节第二节 进气控制系统进气控制系统进气控制系统进气控制系统第三节第三节第三节第三节 增压控制系统增压控制系统增压控制系统增压控制系统第四节第四节第四节第四节 排放控制系统排放控制系统排放控制系统排放控制系统第五节第五节第五节第五节 巡航控制及电控节气门系统巡航控制及电控节气门系统巡航控制及电控节气门系统巡航控制及电控
2、节气门系统第六节第六节第六节第六节 冷却风扇及发电机控制系统冷却风扇及发电机控制系统冷却风扇及发电机控制系统冷却风扇及发电机控制系统第七节第七节第七节第七节 故障自诊断系统故障自诊断系统故障自诊断系统故障自诊断系统第八节第八节第八节第八节 失效保护系统失效保护系统失效保护系统失效保护系统第九节第九节第九节第九节 应急备用系统应急备用系统应急备用系统应急备用系统第四章第四章汽油机辅助控制系统汽油机辅助控制系统2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精
3、品课精品课精品课一、一、怠速控制系统的功能与组成怠速控制系统的功能与组成二、二、节气门直动式怠速控制器节气门直动式怠速控制器三、三、步进电动机型怠速控制阀步进电动机型怠速控制阀四、四、旋转电磁阀型怠速控制阀旋转电磁阀型怠速控制阀五、五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀占空比控制电磁阀型怠速控制阀六、六、开关型怠速控制阀开关型怠速控制阀第一节第一节怠速控制系统怠速控制系统2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课一、一、怠速控制系统的功能
4、与组成怠速控制系统的功能与组成1.怠速控制系统的功能:怠速控制系统的功能:用高怠速实现发动机起动后用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程;自动维持发动的快速暖机过程;自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。机怠速在目标转速下稳定运转。2.怠速控制系统的组成:怠速控制系统的组成:如图,主要由传感器、如图,主要由传感器、ECU、和执行元件三部分组成。和执行元件三部分组成。1、冷却液温度信号、冷却液温度信号 2、A/C开关信号开关信号3、空挡位、空挡位置开关信号置开关信号 4、转速信号、转速信号5、节气门位置信号、节气门位置信号 6、车速信号、车速信号7、执行元件、执行元件下一页2005年6月汽车发
5、动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1、节气门、节气门 2、进气管、进气管 3、节气门操纵臂、节气门操纵臂 4、执行元件、执行元件5、怠速空气道、怠速空气道 A)节气门直动式节气门直动式 b)旁通空气式旁通空气式3.怠速控制的方法怠速控制的方法怠速控制也就是对怠怠速控制也就是对怠速工况下的进气量进行控速工况下的进气量进行控制。控制基本类型有节气制。控制基本类型有节气门直动式和旁通空气式。门直动式和旁通空气式。如右图如右图2005年6月汽车发动机汽
6、车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课 结构结构如图如图,主要由直流电动机、减速齿轮机构、,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。丝杠机构和传动轴等组成。二、节气门直动式怠速控制器二、节气门直动式怠速控制器)外形图)外形图 )结构图)结构图 1、节气门操纵臂、节气门操纵臂 2、怠速控制器、怠速控制器 3、节气门体、节气门体 4、喷油器、喷油器5、燃油压力调节器、燃油压力调节器 6、节气门、节气门 7、防转六角孔、防转六角孔 8、弹簧、弹
7、簧9、直流电动机、直流电动机 10、11、13、齿轮、齿轮 12、传动轴、传动轴 14、丝杠、丝杠下一页2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课当直流电动机通电转动时,经减速当直流电动机通电转动时,经减速齿轮机构减速增扭后,再由丝杠机构将齿轮机构减速增扭后,再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。其旋转运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上,传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上,发动机怠速运转时,发动
8、机怠速运转时,ECU根据各传感器根据各传感器的信号,控制直流电动机的正反转和转的信号,控制直流电动机的正反转和转动量,以改变节气门最小开度限制器的动量,以改变节气门最小开度限制器的位置,从而控制节气门的最小开度,实位置,从而控制节气门的最小开度,实现对怠速进气量进行控制的目的。现对怠速进气量进行控制的目的。原理:原理:2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1.控制阀的控制阀的结构结构与与工作原理工作原理 2.控制阀的检修控制阀的
9、检修3.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 三、步进电动机型怠速控制阀三、步进电动机型怠速控制阀2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1.控制阀的控制阀的结构结构与与工作原理工作原理w结结构:步进电动机型怠构:步进电动机型怠速控制阀的结构结构如速控制阀的结构结构如图所示,步进电机主图所示,步进电机主要由转子和定子组成,要由转子和定子组成,丝杠机构将步进电机的丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为直线运旋转运动转变为直线运动,使阀心作轴
10、向移动动,使阀心作轴向移动,改变阀心与阀座之间的改变阀心与阀座之间的间隙。安装在节气门上。间隙。安装在节气门上。w步进电动机的结构如图步进电动机的结构如图所示,主要由用永久所示,主要由用永久磁铁制成有磁铁制成有16个(个(8对)对)磁极的转子和两个定子磁极的转子和两个定子铁心组成铁心组成。)1、控制阀、控制阀 2、前轴爪、前轴爪 3、后轴承、后轴承4、密封圈、密封圈 5、丝杠机构、丝杠机构 7、定子、定子6、线束连接器、线束连接器 8、转子、转子)1、2线线 圈圈 3爪爪 极极 46定子定子5转子转子2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽
11、油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课工工 作作 原原 理理w步进电动机的工作原理工作原理步进电动机的工作原理工作原理如图,当如图,当ECU控制使步进电机的控制使步进电机的线圈按线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时,顺序依次搭铁时,定子磁场瞬时针转动,由于与转定子磁场瞬时针转动,由于与转子磁场间的相互作用,使转子随子磁场间的相互作用,使转子随定子磁场同步转动。同理,步进定子磁场同步转动。同理,步进电动机的线圈按相反的顺序通电电动机的线圈按相反的顺序通电时,转子则随定子磁场同步反转。时,转子则随定子磁场同步反转。定子有定子有
12、32个爪级,步进电动机每个爪级,步进电动机每转一步为转一步为1/32圈,工作范围圈,工作范围为为0125个步进级。个步进级。a)输入脉冲输入脉冲 b)工作过程工作过程下一页2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课步进电动机型怠速控制阀电路(日本丰田皇冠步进电动机型怠速控制阀电路(日本丰田皇冠3.0轿车)如图轿车)如图所示。主继电器触点闭合后,蓄电池电源经主继电器到达怠速控所示。主继电器触点闭合后,蓄电池电源经主继电器到达怠速控制阀
13、的制阀的B1和和B2端子、端子、ECU的的B和和B1端子,端子,B1端子向步进电动端子向步进电动机的机的1、3相两个线圈供电,相两个线圈供电,B2端子向端子向2、4相两个线圈供电。相两个线圈供电。4个线个线圈的分别通过端子圈的分别通过端子S1、S2、S3和和S4与与ECU端子端子ISC1、ISC2、ISC3和和ISC4相连,相连,ECU控制各线圈的搭铁回路,以控制怠速控制阀的控制各线圈的搭铁回路,以控制怠速控制阀的工作。工作。2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机
14、辅助控制系统精品课精品课精品课精品课 (1)拆下控制阀线束连接器,点火开关置)拆下控制阀线束连接器,点火开关置“ON”,不起动不起动发动机,分别检测发动机,分别检测B1和和B2与搭铁间的电压,为蓄电池电压;与搭铁间的电压,为蓄电池电压;(2)发动发动机后在熄火。)发动发动机后在熄火。23s内在怠速控制阀附近应能内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的听到内部发出的“嗡嗡嗡嗡”响声;响声;(3)拆下控制阀线束连接器,测量)拆下控制阀线束连接器,测量B1与与S1和和S3、B2与与S2和和S4之间的电阻,应为之间的电阻,应为1030。(4)拆下怠速电磁阀,将蓄电池正极接至拆下怠速电磁阀,将蓄电池正极接至
15、B1和和B2端子,负端子,负极按顺序依次接通极按顺序依次接通S1S2S3S4端子时,随步进电动机的旋端子时,随步进电动机的旋转,控制阀应向外伸出,转,控制阀应向外伸出,如图如图;若负极按反方向接通;若负极按反方向接通S4S3S2S1端子,则控制阀应向内缩回。端子,则控制阀应向内缩回。2.控制阀的检修控制阀的检修下一页2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课a)接蓄电池正极接蓄电池正极 b)接蓄电池负极接蓄电池负极2005年6月汽车
16、发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课起动初始位置的设定起动初始位置的设定 起动控制起动控制暖机控制暖机控制怠速稳定控制怠速稳定控制怠速预测控制怠速预测控制电器负荷增多时的怠速控制电器负荷增多时的怠速控制学习控制学习控制3.控制阀的控制内容控制阀的控制内容2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课
17、精品课精品课1.控制阀的控制阀的结构结构与与工作原理工作原理2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容3.控制阀的检修控制阀的检修 四、旋转电磁阀型怠速控制阀四、旋转电磁阀型怠速控制阀2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1.控制阀的控制阀的结构结构与与工作原理工作原理结构结构如左图如左图,ECU控制两个线控制两个线圈的通电或断开,圈的通电或断开,改变两个线圈产改变两个线圈产生的磁场,两线生的磁场,两线圈产生的磁场与圈产生的磁场与永久
18、磁铁形成的永久磁铁形成的磁场相互作用,磁场相互作用,可改变控制阀的可改变控制阀的位置,从而调节位置,从而调节怠速空气口的开怠速空气口的开度,以实现怠速度,以实现怠速控制。控制。结构图位置涂原理图结构图位置涂原理图1、控制阀、控制阀 2、双金属片、双金属片 3、冷却液腔、冷却液腔 4、阀体、阀体 5、7、线圈、线圈6、永久磁、永久磁铁铁 8、阀轴、阀轴 9、怠速空气口、怠速空气口 10、固定销、固定销 11、挡块、挡块12、阀轴限位杆、阀轴限位杆2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控
19、制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课 ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时,控制控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时,控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间(占空阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间(占空比)来实现的。比)来实现的。工作原理工作原理2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。速预测控制和学习
20、控制。2.控制内容控制内容2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课 (1)拆下控制阀线束连接器,点火开关置)拆下控制阀线束连接器,点火开关置“ON”,不起动发不起动发动机,分别检测电源端子与搭铁间的电压,为蓄电池电压;动机,分别检测电源端子与搭铁间的电压,为蓄电池电压;(2)发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时,使)发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时,使发动机维持怠速运转,用专用短接线接故障诊断座上的发动机维持怠
21、速运转,用专用短接线接故障诊断座上的TE1与与E1端子,发动机转速应保持在端子,发动机转速应保持在10001200r/min,5s后转速下降约后转速下降约为为200 r/min。(3)拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器,在控制阀侧分拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器,在控制阀侧分别测量中间端子(别测量中间端子(B)与两侧端子(与两侧端子(ISC1和和ISC2)的电阻应为的电阻应为18.8 22.8。3.控制阀的检修控制阀的检修2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机
22、辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 3.控制阀的检修控制阀的检修 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理结构如图,主要由控制阀、结构如图,主要由控制阀、阀杆、线圈和弹簧等组成。阀杆、线圈和弹簧等组成。工作原理:控制阀的开工作原理:控制
23、阀的开度取决于线圈产生的电磁度取决于线圈产生的电磁力大小,与旋转阀型怠速力大小,与旋转阀型怠速控制阀相同,控制阀相同,ECU是通是通过控制输入线圈脉冲信号过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制电场强度,的占空比来控制电场强度,以调节控制阀的开度,从以调节控制阀的开度,从而实现怠速空气量的控制。而实现怠速空气量的控制。1、5 弹簧弹簧 2、线圈、线圈 3、阀杆、阀杆 4、控制阀、控制阀2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课 包括起动
24、控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。由于旁通气量少,为此需要快预测控制和学习控制。由于旁通气量少,为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容快怠速控制阀快怠速控制阀1冷却水腔冷却水腔2石蜡感温石蜡感温器器3控制阀控制阀4、5弹簧弹簧2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课拆下控制阀线束连接
25、器,点火开关置拆下控制阀线束连接器,点火开关置“ON”,不不起动发动机,分别检测电源端子与搭铁间的电压,起动发动机,分别检测电源端子与搭铁间的电压,为蓄电池电压;为蓄电池电压;拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器,在控制拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器,在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应为阀侧分别测量两端子之间电阻应为1015。3.控制阀的检修控制阀的检修2005年6月汽车发动机汽车发动机汽车发动机汽车发动机电控技术电控技术电控技术电控技术第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统第四章汽油机辅助控制系统精品课精品课精品课精品课1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结
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