怠速及排放控制系统.ppt

第十一章 怠速控制系统  Idle Speed Control System 本章主要内容： 怠速控制系统的作用 怠速控制系统的结构与原理 怠速控制器 怠速控制阀 1、怠速控制系统的功能与组成 功能：用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程；自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转；根据发动机的状态自动调整怠速。 组成：传感器、ECU、和执行元件 怠速控制系统控制内容 怠速稳定控制 高怠速运行控制 发动机负荷高怠速控制 转速变化预见性高怠速控制 其他怠速控制 初始值的设定 起动时怠速控制 碳罐电磁阀工作时怠速控制 怠速偏离修正 怠速稳定控制 ECU将接受到的转速信号与确定的目标转速进行比较，其差值超过一定值时，ECU通过步进电机控制怠速控制阀以调节空气进气量。又称为反馈控制。 暖机时，ECU根据水温的高低控制怠速控制阀的开度。随着水温上升，怠速控制阀开度逐渐减小。 高怠速控制 在怠速时，出现以下情况，ECU控制步进电机将怠速提升。 开空调； 转方向盘（带动力转向的车）； 电器负荷增大（如开大灯，风窗加热器等）； 挂前进档（自动变速器汽车）。 其他控制 起动初始位置的设定：关闭点火开关发动机熄火后，电子控制单元ECU的M-REL端子向主继电器延续供电2～3s，ECU控制步进电机ISCV全部打开，以利于下次起动。 起动控制：起动时，ISCV全开，起动顺利。起动后，ECU根据水温的高低控制步进电机，调节控制阀的开度。 自学习控制：由于磨损等原因，怠速控制阀的位置相同时，其实际的怠速转速和设定的目标转速略有不同，此时ECU利用反馈控制使怠速转速回到目标转速，同时将此时的步进电机步数存入ROM中（ECU中有一小电路不断电），以便在以后的怠速控制过程中使用。 怠速控制方法 怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。 控制怠速进气量的方法： 节气门直动式和旁通空气式 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。 旁通空气式通过执行元件控制怠速旁通气道的空气量来控制怠速进气量。 2、节气门直动式怠速控制器 2、节气门直动式怠速控制器 组成：直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等 大众车节气门直动式怠速控制器 3、步进电机型怠速控制阀 3、步进电机型怠速控制阀 ECU控制S1通电，转子顺时针转动90度；ECU继续给S2通电，转子再顺时针转动90度；依此类推。当ECU按照S4、S3、S2、S1的顺序通电时，转子逆时针转动。 线圈通电一次，转子转动一次的角度称为步进角。 丰田车步进电机型怠速控制阀 实际的步进电机不只4个定子，而是有很多。 下图中的步进电机转子每转一步一般为1/32圈。步进电机的工作范围为0～125个步进级。 步进电机型怠速控制阀电路 4、旋转电磁阀型怠速控制阀 旋转电磁阀型怠速控制阀结构 旋转电磁阀型怠速控制阀工作原理 旋转电磁阀型怠速控制阀电路 5、开度电磁阀型怠速控制阀 6、开关型怠速控制阀 第十二章 排放控制系统 主要内容： 汽车排放污染物及其控制 燃油蒸发控制系统 废气再循环控制系统 三元催化转化 二次空气供给系统 12.1 概 述 二、汽车排放控制系统 机内净化 废气再循环系统（EGR） 空燃比反馈控制系统 机外净化 三元催化转换器（TWC） 二次空气供给系统 热空气供给系统 污染源封闭循环净化 汽油蒸汽排放控制系统（EVAP） 曲轴箱强制通风系统（PCV） 12.2 废气再循环(EGR)控制系统 NOX是空气中的氮气与氧气在高温、高压条件下形成的，发动机排出的NOX量主要与气缸内的最高温度有关，气缸内最高温度越高，排出的NOX量越多。 EGR控制系统的功能：将适量的废气引入气缸内参加燃烧，从而降低气缸内的最高温度，以减少NOX的排放量。为了保证发动机正常工作和性能不受过多影响，必须根据发动机工况的变化，控制废气再循环量。 EGR率＝EGR量／（吸入空气量＋EGR量）×100％ 类型：开环控制EGR系统和闭环控制EGR系统。 EGR工作范围 通常将EGR率控制在10%～20%范围内较合适。 怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR。 只有热态下进行EGR。发动机温度低时，NOx排放浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进EGR。 大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，此时混合气较浓，NOx排放生成物较少，可　　　不进行EGR或减少EGR率。 电控EGR系统原理 日产EGR系统 机械控制式EGR ECU控制的开环控制EGR系统 组成：EGR阀、EGR电磁阀等 ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制EGR电磁阀的通电或断电。 ECU控制的开环控制EGR系统工作过程 闭环控制EGR系统 检测实际的EGR率或E