汽油机辅助控制系统优秀PPT.ppt
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1、汽油机辅助控制系统你现在浏览的是第一页,共115页一、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月你现在浏览的是第二页,共115页一、怠速控制系统的功能与组成一、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
2、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、和执行元件三部分组成。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月你现在浏览的是第三页,共115页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、
3、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速怠速控制也就是对怠速工况下的进气量进行控制。工况下的进气量进行控制。控制基本类型有节气门直动控制基本类型有节气门直动式和旁通空气式。如右图式和旁通空气式。如右图2005年6月你现在浏览的是第四页,共115页 结构如图,主要由直流电动机、减速齿轮机构、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。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
4、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月你现在浏览的是第五页,共115页当直流电动机通电转动时,经减速齿轮机当直流电动机通电转动时,经减速齿轮机构减速增扭后,再由丝杠机构将其旋转运动转构减速增扭后,再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶靠在节气门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,发动机怠速运转时,最小开度限制器上,发动
5、机怠速运转时,ECU根据各传感器的信号,控制直流电动机根据各传感器的信号,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的正反转和转动量,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,实制器的位置,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月你现在浏览的是第六页,共115页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月你现在浏览的是第七页,共115页1.控制阀的结构与工
6、作原理控制阀的结构与工作原理w结结构:步进电动机型怠速构:步进电动机型怠速控制阀的结构结构如图控制阀的结构结构如图所示,步进电机主要由转所示,步进电机主要由转子和定子组成,丝杠机构子和定子组成,丝杠机构将步进电机的旋转运动转将步进电机的旋转运动转变为直线运动,使阀心作变为直线运动,使阀心作轴向移动轴向移动,改变阀心与阀座改变阀心与阀座之间的间隙。安装在节气之间的间隙。安装在节气门上。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铁磁极的转子和两个定子铁心组成心组成。)1、控制阀、控制阀 2、前轴
7、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月你现在浏览的是第八页,共115页工工 作作 原原 理理w步进电动机的工作原理工作原理如图,步进电动机的工作原理工作原理如图,当当ECU控制使步进电机的线圈按控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时,定子磁场瞬时针顺序依次搭铁时,定子磁场瞬时针转动,由于与转子磁场间的相互作转动,由于与转子磁场间的相互作用,使转子随定子磁场同步转动。用,使转子随定子磁场同步转动。同理,步进电动机的线圈按相反的同理,
8、步进电动机的线圈按相反的顺序通电时,转子则随定子磁场同顺序通电时,转子则随定子磁场同步反转。定子有步反转。定子有32个爪级,步进电动个爪级,步进电动机每转一步为机每转一步为1/32圈,工作范围为圈,工作范围为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月你现在浏览的是第九页,共115页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)如图所示。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制阀的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的B1和和B2端子、端子、ECU的的B
9、和和B1端子,端子,B1端子向步进电动机的端子向步进电动机的1、3相两个线圈供相两个线圈供电,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个线圈的分别通过端子个线圈的分别通过端子S1、S2、S3和和S4与与ECU端子端子ISC1、ISC2、ISC3和和ISC4相连,相连,ECU控制各线圈的搭铁控制各线圈的搭铁回路,以控制怠速控制阀的工作。回路,以控制怠速控制阀的工作。2005年6月你现在浏览的是第十页,共115页 (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
10、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听到内内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的部发出的“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B1和和B2端子,负极按顺序端子,负极按顺序依次接通依次接通S1S2S3S4端子时,随步进电动机的旋转,控制阀应向外伸端子时,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出,如图;若
11、负极按反方向接通S4S3S2S1端子,则控制阀应向内缩端子,则控制阀应向内缩回。回。2.控制阀的检修控制阀的检修下一页2005年6月你现在浏览的是第十一页,共115页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月你现在浏览的是第十二页,共115页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月你现在浏览的是第十三页,共115页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
12、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月你现在浏览的是第十四页,共115页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左图,结构如左图,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
13、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、永久磁铁、永久磁铁 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月你现在浏览的是第十五页,共115页 ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时,控制阀的开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(占空比)来实现的。度是通过控制两个线圈的平均通电时间(占空比)来实现的。工作原理工作原理2005年6月你现在浏览的是第十六页,共115页 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速包括起动控制、暖机
14、控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。预测控制和学习控制。2.控制内容控制内容2005年6月你现在浏览的是第十七页,共115页 (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)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动机维持怠速运转,用专用短接线接故障诊断座上的TE1与与E1端子,端子,发动机转速应保持在发动机转速应保持在
15、10001200r/min,5s后转速下降约为后转速下降约为200 r/min。(3)拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器,在控制阀侧分别测量)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(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月你现在浏览的是第十八页,共115页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月你现在浏览的是第十九
16、页,共115页1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理w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。w工作原理:控制阀的开度工作原理:控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大取决于线圈产生的电磁力大小,与旋转阀型怠速控制阀小,与旋转阀型怠速控制阀相同,相同,ECU是通过控制输是通过控制输入线圈脉冲信号的占空比入线圈脉冲信号的占空比来控制电场强度,以调节来控制电场强度,以调节控制阀的开度,从而实现控制阀的开度,从而实现怠速空气量的控制。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月你现在
17、浏览的是第二十页,共115页 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控包括起动控制、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,为此需要快怠速控制辅助制和学习控制。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。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石蜡感温器石蜡感温器3控控制阀制阀4、5弹簧弹簧2005年6月你现在浏览的是第二十一页,共115页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
18、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;拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器,在控制阀侧分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月你现在浏览的是第二十二页,共115页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.控制阀的检测控制阀的检测 六、开关型怠速控制阀六、开关型怠速控制阀2005年6月你现在浏览的是第二十三页,共115页1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理w结构主要由线圈和控结构主要由线圈和控制阀组成。如左图所
19、制阀组成。如左图所示。示。w工作原理与占空比电磁工作原理与占空比电磁阀相同,不同的是开关阀相同,不同的是开关型怠速控制阀工作时,型怠速控制阀工作时,ECU只对阀内线圈通只对阀内线圈通电和断电两种状态控电和断电两种状态控制。制。开关型怠速控制阀开关型怠速控制阀1一线圈一线圈2一控制阀一控制阀2005年6月你现在浏览的是第二十四页,共115页 只进行通、断电的控制。由于旁通气量少,为此需要快怠速只进行通、断电的控制。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。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2005年6月你现在浏览的是第二十五页,共11
20、5页3.控制阀的检测控制阀的检测开关型怠速控制阀的检修与占空比控制电磁阀型怠速开关型怠速控制阀的检修与占空比控制电磁阀型怠速控制阀基本相同。控制阀基本相同。2005年6月你现在浏览的是第二十六页,共115页一、一、动力阀控制系统动力阀控制系统二、二、谐波增压控制系统谐波增压控制系统(ACIS)三、三、可变配气相位控制系统可变配气相位控制系统(VTEC)第二节第二节进气控制系统进气控制系统2005年6月你现在浏览的是第二十七页,共115页功用:根据发动机功用:根据发动机不同的负荷,改变进不同的负荷,改变进气流量去改善发动机气流量去改善发动机的动力性能。的动力性能。工作原理如图,受真空工作原理如图
21、,受真空控制的动力阀在进气管上控制的动力阀在进气管上,控制进气管空气通道的,控制进气管空气通道的大小。维修时主要检查真大小。维修时主要检查真空罐、真空气室、和真空空罐、真空气室、和真空管路有无漏气,真空电磁管路有无漏气,真空电磁阀电路有无短路或断路。阀电路有无短路或断路。一、动力阀控制系统一、动力阀控制系统1、真空罐、真空罐 2、真空电磁阀、真空电磁阀 3、ECU 4、膜片真、膜片真空气室空气室 5、动力阀、动力阀2005年6月你现在浏览的是第二十八页,共115页1.压力波的产生及利用压力波的产生及利用2.波长可变的谐波进气增压控制系统波长可变的谐波进气增压控制系统3.谐波进气增压系统工作原理
22、谐波进气增压系统工作原理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二、谐波增压控制系统二、谐波增压控制系统(ACIS)2005年6月你现在浏览的是第二十九页,共115页 1.压力波的产生及利用压力波的产生及利用 当气体高速流向进气门时,如进气门突然关闭,进气门附近当气体高速流向进气门时,如进气门突然关闭,进气门附近气流流动突然停止,但由于惯性,进气管仍在进气,于是将进气气流流动突然停止,但由于惯性,进气管仍在进气,于是将进气门附近气体压缩,压力上升。当气体的惯性过后,被压缩的气体门附近气体压缩,压力上升。当气体的惯性过后,被压缩的气体开始膨胀,向进气气流相反方向流动,压力下降。膨胀气
23、体的波开始膨胀,向进气气流相反方向流动,压力下降。膨胀气体的波传到进气管口时又被反射回来,形成压力波。传到进气管口时又被反射回来,形成压力波。一般而言,进气管长度长时,压力波长大,可使发动一般而言,进气管长度长时,压力波长大,可使发动机中低转速区功率增大;进气管长度短时,压力波波长短,机中低转速区功率增大;进气管长度短时,压力波波长短,可使发动机高速区功率增大。可使发动机高速区功率增大。2005年6月你现在浏览的是第三十页,共115页ECU根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。根据转速信号控制电磁真空通道阀的开闭。低速时,电磁真空孔道阀电路不通,真空通道关闭,真空罐的真空度不能低速时,电磁真空
24、孔道阀电路不通,真空通道关闭,真空罐的真空度不能进入真空气室,受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管进入真空气室,受真空气室控制的进气增压控制阀处于关闭状态。此时进气管长度长,压力波长大,以适应低速区域形成气体动力增压效果。长度长,压力波长大,以适应低速区域形成气体动力增压效果。高速时,高速时,ECU接通电磁真空道阀的电路,真空通道打开,真空罐的真空度接通电磁真空道阀的电路,真空通道打开,真空罐的真空度进入真空气室,吸动膜片,从而将进气增压控制阀打开,由于大容量空气室的进入真空气室,吸动膜片,从而将进气增压控制阀打开,由于大容量空气室的参与,缩短了压力波的传播距离,使发动机在高
25、速区域也得到较好的气体动力参与,缩短了压力波的传播距离,使发动机在高速区域也得到较好的气体动力增压效果。增压效果。维修时检查空气真空电磁阀的电阻为维修时检查空气真空电磁阀的电阻为38.544.5。2.波长可变的谐波进气增压控制系统波长可变的谐波进气增压控制系统2005年6月你现在浏览的是第三十一页,共115页ACIS系统工作原理系统工作原理 1、喷油器、喷油器 2、进气道、进气道 3、空气滤清器、空气滤清器 4、进气室、进气室 5、涡、涡流控制气门流控制气门 6、进气控制阀、进气控制阀 7、节气门、节气门 8、真空驱动器、真空驱动器3.谐波进气增压系统工作原理谐波进气增压系统工作原理2005年
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