汽车电子控制技术第6章辅助控制.pptx

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1、汽车电子操作技术汽车电子操作技术第第6章章辅助操作辅助操作6.1 6.1 怠速操作怠速操作（ISC）6.2 6.2 发动机排放污染操作发动机排放污染操作6.3 6.3 进气与增压操作进气与增压操作6.4 6.4 稀薄燃烧操作稀薄燃烧操作6.5 6.5 故障的自诊断系统故障的自诊断系统6.6 6.6 平安保险功能和后备系统平安保险功能和后备系统 怠速工况操作是怠速工况操作是EFI操作系统的一个重要组成局部。操作系统的一个重要组成局部。1.1.怠速操作目的怠速操作目的在保证排放要求且运转稳定的前提下，尽量降低发动在保证排放要求且运转稳定的前提下，尽量降低发动机的最低稳定保持转速，以降低该工况的燃料

2、消耗。机的最低稳定保持转速，以降低该工况的燃料消耗。2.2.怠速工况操作的基本要求怠速工况操作的基本要求1）动力平衡；）动力平衡；2）较低的燃料消耗；）较低的燃料消耗；3）良好的排放特性；）良好的排放特性；4）快速平稳的过渡过程。）快速平稳的过渡过程。6.16.1怠速操作怠速操作（ISC）1）开）开关：怠速开关、空挡位置开关、空调关：怠速开关、空挡位置开关、空调(A/C)开关。开关。2）传感器：冷却水温度、发动机转速、车速传感器。）传感器：冷却水温度、发动机转速、车速传感器。3）ECU：比较电路、怠速状态判别电路、驱动电路。：比较电路、怠速状态判别电路、驱动电路。4）执行机构：步进电机驱动怠速

3、操作阀、）执行机构：步进电机驱动怠速操作阀、电磁操作旋转滑阀。电磁操作旋转滑阀。传传感感器器ECU执执行行机机构构开关信号开关信号驱驱动动电电路路3.3.怠速操作系统组成怠速操作系统组成空气空气滤清器滤清器空气空气流量计流量计节气门体节气门体ECU怠速控制阀怠速控制阀空气阀空气阀节气门节气门发动机怠速运行时，发动机怠速运行时，ECU首先根据怠速开关、车速传感首先根据怠速开关、车速传感器的信号进行工况确认，再结器的信号进行工况确认，再结合水温传感器、空调开关信号合水温传感器、空调开关信号以及动力转向、自动变速机构以及动力转向、自动变速机构的工作状态确定目标转速，将的工作状态确定目标转速，将发动机

4、实际转速与操作目标转发动机实际转速与操作目标转速进行比较，根据比较的差值速进行比较，根据比较的差值确定相应的操作量，发出指令确定相应的操作量，发出指令操作执行机构。操作执行机构。4.4.怠速操作过程与方式怠速操作过程与方式起动后操作起动后操作暖机过程操作暖机过程操作负荷变化操作负荷变化操作减速操作减速操作1 1）操作过程）操作过程2)操作的内容：操作的内容：根据根据ECU发出指令，改变进气系统怠速旁通通道的流发出指令，改变进气系统怠速旁通通道的流通截面，通过操作发动机的进气量，实现怠速操作。怠速通截面，通过操作发动机的进气量，实现怠速操作。怠速时的喷油量操作仍时的喷油量操作仍EFI系统与空气进

5、气量相匹配操作。系统与空气进气量相匹配操作。1 1 节气门旁通操作节气门旁通操作2 2）操作方式）操作方式怠怠速速时时，节节气气门门完完全全关关闭闭，怠怠速速进进气气量量由由怠怠速速操操作作阀操作的旁通空气道提供。阀操作的旁通空气道提供。2 2 节气门调节操作节气门调节操作怠怠速速进进气气量量由由节节气气门门较较小小的的开开度度提提供供，不不设设旁旁通通空空气气道道。节节气气门门在在怠怠速速状状态态的的开开度度大大小小由由发发动动机机ECUECU通通过过怠怠速速电机操作电机操作6.1.16.1.1节气门旁通操作节气门旁通操作怠速操作阀的类型怠速操作阀的类型步进电机型步进电机型旋转电磁阀型旋转电

6、磁阀型占空比操作电磁阀型占空比操作电磁阀型开关操作电磁阀型开关操作电磁阀型通过步进电通过步进电机驱动的怠速操机驱动的怠速操作阀改变进气系作阀改变进气系统怠速旁通通道统怠速旁通通道的流通截面。的流通截面。1.1.步进电机操作步进电机操作步进电机怠速操作阀步进电机怠速操作阀2.步进电机工作原理步进电机工作原理1 1）起动初始位置确定）起动初始位置确定为了改善发动机起动性能，发动机起动时，怠速操作为了改善发动机起动性能，发动机起动时，怠速操作阀预设再全开位置，使得旁通空气量最大，发动机易于起阀预设再全开位置，使得旁通空气量最大，发动机易于起动。动。3.主要操作内容有：主要操作内容有：2 2）起动操作

7、）起动操作发动机起动后怠速转速迅速升高，当转速到达规定临发动机起动后怠速转速迅速升高，当转速到达规定临界值界值(此值由冷却水温度确定此值由冷却水温度确定)后，后，ECU开始根据冷却水温开始根据冷却水温来操作怠速机构阀门的位置。来操作怠速机构阀门的位置。3 3）暖机操作）暖机操作发动机起动后，发动机起动后，ECU依然根据冷却水温来操作怠速机依然根据冷却水温来操作怠速机构阀门的位置。构阀门的位置。4 4）反响操作）反响操作发动机起动后，当怠速开关闭合，车速低于发动机起动后，当怠速开关闭合，车速低于2km/h，空调开关断开时，空调开关断开时，ECU根据发动机实际转速与操作目标转根据发动机实际转速与操

8、作目标转速进行比较，实际转速低于目标转速，速进行比较，实际转速低于目标转速，ECU操作怠速阀门操作怠速阀门开打，反之，减小。开打，反之，减小。5 5）发动机负荷变化预操作）发动机负荷变化预操作发动机负荷变化如空挡起动开关、空调开关接通或断发动机负荷变化如空挡起动开关、空调开关接通或断开，为了防止发动机怠速转速波动或熄火，在发动机转速开，为了防止发动机怠速转速波动或熄火，在发动机转速出现变化前，出现变化前，ECU操作怠速阀门预先开大或减小一个固定操作怠速阀门预先开大或减小一个固定的数值。的数值。6 6）电器负载增多时的怠速操作）电器负载增多时的怠速操作怠速运转时，车辆电器负载增多会影响蓄电池电压

9、降怠速运转时，车辆电器负载增多会影响蓄电池电压降低，为保证向低，为保证向ECU和点火开关提供正常的供电电压，需增和点火开关提供正常的供电电压，需增加旁通空气量，提高发动机怠速转速和功率。加旁通空气量，提高发动机怠速转速和功率。7 7）学习操作）学习操作发动机长期使用后，其性能发生变化，怠速转速会与发动机长期使用后，其性能发生变化，怠速转速会与初始设置的数值略有不同。利用初始设置的数值略有不同。利用ECU反响操作，可使发动反响操作，可使发动机回归到目标值（学习过程）。并将学习的结果存储在存机回归到目标值（学习过程）。并将学习的结果存储在存储器储器ROM中。中。电磁阀操作与步进电机操作其原理大同小

10、异，仅仅是电磁阀操作与步进电机操作其原理大同小异，仅仅是执行机构改为电磁操作旋转滑阀。通过操作旋转滑阀的顺执行机构改为电磁操作旋转滑阀。通过操作旋转滑阀的顺时针或逆时针旋转改变旁通空气量。时针或逆时针旋转改变旁通空气量。2.2.电磁阀操作电磁阀操作主要操作内容仍然主要操作内容仍然包括步进电机操作的内包括步进电机操作的内容。容。电磁操作旋转滑阀电磁操作旋转滑阀的驱动电路与步进电机的驱动电路与步进电机操作驱动电路不同。操作驱动电路不同。6.1.26.1.2节气门调节操作节气门调节操作通过直接操作节气门通过直接操作节气门的开启程度，调节发动机的开启程度，调节发动机的进气量实现怠速操作。的进气量实现怠

11、速操作。怠速执行机构主要由怠速执行机构主要由直流电机、减速齿轮、丝直流电机、减速齿轮、丝杠等部件组成。杠等部件组成。操作方式操作方式怠速执行机构怠速执行机构同同节气门旁通操作。节气门旁通操作。主要操作内容主要操作内容6.26.2发动机排放污染操作发动机排放污染操作废气再循环是发动机工作时将一局部废气引入进气系废气再循环是发动机工作时将一局部废气引入进气系统，与新鲜空气混合后吸入气缸再次进行燃烧的过程。统，与新鲜空气混合后吸入气缸再次进行燃烧的过程。废气再循环程度用废气再循环程度用EGR率表示率表示6.2.16.2.1废气再循环废气再循环(EGR)操作操作目的是降低排气中目的是降低排气中NOx的

12、含量。的含量。1.1.废气再循环废气再循环NOX是在高温富氧的条件下生成的，是在高温富氧的条件下生成的，由于由于废气中含有气中含有大量的大量的CO2，而，而CO2不能燃不能燃烧却汲取大量的却汲取大量的热，少局部废气少局部废气进入气缸参与混合气的燃烧，进入气缸参与混合气的燃烧，使气缸中混合气的燃使气缸中混合气的燃烧温度温度降低，降低，氧的含量减少，氧的含量减少，从而减少了从而减少了NOX的生成量。的生成量。排气再循排气再循环是是净化排气中化排气中NOX的主要方法。的主要方法。当当EGR率到达率到达15时，时，NOx的排放量可减少的排放量可减少60。EGR率增加过多时，发动机动力性下降，且率增加过

13、多时，发动机动力性下降，且HC含量上升。含量上升。2.2.EGR减少减少NOX的机理的机理在新在新鲜的混合气中的混合气中掺入入适量适量废气之后，混合气的气之后，混合气的热值降低，致使降低，致使发动机的有效功率下降。机的有效功率下降。为了作到既能减少了作到既能减少NOx的排放，又能保持的排放，又能保持发动机的机的动力性，必力性，必须根据根据发动机运机运转的工况的工况对再循再循环的的废气量加气量加以操作。以操作。1）NOx的生成量随的生成量随发动机机负荷的增大而增多，因此，荷的增大而增多，因此，再循再循环的的废气量也气量也应随随负荷而增加。荷而增加。2）在暖机期在暖机期间或怠速或怠速时，NOx生成

14、量不多，生成量不多，为了保了保持持发动机运机运转的的稳定性，不定性，不进行行废气再循气再循环。3）在全在全负荷或高荷或高转速下工作速下工作时，为了使了使发动机有足机有足够的的动力性，也不力性，也不进行行废气再循气再循环。3.3.EGR特点特点废气再循环系统废气再循环系统1）操作系统的组成）操作系统的组成：传感器、：传感器、ECU、执行机构、执行机构1.1.一般一般EGR电子操作系统电子操作系统1.起动开关起动开关1传感器传感器4.水温传感器水温传感器2.怠速开关怠速开关执行机构执行机构5.电磁阀电磁阀6.废气再循环操作阀废气再循环操作阀3.曲轴位置传感器曲轴位置传感器53624发动机工作时：发

15、动机工作时：ECU根据点火开关、曲轴位置传感器、水温传感器、根据点火开关、曲轴位置传感器、水温传感器、节气门位置传感器节气门位置传感器(相当于负荷相当于负荷)等信号，处理后确定发动等信号，处理后确定发动机运行工况，并发出指令。机运行工况，并发出指令。操作电磁阀开启或闭合，同时利用进气歧管的真空来操作电磁阀开启或闭合，同时利用进气歧管的真空来操作废气再循环操作废气再循环(EGR)操作阀开启或闭合。排气中的少局部操作阀开启或闭合。排气中的少局部废气经废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。参与燃烧。2）工作原理）工作原理：一般一般EGR电子

16、操作系统的电子操作系统的EGR率是不可调节的。率是不可调节的。工工 况况电磁阀电磁阀ERG阀阀发动机起动时发动机起动时1.节气门位置传感器的怠速触点接通节气门位置传感器的怠速触点接通2.冷却水温低冷却水温低发动机转速发动机转速3.低于低于900r/min；4.高于高于3200r/min假设以上假设以上1.2.3.4.条件任一项出现，条件任一项出现，则实现右边操作。则实现右边操作。ON即：即：电磁阀通电；电磁阀通电；阀门关闭阀门关闭不不起作用起作用除以上工况外除以上工况外OFF阀门开启阀门开启起作用起作用3）废气再循环操作过程）废气再循环操作过程真空直接操作真空直接操作EGR阀阀4）EGR阀阀假

17、设电磁阀门开启，进气管真空度经电磁阀进入假设电磁阀门开启，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀阀真空膜室，膜片拉杆将真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门翻开。反之关闭阀门翻开。反之关闭正背压正背压EGR阀阀ECU通过操作真空电磁阀改变通过操作真空电磁阀改变EGR阀真空膜室的真阀真空膜室的真空度，空度，使使EGR阀的阀门开度改变，从而改变流入进气阀的阀门开度改变，从而改变流入进气歧管的废气，以到达改变歧管的废气，以到达改变EGR率。率。2.2.可变可变EGR率的废气再循环操作系统率的废气再循环操作系统1）EGR阀开度反响操作阀开度反响操作通过通过EGR阀开度传感器检测阀开度传感器检测EGR阀门的开度，以到

18、达阀门的开度，以到达改变改变EGR率。率。2）EGR率反响操作率反响操作通过通过EGR率传感器检测率传感器检测EGR率，以到达改变率，以到达改变EGR率。率。3.3.闭环操作式废气再循环闭环操作式废气再循环6.2.2 6.2.2 活性炭蒸发污染操作活性炭蒸发污染操作汽油箱和化油器浮子室中的汽油随时都在蒸发汽化，汽油箱和化油器浮子室中的汽油随时都在蒸发汽化，假设不加以操作或回收，则当发动机停机时，汽油蒸气将假设不加以操作或回收，则当发动机停机时，汽油蒸气将逸入大气，造成对环境的污染。汽油蒸发操作系统的功用逸入大气，造成对环境的污染。汽油蒸发操作系统的功用便是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发

19、动机工作便是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸燃烧。时再将其送入气缸燃烧。碳罐作用主要是用来吸附邮箱中的燃油蒸汽，防止排碳罐作用主要是用来吸附邮箱中的燃油蒸汽，防止排入到大气中，造成污染，同时利用空气作用，把燃油吸入入到大气中，造成污染，同时利用空气作用，把燃油吸入到发动机中进行燃烧。到发动机中进行燃烧。真空直接操作的汽油蒸发操作系统真空直接操作的汽油蒸发操作系统6.3 6.3 进气与增压操作进气与增压操作发动机进气分为自然进气和增压进气。发动机进气分为自然进气和增压进气。由于由于进气气过程具有程具有间歇性和周期性，致使歇性和周期性，致使进气歧管内气歧管内产生一定幅

20、度的生一定幅度的压力波。此力波。此压力波以声速在力波以声速在进气系气系统内内传播和往复反射。如果利用一定播和往复反射。如果利用一定长度和直径的度和直径的进气歧管气歧管与一定容与一定容积的的谐振室振室组成成谐振振进气系气系统，并使其固有，并使其固有频率与气率与气门的的进气周期气周期调谐，那么在特定的，那么在特定的转速下，就会速下，就会在在进气气门关关闭之前，在之前，在进气歧管内气歧管内产生大幅度的生大幅度的压力波，力波，使使进气歧管的气歧管的压力增高，从而增加力增高，从而增加进气量。气量。这种效种效应称称作作进气波气波动效效应。6.3.1 6.3.1 进气谐振增压操作系统进气谐振增压操作系统(A

21、CIS)(ACIS)谐振振进气系气系统的的优点是没有运点是没有运动件，工作可靠，本件，工作可靠，本钱低。但只能增加特定低。但只能增加特定转速下的速下的进气量和气量和发动机机转矩。矩。如果能改变如果能改变谐振振进气系气系统谐振振频率频率，则能则能增加增加较大范较大范围围转速下的速下的进气量和气量和发动机机转矩。矩。ECU操作操作VSV断电断电关闭，关闭，IACV关闭，脉动关闭，脉动压力波传递长度增大，压力波传递长度增大，形成低速惯性增压效果形成低速惯性增压效果谐振增压操作系统的工作过程谐振增压操作系统的工作过程1.1.发动机中低速时：发动机中低速时：ECU操作操作VSV通电通电翻开，翻开，IAC

22、V翻开，脉动翻开，脉动压力波传递长度缩短，压力波传递长度缩短，形成高速惯性增压效果形成高速惯性增压效果2.2.发动机高速时：发动机高速时：谐振增压操作系统的操作电路及原理谐振增压操作系统的操作电路及原理1.1.进气系统进气系统6.3.2 6.3.2 可变进气操作系统可变进气操作系统本田对这种高性能发动机的解决方法就是采用了一本田对这种高性能发动机的解决方法就是采用了一种叫做种叫做VTEC的技术。的技术。VTEC发动机是每缸发动机是每缸4气门（气门（2进进2排）、凸轮轴和摇排）、凸轮轴和摇臂等，不同的是凸轮与摇臂的数目及操作方法。是世界臂等，不同的是凸轮与摇臂的数目及操作方法。是世界上第一个能同

23、时操作气门开闭时间及升程等两种不同情上第一个能同时操作气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门操作系统。况的气门操作系统。通过计算机操作的气门正时和气门升程系统，可以通过计算机操作的气门正时和气门升程系统，可以大大提高发动机的燃烧效率和性能。本田公司在它的几大大提高发动机的燃烧效率和性能。本田公司在它的几乎所有的车型当中都使用了乎所有的车型当中都使用了VTEC技术。技术。本田本田VTEC系统系统“VTEC”VariableValveTimingandLiftElectronicControlSystem可变气门正时及升程电子操作系统可变气门正时及升程电子操作系统本田本田VTEC发动机发动机发动机

24、机转速不同，要求不同的配气定速不同，要求不同的配气定时。因。因为发动机机转速改速改变时，进气流速和气流速和强制排气制排气废气流速也随之改气流速也随之改变。2.2.可变配气定时机构可变配气定时机构采用可采用可变配气定配气定时机构可以改善机构可以改善发动机的性能。机的性能。当当发动机在低速运机在低速运转时，气流，气流惯性小，假性小，假设此此时配气配气定定时保持不保持不变，则局部局部进气将被活塞推出气缸，使气将被活塞推出气缸，使进气量气量减少，气缸内剩余减少，气缸内剩余废气将会增多。气将会增多。当当发动机在高速运机在高速运转时，气流，气流惯性大，假性大，假设此此时增大增大进气气迟后角和气后角和气门重

25、叠角，重叠角，则会增加会增加进气量和减少剩余气量和减少剩余废气量，使气量，使发动机的机的换气气过完善。完善。四冲程四冲程发动机的配气定机的配气定时进气气迟后角和气后角和气门重叠角随重叠角随发动机机转速的升高而加大。速的升高而加大。气气门升程随升程随发动机机转速的升高而加大速的升高而加大VVTi系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，丰田轿车的发动机已普遍安装了英文缩写，丰田轿车的发动机已普遍安装了VVTi系统。系统。丰田的丰田的VVTi系统可连续调节气门正时，但不能调节气门系统可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。升程。当发动机由低速向高速转换时

26、，当发动机由低速向高速转换时，ECU就自动地将机油就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，到达连续调节气门正时的目的。启的时刻，到达连续调节气门正时的目的。工作原理工作原理丰田公司丰田公司VVTi系统系统VVEL能够更能够更精确而迅速的操作精确而迅速的操作进气流量。进气流量。降低降低提高提高Nissan推出推出VV

27、EL技术技术改变气门升程改变气门升程VVEL可变气门和可变气门和C-VTC连续汽门正时技术连续汽门正时技术6.3.1 6.3.1 废气涡轮增压系统废气涡轮增压系统涡轮增压是通过涡轮增压器来到达的。涡轮增压器通涡轮增压是通过涡轮增压器来到达的。涡轮增压器通俗地理解就是空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。俗地理解就是空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。滤清器管道送来

28、的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快当发动机转速增快(当加速的时候当加速的时候)，废气排出速度与，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，这样就可以增加发动机的料量和调整一下发动机的转速，这样就可以增加发动机的输出功率了。输出功率了。目前在汽油机上应用比较广泛的增压技术主要是机械目前在汽油机上应用比较广泛的增压技术主要是机械增压和涡轮增压增压和涡轮增压(Turbocharge)。废气涡轮增

29、压系统图片废气涡轮增压系统图片废气涡轮增压系统示意图废气涡轮增压系统示意图废气涡轮增压器图片废气涡轮增压器图片废气涡轮增压器示意图废气涡轮增压器示意图废气涡轮增压器实物图片废气涡轮增压器实物图片1、涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排、涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上；气管上；2、增压器进气口与空气滤清器管道相连，排气口、增压器进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上。接在进气歧管上。3、涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者、涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。同轴刚性联接。废气涡轮增压系统示意图废气涡轮增压系统示意图6.4 6.4 稀薄燃烧操作

30、稀薄燃烧操作通用、福特、丰田、本田、日产等汽车公司先后研发通用、福特、丰田、本田、日产等汽车公司先后研发稀薄混合气燃烧，随着进气口燃料喷射技术的开展和稀混稀薄混合气燃烧，随着进气口燃料喷射技术的开展和稀混合气传感器技术的开辟，精密操作空燃比已成为可能。合气传感器技术的开辟，精密操作空燃比已成为可能。90年代，三菱汽车公司研制出来的缸内直喷技术使稀年代，三菱汽车公司研制出来的缸内直喷技术使稀燃技术又进了一步。三菱缸内喷注汽油机燃技术又进了一步。三菱缸内喷注汽油机(GDI)，可令混合，可令混合比到达比到达40:1。群众的直喷汽油发动机群众的直喷汽油发动机(FSI)，是采用高压泵，汽油通，是采用高压

31、泵，汽油通过一个分流轨道到达电磁操作的高压喷射气门。过一个分流轨道到达电磁操作的高压喷射气门。本田最新的本田最新的VTEC发动机也将采用稀燃技术。发动机也将采用稀燃技术。1.1.稀薄燃烧稀薄燃烧混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。以上。一、提高压缩比一、提高压缩比采用紧凑型燃烧室，使缸内形成较强的空气运动旋采用紧凑型燃烧室，使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩比至火距离；提高压缩比至1313：1 1左右。左右。二、分层燃烧二、分层燃烧混

32、合比到达混合比到达2525：1 1以上，必须采用由浓至稀的分层燃以上，必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。采用燃油喷射定时与分段喷射技术，进气初期烧方式。采用燃油喷射定时与分段喷射技术，进气初期喷油，进气后期喷油，浓混合气聚集在火花塞四周被点喷油，进气后期喷油，浓混合气聚集在火花塞四周被点燃，实现分层燃烧。燃，实现分层燃烧。三、高能点火三、高能点火高能点火和宽间隙火花塞。稀燃发动机采用双火花高能点火和宽间隙火花塞。稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来到达上述目的塞或者多极火花塞装置来到达上述目的汽油发动机实现稀燃的关键技术汽油发动机实现稀燃的关键技术燃油被以极高的精密度喷入气缸，并在大量过剩

33、的空燃油被以极高的精密度喷入气缸，并在大量过剩的空气中几乎完全燃烧。燃料完完全全得到了最优利用。气中几乎完全燃烧。燃料完完全全得到了最优利用。6.5 6.5 故障的自诊断系统故障的自诊断系统一般装有微处理器操作单元一般装有微处理器操作单元(ECU)的汽车，都具有故障的汽车，都具有故障自诊断系统。其功能时对汽车内传动系统、操作系统备个局自诊断系统。其功能时对汽车内传动系统、操作系统备个局部工作状态进行自动检查和监测。部工作状态进行自动检查和监测。当汽车出现故障时，装在仪表板上的故障指示灯就会闪当汽车出现故障时，装在仪表板上的故障指示灯就会闪亮以警告驾驶人员汽车可能出问题了。亮以警告驾驶人员汽车可

34、能出问题了。按一下按钮，故障代码按一下按钮，故障代码(一般用二位或三位数字代表不一般用二位或三位数字代表不同的故障同的故障)就在仪表板上显示出来。同时此故障信号将被存就在仪表板上显示出来。同时此故障信号将被存入存储器。入存储器。即使点火开关断开、故障排除、故障指示灯熄灭，故障即使点火开关断开、故障排除、故障指示灯熄灭，故障信号仍将保存在存储器中以供维修人员来判断汽车的故障所信号仍将保存在存储器中以供维修人员来判断汽车的故障所在。故障排除后，断开在。故障排除后，断开ECU的电源的电源30秒故障码将会被去除。秒故障码将会被去除。80年代，随车诊断系统问世，它是利用微处理操作单元年代，随车诊断系统问

35、世，它是利用微处理操作单元(ECU)对电控系统各部件进行检测和诊断，自行找出故障，对电控系统各部件进行检测和诊断，自行找出故障，故也被称为故障自诊断系统。故也被称为故障自诊断系统。由于它可以对汽车电控系统参数实行连续监控，并能记由于它可以对汽车电控系统参数实行连续监控，并能记录备系统的间歇故障，因此查找故障及时方便，所以其使用录备系统的间歇故障，因此查找故障及时方便，所以其使用较为广泛。但是由于微处理器内存有限，故其诊断工程受到较为广泛。但是由于微处理器内存有限，故其诊断工程受到一定的限制，而且不能诊断较为复杂的故障，因此人们又在一定的限制，而且不能诊断较为复杂的故障，因此人们又在研制和开辟更

36、新更好的诊断系统。研制和开辟更新更好的诊断系统。如果微机本身发生故能障则由设有紧急监控定时器如果微机本身发生故能障则由设有紧急监控定时器(WDT)的时限电路加以监控；的时限电路加以监控；如果出现程序异常，则定期进行的时限电路的再设置如果出现程序异常，则定期进行的时限电路的再设置停止工作，以便采用微机再设置的故障检测方法。停止工作，以便采用微机再设置的故障检测方法。随车诊断系统随车诊断系统1.发现故障发现故障输入到微处理器的电平信号，在正常状态下有一定的输入到微处理器的电平信号，在正常状态下有一定的范围，如果此范围以外的的信号被输入时，范围，如果此范围以外的的信号被输入时，ECU就会诊断就会诊断

37、出该信号系统处于异常状态下。出该信号系统处于异常状态下。汽车自诊断系统的功能汽车自诊断系统的功能2.故障分类故障分类当微机工作正常时，通过诊断用程序检测输入信号的异当微机工作正常时，通过诊断用程序检测输入信号的异常情况，将故障分为轻度故障、功能下降的故障、重大故障常情况，将故障分为轻度故障、功能下降的故障、重大故障等。并且将故障按重要性分类，预先编辑在程序中当微机本等。并且将故障按重要性分类，预先编辑在程序中当微机本身发生故障时，则通过身发生故障时，则通过WDT进行重大故障分类。进行重大故障分类。3.3.故障报警故障报警 一般通过设置在仪表板上报警灯的闪亮来报警。在装一般通过设置在仪表板上报警

38、灯的闪亮来报警。在装有显示器的汽车上，也有直接用文字来显示报警内容的。有显示器的汽车上，也有直接用文字来显示报警内容的。4.故障存储故障存储在存储器中存储故障部位的代码，一般情况下，即使在存储器中存储故障部位的代码，一般情况下，即使点火开关处于断开位置，微机和存储器也保持接通电源，点火开关处于断开位置，微机和存储器也保持接通电源，不致使存储的内容丧失。只有在断开蓄电池电源或拔掉保不致使存储的内容丧失。只有在断开蓄电池电源或拔掉保险丝时，存储器内的故障代码才会被自动消除。险丝时，存储器内的故障代码才会被自动消除。5.故障处理故障处理在汽车运行过程中如果发生故障，为了不阻碍正常行在汽车运行过程中如

39、果发生故障，为了不阻碍正常行驶，由微机进行调控，利用预编程序中的代用值驶，由微机进行调控，利用预编程序中的代用值(标准值标准值)进行计算以保持基本的行驶性能，待停车后再进行相应的进行计算以保持基本的行驶性能，待停车后再进行相应的检修。检修。故汽车自诊断系统对故障确实认的方法：故汽车自诊断系统对故障确实认的方法：值值 域域判定法判定法ECU接收到的输入信号超出规定的数值范围时，自接收到的输入信号超出规定的数值范围时，自诊断系统就确认该输入信号出现故障。诊断系统就确认该输入信号出现故障。时时 域域判定法判定法ECU检测时某一输入信号在一定的时间内没有发生检测时某一输入信号在一定的时间内没有发生变化

40、或变化没有到达预先规定的次数时，自诊断系变化或变化没有到达预先规定的次数时，自诊断系统就确认该信号出现故障。统就确认该信号出现故障。功功 能能判定法判定法ECU给执行器发出动作指令后，检测相应传感器的给执行器发出动作指令后，检测相应传感器的输出参数变化，假设传感器输出信号没有按照程序输出参数变化，假设传感器输出信号没有按照程序规定的参数变化，就确认执行器或电路出现故障。规定的参数变化，就确认执行器或电路出现故障。逻逻 辑辑判定法判定法ECU对两个具有相互联系的传感器进行数据比较，对两个具有相互联系的传感器进行数据比较，当发现两个传感器信号之间的逻辑关系违反设定条当发现两个传感器信号之间的逻辑关

41、系违反设定条件时，就断定其一定有故障。件时，就断定其一定有故障。例如：例如：水温传感器设计在正常使用温度范围水温传感器设计在正常使用温度范围-30120(或或范围更大些范围更大些)内，输出电压为内，输出电压为0.304.70V，所以当操作电，所以当操作电脑检测出信号电压小于脑检测出信号电压小于0.15V或大于或大于4.85v时就判定水温传时就判定水温传感器信号系统发生短路或断路故障。感器信号系统发生短路或断路故障。例如：例如：氧传感器在发动机到达正常工作温度，操作系统进入氧传感器在发动机到达正常工作温度，操作系统进入闭环后，电脑检测不到氧传感器的输出信号超过一定时间闭环后，电脑检测不到氧传感器

42、的输出信号超过一定时间或者氧传感器信号在或者氧传感器信号在0.45V上下没有变化的情况已超过一上下没有变化的情况已超过一定时间，自诊断系统就判定氧传感器信号系统出现故障。定时间，自诊断系统就判定氧传感器信号系统出现故障。例如：例如：一般汽车一般汽车EGR系统装有系统装有EGR阀高度传感器，用以检测阀高度传感器，用以检测EGR阀是否正常工作。但有的汽车并没设置阀是否正常工作。但有的汽车并没设置EGR阀高度传阀高度传感器，当操作电脑发出开启感器，当操作电脑发出开启EGR阀命令后，通过检测进气压阀命令后，通过检测进气压力传感器力传感器MAP输出信号是否有相应变化，也可以确定输出信号是否有相应变化，也

43、可以确定EGR阀有无动作，假设没有变化，则确认阀有无动作，假设没有变化，则确认EGR阀及电路有故障。阀及电路有故障。例如：例如：操作电脑检测到发动机转速大于某个转速时，节气门操作电脑检测到发动机转速大于某个转速时，节气门位置传感器输出信号小于某个值，则判定节气门位置传感位置传感器输出信号小于某个值，则判定节气门位置传感器出现故障。器出现故障。奥迪的奥迪的V6发动机的自诊断系统当内有发动机的自诊断系统当内有30种不同的故障种不同的故障存储在微机中。其特点是：存储在微机中。其特点是：1如果故障存在超过一定的时间，则该故障以稳定的形如果故障存在超过一定的时间，则该故障以稳定的形式被存储在存储器中。式

44、被存储在存储器中。2如果在一定时间内曾经出现的故障不再出现，则此故如果在一定时间内曾经出现的故障不再出现，则此故障被认为是偶发性故障，如果发动机起动障被认为是偶发性故障，如果发动机起动50次，该故障仍次，该故障仍然没有再次出现，则此偶发性故障将会被自动去除。然没有再次出现，则此偶发性故障将会被自动去除。3在关闭点火开关在关闭点火开关150分种后，微机进入自保持阶段，如分种后，微机进入自保持阶段，如果在此期间对燃油喷射和点火系统进行检修，接着应调出果在此期间对燃油喷射和点火系统进行检修，接着应调出已经被存储的故障代码并加以去除。调出被存储的故障代已经被存储的故障代码并加以去除。调出被存储的故障代

45、码需要用专用的仪器码需要用专用的仪器G1551型故障码阅读器。型故障码阅读器。典型车型的故障自诊断系统典型车型的故障自诊断系统奥迪奥迪(AUDI)(AUDI)汽车故障自诊断系统汽车故障自诊断系统 当汽车出现故障时，相应的故障信息以代码的形当汽车出现故障时，相应的故障信息以代码的形式储存于电控系统式储存于电控系统SBEC中。中。每次翻开点火开关，每次翻开点火开关，“CHECKENGINE”指示灯都将闪亮指示灯都将闪亮几秒钟，以示该指示灯工作正常，如果几秒钟，以示该指示灯工作正常，如果SBEC接收到来自各接收到来自各种传感器的信号不正常或者根本接收不到信号，则仪表板上种传感器的信号不正常或者根本接

46、收不到信号，则仪表板上的的“CHECKENGINE”指示灯将亮起，说明发动机有故障，指示灯将亮起，说明发动机有故障，需要检修。需要检修。进入自诊断状态的方法是，将点火开关在五秒钟内开关进入自诊断状态的方法是，将点火开关在五秒钟内开关三次，即三次，即ONOFFONOFFON，此时仪表板上的，此时仪表板上的“CHECKENGINE”指示灯将闪烁，由此可显示出所存储的指示灯将闪烁，由此可显示出所存储的故障码。故障码。故障码的去除方法是，可以用专用仪器故障码的去除方法是，可以用专用仪器DRB来来去除故障码。如果没有去除故障码。如果没有DRB，也可将点火开关，也可将点火开关50次，故障次，故障码即被去除

47、。码即被去除。克莱斯勒汽车故障自诊断系统克莱斯勒汽车故障自诊断系统 沃尔沃系列的自诊断系统的接口在车体的右前角，翻沃尔沃系列的自诊断系统的接口在车体的右前角，翻开辟动机盖，右前大灯的后都有开辟动机盖，右前大灯的后都有A、B两个诊断座，两个诊断座，A座上座上有一条诊断跨接线、一个有一条诊断跨接线、一个LED灯和一个按钮。灯和一个按钮。A、B两个诊两个诊断座各有六个诊断插孔，各连接不同的诊断系统。断座各有六个诊断插孔，各连接不同的诊断系统。沃尔沃汽车故障自诊断系统沃尔沃汽车故障自诊断系统A座：座：变速器变速器燃料系统燃料系统ABS系统系统 涡轮增压系统涡轮增压系统点火系统点火系统仪表诊断系仪表诊断

48、系B座：座：中央空调中央空调定速操作系统定速操作系统平安气囊平安气囊电动座椅电动座椅 沃尔沃系列车型在自我诊断功能方面，能够进行沃尔沃系列车型在自我诊断功能方面，能够进行1010个个系统的诊断，而在每个系统诊断中，又可分为六种模式：系统的诊断，而在每个系统诊断中，又可分为六种模式：1故障码读取故障码读取2操作元件动作测试；操作元件动作测试；3各操作元件动作同时操作测试；各操作元件动作同时操作测试；4制定元件动作指令操作测试；制定元件动作指令操作测试；5数值读取分析指示数值读取分析指示6重新设定微机记忆指令。重新设定微机记忆指令。当对汽车进行诊断时，可利用诊断座上的跨接线当对汽车进行诊断时，可利

49、用诊断座上的跨接线直接插在不同的诊断孔中，并按诊断座上的按钮，分别直接插在不同的诊断孔中，并按诊断座上的按钮，分别按按1 1到到6 6选择各种特定的诊断模式。选择各种特定的诊断模式。去除故障码的方法是：先将诊断跨接线插到所要去除故障码的方法是：先将诊断跨接线插到所要诊断的系统对应的诊断孔中，将点火开关置于诊断的系统对应的诊断孔中，将点火开关置于ONON，先读，先读取故障码，直到所有故障码均显示完毕之后，取故障码，直到所有故障码均显示完毕之后，LEDLED灯持续灯持续亮起，再按住诊断键亮起，再按住诊断键5 5秒以上即可去除故障码。秒以上即可去除故障码。平安保险功能是平安保险功能是ECU检测到故障

50、后采取的一种保险措检测到故障后采取的一种保险措施，又称为施，又称为“故障模式效能管理故障模式效能管理”。ECU检测到故障后，发出故障报警、存储故障代码，检测到故障后，发出故障报警、存储故障代码，同时启动平安保障功能。同时启动平安保障功能。1.ECU不再使用已发生故障的元件的信号，而采用存不再使用已发生故障的元件的信号，而采用存储器中预先存入的代用值来替代。储器中预先存入的代用值来替代。2.对于个别重要的信号发生故障有可能发动机的平安对于个别重要的信号发生故障有可能发动机的平安运转时，运转时，ECU发出指令，停止发动机运转。发出指令，停止发动机运转。6.6 6.6 平安保险功能和后备系统平安保险