1、1 任务三 发动机辅助控制系统的故障诊断与维修 1.了解怠速控制系统的类型、基本组成与工作原理；了解怠速控制系统的类型、基本组成与工作原理；2.掌握进气控制系统的类型、结构组成和工作原理；掌握进气控制系统的类型、结构组成和工作原理；3.了解排放控制系统和巡航控制系统的类型、结构组成；了解排放控制系统和巡航控制系统的类型、结构组成；4.掌握排放控制系统和巡航控制系统的控制方式和控制掌握排放控制系统和巡航控制系统的控制方式和控制原理；原理；5.能对怠速控制装置主要部件进行检测与维修；能对怠速控制装置主要部件进行检测与维修；6.能对进气控制装置主要部件进行检测与维修；能对进气控制装置主要部件进行检测
2、与维修；7.能对排放控制装置和巡航控制装置主要部件进行检测能对排放控制装置和巡航控制装置主要部件进行检测与维修与维修2知识要求：知识要求：1.了解点火系统的作用和点火系统控制过程了解点火系统的作用和点火系统控制过程2.掌握点火系统的组成和工作原理掌握点火系统的组成和工作原理3.掌握电子点火系统工作过程掌握电子点火系统工作过程4.掌握点火提前角的控制原理掌握点火提前角的控制原理能力要求：能力要求：1.认识电火系统各组成部件认识电火系统各组成部件2.能正确检查点火的高低压电路，并能对常见故障进行能正确检查点火的高低压电路，并能对常见故障进行检修检修3 一、怠速控制系统一、怠速控制系统 1.怠速控制
3、系统作用怠速控制系统作用 怠速是指加速踏板完全松开，节气门关闭，发动机对外无功率输出并保持最低转速稳定运转时的工况。此时发动机与传动系完全脱离，其目的是维持发动机的在较低的转速下连续、平稳运转和提供其他各辅助装置的工作动力。怠速转速的高低对整车性能有重大影响。4 2.怠速控制系统组成怠速控制系统组成怠速控制系统的组主要由各种传感器及信号开关、怠速控制系统的组主要由各种传感器及信号开关、ECU和怠速控制阀等组成。和怠速控制阀等组成。3.怠速控制系统的工作原理怠速控制系统的工作原理怠速作为发动机的重要工况，其性能的好坏不仅关系到怠速作为发动机的重要工况，其性能的好坏不仅关系到发动机的整体性能，对汽
4、车的驾驶性能也有着极为重要发动机的整体性能，对汽车的驾驶性能也有着极为重要的影响，因此，怠速控制系统必须在发动机的整个使用的影响，因此，怠速控制系统必须在发动机的整个使用期内保持良好的工作状态，不能因为发动机使用老化、期内保持良好的工作状态，不能因为发动机使用老化、气缸积碳、火花塞间隙、温度等因素的变化而影响怠速气缸积碳、火花塞间隙、温度等因素的变化而影响怠速控制的精确度。控制的精确度。5 4.怠速控制系统的分类怠速控制系统的分类按进气量调节方式不同，一般可分为两种类型：一类是按进气量调节方式不同，一般可分为两种类型：一类是直接改变节气门开度的节气门直动式，另一类是改变旁直接改变节气门开度的节
5、气门直动式，另一类是改变旁通空气道截面积的旁通空气式。通空气道截面积的旁通空气式。6 二、进气控制系统二、进气控制系统 进气系统的功能是为发动机提供清洁、干燥、充足的空气，进气系统的合理性直接影响发动机的性能、寿命，从而影响整机的性能、寿命及环保性。1.动力阀控制系统（1）动力阀控制系统的功能及组成动力阀控制系统主要由ECU、真空罐、真空电磁阀、膜片真空室、动力阀等组成。（2）动力阀控制系统的工作原理72.谐波增压控制系统谐波增压控制系统又称声控进气系统（ACIS），以充分利用气流惯性产生的压力波来提高进气效率，达到提高发动机功率和转矩的目的。（2）谐波增压控制系统的工作过程8图3-55 谐波
6、进气增压系统的结构1进气导流管；2副谐振室；3空气滤清器；4空气流量传感器；5主谐振室；6进气歧管93.可变配气控制系统（1）丰田VVT-i控制系统 1）VVT-i 控制系统的结构组成。VVT-i控制系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成，其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、空气流量传感器，如图3-58所示。10 图3-58 VVT-i控制系统的结构组成 11 发动机ECU根据转速、进气量、冷却液温度、节气门位置等信号通过查表确定一个最佳的气门正时，并向凸轮轴正时机油控制阀发出控制指令。凸轮轴正时机油控制阀根据发动机ECU的
7、控制指令选择至VVT-i控制器的不同油路，使之处于提前、滞后和保持这三个不同的工作状态。此外，发动机ECU根据凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的信号检测实际的气门正时，并与根据发动机工况确定的最佳气门正时做比较。如果两者差别过大，则需要向轮轴正时机油控制阀发出控制指令，对气门正时进行调节，实现反馈控制，其控制原理如图3-61所示。2）本田VTEC控制系统2）VVT-i 控制系统的工作原理12 图3-61 VVT-i 控制系统控制原理 13 根据增压装置使用的动力源不同，增压装置分废气涡轮增压和动力增压两种，目前多采用废气涡轮增压。废气涡轮增压装置主要由涡轮室和增压器组成，如图3-66所示。涡轮
8、室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口接在排气管上。增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，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。4.废气涡轮增压控制系统 （1）废气涡轮增压系统的作用（2）废气涡轮增压系统的结构1415 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，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，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，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发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率。（3）废气涡轮增压系统的
9、工作原理1617 汽油发动机的有害排放物包括因混合气燃烧不完全产生的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化合物（NOx），曲轴箱漏气和油箱内汽油蒸发产生的汽油蒸汽等。在采用排放控制措施以前，发动机排气污染物大约占总污染物的65%，曲轴箱排放污染占20%左右，汽油蒸汽排放污染占15%左右。现在汽车普遍采用的降低排放污染的装置有曲轴箱强制通风系统（PCV）、汽油蒸汽排放系统（EVAP）、废气再循环系统（EGR）、三元催化转化器（TWC）、二次空气供给系统。三、发动机排放控制系统18（1）曲轴箱强制通风系统的结构曲轴箱强制通风装置将曲轴箱内的废气导入进气系统，进入发动机气缸燃烧。曲轴箱强制通风
10、装置如图3-69所示，主要由空气软管、PCV软管和PCV阀等组成。经空气滤清器过滤的新鲜空气进入曲轴箱，与曲轴箱窜气混合后，通过气缸盖罩，经由PCV阀控制进入进气系统。曲轴箱强制通风系统利用歧管真空度将窜气吸入进气管燃烧，通过PCV阀改变进入气缸重新燃烧的窜缸混合气量，如图3-70所示。1.曲轴箱强制通风控制系统（2）曲轴箱强制通风系统的工作原理19202.汽油蒸汽排放系统（1）EVAP系统的组成及功能（2）EVAP系统的工作原理21 （1）机械控制EGR系统该控制方式直接通过进气管的真空度来控制EGR阀膜片腔的真空度，从而达到根据发动机运转负荷控制EGR流量的目的。该控制方式用于较早的非电控
11、发动机中，缺点是控制精度低，响应速度慢，无法满足发动机复杂工况变化的要求，因此已被淘汰。（2）电控EGR系统 1）开环控制EGR系统。3.废气再循环系统22232）闭环控制EGR系统。闭环控制EGR系统是在开环控制的基础上，以实际的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号送给ECU，ECU根据实际的EGR率对输出的控制信号进行修正，其控制精度更高。（1）三元催化转换器的作用（2）三元催化转换器的结构 如图3-82所示，三元催化转换器由壳体、金属丝网、载体和催化剂四部分构成，其壳体用耐高温的不锈钢制成。4.三元催化转化器24 如图3-83所示，当高温的汽车尾气通过转化器时，三元催化剂将增强CO、H
12、C和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应。其中铂和钯能促使CO、HC在高温下氧化成为无色、无毒的CO2和H2O；铑能加速有害气体NOx还原成N2和O2，从而起到净化排气的作用。（3）三元催化器的工作原理25（1）二次空气供给系统的作用（2）二次空气供给系统的工作原理 1.汽车电控巡航系统的工作原理 5.二次空气供给系统四、汽车电控巡航系统26 2.汽车电控巡航系统的结构组成CCS由巡航指令开关、传感器、巡航控制ECU和执行器组成。传感器和开关将信号传送至巡航控制ECU，根据这些信号，巡航控制ECU计算出节气门的适当开度，根据这些计算将驱动信号传送至执行器，执行器则据此调节节
13、气门开度。执行器有两种：真空驱动型和电机驱动型。3.巡航控制系统的控制电路2728 五、电子节气门控制系统 1.电子节气门概述（1）精确控制节气门开度（2）集成多种控制功能（3）最佳的操控稳定性 （4）排放降低（5）海拔高度补偿 2.电子节气门的控制原理和基本结构29（1）电子节气门的控制原理（2）电子节气门的结构 3.电子节气门系统控制电路 图3-107所示为丰田轿车电控节气门系统的电路。4.电子节气门系统控制策略（1）基于发动机扭矩需求的节气门控制（2）传感器冗余设计（3）可选的工作模式（4）海拔补偿（5）控制功能扩展及其原理3031任务实施实训步骤 1.动力阀控制系统的故障检测 对于动力
14、阀控制系统，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和断路。若发现真空罐、真空室及真空管路有漏气情况，应该对其进行更换处理；若真空电磁阀的电路有短路或者断路情况，应该进行排除。2.谐波进气增压系统的检测（1）电磁阀的检修。（2）动力阀的检修（3）真空罐的检修。32任务实施 3.可变进气歧管控制系统的检测 可变进气歧管控制系统的故障主要是当发动机负荷变化时，进气管的长度不能发生变化。检查时，针对控制电磁阀进行检修。检测电磁阀的电阻情况，用万用表测量电磁阀侧连接器的两端子间的电阻，当常温下测得的电阻为2935，且两端子与进气歧管转换电磁阀的外壳不导通时，则进气歧管转换电磁
15、阀线圈正常，否则应更换。4.VTEC系统零件检测与故障排查（1）VTEC摇臂机构的检查（2）机油压力的检查（3）VTEC电磁阀及液压控制活塞的检修33任务实施 5.废气涡轮增压系统的检修 （1）废气涡轮增压系统的维护（2）废气涡轮增压器的维修检查 6.三元催化转化器的检测（1）外观检查（2）功能测试7.废气再循环系统的检修（1）废气再循环控制系统的初步检查（2）废气再循环控制系统的就车检查（3）废气再循环控制电磁阀的检查（4）废气再循环阀的检查（5）废气调整阀的检查34任务实施 8.汽油蒸汽排放控制系统的检修（1）一般维护（2）就车检查（3）汽油蒸气排放控制系统的单体检修 9.曲轴箱强制通风（1）转速下降测试法（2）真空测试法35
