【正文】 相比較得到一個怠速工況下的轉(zhuǎn)速，還與現(xiàn)實的轉(zhuǎn)速等等進行比較。最后 ECU輸出電信號到相關(guān)的執(zhí)行元件，用來使進氣的多少匹配現(xiàn)有工況，達到目標轉(zhuǎn)速。 怠速空氣提供方式 怠速執(zhí)行元件的作用就是調(diào)整怠速工況的進入氣缸內(nèi)的氣量的多少，執(zhí)行元件有兩種形式。 旁通空氣式：在怠速時節(jié)氣門全部閉合。設(shè)有旁通節(jié)氣門其他的氣體通道，由控制閥調(diào)節(jié)流經(jīng)怠速氣體通道的空氣量，使用在各種發(fā)動機之上。節(jié)氣門直動式（圖 ）：當?shù)∷俚臅r分不踩油門踏板，但是節(jié)氣門不會全部閉合，繼續(xù)通過節(jié)氣 門進入空氣是發(fā)動機不熄火維持工況。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 41 圖 節(jié)氣門直動式 本發(fā)動機采用的是直動式的節(jié)氣門，因為此種直動式節(jié)氣門構(gòu)造簡單、發(fā)動機怠速穩(wěn)定性好，但是調(diào)節(jié)到怠速情況下的過程時間較長、反應(yīng)的速率比較慢。 直接進氣式怠速控制機構(gòu) 直接進氣式的怠速控制系統(tǒng)沒有另外的進氣氣管，用控制氣門閥的開啟角度來控制充氣量，實現(xiàn)對怠速的調(diào)整。 直接進氣式的節(jié)氣門（圖 ）控制組件主要組成為：節(jié)氣門控制機構(gòu)、阻尼機構(gòu)等組成，如下圖。怠速時， ECU直接控制節(jié)氣門控制單元的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動 量，直流電機驅(qū)動阻尼齒輪機構(gòu)精確的控制節(jié)氣門的開度，達到控制怠速的時候空氣吸入量和怠速的目標。節(jié)氣門調(diào)節(jié)機構(gòu)中的怠速節(jié)氣門電位檢測機構(gòu)檢測怠速時節(jié)氣門的開度，正常值為 34176。，開空調(diào)為 56176。，并把信號傳到 ECU，使節(jié)氣門實際的角度與目標角度進行對比，當有偏差調(diào)整節(jié)氣門位置。 1節(jié)氣門操縱臂 2節(jié)氣門體 3怠速執(zhí)行機構(gòu) 4噴油器 5壓力調(diào)節(jié)器 6節(jié)氣門7防轉(zhuǎn)動六角孔 8彈簧 9直流電動機 10節(jié)氣門角度傳感器 11節(jié)氣門角度傳感器 13減速齒輪 12傳動軸 14絲杠 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 42 圖 直接進氣式結(jié)構(gòu)圖 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)（ ETC） 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的定義及其特點 定義：沒有了以前的用拉鎖調(diào)節(jié)節(jié)氣門的開啟角度，現(xiàn)在是 ECU根據(jù)收到的傳感器信號做出判定然后輸出信號對節(jié)氣門的開啟角度進行直接的調(diào)整。 特點：使油門踏板與節(jié)氣門經(jīng)過電信號的調(diào)節(jié)形式的連通，能夠讓發(fā)動機節(jié)氣門的開啟角度不總是依靠于車手對油門踏板的踩踏， ECU能夠通過對發(fā)動機各個傳感器輸出的信號判斷運行狀況等對節(jié)氣門的開啟角度做出匹配的調(diào)整，能夠讓發(fā)動機在最優(yōu)的情況下運轉(zhuǎn)，達到提高汽車的動力輸出能力、安全 性能以及駕駛的簡易與親和性。 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的組成與控制過程 電子 節(jié) .氣 門控制系統(tǒng)的組成為（圖 ）：油門踏板單元、節(jié)氣門開啟角度控制模塊、發(fā)動機控制單元和電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中故障指示單元組成。如下圖。 圖 節(jié) .氣 門控制系統(tǒng) 車手踩踏油門踏板，油門踏板的位置傳感器產(chǎn)生對應(yīng)的電信號送入發(fā)動機控制模塊（ ECU），發(fā)動管理制模塊第一步對接收到的信號進行過濾，消除除了其余波形的影響，而后匹配當前的發(fā)動機運轉(zhuǎn)形態(tài)、油門踏板的變動量和變化率得重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 43 出車手的目標，得出對發(fā)動機輸出功率的大小， 計算出相匹配的節(jié)氣門開度的目標值。然后 ECU獲取當前整車的各種傳感器測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（如發(fā)動機 轉(zhuǎn) .速 電信號、節(jié)氣 .門開度信號等）然后得出發(fā)動機需要輸出的功率。 圖 節(jié)氣門控制圖 發(fā)動機 ECU通過對節(jié)氣門開度的目標值進行調(diào)整，得到節(jié)氣門最優(yōu)開啟角度，然后把相匹配的電壓信號發(fā)送到節(jié)氣門執(zhí)行器，節(jié)氣門執(zhí)行器使節(jié)氣門開啟角度最優(yōu)。而節(jié)氣門角度傳感器則把測得節(jié)氣門的開啟角度傳送給發(fā)動機 ECU，這就成為一種閉環(huán)的開啟角度控制（圖 ）。 節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門 位置傳感器 傳感器 其主要功用是 依據(jù)節(jié)氣門的地點測得 發(fā)動機是處于 那種發(fā)動機工況 。 節(jié)氣門位置傳感器是由 可變 滑動 電阻器 和 電磁閥組成 ， 固定在 節(jié)氣門體 。其 結(jié)構(gòu)如下 圖所示。 1）選型 節(jié)氣門位置傳感器的種類：（ 1）開關(guān) 觸 .點 式節(jié)氣門位置傳感器。（ 2） 線 .性式節(jié)氣門位置傳感器。（ 3）霍爾式節(jié)氣門位置傳感器。 觸電式可以精確的測出節(jié)氣門全開和全閉，但是無法測得節(jié)氣門處于最大最小之間的精確數(shù)值。線性式可以測得節(jié)氣門開度的變化但是不能測得全開全閉。所以我們選擇觸點式節(jié)氣門位置傳感器。 結(jié)構(gòu)原理：相當于一個滑動變阻器接觸點在電阻上移動來調(diào)整電阻值的大重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 44 小，測量節(jié)氣門開啟角度的輸出電信號的線性圖，能夠得到節(jié)氣門的開啟角度。當節(jié)氣門完全閉合的時候電壓輸出信 號應(yīng)該是 ，隨著節(jié)氣門開啟角度的增加，電壓信號也跟著增大，完全開去的時候是 5V。 圖 節(jié)氣門電路圖 圖 過程圖 選型：型號為 DVE5 133 圖 及節(jié)氣門位置傳感器參數(shù) 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 45 加速踏板位置傳感器 1） 概述 組合 在 油門 踏板 單元 中的位置傳感器 能夠測量 加速踏板的 變化形式 ， 為電控單元 ECU提供反映 車手對汽車控制目的的信號 。 2） 原理 油們 踏板模塊中 由 2 個電位測量 器作為傳感器 組成 ， 電位計的電阻的大小 隨著油門 踏板 行程 的 變化而變化。對 ECU來說能夠?qū)崟r的檢 測油門踏板的運動情況。 圖 加速踏板位置傳感器 電路圖 可變氣門正時系統(tǒng) 可變氣門正時系統(tǒng)（ VVT） ?？勺儦忾T正時系統(tǒng)由油泵執(zhí)行調(diào)節(jié)發(fā)動機的進排氣門的打開和閉合的時刻，讓配氣相位隨著發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度的改變而調(diào)節(jié)，用來使進入氣缸的氣體更多，是發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩等等增大。 VVT－ i 系統(tǒng) 的構(gòu)成：各種檢測發(fā)動機狀態(tài)的 傳感器、 電控單元 和凸輪軸 油重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 46 壓調(diào)節(jié)器 、控制 構(gòu)件 等。 如圖 。 圖 VVTi 系統(tǒng)的組成 VVTi 控制機構(gòu)的組成：固定在進氣 凸 .輪 軸上的構(gòu)件、一個與從動正時鏈 。 輪一體 的殼體還有一個鎖銷。如圖 。 圖 VVTi 控 。 制器的構(gòu)成 凸輪正時機油調(diào)節(jié)閥的構(gòu)成：由一個用來 轉(zhuǎn) .換 機油通道的滑動閥門、一個用來調(diào)節(jié) 滑 .動 閥門的銅線圈、一個柱塞還有一個復(fù)位彈簧，其結(jié)構(gòu)如圖 。重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 47 圖 凸輪正時機油控制閥 VVTi 系統(tǒng)的調(diào)整過程 發(fā)動機的 ECU收到曲軸速度傳感器、氣體進入量信號、節(jié)氣門角度傳感器還有發(fā)動機水溫傳感器的信號計算出最好的氣門正時信號，而后把信號輸出給凸輪軸正時機油調(diào)節(jié)閥門，凸輪軸正時機油控制閥門依據(jù)信號讓控制端元控制運行狀態(tài) （圖 ）。 圖 VVTi 控制原理框圖 λ閉環(huán)控制系統(tǒng) 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 48 由電控單元、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)和隨時傳給 ECU電信號的氧傳感器三大部分構(gòu)成的閉合回路關(guān)系，就是 電噴系統(tǒng)的 λ 閉環(huán)控制 。測得的氧信號通過 ECU的計算出可燃混合氣的燃空比為多少，然后 ECU發(fā)出信號傳遞給油量控制機構(gòu)，向期望的空氣與燃料的混合比（ 1: ）調(diào)整。而控制的結(jié)果空燃比又不會與期望值相等總是相差一點，然后測氧傳感器繼續(xù)測得數(shù)據(jù)，返回給 ECU，然 后 ECU又發(fā)出信號向期望的空氣與燃料的混合比（ 1: ）調(diào)整，只要系統(tǒng)開始運轉(zhuǎn)，控制就不會間斷。發(fā)動機使用閉環(huán)控制，能夠使發(fā)動機的運行狀態(tài)維持在一個較高的水準。 λ閉環(huán)控制的調(diào)節(jié)范圍與激活范圍 發(fā)動機排放廢氣中的污染物質(zhì)主要有 CO 、 HC 、 xNO 等。經(jīng)過三元催化轉(zhuǎn)化器之后的有毒物含量與過量空氣系數(shù)λ有著密不可分的關(guān)系，跟著λ的變大，催化后的殘余 CO與 HC 含量減小，但 xNO 濃度升高，只有在 ~? 這個范圍左右才可以讓三種有毒化合物同時得到最高極限的轉(zhuǎn)化，這就是λ閉環(huán)控制的調(diào)節(jié)范圍。λ閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠激活的范圍：怠速工況、部分負載還有發(fā)動機結(jié)束暖機以后。 氧傳感器選型 1） 功用：在發(fā)動機活塞進行做功沖程之后測量排出的廢氣中的含氧量是否比較多，然后把含氧量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉偷诫娍貑卧?，能夠讓發(fā)動機開始進行閉環(huán)控制用來完成過量的空氣系數(shù)目的。 2）類型結(jié)構(gòu)工作原理（圖 、圖 ） 功能分類：可以分為上游還有下游氧傳感器 材料分類：材料為氧化鋯的傳感器、材料為 氧化鈦的傳感器式 是否有加熱裝置：加熱型、非加熱型 3）選型 現(xiàn)在發(fā)動機上面主要是用氧化鋯式氧傳感器，主要因為價格便宜，工作穩(wěn)定壽命長，選用型號： 博世原廠 0258006937 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 49 圖 氧傳感器參數(shù) 圖 氧化鋯式傳感器 圖 氧化鋯式氧傳感器的電壓輸出特性 材料為氧化鋯式的測氧元件送出的是一個不間斷的低頻率的經(jīng)過模擬過后的電壓的信號，如果想讓燃氣與空氣混合濃度的比值一直都精確的在期望的燃空比是不會達到預(yù)期的目的?，F(xiàn)實中的信號返給 ECU， ECU的控制方式是讓燃 氣與空氣混合濃度的比值在我們所期望的一段比較小的波段移動，所以測氧含量元件的送出的電信號在 ~ 這個范圍內(nèi)連續(xù)的調(diào)整（一般來說 10s的時間段內(nèi)調(diào)整次數(shù) 8? ）。如果測氧含量元件的送出的電信號調(diào)整比較慢（ 10s的時間段內(nèi)調(diào)整次數(shù) 8? ）或者電信號的大小一直不變化位置在一個恒定值，表明測氧含量元件有問題。 圖 氧傳感器的連接電路圖 λ閉環(huán)控制過程 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 50 1）λ閉環(huán)控制回路 在發(fā)動機的三元催化劑的前面和后面都安轉(zhuǎn)一個測氧傳感器，用來檢測三元催化的對排放的燃氣的轉(zhuǎn)化能力，這就是λ閉環(huán)控制。 ECU收到空流量信號，還有曲軸轉(zhuǎn)速信號，依據(jù)這些信號計算出基本的噴油量，并且根據(jù)氧傳感器關(guān)于λ的調(diào)節(jié)數(shù)值，然后乘以噴油量的大小，讓 λ保持在 ~ 這個大小內(nèi)變動，并且在 ECU控制邏輯中有一個電壓的基本值，一般在 450mv 。當測氧傳感器的電壓信號大于上述的基本值的時候，可燃混合氣濃度過大，應(yīng)該把λ修正系數(shù)的數(shù)值取的小一點用來減少噴油的量，如果測氧傳感器的電壓信號小于上述的基本值的時候，客人混合氣的濃度過小，應(yīng)該把λ修正系數(shù)的數(shù)值取的大一點用來增大噴油的量（圖 ）。 1. 空氣質(zhì) 量流量流計 2. 發(fā)動機 3a. λ氧傳感器 1 3b. λ氧傳感器 2 4. 催化轉(zhuǎn)換器 5 .噴油器 6 . ECU 7. SU 氧傳感器電壓 8. vU . 噴油器控制電壓 9. EV 噴油量 圖 λ閉環(huán)控 制電路示意圖 2）控制過程 當發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時候， ECU所收到的傳感器的信號將會利用一個電路吧信號變成二進制的方式表達出來。而調(diào)整發(fā)動機噴油時刻的調(diào)節(jié)數(shù)值是通過λ的閉環(huán)控制修改許多的可調(diào)量，用以反應(yīng)測氧傳感元件輸出的信號（ 1λ ，可燃混重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 51 合氣里面的燃料濃度比較低， 1λ ，可燃混合氣里面的燃料濃度較高）。噴油器噴油時間的多少被調(diào)節(jié)，λ的值對于工況的改變是在基準 值左右變動的。 因為測氧傳感器安裝在排氣裝置的后面，所以當發(fā)動機運轉(zhuǎn)燃燒的時候拍胖的廢氣有一段時間才會到達后氧傳感器的位置，這樣也就造成了整個發(fā)動機控制的的延后，這個延后時間又由發(fā)動機曲軸運行轉(zhuǎn)速和其他的因素有關(guān)。所以應(yīng)該在排氣進入后氧傳感器的監(jiān)測范圍之后才可以控制調(diào)整混合氣的結(jié)構(gòu)成分，所以在λ的變化中有一個周期。傳感器的響應(yīng)時間， ECU對信息的計算時間也使得時間的延后。 a 單個 雙 .態(tài) 型傳感器輸出信號， b 控制因子的振蕩模式， c 進行峰值限制延遲后的控制參數(shù) 圖 λ閉環(huán)控制 汽油蒸 發(fā)控制系統(tǒng) 汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的功用 盡量少的讓發(fā)動機油箱中的汽油蒸發(fā)出油箱散發(fā)到環(huán)境中的造成污染。當發(fā)動機在轉(zhuǎn)速變化不大相對穩(wěn)定的時候，一旦汽油箱里的汽油氣體壓力大于設(shè)定的一個閥值，然后 EVAP 兩向閥門開啟，讓汽油蒸發(fā)的氣體順著 EVAP 兩向閥門進入裝有活性炭的罐體中存儲起來 ]17[ 。當發(fā)動機在各個工況運轉(zhuǎn)的時候，發(fā)動機重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點電噴發(fā)動機電控系統(tǒng)總體設(shè)計 52 各個傳感器信號輸入到 ECU，有 ECU 判斷活性炭罐體上的閥門打開還是關(guān)閉，達到排放控制的閥門上方的真空，調(diào)整閥門的開啟大小的目的。 汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的組成 汽油蒸發(fā)控制組件（圖 ）由：燃油箱、油氣分離閥門、裝有活性碳的罐體、磁性閥門、 ECU和相匹配的燃油氣體通道和真空管道組成，如下圖。 圖 汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng) 碳罐控制閥 1）原理 活性炭罐控制磁閥由銅線圈、鐵部件和閥門等等構(gòu)成（圖 ）。在發(fā)動機的 實際情況中， ECU調(diào)整傳送給活性炭罐控制磁閥門的電信號的脈沖信號的通電時間與通電周期之比，進而調(diào)整閥門的開啟大小。另外，活性炭罐控制磁閥 2面的壓力差值也作用在燃油氣體的流量大小。 1－接口， 2