【正文】 現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)速等等進(jìn)行比較。最后 ECU 輸出電信號(hào)到相關(guān)的執(zhí)行元件，用來使進(jìn)氣的多少匹配現(xiàn)有工況，達(dá)到目標(biāo)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(jìn)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(shí)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(dòng)機(jī)之上。節(jié)氣門直動(dòng)式（圖 ） ：當(dāng)?shù)∷俚臅r(shí)分不踩油門踏板，但是節(jié)氣門不會(huì)全部閉合，繼續(xù)通過節(jié)氣門進(jìn)入空氣是發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火維持工況。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 41 圖 節(jié)氣門直動(dòng)式 本發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是直動(dòng)式的節(jié)氣門，因?yàn)榇朔N直動(dòng)式節(jié)氣門構(gòu)造簡單、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定性好，但是調(diào)節(jié)到怠速情況下的過程時(shí)間較長、反應(yīng)的速率比較慢。 直接進(jìn)氣式怠速控制機(jī)構(gòu) 直接進(jìn)氣式的怠速控制系統(tǒng)沒有另外的進(jìn)氣氣管，用控制氣門閥的開啟角度來控制充氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速的調(diào)整。 直接進(jìn)氣式的節(jié)氣門（圖 ）控制組件主要組成為：節(jié)氣門控制機(jī)構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)等 組成，如下圖。怠速時(shí)， ECU 直接控制節(jié)氣門控制單元的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)量，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)阻尼齒輪機(jī)構(gòu)精確的控制節(jié)氣門的開度，達(dá)到控制怠速的時(shí)候空氣吸入量和怠速的目標(biāo)。節(jié)氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的怠速節(jié)氣門電位檢測機(jī)構(gòu)檢測怠速時(shí)節(jié)氣門的開度，正常值為 34176。，開空調(diào)為 56176。，并把信號(hào)傳到 ECU，使節(jié)氣門實(shí)際的角度與目標(biāo)角度進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)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(jī)構(gòu) 4噴油器 5壓力調(diào)節(jié)器 6節(jié)氣門7防轉(zhuǎn)動(dòng)六角孔 8彈簧 9直流電動(dòng)機(jī) 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(dòng)軸 14絲杠 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 42 圖 直接進(jìn)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(diǎn) 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(hào)做出判定然后輸出信號(hào)對(duì)節(jié)氣門的開啟角度進(jìn)行直接的調(diào)整。 特點(diǎn)：使油門踏板與節(jié)氣門經(jīng)過電信號(hào)的調(diào)節(jié)形式的連通，能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的開啟角度不總是依靠于車手對(duì)油門踏板的踩踏， ECU 能夠通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)傳感器輸出的信號(hào)判斷運(yùn)行狀況等對(duì)節(jié)氣門的開啟角度做出匹配的調(diào)整， 能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)在最優(yōu)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到提高汽車的動(dòng)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(dòng)機(jī)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(duì)應(yīng)的電信號(hào)送入發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ ECU），發(fā)動(dòng)管理制模塊第一步對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行過濾，消除除了其余波形的影響，而后匹配當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)、油門 踏板的變動(dòng)量和變化率得重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 43 出車手的目標(biāo)，得出對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的大小，計(jì)算出相匹配的節(jié)氣門開度的目標(biāo)值。然后 ECU 獲取當(dāng)前整車的各種傳感器測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（如發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn) .速 電信號(hào)、節(jié)氣 .門開度信號(hào)等）然后得出發(fā)動(dòng)機(jī)需要輸出的功率。 圖 節(jié)氣門控制圖 發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 通過對(duì)節(jié)氣門開度的目標(biāo)值進(jìn)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(hào)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(dòng)機(jī) 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(diǎn)測得 發(fā)動(dòng)機(jī)是處于 那種發(fā)動(dòng)機(jī)工況 。 節(jié)氣門位置傳感器是由 可變 滑動(dòng) 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(diǎn) 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(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器。 結(jié)構(gòu)原理：相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器接觸點(diǎn)在電阻上移動(dòng)來調(diào)整電阻值的大重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 44 小，測量節(jié)氣門開啟角度的輸出電信號(hào)的線 性圖，能夠得到節(jié)氣門的開啟角度。當(dāng)節(jié)氣門完全閉合的時(shí)候電壓輸出信號(hào)應(yīng)該是 ，隨著節(jié)氣門開啟角度的增加，電壓信號(hào)也跟著增大，完全開去的時(shí)候是 5V。 圖 節(jié)氣門電路圖 圖 過程圖 選型：型號(hào)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(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 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(duì)汽車控制目的的信號(hào) 。 2） 原理 油們 踏板模塊中 由 2 個(gè)電位測量 器作為傳感器 組成 ， 電位計(jì)的 電阻的大小 隨著油門 踏板 行程 的 變化而變化。對(duì) ECU 來說能夠?qū)崟r(shí)的檢測油門踏板的運(yùn)動(dòng)情況。 圖 加速踏板位置傳感器 電路圖 可變氣門正時(shí)系統(tǒng) 可變氣門正時(shí)系統(tǒng)（ VVT） ?？勺儦忾T正時(shí)系統(tǒng)由油泵執(zhí)行調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣門的打開和閉合的時(shí)刻，讓配氣相位隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的改變而調(diào)節(jié)，用來使進(jìn)入氣缸的氣體更多，是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩等等增大。 VVT－ i 系統(tǒng) 的構(gòu)成：各種檢測發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 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(jī) 構(gòu)的組成：固定在進(jìn)氣 凸 .輪 軸上的構(gòu)件、一個(gè)與從動(dòng)正時(shí)鏈 。 輪一體的殼體還有一個(gè)鎖銷。如圖 。 圖 VVTi 控 。 制器的構(gòu)成 凸輪正時(shí)機(jī)油調(diào)節(jié)閥的構(gòu)成：由一個(gè)用來 轉(zhuǎn) .換 機(jī)油通道的滑動(dòng)閥門、一個(gè)用來調(diào)節(jié) 滑 .動(dòng) 閥門的銅線圈、一個(gè)柱塞還有一個(gè)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(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 47 圖 凸輪正時(shí)機(jī)油控制閥 VVTi 系統(tǒng)的調(diào)整過程 發(fā)動(dòng)機(jī)的 ECU 收到曲軸速度傳感器、氣體進(jìn)入量信號(hào)、節(jié)氣門角度傳感器還有發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器的信號(hào)計(jì)算出最好的氣門正時(shí)信號(hào)，而后把信號(hào)輸出給凸輪軸正時(shí)機(jī) 油調(diào)節(jié)閥門，凸輪軸正時(shí)機(jī)油控制閥門依據(jù)信號(hào)讓控制端元控制運(yùn)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(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 48 由電控單元、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和隨時(shí)傳給 ECU 電信號(hào)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(hào)通過 ECU 的計(jì)算出可燃混合氣的燃空比為多少，然后 ECU 發(fā)出信號(hào)傳遞給油量控制機(jī)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(huì)與期望值相等總是相差一點(diǎn)，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(hào)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(yùn)轉(zhuǎn)，控制就不會(huì)間斷。發(fā)動(dòng)機(jī)使用閉環(huán)控制，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)維持在一個(gè)較高的水準(zhǔn)。 λ閉環(huán)控制的調(diào)節(jié)范圍與激活范圍 發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)范圍左右才可以讓三種有毒化合物同時(shí)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(fù)載還有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)束暖機(jī)以后。 氧傳感器選型 1） 功用：在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞進(jìn) 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?hào)傳送到電控單元，能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)開始進(jìn)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(dòng)機(jī)上面主要是用氧化鋯式氧傳感器，主要因?yàn)閮r(jià)格便宜，工作穩(wěn)定壽命長，選用型號(hào)： 博世原廠 0258006937 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 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(gè)不間斷的低頻率的經(jīng)過模擬過后的電壓的信號(hào)，如果想讓燃?xì)馀c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(huì)達(dá)到預(yù)期的目的?，F(xiàn)實(shí)中的信號(hào)返給 ECU， ECU 的控制方式是讓燃?xì)馀c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(dòng)，所以測氧含量元件的送出的電信號(hào)在 ~ 這個(gè)范圍內(nèi)連續(xù)的調(diào)整（一般來說 10s的時(shí)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(hào)調(diào)整比較慢（ 10s的時(shí)間段內(nèi)調(diào)整次數(shù) 8? ）或者電信號(hào)的大小一直不變化位置在一個(gè)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(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 50 1）λ閉環(huán)控制回路 在發(fā)動(dòng)機(jī)的三元催化劑的前面和后面都安轉(zhuǎn)一個(gè)測氧傳感器，用來檢測三元催化的對(duì)排放的燃?xì)獾霓D(zhuǎn)化能力，這就是λ閉環(huán)控制。 ECU 收到空流量信號(hào)，還有曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)，依據(jù)這些信號(hào)計(jì)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?duì)吮３衷?~ 這個(gè)大小內(nèi)變動(dòng)，并且在 ECU 控制邏輯中有一個(gè)電壓的基本值，一般在 450mv 。當(dāng)測氧傳感器的電壓信號(hào)大于上述的基本值的時(shí)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(diǎn)用來減少噴油的量，如果測氧傳感器的電壓信號(hào)小于上述的基本值的時(shí)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(diǎn)用來增大噴油的量（圖 ）。 1. 空氣質(zhì)量流量流計(jì) 2. 發(fā)動(dòng)機(jī) 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(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候， ECU 所收到的傳感器的信號(hào)將會(huì)利用一個(gè)電路吧信號(hào)變成二進(jìn)制的方式表達(dá)出來。而調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)噴油時(shí)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(hào)（ 1λ ，可燃混重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 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(shí)間的多少被調(diào)節(jié)，λ的值對(duì)于工況的改變是在基準(zhǔn)值左右變動(dòng)的。 因?yàn)闇y氧傳感器安裝在排氣裝置的后面，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)燃燒的時(shí)候拍胖的廢氣有一段時(shí) 間才會(huì)到達(dá)后氧傳感器的位置，這樣也就造成了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的的延后，這個(gè)延后時(shí)間又由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)行轉(zhuǎn)速和其他的因素有關(guān)。所以應(yīng)該在排氣進(jìn)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(gè)周期。傳感器的響應(yīng)時(shí)間， ECU 對(duì)信息的計(jì)算時(shí)間也使得時(shí)間的延后。 a 單個(gè) 雙 .態(tài) 型傳感器輸出信號(hào)， b 控制因子的振蕩模式， c 進(jìn)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(dòng)機(jī)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(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速變化不大相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)候，一旦汽油箱里的汽油氣體壓力大于設(shè)定的一個(gè)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(jìn)入裝有活性炭的罐體中存儲(chǔ)起來 ]17[ 。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 52 各個(gè)傳感器信號(hào)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(dá)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(dòng)機(jī)的實(shí)際情況中， ECU 調(diào)整傳送給活性炭罐控制磁閥門的電信號(hào)的脈沖信號(hào)的通電時(shí)間與通電周期之比，進(jìn)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－密封法蘭， 3－銜