新打印-新技术1110.17

1、汽 车 新 技 术第1章 智能节气门控制系统（ETCS-i）1、学习目的：1、掌握ETCS-i的结构及特点；2、掌握相关传感器及执行器的功能；3、了解ETCS-i的工作原理；4、了解ETCS-i的实效保护；5、了解ETCS-i的自诊断控制。2、学习重点ETCS-i的系统的特点、组成及相关传感器和执行器的功能。3、学习难点1、相关传感器的功能；2、ETCS-i的工作原理；3、ETCS-i的自诊断控制。4、学习内容1.1 ETCS-i概述丰田智能电子节气门控制系统(ETCS-i)首先应用在98款凌志LS400上，它可在发动机所有工作范围实现理想的节气门控制，其系统构成如图11所示。图1-1 智能节

2、气门控制系统ETCS-i具有如下特点：1、在普通节气门体上，节气门的开度由油门踏板的踏下量来控制，与此相反，ETCS-i利用发动机的ECU，对应于驾驶状况来计算出最佳的节气门开度，并利用节气门电机来控制节气门的开度。2、ETCS-i同时控制ISC系统，巡航控制系统和VSC系统，原有的这三个系统也可取消，使车辆结构大大简化。3、为确保车辆行驶的可靠性，提供了一个双重操作系统。当ETCS-i出现异常时，此系统可被切断，由油门踏板以缓慢模式操纵汽车的行驶。1.2 ETCS-i的结构与工作原理1.2.1 ETCS-i的组成智能电子节气门的结构图1-2 智能电子节气门的结构1、油门踏板位置传感器安装在节

3、气门体上劝油门踏板伦置传感器和由油门路板伸出的拉索连接的节气门拈杆结合在一起。如图13所示，油门路板位置传感器将油门踏板移动量转换成带有不同输出特性的两类电子信号。然后信号被输入发动机ECU。图1-3 油门踏板的位置传感器2、节气门位置传感器节气门位置传感器将节气门阀开度转换为出特性与油门路板位置传感器相似。3、节气门控制电机一个具有灵敏反应和低能耗的直流电机被用作节气门控制电机。发动机ECU通过对流往节气门控制电机的电流方向和电流强度进行占空比控制来调节气门阀的开度。4、油门踏板位置传感器油门踏板位置由油门踏板位置传感器（共2个，有可变电阻和霍尔传感器两种，如图1-4和1-5所示，装在一壳体

4、内）来向发动机控制单元反映油门踏板的位置；该传感器与油门踏板为一个整体。油门踏板位置（司机意愿）是发动机控制单元的一个主要输入参数。当发动机不转但打开点火开关时，发动机控制单元按油门踏板位置传感器信号来控制节气门控制器（如清除溢流控制等）。图1-4 霍尔式油门位置传感器图1-5 滑动电阻式油门踏板位置传感器5、电磁离合器在正常情况下，电磁离合器按合使节气门控制电机能够打开或关闭节气门阀。当系统出现故障时，电磁离合器被分离，以防止节气门控制电机打开和关闭节气门阀。1.2.2 ETCS-i的工作原理加速踏板位置传感器将司机需要加速或减速的信息传递给节气门电子控制单元，ECU 根据得到的信息，计算出

5、相应的最佳节气门位置，发出控制信号给节气门执行器，由节气门执行器将节气门开到计算出的最佳节气门的开度位置。ECU 通过与其它电子控制单元（如发动机电子控制单元，自动变速器电子控制单元等）进行通讯，ECU 根据得到的节气门位置传感器信息、发动机转速传感器信号、车速传感器的信息对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的开度达到司机所需要的理想位置。ETCS-i控制系统的最大优点是可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。1.3 ETCS-i的控制功能发动机ECU对应于各种工作条件，决定目标节气门阀开度以驱动节气门控制电机实现如下控制：1、非线性控制；2、怠速控制；3、减少换档冲击控制；4、TRC节气

6、门控制；5、VSC协调控制；6、巡航控制。1.3.1 非线性控制控制节气门在一个最佳的开度，使其与油门踏板移动量和发动机转速等行驶条件匹配，以实现在全部工作范围内，肘节气门有良好的控制和适应性。如图1-6是加速和减速时的喷气门开度控制。图1-6 加速和减速时的节气门控制1.3.2 怠速控制以前是使用步进电机型的ISC来完成，例如冷车快怠速和怠速提升的怠速控制。与采用ETCS-i适应，现在怠速控制是由节气门控制电机控制节气门开度来完成的。1.3.3 减少换挡冲击控制自动变速器换挡期间，节气门控制与ECT(屯控自动变速器)控制同步以减少换挡冲击。1.3.4 TRC节气门控制作为TRC系统的一部分，

7、如果某个驱动轮上产生过大的打滑量，节气门就由ABSTRCVSC的ECU发出的指令信号关闭，以利于保证汽车的稳定性和驱动力。1.3.5 VSC协调控制为使VSC系统的效率达到最佳状态，由ABSTRCVSC的ECU施加协调控制来控制节气门的开度。1.3.6 巡航控制以前，车速是由巡航控制执行器打开和关闭节气门来控制的。采用ETCS-i后，车速是有节气门控制电机来控制节气门的开度控制。1.4 ETCS-i的失效保护如果ETCS-i出现异常情况，“CHECK ENG”将会在多信息显示屏上显示，以提醒驾驶员。同时，去节气门控制电机和电磁离合器的电流被切断，停止操作ETCS-i。这使回位弹簧关闭节气门。即

8、使在这种情形下，油门踏板可用于操纵慢行驶模式拉杆来操作节气门，驾驶员可继续在慢行驶模式下驾驶汽车（该实效保护只有在有节气门拉索的ETCS-i控制系统才能实现，如图1-7 b所示）。不带节气门拉索式ETCS-i控制系统：一个传感器信号失真或中断，如果另一个传感器处于怠速位置，则发动机进入怠速工况；如果是负荷工况，则发动机转速上升缓慢。若两个传感器同时出现故障，则发动机高怠速（1500转/分）运转，即高怠速运行，结构如图1-7 a所示。a、不带节气门拉索 b、带节气门拉索图1-7 ETCS-i结构示意图第2章 可变进气控制系统1、学习目的：1、掌握VVT-i控制系统的结构及特点；2、掌握i-VTE

9、C控制系统的组成及结构；4、了解VVT-i系统的工作原理；5、了解i-VTEC的工作原理；6、了解可变进气歧管的特点、结构及工作原理；2、学习重点1、VVT-i系统的特点及组成；2、i-VTEC系统的特点及组成。3、学习难点1、可变进气歧管的结构及工作原理；2、VVT-i系统的工作原理；3、i-VTEC的工作原理；4、学习内容可变进气控制系统的优点：提高充气效率，加大进气流速，以达到在发动机转速范围内增大发动机的扭矩、功率和提高燃烧经济性。 2.1 VVT-i控制系统2.1.1 VVT-i控制系统的概述VVT-i的前身，是一套名为VVT的配气相位技术，全称是VARIABLE VALVE TIM

10、ING：可变气门正时控制系统，虽然到了今时今日已经算不上什么新鲜玩意，或者已经有点跟不上技术潮流了，但在其推出的时候，的确引起过阵阵的轰动，让人们知道原来凸轮轴与凸轮轴皮带轮之间可以是活动连接的，并可以根据引擎的转速和工况对气门正时进行调整的！最早装备VVT技术的应该是AE101时代的一代名机4A-GE引擎，以今天的眼光来看当时的VVT技术相对地较为落后，因为除了只能控制一条凸轮轴（好像今天的BMW引擎，全部装备可以控制进、排气的凸轮轴的VANOS系统）外，它也只能按照ECU从凸轮轴位置传感器上获得转速数据后，于4400转时向VVT-i控制电磁阀发出打开指令，机油进入花键后，利用油压使VVT控

11、制器内的花键运作开始运作，但只有两级变换。其实这套系统并不及当时已经名声鹊起的VTEC系统复杂和高性能，但基本设计思想也是为了提高引擎反应和节约燃油消耗为目的。为此，在两年后的1995年，装备改进版VVT系统的VVT-i面世了，装备的引擎是当时另一副性能引擎1JZ-GE。VVT-i中多出的I，意思是Intelligent -“智能”，与后来的HONDA i-VTEC具有相同的意思。VVT-i取消了两段式的开启和关闭选择，演化成为可以对进气侧凸轮轴进行无级地提前或延后的操作，就像普通的自动波箱与CVT波箱间的区别一样。2.1.2 VVT-i控制系统的特点VVT-i发动机与一般汽油发动机不同之处在

12、于，它在加速踏板尚未完全踏下的情况下，能加快进气门的正时调整令进气门和排气门同时开启。气缸内的真空压力能在排气门关闭之前牵引排气内进。该系统有3大优点：1、随着汽缸内真空压力的减小，泵气损失相应减低，省油性能得到改善；2、由于部分排气被抽回汽缸，与外来空气混合，在调低燃烧温度的同时，亦减少氮氧化合物形成；3、气缸内的排气会有尚未燃烧的碳氢化合物，可重新使用。若把VVT-i系统应用于3升6缸双凸轮轴发动机上能节省6%的燃油，减少40%的氧化物排出量和10%的碳氢化合物排出量，扭矩增加10%。2.1.3 VVT-i控制系统组成（如图2-1）图2-1 VVT-i控制系统的组成图2-2 VVT-i作动

13、器2.1.4 VVT-i控制系统的控制原理与工作过程发动机ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置和水温等信号计算出一个最优气门正时，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、滞后或保持这三个不同的工作状态。此外，发动机ECU根据来自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，从而尽可能地进行反馈控制，以获得预定的气门正时。控制原理与过程如图2-3和2-4所示，凸轮轴正时机油控制阀提前、滞后和保持这三种工作状态的具体情况见表2-1。图2-3 VVT-i控制的工作原理图2-4 VVT-i控制器的

14、工作过程表2-1 VVT-i控制的三种状态：2.1.5 VVT-i发动机在各工况下的控制2.1.6 VVT-i的液压回路的特点1、VVT作动器在构造上采用了通常的叶片式皮带轮。2、根据ECM/PCM的控制信号，VTC机油压力电磁阀将来自机油泵的油压按照点火延迟角室侧或点火提前角室侧分开。并控制为点火延迟角侧油压高、油压相同，点火提前角侧油压高等三种状态，在点火延迟角、保持、点火提前角之间进行调整，使链轮与凸轮轴之间的位置连续变化。3、停止控制时，VVT机油压力电磁阀关闭，在电磁阀作用下而动作的气门依靠弹簧的弹力只对点火延迟角侧提供油压并处于点火延迟（最慢）状态，当油压降低时通过锁销固定在点火延

15、迟角（最慢）状态。这样在每次起动时均能够处于点火延迟角（最慢）状态。从而确保了发动机的起动性。4、当受到来自机油泵的油压时，锁销被回位弹簧推回，从而将锁定解除。2.2 i-VTEC控制系统VTEC控制机构图2-5 VTEC机构的结构2.2.1. VTEC机构的组成VTEC机构主要由气门(每缸2进2排)、凸轮、摇臂、同步活塞A、同步活塞B、正时活塞以及正时板等组成。其中凸轮有3个，它们的线型不同。除了普通发动机具有的主凸轮和辅助凸轮外还在它们之间增设了一个中间凸轮，如图2-1所示。中间凸轮升程最大，其次是主凸轮，辅助凸轮最低。与这3个凸轮相对应的摇臂分别称为中间摇臂、主摇臂和辅助摇臂。在3个摇臂

16、内有一个孔道，里面装有正时活塞、同步活塞A、同步活塞B以及定位活塞。每个气缸的2个进气门上都装有这样一套VTEC机构。2.2.2. VTEC控制原理如图1-19所示为VTEC控制系统原理图，发动机转速、负荷和冷却温度等信号输入发动机电子控制模块(ECM/PCM)后，经处理运算，ECM/PCM将决定对配气机构是否实行VTEC控制；若实行该项控制，ECM/PCM则给VTEC控制电磁阀的点此线圈，提供电流，是电磁阀在电磁力的作用下被吸起，这样来自油泵的油压便加向同步活塞。另外，VTEC电磁阀开启后，控制系统还可以通过VTEC电磁阀压力开关反馈一信号给ECM/PCM，以便监控系统工作。图2-6 VTE

17、C控制系统原理图2.2.3. 正时机构的工作原理当转换条件符合后，ECM/PCM控制VTEC电磁阀打开油路，使从机油泵输出的压力油推动同步活塞把3个摇臂连锁起来，实行VTEC配气相位和气门升程的变动，以改变进气量，增加发动机功率。如果转换条件不符合，ECU将VTEC电磁阀断电，切断油路，不实行VTEC控制。VTEC控制系统的工作可分为低速状态和高速状态2个工作过程。1、发动机低速运转发动机低速运转时，VTEC机构的凸轮轴油道内润滑油压力较低，各个活塞在回位弹簧的作用下位于左端，正时板卡入正时活塞，使其不能移动，同步活塞A和同步活塞B正好在主摇臂和中间摇臂内，使3个摇臂各自独立运动，互不干涉，如

18、图1-19所示。这时的2个进气门分别由主、次凸轮驱动，主摇臂驱动主气门，次摇臂驱动副气门，由于主凸轮升程长，因而气门开度大，次凸轮升程小而使气门开启很小，因而进入发动机气缸的混合气也相对少。中间摇臂虽然受中间凸轮驱动，但对气门动作无影响。因此，发动机在低速时，VTEC机构不工作。2、发动机高速运行随着发动机转速的升高，当达到转换条件时，ECM/PCM控制VTEC电磁阀打开，使润滑油进入VTEC机构的凸轮轴油道内，装在主摇臂上的正时板移出。润滑油压力克服回位弹簧的弹力，推动正时活塞、同步活塞A和同步活塞B向右移动，并逐渐使3个摇臂锁为一体，同时动作，如图1-20所示。图2-7 发动机在低速运行图

19、2-8 发动机在高速运行1-凸轮轴 2-主凸轮 3-中间凸轮 4-辅助凸轮 5-正时活塞 6-同步活塞A 7-同步活塞B 8-定位活塞 9-主摇臂 10-中间摇臂 l1-辅助摇臂 12-油道由于中间凸轮的升程最大，所以摇臂锁为一体后由它驱动，此时气门的开启时间和开启升程都增大，进气量增多。因此，发动机高速运转时，VTEC机构改变了配气相位和气门升程，从而满足发动机高速大功率的要求，同时使发动机的经济性大大提高。当发动机转速下降到规定值后，VTEC电磁阀断电切断油路，使摇臂内孔中的油压降低，正时活塞在弹簧力的作用下3个摇臂再次分开而各自独立工作。2.2.4. VTC控制机构VTC在不同工况下的控

20、制运行工况VTC控制内容怠速时稀混合气运行点火延迟角控制VTC系统能够使控制系统停止并时VTC动作器固定在点火延迟角（最慢）位置，从而保证行驶性能以及稀混合气运转时的燃烧稳定性。低负荷运行时点火延迟角控制通过将凸轮角度控制到点火延迟角侧使气门重叠变小，减小向进气口吹回的排气量，使燃烧更加稳定。中高负荷运行时点火提前角控制通过将凸轮角度控制到点火提前角侧使气门重叠角增大而促使废气再循环，减小泵损，另外通过使进气门及早关闭，减小向进气口吹吸混合气，提高充气效率。高负荷转速运行时点火延迟角控制将凸轮角度控制为最合适的相位角，从而获得最恰当的气门重叠角，使输出功率最大限度第提高。第3章 FSI控制系统

21、1、学习目的：1、掌握VVT-i控制系统的结构及特点；2、掌握i-VTEC控制系统的组成及结构；4、了解VVT-i系统的工作原理；5、了解i-VTEC的工作原理；6、了解可变进气歧管的特点、结构及工作原理；2、学习重点2、VVT-i系统的特点及组成；3、i-VTEC系统的特点及组成。3、学习难点1、可变进气歧管的结构及工作原理；2、VVT-i系统的工作原理；3、i-VTEC的工作原理；4、学习内容3.1 FSI的概述FSI燃料分层喷射技术代表着传统汽油发动机的一个发展方向。传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油器将汽油喷入进气歧管。但由于喷油器离燃烧室有一定的距

22、离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，所以希望喷油器能够直接将燃油喷入气缸。FSI发动机技术就是大众集团开发的用来改善传统汽油发动机供油方式的不足而研制的缸内直接喷射技术。先进的直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术，通过一个柱塞泵提供所需的100bar以上的压力，将汽油提供给位于气缸内的电磁阀喷油器。然后通过电脑控制喷油器将燃料在恰当的时间直接注入燃烧室，其控制的精确度接近毫秒，其关键是考虑喷油器的安装，必须在气缸上部留给其一定的空间。由于气缸顶部布置了火花塞和多个气门，已经相当紧凑，所以将其布置在进气门侧。由于喷油器的加入导致了对

23、设计和制造的要求都相当的高。另外FSI发动机对燃油品质的要求也比较高，目前国内的油品状况可能很难达到FSI发动机的要求，所以部分装配了FSI进口发动机的波罗轿车出现了发动机对油品的不适应，为此上海大众重新改写了波罗发动机控制单元的软件。3.2 FSI控制系统特点1、能够降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转化器以有效净化处理排放气体。2、在进气道中产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态以分层填充的方式进入到燃烧室内，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。3、混合气的空燃比达到25:1，以上，根据燃烧理论这种稀薄混合气是无法点燃的，因此需要采用由浓至稀的分层燃烧方式。通

24、过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，空燃比达到12:1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。3.3 FSI控制系统与传统燃油喷射系统的区别FSI发动机与传统的燃油喷射系统在工作原理上有一定的差异。主要表现在充气系统、燃油系统和排放系统等方面。3.3.1 充气系统FSI发动机采用的是类似柴油机工作方式将高压汽油直接喷入气缸爆发燃烧以获得动力。相对于传统的汽油发动机而言，采用这种工作方式后由于汽油直接喷入每一个气缸，结合稀薄燃烧技术，使汽油直喷发动机在部分负荷范围内采用专门的充气模式来工作成为了现实。现在的FSI发动机具有三种工作方式：分层充气模式、均质稀混合气模式

25、、均质混合气模式。在不同的工况下采用不同的过量空气系数。FSI发动机按照发动机负荷工况，基本上可以自动选择在低负荷时为分层稀薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比(14.6-14.7)燃烧。在中间负荷状态时，采用均质稀混合气模式。在三种运行模式中，燃料的喷射时间有所不同，真空作用的开关阀进行开启/关闭来控制进气气流的形态。1、分层充气模式在这种工作模式中过量空气系数为1.6-3。过量空气系数大于1为稀混合气，过量空气系数等于1为均质混合力，过量空气系数小于1为浓混合气。在分层充气模式下，空气经过接近全开的节气门(节气门不能完全打开，因为要保持一定的真空用于活性炭罐装置和废气再循环装置)引入燃烧室

26、。此时，进气歧管阀会将下部进气道完全关闭，这样吸入的空气在上部进气道流动的速度就加快了，于是空气会呈旋涡状流入气缸内。活塞上的凹坑会增强这种涡旋流动效果，与此同时，节气门会进一步打开，以便尽量减小节流损失。在压缩行程上止点前约60°时，高压燃油以100-150bar的压力喷入到火花塞附近。燃油的喷射时刻对混合气的形成有很大的影响，混合气形成只发生在40°-50°曲轴转角之间，如果曲轴转角小于这个范围就无法点燃混合气，如果曲轴转角大干这个范围混合气就变成均质充气了，如此稀薄的均质混合气是无法点燃的。由于燃油喷射角非常小，所以燃油雾气实际并不与活塞顶接触，即称之为所谓

27、的“空气引入”方式。并且只在火花塞附近聚集了具有良好点火性能的混合气，这些混合气在压缩行程中被点燃。另外在燃烧后，被点燃的混合气与气缸壁之间会出现一个隔离用的空气层，它的作用是降低通过发动机缸体散发掉的热量，提高了热效率。2、均质稀混合气模式这种工作模式的过量空气系数为1.55左右，在这种工作模式下也和分层充气一样是节气门开度大，进气歧管关闭。只不过是在点火上止点前300°左右时喷入燃油，形成混合气的时间也就比较长，有利于形成均匀的稀混合气，此种工作模式称为均质稀混合气模式。均质稀混合气模式是一种特殊的工作模式，像分层充气模式一样也只能在一定的转速范围内正常工作，并且还需要满足以下条

28、件：² 没有与排放系统有关的故障；² 冷却液温度必须超过50；² 氮氧化物催化转化器的温度为250-500范围内；² 进气阀必须保持关闭状态。均质稀薄燃烧，在这种运行模式中，燃油在进气冲程喷射，并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流，开关阀被关闭。这时，阻碍燃烧的废气再循环(EGR)暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是，吸入空气量超过燃油喷射量燃烧的需要，此时的过量空气系数大于1。3、均质混台气模式均质混合气模式的过量空气系数为1。节气门开度按照油门踏板的位置来控制，在发动机负荷较大且转速较高时，进气阀就会完全打开，于是吸入的空气就经过上、下进气道进入

29、气缸。燃油喷射并不是像分层充气模式那样在压缩行程时发生，而是发生在进气行程中，这样燃油和空气就有了更充足的时间来混合，并且可以利用空气的流动旋转的涡流来击碎燃油颗粒，使之混合更加充分。均质模式的优点在于燃油是直接喷入燃烧室内，而吸入的空气可抽走一部分燃油汽化时所产生的热量。这种内部冷却可以降低爆震趋势，因此可以提高发动机的压缩比和热效率。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力减少，开关阀打开。而在全负荷以外，进行废气再循环，限制泵吸损失，采用直喷化可使压缩比提高到12:1，即使在均质理论空燃比混合气

30、燃烧中，仍能降低燃油耗。3.3.2 燃油系统FSI发动机的燃油系统由低压系统和高压燃油系统两部分构成。在低压系统中，电动燃油泵把3-6bar的燃油经滤清器供应给高压泵，从高压燃油泵来的回油直接进入燃油箱。低压系统中，发动机正常工作时的工作压力为3bar左右，起动时达到6bar的压力。FSI发动机一般是以单柱塞高压泵将从低压系统中过来的低压燃油加压到100-150bar(取决于发动机的转速和负荷)，然后送入共轨管，由共轨管再把燃油分配到各个高压喷油器。共轨管设计的足够大，以至于可以补偿在喷油时产生的轻微的压力波动。为了能在较短的时间内喷出大量的燃油，FSI发动机使用高达90V的直流电压来控制高压

31、喷油器。3.3.3 排放系统缸内直喷技术是伴随着稀燃技术的产生而产生的。由于环保的需要及实现可持续发展的要求，除对NOx，CO、HC这些有害气体尽可能的减少外，尽量减少能形成温室效应的（CO2）二氧化碳和相应的减少能源的浪费已成为当今发动机发展的方向。据试验，在过量空气系数等于3的稀混合气模式下发动机依然可以工作，因此采用FSI技术其节油效果最高可达20%。稀薄燃烧技术的一个障碍是NOx的净化，这是因为在富氧环境中会产生大量的NOx，为了解决此问题，FSI发动机配置了存储式NOx催化转化器。FSI发动机的排气系统中可以看出，在靠近发动机一侧安装有常用的三效催化转化器，转化器的前后各有一个氧传感

32、器来监控工作状态。在存储式NOx催化转化器前部的排气温度传感器将测得的排气温度传给发动机控制单元，发动机控制单元用此温度计算存储式NOx催化净化转化器的温度，并将此信息用于下面两种情况。（1）、在分层充气模式时混合气是比较稀的，并且NOx只有在250-500之间才能存储在存储式NOx催化转化器内。因此发动机控制单元用此信息在监控分层充气模式时的排气温度，在温度达不到存储式NOx催化转化器正常工作要求时，通过发动机控制单元推迟点火时刻和工作模式等方法使之迅速达到催化的工作温度。（2）、存储式NOx催化转化器的结构和三效催化转化器是一样的，转化器的涂层另外用氧化钡处理过，这就可使氮氧化物在温度为2

33、50-500之间时通过形成硝酸盐而存储起来。除了形成硝酸盐外，燃油中所含的硫也会存储起来。存储式NOx催化转化器的存储能力是有限的，其饱和度由NOx传感器来通知发动机控制单元，发动机控制单元会采取一定的措施来对存储式NOx催化转化器进行还原。还原过程分成两种。a、氮氧化物的还原。当存储式NOx催化转化器内的氮氧化物的浓度超过发动机控制单元内的规定值时，就会发生氮氧化物的还原过程。发动机控制单元使得发动机从分层充气模式切换到均匀模式，混合气变浓，排放的尾气温度升高，存储式NOx催化转化器内的温度也就升高，此时所形成的硝酸盐变得不稳定，当环境条件符合还原时，硝酸盐就可以分解了。这时氮氧化物就转换成

34、无害的氮气，存储的硝酸盐清空后，该循环又重新开始。b、硫的还原。这是个单独的过程，因为产生的硫的化学稳定性很高，这些硫在氮氧化物的还原过程中是不会分解的。硫也会占据存储空间，这会导致在较短的间隔内存储式催化转化器就会饱和。一旦超过了规定值，发动机管理系统就会采取从分层充气模式切换到均质模式工作或者是将点火时刻延迟等措施。这就将存储式NOx催化转化器的工作温度提高到650左右，产生的硫就发生反应并形成二氧化硫（SO2）。如果燃油中含硫较少，那么除去硫的时间间隔也长，但燃油含硫多，就会经常进行这种还原过程。在大负荷、高转速行车时会自动去硫。第4章 增强型EVAP控制系统4.1 增强型EVAP控制系

35、统的概述燃油蒸发排放系统EVAP(Evaporative Emission System) 是为了适应封闭式燃油箱的需要而设置的。现代汽车的燃油箱都采用封闭式结构，其目的是防止燃油蒸气外泄对大气污染和节约能源。美国法规规定， OBD II系统探测到0.51ml及以上的泄漏时就点亮MIL（1996年，未执行OBDII的车辆，当系统探测到相当于直径为1.0mm以上的燃油蒸发泄漏时，必须点亮故障指示灯MIL）。4.2 增强型EVAP控制系统的特点增强型EVAP控制系统在传统的EVAP控制系统上增加了一个电磁阀和一个压力传感器从而改善了自诊断控制。4.3 燃油蒸发排放控制系统的组成燃油蒸发排放(EVA

36、P)系统组成示意图如图4-1所示，它主要由活性炭罐、燃油箱压力传感器、EVAP净化阀、燃油箱压力阀、EVAP通风阀等组成。图4-1. EVAP系统的组成4.3.1 活性炭罐当发动机运转时，利用进气歧管真空度将吸附在活性炭罐上的汽油蒸汽与新鲜空气一起吸入燃烧室烧掉。活性炭罐上安装有燃油箱压力阀及活性炭罐通风阀等如图4-2所示。图4-2. 活性炭罐及燃油蒸汽与空气混合后的走向4.3.2 EVAP净化阀EVAP净化阀控制从燃油蒸发排放系统至进气歧管的燃油蒸气流量，此阀常闭(即电路OFF时关闭)，由控制模块ECM/PCM 以脉宽调制的方式，精确控制至发动机的燃油蒸气流量。在蒸发排放测试的某些过程中，此

37、阀也会开启，使发动机真空进入燃油蒸发排放系统。4.3.3 EVAP通风阀EVAP通风阀控制至活性炭罐的新鲜空气流量，此阀常开(即电路OFF打开通风)，也由ECM/PCM控制；在某些蒸发排放测试中，控制模块ECM/PCM 指令此阀关闭，以便能测试系统是否泄漏。4.3.4 燃油箱压力传感器燃油箱压力(FTP)传感器测量燃油箱内的压力或真空，控制模块ECM/PCM 给燃油箱压力传感器提供5V参考电压和接地输入，燃油箱压力传感器为ECM/PCM提供介于0.14.9V 的信号电压反馈。当燃油箱压力增加时，燃油箱压力传感器电压降低，即高压力等于低电压；当燃油箱压力降时，燃油箱压力电压升高， 即低压力或真空

38、等于高电压。4.3.5 燃油箱压力阀燃油箱压力阀主要用于控制从燃油箱流向活性炭罐的燃油蒸汽的流速。这样可以防止在发动机运行或向燃油箱添加燃油时燃油箱压力出现较大的波动；当燃油箱压力较低时，燃油箱压力阀关闭，而燃油蒸汽的则通过截留板通向活性炭罐如图4-3所示，这样可以让燃油箱压力在一般情况下都接近于大气压力，还可以避免在符合EVAP系统工作的条件时，发动机进气歧管真空度对燃油箱压力产生影响。图4-3. 燃油箱压力较低时燃油蒸汽的流向4.4 EVAP系统工作过程蒸发排放(EVAP)系统限制燃油蒸气逸出到大气中，如果燃油箱内存在压力，燃油箱蒸气可以通过蒸气管进入活性炭罐。活性炭罐储存燃油蒸气，直到发动机可以使用这些蒸气。活性炭罐中的活性炭吸附燃油蒸气，当活性炭吸附饱和后，过量的蒸气和过大的压力可通过通风管和蒸发排放通风阀释放到大气中。如向燃油箱添加燃油时，此时燃油箱压力较高，而活性炭罐以吸附饱和后，燃油箱蒸汽将通过活性炭罐被送入大气（发动机停止运转），如图4-4所示；而途中大部分燃油蒸汽通过燃油箱压力阀进入活性炭罐如图4-5所示。图4-4. 燃油箱压力高时燃油蒸汽的流向图4-5. 燃油箱压力阀的作用当燃油箱压力较低，而且不足以打开燃油箱压力阀，而发动机运行的工况以符合EVAP工作条件，那么PCM/ECM控制EVAP净化阀打开，在活性炭罐处形成一