三元催化转换装置

1.TWC功能2.TWC的构造3.影响TWC转换效率的因素4.氧传感器5.TWC及氧传感器的检修三、三元催化转换器（TWC）与空燃比反馈控制系统2010年3月

利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。1.TWC功能（见视频）2010年3月2.TWC的构造如上图，三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。2010年3月3.影响TWC转换效率的因素影响最大的是混合气的浓度和排气温度。如左图只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），TWC转换效率将明显下降。2010年3月4.氧传感器（1）氧化锆氧传感器（2）氧化钛氧传感器

（3）氧传感器控制电路

（动画）（见视频）2010年3月（1）氧化锆氧传感器结构如右图ａ，在400℃以上的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，在铂电极之间将会产生电压。当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近0V），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（约为1V）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变。如右图ｂ（见视频）氧化锆氧传感器及其输出特性

a）结构b）输出特性1—

法兰2—铂电极3—氧化锆管4—铂电极5—加热器6—涂层7—废气8—套管9—大气2010年3月（2）氧化钛氧传感器结构如右图，主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。1—二氧化钛元件2—金属外壳3—陶瓷绝缘体4—接线端子5—陶瓷元件6—导线7—金属保护套2010年3月（3）氧传感器控制电路

右图为日本丰田LS400轿车氧传感器控制电路。闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比小时，氧传感器向ECU输入的高电压信号（0.75～0.9V）。此时ECU减小喷油量，空燃比增大。当空燃比增大到理论空燃比时，氧传感器输出电压信号将突变下降至0.1V左右，ECU立即控制增加喷油量，空燃比减小。如此反复，就能将空燃比精确地控制在理论空燃比附近一个极小的范围内。2010年3月5.TWC及氧传感器的检修

（1）使用注意事项（2）热型氧传感器加热器的检查（3）氧传感器信号检查2010年3月（1）使用注意事项禁用含铅汽油，防止催化剂失效；三元催化转换器固定不牢或汽车在不平路面上行驶时的颠簸，容易导致转换器中的催化剂截体损坏；装用蜂巢型转换器的汽车，一般汽车每行驶80000km应更换转换器心体。装用颗粒型转换器的汽车，其颗粒形催化剂的重量低于规定值时，应全部更换。2010年3月（2）热型氧传感器加热器的检查热型氧传感器加热器的检查对热型氧传感器，测量其加热器线圈电阻。2010年3月（3）氧传感器信号检查

连接好氧传感器线束连接器，使发动机以较高转速运转，直到氧传感器工作温度达到400℃以上时再维持怠速运转。然后反复踩动加速踏板，并测量氧传感器输出信号电压，加速时应输出高电压信号（0.75～0.90V），减速时应输出低电压信号（0.10～0.40V）。若不符合上述要求，应更换氧传感器。

2010年3月1.二次空气供给系功能2.组成与工作原理3.二次空气供给系统的检修四、二次空气供给系统2010年3月在一定工况下，将新鲜空气送入排气管，促使废气中的一氧化碳和碳氢化合物进一步氧化，从而降低一氧化碳和HC的排放量，同时加快三元催化转换器的升温。1.二次空气供给系功能2010年3月2.组成与工作原理如图控制阀主要由舌簧阀和膜片阀组成。工作原理：点火开关接通后，蓄电池向二次空气电磁阀供电，ECU控制电磁阀搭铁回路。电磁阀不通电时，关闭通向膜片阀真空室的真空通道，膜片阀弹簧推动膜片下移，关闭二次空气供给通道；ECU给电磁阀通电，进气管真空度将膜片阀吸起，使二次空气进入排气管。2010年3月3.二次空气供给系统的检修

（1）低温起动发动机后，拆下空气滤清器盖，应听到舌簧阀发出的“嗡、嗡”声。（2）拆下二次空气供给软管，用手指盖住软管口检查，发动机温度在18～63℃范围内怠速运转时，有真空吸力；温度在63℃以上，起动后70s内应有真空吸力，起动70s后应无真空吸力；发动机转速从4000r/min急减速时，应有真空吸力。

（3）拆下二次空气阀，从空气滤清器侧软管接头吹入空气应不漏气。

（4）电磁阀的检查，阻值应为36～44Ω。2010年3月一、巡航控制系统二、电控节气门系统第五节巡航控制及电控节气门系统2010年3月一、巡航控制系统1．巡航控制系统的功能2．巡航控制系统的组成3．电动机式巡航控制执行元件4．气动膜片式巡航控制执行元件5．巡航控制使用注意事项6．巡航控制系统的使用方法7．巡航控制系统的检修2010年3月（1）匀速控制功能（2）巡航控制车速设定功能（3）滑行功能（4）加速功能（5）恢复功能（6）车速下限控制功能（7）车速上限控制功能（8）手动接除功能（9）自动接除功能（10）自动变速器控制功能（11）快速修正巡航控制车速功能（12）自诊断功能1．巡航控制系统的功能2010年3月2．巡航控制系统的组成结构如上图，主要由操纵开关、安全开关、传感器、巡航控制ECU和执行元件组成

1、电源2、操纵开关3、巡航控制ECU4、执行元件

5、接节气门6、车速传感器7、制动灯开关2010年3月3．电动机式巡航控制执行元件主要执行元件有电动机、电磁离合器、位置传感器和安全开关。2010年3月4.气动膜片式巡航控制执行元件

气动膜片式巡航控制执行元件l—巡航控制ECU2—真空输送电磁阀3—真空输送阀4—位置传感器5—真空释放电磁阀6—真空释放阀7—膜片气室如上图，主要有真空输送阀、真空输送电磁阀、真空释放阀、膜片气室和膜片拉杆等组成。2010年3月5.巡航控制使用注意事项（1）在天气恶劣条件下不要使用；

（2）在解除巡航控制模式后，应关闭巡航控制系统的控制开关；（3）在坡道较大或较多的道路上行驶时不要使用；（4）若巡航指示灯闪亮时，说明有故障，请勿使用；（5）ECU是巡航控制系统的中枢，对电磁环境、湿度及机械振动有较高的要求。2010年3月（1）设定巡航速度（2）解除巡航控制模式（3）提高巡航控制车速（4）降低巡航控制车速6.巡航控制系统的使用方法2010年3月7.巡航控制系统的检修

系统工作时，如果ECU在预定的时间内收不到车速信号，或由于操纵开关或执行元件故障而自动解除巡航控制模式，系统指示等闪烁5次，说明巡航控制系统有故障。2010年3月二、电控节气门系统1．电控节气门系统的功能2．电控节气门系统结构与工作原理3．电控节气门系统的检测2010年3月1．电控节气门系统的功能（1）非线性控制

（2）怠速控制（3）减小换档冲击控制（4）驱动力控制（TRC）（5）稳定性控制（VSC）（6）巡航控制2010年3月2.电控节气门系统结构与工作原理

结构如右图所示，为LS400轿车节气门电控系统。

1—电磁离合器2—加速踏板位置传感器3—节气门控制杆4—节气门5—节气门位置传感器6—节气门控制电动机下一页2010年3月工作原理如右图所示，发动机ECU根据各传感器输入信号确定最佳的节气门开度，并通过对控制电动机和电磁离合器的控制改变节气门开度。2010年3月3．电控节气门系统的检测发生故障时，系统自动停止工作，指示灯“CHECKENGING”亮，调取故障码，并按故障提示诊断和排除故障。2010年3月一、冷却风扇控制系统二、发电机控制系统第六节冷却风扇及发电机控制系统2010年3月一、冷却风扇控制系统功能：发动机控制ECU根据冷却液温度传感器信号和空调开关信号，通过风扇继电器来控制风扇电动机电路的通断，以实现对风扇的控制。

下一页2010年3月风扇继电器控制电路原理：如右图为北京切诺基4.0L发动机冷却风扇系统电路图，发动机控制ECU控制风扇继电器线圈的搭铁回路，当冷却液温度低于98℃时，ECU断开风扇继电器搭铁回路，冷却风扇不工作；当却液温度高于103℃时，冷却风扇工作。如果选择空调开关信号，不管冷却液温度多少，风扇始终工作。2010年3月二、发电机控制系统功能：根据蓄电池电压信号，控制发电机的输出信号。原理：如左图，蓄电池电压信号经端子3输送给ECU，ECU控制发电机励磁绕组的搭铁回路以调节磁场强度，从而实现发电机输出电压的控制。2010年3月一、故障自诊断系统的功能二、自诊断系统工作原理三、自诊断系统的使用四、OBD—Ⅱ简介第七节故障自诊断系统2010年3月一、故障自诊断系统的功能

1.通过自诊断测试判断电控系有无故障，有故障时，指示灯发出警报，并将故障码存储。

2.在维修时，通过一定操作程序可将故障码调出，进行有针对性的检查；

3.当传感器或其电路发生故障时，自动启动失效保护功能；

4.当发生故障导致车辆无法行驶时，自动启动应急备用系统，以保证汽车可以继续行驶。2010年3月二、自诊断系统工作原理

1.传感器故障自诊断原理

2.执行元件故障自诊断原理

2010年3月1.传感器故障自诊断原理若传感器输入ECU的信号超出正常范围，或在一定时间内ECU收不到该传感器信号，或该传感器输入ECU的信号在一定时间内不发生变化，自诊断系统均判断定为“故障信号”。例如水温传感器，当传感器向ECU输送的信号电压低于0.3V或高于4.7V，自诊断系统会判断为故障信号。2010年3月2.执行元件故障自诊断原理

在没有反馈信号的开环控制中，执行元件如有故障，自诊断系统只能根据ECU输出的执行信号来判断。原理与传感器类似。带有反馈信号的闭环控制工作时，自诊断系统还可根据反馈信号判别故障。2010年3月三、自诊断系统的使用

故障指示灯当检测到有故障时，仪表盘上的故障指示灯“CHECKENGINE”电亮，以警告驾驶员或维修人员。在使用中，点火开关接通，发动机没有起动或起动后的短时间内，“故障指示灯”点亮是正常现象，当起动后几秒钟内或发动机达到一定转速（一般为500r/min）后，“故障指示灯”应熄灭。2010年3月四、OBD—Ⅱ简介

OBD是“ON—BOARDDINGOSITICS”的缩写，是由美国汽车工程学会（SEA）提出的，经环保机构（EPA）和加州资源协会（CARB）认证通过的。20世纪70年代，汽车电控系统中开始采用了第一代随车诊断系统（OBD－I）；1994年以后，美国、日本和欧洲的主要汽车制造厂家生产的电控汽车逐步开始采用第二代随车诊断系统（OBD—Ⅱ）。下一页2010年3月OBD一Ⅱ的主要特点：

l）汽车按标准装用统一的16端子诊断座，并将诊断座统一安装在驾驶室仪表盘下方。

2）OBD一Ⅱ具有数据传输功能，

3）OBD一Ⅱ具有行车记录功能

4）装用OBD一Ⅱ的汽车，采用相同的故障码代号及故障码意义统一。2010年3月一、失效保护系统的功能二、失效保护系统设定的标准信号1．冷却水温度信号2．进气温度传感器3．点火确认信号4．节气门位置传感器信号5．点火提前角6．凸轮轴位置传感器7．空气流量计信号8．进气管绝对压力传感器信号第八节失效保护系统2010年3月一、失效保护系统的功能在电控系统中，当自诊断系统判定某传感器或其电路出现故障（即失效）时，由自诊断系统启动而进入工作状态，给ECU提供设定的目标信号来代替故障信号，以保持控制系统继续工作，确保发动机仍能继续运转。2010年3月二、失效保护系统设定的标准信号

1、冷却水温度信号

若冷却水温度传感器或其电路发生故障时，失效保护系统给ECU提供设定的冷却水温度信号，通常按冷却水温度为80℃控制发动机工作，防止混合气过浓或过稀。

2010年3月2、进气温度传感器

当进气温度传感器或其电路发生故障时，失效保护系统给ECU提供设定的进气温度信号，通常按进气温度为20℃控制发动机工作，防止混合气过浓或过稀。2010年3月3、点火确认信号

点火系统发生故障造成不能点火，ECU接受不到点火控制反馈的点火确认信号时，失效保护系统使ECU立即切断燃油喷射，使发动机停止运转。2010年3月4、节气门位置传感器信号

当节气门位置传感器或其电路发生故障时，ECU将始终接受节气门处于全开或全关状态信号，无法对喷油量进行精确控制。此时，失效保护系统中，通常按节气门开度为0°或25°设定标准的节气门位置传感器。2010年3月5、点火提前角

爆燃传感器或其电路发生故障时，失效保护系统使ECU将点火提前角固定在一个适当值。2010年3月6、凸轮轴位置传感器

当凸轮轴位置传感器发生故障时，导致G1和