汽车发动机电控系统资源

图4-1 EGR控制系统的组成
2.开环控制EGR系统
➢ 如右图，主要由EGR阀和EGR电磁阀 等组成
➢ 原理：EGR阀安装在废气再循环通道 中，用以控制废气再循环量。EGR电磁 阀按装在通向EGR真空通道中，ECU根 据发动机冷却液温度、节气门开度、转
速和起动等信号来控制电磁阀的通电或 断电。ECU不给EGR电磁阀通电时，控 制EGR阀的真空通道接通，EGR阀开启， 进行废气再循环； ECU给EGR电磁阀通 电时，控制EGR阀的真空度通道被切断， EGR阀关闭，停止废气在循环。
功能：将适当的废气重新引 入气缸参加燃烧，从而降低 气缸的最高温度，以减少 NOx的排放量。
当发动机在怠速、低速、小负荷及冷 机时，ECU控制废气不参与再循环， 避免发动机性能受到影响；当发动机 超过一定的转速、负荷及达到一定的 温度时，ECU控制少部分废气参与再 循环，而且，参与再循环的废气量根 据发动机转速、负荷、温度及废气温 度的不同而不同，以达到废气中的 NOx最低。
排气中的CO主要是在局部缺氧或低温下由于烃燃料不完全燃烧产 生的，因此CO的排出量基本上受空燃比所支配，通常在空燃比过小时 易产生
2.碳氢化合物（HC）
是发动机废气中未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏， 造成燃烧不充分。
3. 氮氧化合物（NOX）
当气缸内的温度越高，燃烧后残留的氧气浓度越大，高温持续的 时间越长，NOx越多
4.1.3 发动机尾气成分异常分析
1.尾气分析的主要内容
有混合气空燃比、点火正时及催化器转化效率等，主要分析的参数有CO、HC、 CO2和氧（O2），还有空燃比（A/F）或过量空气系数（λ）。
2.成分异常分析
HC的读数高，说明燃油没有充分燃烧 CO的读数是零或接近零，则说明混合气充分燃烧。CO的含量过高，表明燃油 供给过多、空气供给过少，燃油供给系统和空气供给系统有故障，如喷油嘴漏 油、燃油压力过高、空气滤清器不洁净。 CO2是可燃混合气燃烧的产物，其高低反映出混合气燃烧的好坏，即燃烧效率。 可燃混合气燃烧越完全，CO2的读数就越高 ；当发动机混合气出现过浓或过稀 时，CO2的含量都将降低。 O2的含量是反映混合气空燃比的最好指标，燃烧正常时，只有少量未燃烧的氧 气通过汽缸，尾气中O2的含量应为1～2%。O2的读数小于1%，说明混合气过 浓；O2的读数大于2%，表示混合气太稀。
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用EGR阀开度反馈控制的EGR系统
用EGR率反馈控制的EGR系统
图4-3 闭环控制EGR系统
真空膜片式EGR系统
❖ 真空膜片式EGR系统主要 有正背压废气再循环系统 和负背压废气再循环系统。
❖ 其主要通过电磁阀控制传 送到EGR阀内部膜片上部 控制管路中的真空度，再 结合发动机在不同工况下 的排气压力和进气岐管绝 对压力（MAP）差值综合 控制EGR阀的开关程度。
2.机外净化措施
发动机本身的改进，尚不能符合排放的规定时，就要附加净化处 理装置。主要有：汽油蒸气挥发控制、废气再循环控制、二次空气供 给、三元催化转换器和空燃比反馈控制等。
3. 能源替代技术
主要是改变汽车所使用的能源，采用污染小或清洁的能源来替代 燃油。如用煤气或天然气替代燃油的汽车，电动汽车，太阳能汽车等。
模块四 排放控制系统
4.1 汽车排放的污染物 4.2 废气再循环控制系统（EGR） 4.3 三元催化转换器（TWC） 4.4 燃油挥发控制
4.1气净化的措施 4.1.3 发动机尾气成分异常分析
4.1.1 发动机排放的有害气体
1.一氧化碳（CO）
图4-5 装有背压修正阀的电控EGR系统
电子控制式EGR系统
电子控制EGR除了可实现EGR 率的精确控制外，还可实现比机 械式EGR量值更大的EGR率控 制 。电子控制的EGR根据传感 器测得的发动机转速、负荷、温 度状态等工况信号，由ECU计算 出符合当时工况的最佳的EGR率， 并控制EGR执行器进行相应的操 作。更为精确的EGR控制系统还 对EGR率进行闭环控制，将实际 的EGR率反馈给ECU，供ECU 对输出的控制信号进行修正，以 便实际的EGR率与控制目标更为 逼近。
2、EGR控制系统的基本模式
⑴当发动机低速运转，水温低于60℃时，EGR阀关闭， 不进行废气再循环，以防止发动机怠速不稳。为避免燃 烧不稳定，发动机冷却水温超过100℃，EGR阀关闭， 不进行废气再循环。 ⑵当发动机中速运转、中等负荷下工作时，ECU控制 EGR阀开启，进行废气再循环 ⑶当发动机在大负荷工作时，空燃比（A/F）较小， NOx生成量不多，EGR阀减小甚至关闭，降低废气再循 环，以保证发动机有足够的功率输出。
4、二氧化碳（CO2）
是发动机排放主要产物
5、炭烟（PM）
主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内还有大量黑色的炭颗粒
4.1.2 排气净化的措施
1.机内净化技术
机内净化技术是在发动机的工艺结构设计上入手，保证燃料能够 在机内尽可能的燃烧完全。这种技术的研究，主要集中在：a．改变燃 料的供给方式，采用燃油喷射系统。b．点火系统的电子化设计。
4.2 废气再循环控制系统（EGR）
4.2.1 废气再循环系统的基本概念
4.2.2 废气再循环系统主要分类及控制方式 1、EGR系统的分类 （1）按是否有反馈信号分
开环控制EGR系统 闭环控制EGR系统 （2）按工作方式分 真空膜片式 电子控制电磁式 2、 EGR控制系统的基本模式
4.2.1 废气再循环系统的基本概念
1、EGR电磁阀 2、节气门 3、EGR阀 4、水温传感器5、曲轴位置传感器 6、ECU 7、起动信号
3.闭环控制EGR系统
➢ 闭环控制EGR系统，检测实际的EGR率或EGR阀开度作为 反馈控制信号，其控制精度更高。 ➢与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，控 制原理如图，EGR率传感器安装在进气总管中的稳压箱上，新 鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀 进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体中的氧浓度，并转换成 电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开 度，使EGR率保持在最佳值。