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1、怠速控制系统 1弋国鹏 怠速控制的意义 1、温度发生变化时进行必要的怠速转速的调整 ； 2、负荷发生变化时进行必要的怠速转速的调整 ； 3、蓄电池电压发生变化时进行必要的怠速转速 的调整。2弋国鹏 怠速控制系统的组成3弋国鹏 一是实现发动机起动后的快速暖机过程； 二是自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转 。 怠速控制的内容： -起动后控制; -暖机过程控制; -负荷变化时的控制; -减速时的控制。 怠速转速控制的实质是对怠速时充气量的控制。 怠速控制的功用:4弋国鹏 控制类型 一是控制节气门旁通空气道的空气流量的旁通控 制式； 二是直接控制节气门关闭位置的节气门直动式。 5弋国鹏 一、附加
2、空气滑阀式怠速控制系统1、双金属片式的附加空气滑阀6弋国鹏 2、石蜡式附加空气滑阀 7弋国鹏 二、步进电机控制式怠速控制系统 8弋国鹏 1、控制程序9弋国鹏 2、控制原理： 首先发动机控制模块根据节气门位置传感 器的信号(怠速信号)和发动机转速信号， 来判断发动机是否处于怠速运行状态。 然后发动机控制模块根据发动机冷却液温 度传感器、空调开关、动力转向以及空挡 启动开关等信号源，按照存储器内存储的 参考数据，确定相应的目标转速。 一般情况下，怠速控制常采用发动机转速 反馈形式，即发动机的实际转速与目标转 速进行比较，根据比较得出的差值，确定 相应目标转速控制量，去驱动步进电机。 10弋国鹏
3、3、步进电机的控制电路 11弋国鹏 4、步进电机的驱动过程 发动机控制模块（ECU）依一定顺序，使功率管 VTl-VT2-VT3-VT4适时导通，分别给步进电机定 子线圈供电，驱动步进电机转子旋转，使前端的 阀门移动，改变阀门与阀座之间的距离，调节旁 通空气道的空气流量，使发动机怠速转速达到所 要求的目标转速。 12弋国鹏 （1）怠速空气控制阀起动初始位置的确定 为了改善发动机的再起动性能，在每次关闭发动 机点火开关 后，发动机控制模块都会控制怠速 控制制阀，使其处于全开状态，以便为下次起动 作好准备。 为了使怠速空气控制阀在发动机下次起动时能处 于完全打开状态，在点火开关切断电源后，必须 持
4、续给发动机控制模块和步进电机供电一段时间 。在这段时间内，通过发动机控制模块内部主继 电器控制电路对主继电器进行控制。13弋国鹏 （2）怠速空气控制阀的起动控制过程 在发动机起动后，若怠速空气控制阀仍保持在全 开状态，怠速转速必然会升得过高，造成发动机 机械零件的过度磨损和燃油经济性的下降，所以 在起动期间或起动后，当发动机转速达到规定值 (此值由冷却液温度确定)时，发动机控制模块便 开始控制步进电机，将阀门关小到由冷却液温度 所确定的阀门位置。 14弋国鹏 （3）怠速空气控制阀的暖机控制过程 在发动机暖机过程中，随着发动机冷却液温度的 上升，怠速空气控制阀（ISCV）的开度越来越小 。当冷却
5、液温度达到70摄氏度时，暖机控制结束 .15弋国鹏 （4）怠速空气控制阀的反馈控制过程 怠速控制的过程就是目标转速和实际转速进行比 较的过程，在发动机怠速运转时，如果发动机的 实际转速与发动机控制模块（ECU）存储器存储 的目标转速相差超过一定值(如20r/min)时，发 动机控制模块（ECU）将通过步进电机控制怠速 空气控制阀（ISCV），增减旁通空气量，使发动 机的实际转速与目标转速尽可能相同。 16弋国鹏 （5）发动机负荷变化的预控制过程 发动机在怠速运转时，如果启动空调制冷系统、 转动方向盘或挂档，都将使发动机的负荷立刻发 生变化。为了避免发动机怠速转速因为载荷的变 化而产生波动甚至造
6、成熄火，在发动机转速出现 变化前，发动机控制模块（ECU）增加怠速空气 控制阀（ISCV）的开度，增大进气量，提高发动 机的怠速转速，保持发动机怠速运转的稳定性； 而当这些载荷去除以后，发动机控制模块（ECU ）便会减小怠速空气控制阀（ISCV）的开度，使 发动机恢复加载前的转速。 17弋国鹏 （6）电器负载增多时的怠速控制过程 在怠速运转时，如使用的电器负载增大到一定程 度时，蓄电池电压就会降低。为了保证发动机控 制模块（ECU）+B端和点火开关IC端具有正常的 供电电压，需要控制步进电机，相应地增加旁通 道空气量，提高发动机怠速转速，提高发电机的 输出功率，以维持蓄电池电压的稳定性。 18
7、弋国鹏 （7）学习控制过程 发动机控制模块（ECU）通过步进电机的正、反 转步数，确定怠速控制阀的位置，达到调整发动 机怠速转速的目的。但由于发动机在整个使用期 间，其性能会发生变化，虽然步进电机控制阀门 的位置未变，而怠速转速也和初设的数值不同。 此时发动机控制模块（ECU）可在反馈控制的基 础上进行学习控制，使发动机转速达到目标值。 与此同时，发动机控制模块（ECU）将步进电机 转过的步数存储在存储器中，以便在以后的怠速 控制中使用。 19弋国鹏 6、步进电机式怠速控制系统的测试 （1）测试目的 主要目的是为了测试发动机温度或载荷发生变化 时，发动机控制电脑能否发出正常的驱动信号， 步进电
8、机式怠速空气控制阀能否正常动作，发动 机的转速是否发生正常的变化。20弋国鹏 （2）测试过程21弋国鹏 （3）结果分析 当发动机负荷发生变化时，发动机控制模块（ ECU）应当发出怠速控制指令。此时，怠速控制 阀应调节节气门的旁通空气量，进而改变发动机 的转速。如果信号发生变化，而发动机转速不会 有太多的变化，则表明可能是怠速空气控制阀 (IACV)出现故障，也可能是旁通空气道出现故障 。 22弋国鹏 三、 旋转电磁阀式怠速控制系统 23弋国鹏 （一）旋转电磁阀式怠速控制系统的工作原理 24弋国鹏 1起动控制 为提高发动机的启动性能，在发动机起动 前，怠速空气控制阀的开度应保持到最大 。 而在发
9、动机启动过程中，发动机控制模块 会根据发动机的运行状况（来自节气门位 置传感器和发动机冷却液温度传感器的信 号），从存储器中取出预存的数据，控制 怠速空气控制阀的开度。 25弋国鹏 2，暖机控制 在发动机起动后，发动机控制模块（ECU）根据 发动机冷却液温度，适时控制怠速空气控制阀（ IACV）的开度，控制发动机在暖机过程中怠速 转速的变化，即随着发动机冷却液的温度的升高 ，怠速空气控制阀的开度越来越小，发动机的怠 速转速越低。 26弋国鹏 3反馈控制 发动机起动后，当满足反馈控制条件(怠速 触点闭合，车速低于2km/h、空调开关断 开)时，发动机控制模块将根据发动机实际 转速与存储器中预先设
10、定的目标转速进行 比较，如果发动机的实际转速低于目标转 速，发动机控制模块控制怠速控制阀将阀 门开大；反之，如果发动机的实际转速高 于目标转速时，将阀门关小。 27弋国鹏 4发动机负荷变化时的控制 发动机在怠速运转时，如果启动空调制冷系统、 转动方向盘或挂档，都将使发动机的负荷立刻发 生变化。为了避免发动机怠速转速因为载荷的变 化而产生波动甚至造成熄火，在发动机转速出现 变化前，发动机控制模块增加怠速空气控制阀的 开度，增大进气量，提高发动机的怠速转速，保 持发动机怠速运转的稳定性；而当这些载荷去除 以后，发动机控制模块便会减小怠速空气控制阀 的开度，使发动机恢复加载前的转速。 28弋国鹏 5
11、学习控制 旋转电磁阀式怠速控制，是根据占空比控制阀门 的转动角，来达到调节发动机怠速转速之目的， 但由于发动机在整个使用期间，其性能会发生变 化，尽管控制的占空比仍保持在某一值，然而发 动机的怠速转速和使用初期数值已不一样。 此时发动机控制模块可在反馈控制的基础上，进 行学习修正，将怠速转速调整到目标值。当目标 怠速达到后，发动机控制模块将其占空比存人备 用的存储器中，在以后的怠速控制中作为这一工 况下控制占空比的基准值。 29弋国鹏 （二）系统的测试过程 30弋国鹏 1、运行发动机一直到发动机的温度达 到正常值。确保发动机的怠速转速是 正常的。 31弋国鹏 2、将自动变速器 的档位开关放置
12、在 停车档或空挡。 用一根跨接线将检 测接口1内的TE1端 子和E1端子跨接起 来。然后起动发动 机，观察发动机的 转速。 32弋国鹏 3、对于所有车型的发动机，此时发 动机转速在5s的时间段内将提高到一 个特定的数值，例如900-1000r/min ，然后再回到怠速状态。 33弋国鹏 4、如果发动机的转速不象上面所描 述的那样变化，就应当检查怠速控制 电磁阀的电阻和运行情况。 如果发动机转速的变化符合要求，拔 掉跨接线，关闭点火开关。 34弋国鹏 5、在确保点火开关 一定关闭的情况下 ，测量怠速控制电 磁阀的电阻： 拔掉怠速空气电磁 阀的连接器，用万 用表，测量电磁阀 一侧+B端子和每
13、个 控制端子之间的电 阻。 35弋国鹏 6、如果测得的电阻不符合技术要求 ，则应更换怠速空气控制电磁阀。 36弋国鹏 7、从节气门体上拆下怠速 空气控制阀，按照图中的 标识向电磁阀提供电源， 例如向RSC端子和+B端子 之间提供电压，怠速控制 控制阀应完全关闭，而向 RSO端子和+B端子之间提 供电压，怠速控制控制阀 应完全打开，否则更换怠 速空气控制阀。 37弋国鹏 8、如果怠速空气控制阀的电阻和运 行情况均正常，而怠速控制又不理想 ，就应当检查发动机控制模块和怠速 空气控制阀之间的线路连接。 38弋国鹏 四、节气门直动式怠速控制系统39弋国鹏 （一）系统的组成及其工作原理40弋国鹏 1、节气门位置传感器(TPS) 节气门位置传感器（TPS）安装在节气门控制器 内，与节气门轴杆直接相连。 它是一种电位器式的传感器，其阻值的变化与节 气门的开度成反比，并将其阻值的变化转换成相 应的电信号输送给发动机控制模块（ECU），发 动机控制模块（ECU）根据该信号的大小和变化 的速率，判断出发动机运行的各种工况，并进行 各工况下的供油量、点火正时的控制。 41弋国鹏 2、怠速节气门位置传感器(ITPS
