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1、怠速控制系统的作用.类型发动机怠速控制系统的结构与工作原理11.1概述11.1.1怠速控制系统的作用1怠速控制应用概况 发动机在怠速工况下,与相应的汽 油配制而成的混合气燃烧所产生的转矩仅用于克 服发动机本身的磨擦和压缩阻力矩,及由发动机 驱动的附加装置阻力矩,以使发动机维持在低转 速下稳定运转。早期的汽油喷射式采用了温控辅助空气阀来控 制怠速时辅助怠速空气通道的空气流量,用以实 现冷起动后的低温怠速稳定和快速暖机控制（图 ll-l）o11.1.1怠速控制系统的作用图1P1发动机怠速的控制a）辅助空气阀控制怠速b）辅助空气阀与怠速控制阀控制怠速1一-辅助空气阀2节气门3怠速调节螺钉4怠速控制阀
2、11.1.1怠速控制系统的作用汽温魁机欝速使步 徨低曼質全怠可一 一着发阀用制遴 唧會随使气使控羈 一动可。空机机翟 JCT使由控动 附蛊慢控车的娶 3:囂 umi 有資i!出有电 悭入气快气这现后具应 罂供现空。足專适 实矍确。系能 匚通大，辅运能 1虾气鬣卞不聶控 啲据空有运雷矍速O 常普况sissw速ss要 助工霾心删的 矍速温正功咼11.1.1怠速控制系统的作用汽车怠速控制系统主要有如下功能:11.1.1怠速控制系统的作用2怠速控制系统的作用醬隼子最 譽mm电在 1i亶口此可到机因都 禺机速曼速态 謔，便动标曇 怠标嬰目規 :目转动。 usi 控乏慕宀番Is 速电执。稳可下 怠持屬 为
3、SBN量忌 速速速围能宀31疋 si811.1.1怠速控制系统的作用丄疋 ws 峻使岀高 当或s 除鑒 酰宀番至:发舉 保定器 为一行 出执O 转oil蹩环08 绥以再怠机自 Fa大废8 电至阀阀霜 5,19 因控 wisi 罟炭怠化子 wi :。 峻气在昌值 当空。醫围常 :鬻霍氾正 His 速警机正正 第速 in11-1-2怠速控制系统的分类 按进气量的调节方式分V按怠速控制阀的结构原理分V按空气阀的控制方式分11.1.2怠速控制系统的分类 :电子控制器通过控制执行机构 直接操纵节气门,以节气门开度的改变来实现怠 速的控制(SH-2a)o特点：工作可靠性好,控制位置的稳定性也良 好。但动态
4、响应性较差,执行机构较为复杂且体 积较大。电子控制器通过怠速控制阀改 变怠速辅助空气通道的空气流量来实现怠速的控 制(图ll-2b)o这种控制方式动态响应好,结构 简单且尺寸较小,目前较为常见。11.1.2怠速控制系统的分类1空气二图11-2怠速进气量调节方式a）节气门直动式 b）旁通空气式1 节气门2节气门操纵臂3怠速控制执行器4加速踏板拉杆11.1.2怠速控制系统的分类 2按怠速控制阀的结构原理分亠0 O以步进电动机迦型力壬 控翹 来驱动空气阀 的开jf和关闭。 、鑰区动空气阀的笄豊气阀的运动方式 不同,开关电磁阀又可分为 和 两种。 并奎大的差别幺主蛮赢黯I贅富辱f 关式电磁阀星宥打开和
5、关闭两种状态,工作时阀 以一定驕频率开闭,3按空气阀的控制方式分o由电磁阀或步进电动机 直接驱动空气阀。实现怠速空气量的控 制。通常是由电磁阀控制膜 片式辅助空气阀的气压,再由空气阀直 动作来改变怠速空气通道的截面积。间 接控制的怠速控制阀结构比较复杂,目 前使用相对较少。11.2发动机怠速控制系统的结构与原理11.2.1怠速控制系统原理不同的车系,怠速控制系统的构成与具体控制 内容会有一些差别。典型怠速控制系统的组成及控制原理如图所示。图113怠速控制系统的组成与原理1目标转速2比较电路3控制量计算4驱动电路5 -怠速状态判断11.2.1怠速控制系统原理发动机怠速稳定控制。在微机存储器中,存
6、储有发动机在不同状态 下的最佳稳定怠速参数（目标转速）。当发动机处于怠速工况时,怠速控制系统不断 地监测发动机的转速,并与当前发动机状态下的 目标转速进行比较,当发动机怠速出现波动,偏 离了设定的目标转速时,ECU输出控制脉冲使怠 速控制执行器动作,将发动机的怠速调节在设定的目标转速范围之内。怠速稳定控制所需的有以下几种。z提供发动机在怠速工况下的发 动机转速信号。,提供节气门关闭信号,是ECU判断发动机是否处于怠速工况的基本信号。ECU根据此信号选定目标转/供发动机泌度信弓fz提供汽车行驶速度信号z当车速低于 2km/hf且节气门关闭时f ECU作出发动机处于怠速 工况的判断,进入怠速控制程
7、序。z提供空调关断信号,只有在空调不使用时 ECU才进入发动机转速反馈式怠速稳定控制。11.2.1怠速控制系统原理2.高怠速运行控制在节气门处于关闭位置（发动机在怠速工况），但需要 发动机带动一定的负荷以较高的转速下运转时,ECU输 出控制信号 使怠速控制执行器动作,将发动机的怠速 调高至某一值。比如f在使用汽车空调.蓄电池亏电等 情况下 怠速控制系统通过高怠速运行控制,使发动机 在_个较高的怠速下运行 以保证在发动机怠速工况下 的空调系统正常工作和及时向蓄电池补充电能。在发动机怠速工况时,为避免发动机驱动的附加装置 的阻力矩突然增大而导致发动机怠速下降甚至熄火,Wo11.2.1怠速控制系统原
8、理11.2.1怠速控制系统原理机器、的書速下机到 T 发还 除器到 SSI 转置譬 运位感度 速醤皿 亠風-p温动 统i 蔡器册及。周：w- O 農冷况号 控嬴工信厦动运 速速动羹畀葢吊 怠开幫正_蠱誰负怠齬电便 劉怠響， 军高出一1。刮目 醬甯1S电息就压 幫空 疆速带li是出机罪电负鹫也U感f提供自动变速 器是否从N档或P档挂上运行档位（D档或 R档、习立、2位）宿息。若挂X相血档位 ECU将作出高怠速运转控制，以避免自 动变速器油泵因挂上运行档后阻力增大 而引起发动机转速下降。向 怠速控制系统提供电器负荷增大信号 EC U根据这些用电设备继电器接通信号 作出电器负荷增大判断 并进行高怠速
9、 控制 以避免发电机负荷增大而引起发 动机转速下降。11.2.1怠速控制系统原理3其它怠速控制11.2.1怠速控制系统原理在发动机起动时,ECU控制怠速控制阀至开度最大位置,以使发动机起动容易。起动后,ECU根据发动机转速及温度信号,逐渐减少怠速控制 阀的开度。 发动机转速传感器,提供发动机怠速工况 下的转速信号。 点火开关,提供发动机起动信号和起动后 信号。活性炭罐电磁阀工作时怠速控制阀的控制在一些汽车上,怠速控制系统还根据活性炭罐控制阀的开启 情况来调整怠速通道的通气量,以避免发动机怠速产生波动。 除用于怠速工况判别的节气门位置传感器外,该稳定怠速控制 所用到的传感器信号有以下两个。 发动
10、机转速传感器提供发动机怠速工况下发动机转速信号。 活性炭罐电磁阀,提供活性炭罐电磁阀开启信号,当活性 炭罐电磁阀通电时,ECU控制怠速控制阀的开度以稳定怠速。 (3)怠速偏离修正控制怠速偏离修正控制即怠速控制系统的学习修正控制。当因发 动机部件老化等外部原因使发动机的怠速偏离原设定值时, ECU控制怠速控制阀预置一个开度,将发动机的怠速修正到设 定的值。11.2.2怠速控制系统部件的结构11.2.2怠速控制系统部件的结构1.节气门直动式怠速控制执行器超丟里朗毀辔机节气0体上的节 动猪歯空制执行器如图114所示。U执行器的动力部分,气门由两部分组成:由ECU通过驱动甫讒的旋转运动变为离翳醜誤话鬱
11、團 当ECU输出怠速调整培劃倩懿,連翌愆电W/B r =I1UT/UT*5HU1W后 f 使 Wil J探纵臂限 立片移动,M而改变了怠速时节气门的开度。11.2.2怠速控制系统部件的结构11.2.2怠速控制系统部件的结构odd11.2.2怠速控制系统部件的结构11.2.2怠速控制系统部件的结构图11-4节气门直动式怠速控制执行器1 节气门操纵臂2节气门体3B速控制执行器4喷油器5压力调节器6节气门7防转动六角孔8-弹簧9电动机10. 11. 13 -减速齿轮12传动轴14丝杆2步进电动机式怠速控制阀(1)结构步进电动机式怠速控制阀 主要由步进电动机.丝杆机 构和空气阀等组成(图1茲5)。图1
12、1-5步进电动机式怠速控制阀1 -空气阀阀座2-阀杆3定子绕组4轴承 5丝杆 6转子7-空气阀阀体步进电动机的转子与丝杆 组成丝杆机构 当步进电动 机转子在怠速控制信号的控 制下转动时 丝杆作直线移 动f逼过阀和带新空气阀上. 下移动,使空气阀开启或关 闭。11.2.2怠速控制系统部件的结构11.2.2怠速控制系统部件的结构(2)电路原理“6所示。怠速控制阀的典型控制电踣如图11.2.2怠速控制系统部件的结构图11-6步进电动机式怠速控制阀的控制电路11.2.2怠速控制系统部件的结构图1P7直动电磁式怠速控制阀 阀2阀杆 3线圈4一弹赞5壳体6消除负压用的波纹管3直动电磁阀式怠速控制阀 直动电
13、磁阀式怠速控制阀如图 口7所示。直动电磁阀式怠速控制阀的电 磁线圈通电后产生的电磁力吸引 阀杆克服弹簧力作轴向移动,直 至电磁力与弹簧力相平衡。这种 怠速控制阀的开度通常是由ECU 通过控制电磁阀线圈的电流实现。 电磁阀电流消失,阀在弹簧力的 作用下回位（关闭）。11.2.2怠速控制系统部件的结构图11-8转动电磁式怠速控制阀1 电路插接器2壳体3定子(永久磁铁4转子5附加空气通道6旋转阀4转动电磁阀式怠速控制阀(1)结构转动电磁阀式怠速控制阀有 两种形式,一种是转子为永久 磁铁,电磁线圈在定子上；另 一种是定子为永久磁铁,电磁 线圈绕在转子中。图118所示 的是定子为永久磁铁,转子中 绕有两组绕组的转动电磁阀式 怠速控制阀。11.2.2怠速控制系统部件的结构(2)电路原理转动电磁阀式怠速控制阀的控制电路如图 11J0所示。ECU中微机输出的怠速控制占空比信号经 驱动电路(反相器及VI. V2)后,输出同频反 相的电磁阀控制脉冲ISC1、ISC2。转
