怠速控制系統(tǒng)

1、怠速控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)舊課：復(fù)習(xí)舊課：2空氣流量計(jì)都有哪些類型？1進(jìn)氣系統(tǒng)的組成？新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入空氣濾清器、進(jìn)氣歧管、傳感器、怠速控制裝置、增加裝置?？ㄩT渦旋式、葉片式、熱線式、熱膜式任務(wù)任務(wù)2 2：怠速控制系統(tǒng)：怠速控制系統(tǒng)怠速控制系統(tǒng)的功能與組成 ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度和負(fù)載，自動(dòng)控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速空氣控制系統(tǒng)1 1）自動(dòng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，即在即在保證發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提保證發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下，盡量使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速保持最低，下，盡量使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速保持最低，以降低怠速時(shí)的燃油消耗

2、量。以降低怠速時(shí)的燃油消耗量。2 2）實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的快速暖機(jī)過(guò)程實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的快速暖機(jī)過(guò)程。功能：怠速控制的實(shí)質(zhì) 怠速控制內(nèi)容主要是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化控制和電器負(fù)荷變化控制。怠速控制內(nèi)容主要是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化控制和電器負(fù)荷變化控制。怠速控制的實(shí)質(zhì)是怠速控制的實(shí)質(zhì)是控制怠速時(shí)的充氣量（進(jìn)氣量）?？刂频∷贂r(shí)的充氣量（進(jìn)氣量）。怠速時(shí)的怠速時(shí)的噴油量噴油量則由則由ECUECU根據(jù)預(yù)先設(shè)定的根據(jù)預(yù)先設(shè)定的怠速空燃比怠速空燃比和和實(shí)際充氣量實(shí)際充氣量計(jì)算計(jì)算確定。確定。怠速控制系統(tǒng)的組成1.冷卻液溫度信號(hào) 2.A/C開關(guān)信號(hào)3.空擋位置開關(guān)信號(hào)4.轉(zhuǎn)速信號(hào) 5.節(jié)氣門位置信號(hào)6.車速信號(hào)7.執(zhí)行元件由

3、傳感器、由傳感器、ECU、執(zhí)行元件組成。、執(zhí)行元件組成。傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和負(fù)載設(shè)備的工作狀況，傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和負(fù)載設(shè)備的工作狀況，ECU則根則根據(jù)各種傳感器的輸人信號(hào)確定一個(gè)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并與實(shí)據(jù)各種傳感器的輸人信號(hào)確定一個(gè)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并與實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行元件工作，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行元件工作，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速達(dá)到所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。各傳感器的作用 在怠速控制系統(tǒng)中，在怠速控制系統(tǒng)中，ECU需要根據(jù)需要根據(jù)節(jié)氣門位置信號(hào)節(jié)氣門位置信號(hào)和和車車速信號(hào)速信號(hào)

4、確認(rèn)怠速工況，只有在確認(rèn)怠速工況，只有在節(jié)氣門全關(guān)節(jié)氣門全關(guān)、車速為零車速為零時(shí)，才時(shí)，才進(jìn)行怠速控制。進(jìn)行怠速控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，節(jié)氣門位置傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸怠速觸點(diǎn)閉合點(diǎn)閉合，傳感器輸出端子，傳感器輸出端子IDL輸出輸出低電壓信號(hào)低電壓信號(hào)，如果，如果車速為零車速為零，就說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)；如車速不為零，則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)就說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)；如車速不為零，則說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)處于減速狀態(tài)。處于減速狀態(tài)。怠速狀態(tài)的判斷 當(dāng)當(dāng)ECU判定為怠速工況時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)、空調(diào)開判定為怠速工況時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器信號(hào)、空調(diào)開關(guān)

5、、動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)等信號(hào)，從存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的怠速轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)中查詢相應(yīng)的關(guān)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)等信號(hào)，從存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的怠速轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)中查詢相應(yīng)的目標(biāo)目標(biāo)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n，然后將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)，然后將目標(biāo)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。進(jìn)行比較。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大負(fù)荷增大，需要發(fā)動(dòng)機(jī)快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，目標(biāo)轉(zhuǎn)速高于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，需要發(fā)動(dòng)機(jī)快怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，目標(biāo)轉(zhuǎn)速高于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU將控制怠速控制閥將控制怠速控制閥增大旁通進(jìn)氣量增大旁通進(jìn)氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)快怠速；來(lái)實(shí)現(xiàn)快怠速；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小負(fù)荷減小，目標(biāo)轉(zhuǎn)速，目標(biāo)轉(zhuǎn)速低于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，低于實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU將控制將控制怠速控制閥怠

6、速控制閥減小旁通進(jìn)氣量減小旁通進(jìn)氣量來(lái)來(lái)調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速。怠速控制過(guò)程怠速控制內(nèi)容啟動(dòng)后控制，暖機(jī)過(guò)程控制，負(fù)荷變化的控制，減速時(shí)控制等。石蠟式暖機(jī)閥組成：怠速調(diào)整螺釘、蠟盒、閥芯 石蠟式暖機(jī)閥安裝在節(jié)氣石蠟式暖機(jī)閥安裝在節(jié)氣門體上，門體上， 由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液直由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液直接加熱起作用。冷卻液經(jīng)管道接加熱起作用。冷卻液經(jīng)管道進(jìn)入空氣閥內(nèi)，流經(jīng)蠟盒四周，進(jìn)入空氣閥內(nèi)，流經(jīng)蠟盒四周，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，蠟盒蠟當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，蠟盒蠟質(zhì)收縮，閥芯在彈簧的作用下，質(zhì)收縮，閥芯在彈簧的作用下，打開旁通道，空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧打開旁通道，空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管。反之關(guān)閉。管。反之關(guān)閉。怠速控制分類怠速控

7、制分類節(jié)氣門直動(dòng)式節(jié)氣門直動(dòng)式旁通空氣式旁通空氣式步進(jìn)電機(jī)型步進(jìn)電機(jī)型（step motor type ）、旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速閥滑閥式怠速閥、脈脈沖電磁式怠速閥沖電磁式怠速閥、開關(guān)型、開關(guān)型 怠速時(shí)，油門踏板雖然完全松開，但節(jié)氣門并不完全關(guān)閉，而是仍通過(guò)它提供怠速空氣，應(yīng)用較廣泛 。 旁通空氣式 節(jié)氣門直動(dòng)式怠怠速速空空氣氣提提供供方方式式節(jié)氣門直動(dòng)式節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)1-1-節(jié)氣門操縱臂 2-2-節(jié)氣門體 3-3-怠速執(zhí)行機(jī)構(gòu) 4-4-噴油器 5-5-壓力調(diào)節(jié)器 6-6-節(jié)氣門 7-7-防轉(zhuǎn)動(dòng)六角孔 8-8-彈簧 9-9-直流電動(dòng)機(jī) 1010、1111、13-13-減速齒輪 12

8、-12-傳動(dòng)軸 14-14-絲杠節(jié)氣門直動(dòng)式結(jié)構(gòu)組成：直流電動(dòng)機(jī)、減速齒輪機(jī)構(gòu)、絲杠機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)軸等。 當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)減速齒輪機(jī)構(gòu)減速增扭后，再由絲杠機(jī)構(gòu)將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)軸的直線運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)軸頂靠在節(jié)氣門最小開度限制器上，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)各傳感器的信號(hào)，控制直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)量，以改變節(jié)氣門最小開度限制器的位置，從而控制節(jié)氣門的最小開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速進(jìn)氣量進(jìn)行控制的目的。大眾車節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制器大眾車節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制器節(jié)氣門直動(dòng)式原理 桑塔納2000GSi 2000GSi 轎車AJRAJR發(fā)動(dòng)機(jī)采用的節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制系統(tǒng)，由節(jié)氣門控制組件J338J33

9、8中的節(jié)氣門控制器（怠速電動(dòng)機(jī)）V60V60在ECUECU的控制下通過(guò)齒輪傳動(dòng)直接推動(dòng)節(jié)氣門在怠速時(shí)的開度，以調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速在規(guī)定的范圍內(nèi)。 節(jié)氣門控制組件J338J338將節(jié)氣門電位計(jì)G69G69、節(jié)氣門控制器電位計(jì)G88G88、怠速電動(dòng)機(jī)V60V60及怠速開關(guān)F60F60合為一體。節(jié)氣門直動(dòng)式電路圖步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥（ISCVISCV閥）組成永磁轉(zhuǎn)子、定子繞組、電磁線圈進(jìn)給螺桿、螺母、閥芯、閥座、閥軸步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥（ISCVISCV閥）工作原理 電動(dòng)機(jī)的定子轉(zhuǎn)子產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，螺旋機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給螺桿與閥體之間有滑動(dòng)花鍵連接，只能沿軸做直線運(yùn)動(dòng)，不能做旋轉(zhuǎn)

10、運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺母將帶動(dòng)進(jìn)給螺桿做軸向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，進(jìn)給螺桿移動(dòng)一個(gè)螺距，進(jìn)給螺桿帶動(dòng)閥芯開大或關(guān)小閥門開度。EC通過(guò)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度來(lái)控制進(jìn)給螺桿的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離。 ECUECU控制S1S1通電，轉(zhuǎn)子順時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)9090度；ECUECU繼續(xù)給S2S2通電，轉(zhuǎn)子再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)9090度；依此類推。當(dāng)ECUECU按照S4S4、S3S3、S2S2、S1S1的順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈通電一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一次的角度稱為步進(jìn)角。步進(jìn)電機(jī)型ISCV構(gòu)造及工作原理怠速控制閥的工作原理轉(zhuǎn)子定子線圈至進(jìn)氣管自空氣濾清器閥軸閥豐田車步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥實(shí)際的步進(jìn)電

11、機(jī)不只4 4個(gè)定子，而是有很多。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步一般為1/321/32圈。步進(jìn)電機(jī)的工作范圍為0 0125125個(gè)步進(jìn)級(jí)。怠速控制閥的工作原理怠速控制閥的控制內(nèi)容起動(dòng)初始位置的設(shè)定：起動(dòng)初始位置的設(shè)定：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，電子控制單元ECU的M-REL端子向主繼電器延續(xù)供電23s，ECU控制步進(jìn)電機(jī)ISCV全部打開，以利于下次起動(dòng)。起動(dòng)控制：起動(dòng)控制：起動(dòng)時(shí)，ISCV全開，起動(dòng)順利。起動(dòng)后，ECU根據(jù)水溫的高低控制步進(jìn)電機(jī)，調(diào)節(jié)控制閥的開度。暖機(jī)控制：又稱為快怠速控制。暖機(jī)時(shí)，ECU根據(jù)水溫的高低控制怠速控制閥的開度。隨著水溫上升，怠速控制閥開度逐漸減小。怠速穩(wěn)定控制：ECU將接受到

12、的轉(zhuǎn)速信號(hào)與確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，其差值超過(guò)一定值時(shí)，ECU通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制怠速控制閥以調(diào)節(jié)空氣進(jìn)氣量。又稱為反饋控制。怠速提速控制：在怠速時(shí)，出現(xiàn)以下情況，ECU控制步進(jìn)電機(jī)將怠速提升。(開空調(diào)、轉(zhuǎn)方向盤（帶動(dòng)力轉(zhuǎn)向的車）、電器負(fù)荷增大（如開大燈，風(fēng)窗加熱器，尾燈等）、掛前進(jìn)檔（自動(dòng)變速器汽車）。學(xué)習(xí)控制：由于磨損等原因，怠速控制閥的位置相同時(shí)，其實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速和設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速略有不同，此時(shí)ECU利用反饋控制使怠速轉(zhuǎn)速回到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，同時(shí)將此時(shí)的步進(jìn)電機(jī)步數(shù)存入ROM中（ECU中有一小電路不斷電），以便在以后的怠速控制過(guò)程中使用。怠速控制閥的控制內(nèi)容旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥組成組成: :旁通空

13、氣閥和電動(dòng)機(jī) 旁通空氣閥固定在電動(dòng)機(jī)電樞軸上，可以在限定的90轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)改變旁通空氣開啟面積的大小改變進(jìn)氣量。電動(dòng)機(jī)包括：永久磁鐵，電樞鐵心，兩個(gè)線圈，換向器，電樞軸換向器由三塊銅片合為而成，與電刷相連，電刷引線與ECU相連。原理原理: :旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥工作原理 線圈L1與ECU內(nèi)部的三極管VT1相連，脈沖控制信號(hào)加到VT1的基極。線圈L2與ECU內(nèi)部的三極管VT2連接，脈沖控制信號(hào)加到VT2的基極，當(dāng)三極管VT1截止，VT2導(dǎo)通，線圈L1斷電，L2通電，電動(dòng)機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。L1接通時(shí)，電樞帶動(dòng)滑閥沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旁通空氣道開啟面積減小。脈沖電磁式怠速閥組成組

14、成電磁線圈、彈簧、閥軸、閥、波紋管、吸入口、出氣口。當(dāng)線圈通電時(shí)，線圈產(chǎn)生的電磁力將閥桿吸起，使控制閥打開。當(dāng)線圈通電時(shí)，線圈產(chǎn)生的電磁力將閥桿吸起，使控制閥打開。 控制閥的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，控制閥的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，ECUECU通過(guò)控制輸入線圈脈沖信通過(guò)控制輸入線圈脈沖信號(hào)的占空比來(lái)控制磁場(chǎng)強(qiáng)度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速空氣量的控號(hào)的占空比來(lái)控制磁場(chǎng)強(qiáng)度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速空氣量的控制。制。 占空比占空比：脈沖信號(hào)的通電時(shí)間與通電周期的比值。%100 BAA占空比例如：加在電磁線圈上的脈沖電壓頻率為20HZ,即1S內(nèi)，電磁閥開閉20次，如果脈沖ON的時(shí)間占一個(gè)周期的60%，即占空比等于60%。脈沖電磁式怠速閥 旁通空氣道開啟和關(guān)閉的時(shí)間由ECU發(fā)出的占空比信號(hào)控制，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)怠速轉(zhuǎn)速的高低，向脈沖電磁閥發(fā)出頻率相同而占空比不同的控制脈沖信號(hào)，通過(guò)改變閥芯