發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)

1、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容n怠速控制系統(tǒng)的作用、類型怠速控制系統(tǒng)的作用、類型n發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理11.1 11.1 概概 述述11.1.1 11.1.1 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用1 1怠速控制應(yīng)用概況怠速控制應(yīng)用概況 發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下，節(jié)氣門關(guān)閉，從節(jié)氣節(jié)氣門關(guān)閉，從節(jié)氣門縫隙和怠速旁空氣通道進(jìn)入的空氣門縫隙和怠速旁空氣通道進(jìn)入的空氣，與相應(yīng)的，與相應(yīng)的汽油配制而成的混合氣燃燒所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩僅用于汽油配制而成的混合氣燃燒所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩僅用于克服發(fā)動(dòng)機(jī)本身的磨擦和壓縮阻力矩，及由發(fā)

2、動(dòng)克服發(fā)動(dòng)機(jī)本身的磨擦和壓縮阻力矩，及由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的附加裝置阻力矩，以使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在低機(jī)驅(qū)動(dòng)的附加裝置阻力矩，以使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 早期的汽油噴射式采用了溫控輔助空氣閥來(lái)早期的汽油噴射式采用了溫控輔助空氣閥來(lái)控制怠速時(shí)輔助怠速空氣通道的空氣流量，用以控制怠速時(shí)輔助怠速空氣通道的空氣流量，用以實(shí)現(xiàn)冷起動(dòng)后的低溫怠速穩(wěn)定和快速暖機(jī)控制實(shí)現(xiàn)冷起動(dòng)后的低溫怠速穩(wěn)定和快速暖機(jī)控制( (圖圖11-1)11-1)。11.1.1 11.1.1 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用11.1.1 11.1.1 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用 常見的常見的輔助空氣閥輔助空氣閥有：

3、有：雙金屬型、石蠟型雙金屬型、石蠟型。 在低溫下，輔助空氣閥打開，一部分空氣經(jīng)在低溫下，輔助空氣閥打開，一部分空氣經(jīng)輔助怠速空氣通道進(jìn)入氣缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫怠輔助怠速空氣通道進(jìn)入氣缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫怠速工況下有較大的供氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)可在較高的怠速工況下有較大的供氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)可在較高的怠速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)快速暖機(jī)過程。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)快速暖機(jī)過程。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的上升，輔助空氣閥慢慢關(guān)閉，使發(fā)動(dòng)機(jī)在溫度的上升，輔助空氣閥慢慢關(guān)閉，使發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)。這種溫控輔助空氣閥其控制正常的怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)。這種溫控輔助空氣閥其控制功能有限，不能滿足現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用全過程功能有限，不能滿足現(xiàn)代

4、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用全過程的怠速控制要求。隨后出現(xiàn)的由微機(jī)控制怠速控的怠速控制要求。隨后出現(xiàn)的由微機(jī)控制怠速控制閥的怠速控制系統(tǒng)具有多項(xiàng)控制功能，可使發(fā)制閥的怠速控制系統(tǒng)具有多項(xiàng)控制功能，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制能適應(yīng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)一步提動(dòng)機(jī)的怠速控制能適應(yīng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)一步提高的要求。高的要求?，F(xiàn)代汽車電子怠速控制系統(tǒng)一般都覆現(xiàn)代汽車電子怠速控制系統(tǒng)一般都覆蓋了溫控輔助空氣閥的功能，因此溫控式的輔助蓋了溫控輔助空氣閥的功能，因此溫控式的輔助空氣閥在現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)上已很少使用?？諝忾y在現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)上已很少使用。11.1.1 11.1.1 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用汽車怠速控制系統(tǒng)主要有如

5、下功能：汽車怠速控制系統(tǒng)主要有如下功能： 穩(wěn)定怠速控制穩(wěn)定怠速控制 快速暖機(jī)控制快速暖機(jī)控制 高怠速控制高怠速控制 其它控制其它控制11.1.1 11.1.1 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用2 2怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用 穩(wěn)定怠速控制穩(wěn)定怠速控制：怠速控制系統(tǒng)以設(shè)定的發(fā)動(dòng)：怠速控制系統(tǒng)以設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為怠速控制目標(biāo)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速偏離目機(jī)轉(zhuǎn)速為怠速控制目標(biāo)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速偏離目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，電子控制器便輸出怠速調(diào)整信號(hào)，通標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，電子控制器便輸出怠速調(diào)整信號(hào)，通過怠速控制執(zhí)行器將發(fā)動(dòng)機(jī)怠速調(diào)整到設(shè)定的目過怠速控制執(zhí)行器將發(fā)動(dòng)機(jī)怠速調(diào)整到設(shè)定的目標(biāo)范圍之內(nèi)。設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)

6、機(jī)各種狀態(tài)標(biāo)范圍之內(nèi)。設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)各種狀態(tài)下的能保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最理想怠速，因此電子怠下的能保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最理想怠速，因此電子怠速穩(wěn)定控制可使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種狀態(tài)下都可在最佳速穩(wěn)定控制可使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種狀態(tài)下都可在最佳的穩(wěn)定怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)。的穩(wěn)定怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)。 快速暖機(jī)控制快速暖機(jī)控制：在冷機(jī)起動(dòng)后，怠速控制系：在冷機(jī)起動(dòng)后，怠速控制系統(tǒng)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在較高的怠速下穩(wěn)定運(yùn)行，并可統(tǒng)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在較高的怠速下穩(wěn)定運(yùn)行，并可加速發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)過程。加速發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)過程。 11.1.1 11.1.1 怠速控制系統(tǒng)的作用怠速控制系統(tǒng)的作用 高怠速控制高怠速控制：在怠速工況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷：在怠速工況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)

7、機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，為保持發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)或使發(fā)動(dòng)機(jī)向增加時(shí)，為保持發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)或使發(fā)動(dòng)機(jī)向外能輸出一定的功率，電子控制器輸出控制信號(hào)，外能輸出一定的功率，電子控制器輸出控制信號(hào)，通過執(zhí)行器將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整至設(shè)定的高怠速下穩(wěn)定通過執(zhí)行器將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整至設(shè)定的高怠速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)。 其它控制其它控制：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電子怠速控制：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電子怠速控制系統(tǒng)使怠速輔助空氣通道自動(dòng)開啟至最大，以使系統(tǒng)使怠速輔助空氣通道自動(dòng)開啟至最大，以使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)容易。在活性炭罐控制閥、廢氣再循發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)容易。在活性炭罐控制閥、廢氣再循環(huán)控制閥等工作時(shí)，調(diào)整怠速控制閥以穩(wěn)定怠速。環(huán)控制閥等工作時(shí)，調(diào)整怠速控制閥以穩(wěn)

8、定怠速。因發(fā)動(dòng)機(jī)部件磨損、老化等原因而使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠因發(fā)動(dòng)機(jī)部件磨損、老化等原因而使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速偏離正常范圍時(shí)，電子怠速控制系統(tǒng)能自動(dòng)將速偏離正常范圍時(shí)，電子怠速控制系統(tǒng)能自動(dòng)將怠速修正到正常值。怠速修正到正常值。11.1.2 11.1.2 怠速控制系統(tǒng)的分類怠速控制系統(tǒng)的分類按進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)方式分按進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)方式分 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按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分 步進(jìn)電機(jī)式步進(jìn)電機(jī)式 開度電磁閥式開度電磁閥式 開關(guān)電磁閥式開關(guān)電磁閥式按空氣閥的控制方式分按空氣閥的控制方式分 直接控制式直接控制式 間接控制式間接控制式11.1.2 11.1.2 怠

9、速控制系統(tǒng)的分類怠速控制系統(tǒng)的分類 節(jié)氣門直動(dòng)式節(jié)氣門直動(dòng)式：電子控制器通過控制執(zhí)行機(jī)：電子控制器通過控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接操縱節(jié)氣門，以節(jié)氣門開度的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)直接操縱節(jié)氣門，以節(jié)氣門開度的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)怠速的控制怠速的控制( (圖圖1l-2a)1l-2a)。 特點(diǎn)：工作可靠性好，控制位置的穩(wěn)定性也特點(diǎn)：工作可靠性好，控制位置的穩(wěn)定性也良好。但動(dòng)態(tài)響應(yīng)性較差，執(zhí)行機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜且良好。但動(dòng)態(tài)響應(yīng)性較差，執(zhí)行機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜且體積較大。體積較大。 旁通空氣式旁通空氣式。電子控制器通過怠速控制閥改。電子控制器通過怠速控制閥改變怠速輔助空氣通道的空氣流量來(lái)實(shí)現(xiàn)怠速的控變怠速輔助空氣通道的空氣流量來(lái)實(shí)現(xiàn)怠速的控制制

10、( (圖圖11-2b)11-2b)。這種控制方式動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，結(jié)構(gòu)。這種控制方式動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且尺寸較小，目前較為常見。簡(jiǎn)單且尺寸較小，目前較為常見。 11.1.2 11.1.2 怠速控制系統(tǒng)的分類怠速控制系統(tǒng)的分類11.1.2 11.1.2 怠速控制系統(tǒng)的分類怠速控制系統(tǒng)的分類2 2按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)原理分 步進(jìn)電機(jī)式步進(jìn)電機(jī)式。以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，電。以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，電子控制器子控制器通過控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣閥的開啟和關(guān)閉。閥的開啟和關(guān)閉。 開度電磁閥式開度電磁閥式。以電磁閥。以電磁閥通電產(chǎn)生的電通電產(chǎn)生的電磁力磁

11、力來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣閥的開度。根據(jù)空氣閥的運(yùn)動(dòng)方來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣閥的開度。根據(jù)空氣閥的運(yùn)動(dòng)方式不同，開關(guān)電磁閥又可分為式不同，開關(guān)電磁閥又可分為直動(dòng)式直動(dòng)式和和轉(zhuǎn)動(dòng)式轉(zhuǎn)動(dòng)式兩兩種。種。 開關(guān)電磁閥式開關(guān)電磁閥式。電磁閥部分與開度電磁。電磁閥部分與開度電磁閥并無(wú)大的差別，主要的不同點(diǎn)是其工作方式。閥并無(wú)大的差別，主要的不同點(diǎn)是其工作方式。開關(guān)式電磁閥只有打開和關(guān)閉兩種狀態(tài)，工作時(shí)開關(guān)式電磁閥只有打開和關(guān)閉兩種狀態(tài)，工作時(shí)閥以一定的頻率開閉，閥以一定的頻率開閉，通過閥的開閉比來(lái)控制怠通過閥的開閉比來(lái)控制怠速空氣流量速空氣流量。3 3按空氣閥的控制方式分按空氣閥的控制方式分 直接控制式直接控制式。由電磁閥或步進(jìn)電

12、動(dòng)。由電磁閥或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)空氣閥。實(shí)現(xiàn)怠速空氣量的機(jī)直接驅(qū)動(dòng)空氣閥。實(shí)現(xiàn)怠速空氣量的控制?？刂啤?間接控制式間接控制式。通常是由電磁閥控制。通常是由電磁閥控制膜片式輔助空氣閥的氣壓，再由空氣閥膜片式輔助空氣閥的氣壓，再由空氣閥的動(dòng)作來(lái)改變怠速空氣通道的截面積。的動(dòng)作來(lái)改變怠速空氣通道的截面積。間接控制的怠速控制閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，間接控制的怠速控制閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，目前使用相對(duì)較少。目前使用相對(duì)較少。11.211.2發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理 不同的車系，怠速控制系統(tǒng)的構(gòu)成與具體控不同的車系，怠速控制

13、系統(tǒng)的構(gòu)成與具體控制內(nèi)容會(huì)有一些差別。典型怠速控制系統(tǒng)的組成制內(nèi)容會(huì)有一些差別。典型怠速控制系統(tǒng)的組成及控制原理如圖及控制原理如圖11-311-3所示。所示。11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理 1 1怠速穩(wěn)定控制怠速穩(wěn)定控制 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定控制實(shí)際上是一種轉(zhuǎn)速反饋實(shí)際上是一種轉(zhuǎn)速反饋控制控制。在微機(jī)存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)有發(fā)動(dòng)機(jī)在不同狀。在微機(jī)存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)有發(fā)動(dòng)機(jī)在不同狀態(tài)下的最佳穩(wěn)定怠速參數(shù)態(tài)下的最佳穩(wěn)定怠速參數(shù)( (目標(biāo)轉(zhuǎn)速目標(biāo)轉(zhuǎn)速) )。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，怠速控制系統(tǒng)不當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，怠速控制系統(tǒng)不斷地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)

14、狀態(tài)下斷地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速出現(xiàn)波動(dòng)，的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速出現(xiàn)波動(dòng)，偏離了設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，偏離了設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，ECUECU輸出控制脈沖使輸出控制脈沖使怠速控制執(zhí)行器動(dòng)作，將發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速調(diào)節(jié)在設(shè)怠速控制執(zhí)行器動(dòng)作，將發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速調(diào)節(jié)在設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)。定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速范圍之內(nèi)。11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理 怠速穩(wěn)定控制所需的怠速穩(wěn)定控制所需的傳感器信號(hào)傳感器信號(hào)有以下幾種。有以下幾種。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，提供發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下的，提供發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

15、速信號(hào)。 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器，提供節(jié)氣門關(guān)閉信號(hào)，是，提供節(jié)氣門關(guān)閉信號(hào)，是ECUECU判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速工況的基本信號(hào)。判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于怠速工況的基本信號(hào)。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫傳感器，提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)，提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)，ECUECU根據(jù)此信號(hào)選定目標(biāo)轉(zhuǎn)速。根據(jù)此信號(hào)選定目標(biāo)轉(zhuǎn)速。 車速傳感器車速傳感器，提供汽車行駛速度信號(hào)，當(dāng)車速低，提供汽車行駛速度信號(hào)，當(dāng)車速低于于2km2kmh h，且節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，且節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，ECUECU作出作出“發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況工況”的判斷，進(jìn)入怠速控制程序。的判斷，進(jìn)入怠速控制程序。 空調(diào)開關(guān)空調(diào)開關(guān)，提供

16、空調(diào)關(guān)斷信號(hào)，只有在空調(diào)不使，提供空調(diào)關(guān)斷信號(hào)，只有在空調(diào)不使用時(shí)，用時(shí)，ECUECU才進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋式怠速穩(wěn)定控制。才進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋式怠速穩(wěn)定控制。11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理2 2高怠速運(yùn)行控制高怠速運(yùn)行控制 (1) (1) 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷高怠速控制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷高怠速控制 在節(jié)氣門處于關(guān)閉位置在節(jié)氣門處于關(guān)閉位置( (發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況) )，但需，但需要發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定的負(fù)荷以較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定的負(fù)荷以較高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECUECU輸輸出控制信號(hào)，使怠速控制執(zhí)行器動(dòng)作，將發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速出控制信號(hào)，使怠速控制執(zhí)行器動(dòng)作，將發(fā)動(dòng)

17、機(jī)的怠速調(diào)高至某一值。比如，在使用汽車空調(diào)、蓄電池虧電等調(diào)高至某一值。比如，在使用汽車空調(diào)、蓄電池虧電等情況下，怠速控制系統(tǒng)通過高怠速運(yùn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)情況下，怠速控制系統(tǒng)通過高怠速運(yùn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)較高的怠速下運(yùn)行，以保證在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下在一個(gè)較高的怠速下運(yùn)行，以保證在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下的空調(diào)系統(tǒng)正常工作和及時(shí)向蓄電池補(bǔ)充電能。的空調(diào)系統(tǒng)正常工作和及時(shí)向蓄電池補(bǔ)充電能。 (2) (2) 轉(zhuǎn)速變化預(yù)見性高怠速控制轉(zhuǎn)速變化預(yù)見性高怠速控制 在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況時(shí)，為避免發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的附加裝在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況時(shí)，為避免發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的附加裝置的阻力矩突然增大而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速下降甚至熄火，置的阻力矩突然增

18、大而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速下降甚至熄火，ECUECU在接收到附加裝置阻力矩增大的有關(guān)電信號(hào)時(shí)，就輸在接收到附加裝置阻力矩增大的有關(guān)電信號(hào)時(shí)，就輸出控制信號(hào)，通過怠速控制執(zhí)行器預(yù)先調(diào)大怠速進(jìn)氣量。出控制信號(hào)，通過怠速控制執(zhí)行器預(yù)先調(diào)大怠速進(jìn)氣量。 11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制除了利用發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制除了利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器等得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器等得到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、怠速工況及發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息外，還用到如下的怠速工況及發(fā)動(dòng)機(jī)溫

19、度信息外，還用到如下的開關(guān)信號(hào)。開關(guān)信號(hào)。 空調(diào)開關(guān)，提供汽車空調(diào)是否使用信空調(diào)開關(guān)，提供汽車空調(diào)是否使用信息。若開關(guān)接通，息。若開關(guān)接通，ECUECU將作出高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制，將作出高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以使發(fā)動(dòng)機(jī)有適當(dāng)?shù)墓β瘦敵?，帶?dòng)空調(diào)壓縮以使發(fā)動(dòng)機(jī)有適當(dāng)?shù)墓β瘦敵?，帶?dòng)空調(diào)壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 蓄電池電壓蓄電池電壓，提供蓄電池是否虧電或，提供蓄電池是否虧電或蓄電池負(fù)荷是否很高的信息。若虧電或負(fù)荷很蓄電池負(fù)荷是否很高的信息。若虧電或負(fù)荷很高，高，ECUECU將作出高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以便在怠速將作出高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以便在怠速工況下使發(fā)電機(jī)能向蓄電池充電。工況下使發(fā)電機(jī)能向蓄電池充電。 自動(dòng)變速

20、器檔位開關(guān)自動(dòng)變速器檔位開關(guān)，提供自動(dòng)變，提供自動(dòng)變速器是否從速器是否從N N檔或檔或P P檔掛上運(yùn)行檔位檔掛上運(yùn)行檔位(D(D檔檔或或R R檔、檔、3 3位、位、2 2位位) )信息。若掛入相應(yīng)檔信息。若掛入相應(yīng)檔位，位，ECUECU將作出高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以避免將作出高怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以避免自動(dòng)變速器油泵因掛上運(yùn)行檔后阻力增自動(dòng)變速器油泵因掛上運(yùn)行檔后阻力增大而引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。大而引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。 尾燈繼電器或后窗降霧繼電器等尾燈繼電器或后窗降霧繼電器等，向怠速控制系統(tǒng)提供電器負(fù)荷增大信號(hào)，向怠速控制系統(tǒng)提供電器負(fù)荷增大信號(hào)，ECUECU根據(jù)這些用電設(shè)備繼電器接通信號(hào)作根據(jù)這些用電設(shè)備

21、繼電器接通信號(hào)作出電器負(fù)荷增大判斷，并進(jìn)行高怠速控出電器負(fù)荷增大判斷，并進(jìn)行高怠速控制，以避免發(fā)電機(jī)負(fù)荷增大而引起發(fā)動(dòng)制，以避免發(fā)電機(jī)負(fù)荷增大而引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降。機(jī)轉(zhuǎn)速下降。11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理3 3其它怠速控制其它怠速控制 起動(dòng)時(shí)怠速控制閥的控制起動(dòng)時(shí)怠速控制閥的控制 活性炭罐電磁閥工作時(shí)怠速控制閥的控制活性炭罐電磁閥工作時(shí)怠速控制閥的控制 怠速偏離修正控制怠速偏離修正控制11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理 (1) (1) 起動(dòng)時(shí)怠速控制閥的控制起動(dòng)時(shí)怠速控制閥的控制 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，ECUECU控制怠速控制

22、閥至開控制怠速控制閥至開度最大位置，以使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)容易。起動(dòng)后，度最大位置，以使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)容易。起動(dòng)后，ECUECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及溫度信號(hào)，逐漸減少怠速根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及溫度信號(hào)，逐漸減少怠速控制閥的開度?？刂崎y的開度。起動(dòng)時(shí)怠速控制閥控制所用到的起動(dòng)時(shí)怠速控制閥控制所用到的傳感器及開關(guān)信號(hào)有以下兩個(gè)傳感器及開關(guān)信號(hào)有以下兩個(gè)。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下的轉(zhuǎn)速信號(hào)。況下的轉(zhuǎn)速信號(hào)。 點(diǎn)火開關(guān)，提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)和起動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)，提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)和起動(dòng)后信號(hào)。后信號(hào)。11.2.1 11.2.1 怠速控制系統(tǒng)原理怠速控制系統(tǒng)原理(2) (2) 活性炭

23、罐電磁閥工作時(shí)怠速控制閥的控制活性炭罐電磁閥工作時(shí)怠速控制閥的控制 在一些汽車上，怠速控制系統(tǒng)還根據(jù)活性炭罐控制閥的開在一些汽車上，怠速控制系統(tǒng)還根據(jù)活性炭罐控制閥的開啟情況來(lái)調(diào)整怠速通道的通氣量，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)怠速產(chǎn)生波動(dòng)。啟情況來(lái)調(diào)整怠速通道的通氣量，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)怠速產(chǎn)生波動(dòng)。除用于怠速工況判別的節(jié)氣門位置傳感器外，該穩(wěn)定怠速控制除用于怠速工況判別的節(jié)氣門位置傳感器外，該穩(wěn)定怠速控制所用到的傳感器信號(hào)有以下兩個(gè)。所用到的傳感器信號(hào)有以下兩個(gè)。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。號(hào)。 活性炭罐電磁閥，提供活性炭罐電磁閥開啟信號(hào)，

24、當(dāng)活活性炭罐電磁閥，提供活性炭罐電磁閥開啟信號(hào)，當(dāng)活性炭罐電磁閥通電時(shí)，性炭罐電磁閥通電時(shí)，ECUECU控制怠速控制閥的開度以穩(wěn)定怠速?？刂频∷倏刂崎y的開度以穩(wěn)定怠速。(3) (3) 怠速偏離修正控制怠速偏離修正控制 怠速偏離修正控制即怠速控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)修正控制。當(dāng)因怠速偏離修正控制即怠速控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)修正控制。當(dāng)因發(fā)動(dòng)機(jī)部件老化等外部原因使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速偏離原設(shè)定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)部件老化等外部原因使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速偏離原設(shè)定值時(shí)，ECUECU控制怠速控制閥預(yù)置一個(gè)開度，將發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速修正到設(shè)控制怠速控制閥預(yù)置一個(gè)開度，將發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速修正到設(shè)定的值。定的值。11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的

25、結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行器節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行器步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥開關(guān)電磁閥式怠速控制閥開關(guān)電磁閥式怠速控制閥11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu) 1 1節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行器節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行器 一種安裝于單點(diǎn)噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門體上的一種安裝于單點(diǎn)噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門體上的節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行器如圖節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制執(zhí)行器如圖11-411-4所示。所示。由兩部分組成：由兩部分組成： 直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)

26、機(jī)。怠速控制執(zhí)行器的動(dòng)力部。怠速控制執(zhí)行器的動(dòng)力部分，由分，由ECUECU通過驅(qū)動(dòng)電路控制其轉(zhuǎn)動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)電路控制其轉(zhuǎn)動(dòng)。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。起增矩減速的作用，并將電。起增矩減速的作用，并將電動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣?jié)氣門操縱臂限位片的直線運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣?jié)氣門操縱臂限位片的直線運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。 當(dāng)當(dāng)ECUECU輸出怠速調(diào)整控制信號(hào)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)輸出怠速調(diào)整控制信號(hào)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)電路使電動(dòng)機(jī)通電，并轉(zhuǎn)動(dòng)與控制信號(hào)脈沖相應(yīng)電路使電動(dòng)機(jī)通電，并轉(zhuǎn)動(dòng)與控制信號(hào)脈沖相應(yīng)的轉(zhuǎn)角，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)后，使節(jié)氣門操縱臂的轉(zhuǎn)角，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)后，使節(jié)氣門操縱臂限位片移動(dòng)，從而改變了怠速時(shí)節(jié)氣門的開度。限位片移動(dòng)，從而改變了怠

27、速時(shí)節(jié)氣門的開度。11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)2 2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥 (1) (1) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥主要由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、絲桿閥主要由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、絲桿機(jī)構(gòu)和空氣閥等組成機(jī)構(gòu)和空氣閥等組成( (圖圖11-11-5)5)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與絲步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與絲桿組成絲桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)步進(jìn)電桿組成絲桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在怠速控制信號(hào)的動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在怠速控制信號(hào)的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿作直線控制下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿作直線移動(dòng)，通過閥桿帶動(dòng)

28、空氣閥移動(dòng)，通過閥桿帶動(dòng)空氣閥上、下移動(dòng)，使空氣閥開啟上、下移動(dòng)，使空氣閥開啟或關(guān)閉?；蜿P(guān)閉。11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu) (2) (2) 電路原理電路原理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的典型控制電路如怠速控制閥的典型控制電路如圖圖11-611-6所示。所示。 當(dāng)需要調(diào)整怠速時(shí)，怠速控制系統(tǒng)通過當(dāng)需要調(diào)整怠速時(shí)，怠速控制系統(tǒng)通過ECUECU內(nèi)部的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的4 4個(gè)個(gè)繞組依次通電，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將空氣閥調(diào)繞組依次通電，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將空氣閥調(diào)移動(dòng)至適當(dāng)?shù)奈恢?。移?dòng)至適當(dāng)?shù)奈恢谩?

29、主繼電器控制電路的作用是當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)斷主繼電器控制電路的作用是當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)斷時(shí)，使時(shí)，使ECUECU繼續(xù)通電繼續(xù)通電2s2s，以便使，以便使ECUECU完成起動(dòng)初始完成起動(dòng)初始位置的設(shè)定。在點(diǎn)火開關(guān)斷開后的這位置的設(shè)定。在點(diǎn)火開關(guān)斷開后的這2s2s時(shí)間里，時(shí)間里，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在ECUECU的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)，使空氣閥開啟的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)，使空氣閥開啟至最大，為下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。至最大，為下次起動(dòng)作好準(zhǔn)備。11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)3 3直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥直動(dòng)電磁閥式怠速控制

30、閥 直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥如直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥如圖圖11-711-7所示。所示。 直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥的直動(dòng)電磁閥式怠速控制閥的電磁線圈通電后產(chǎn)生的電磁力吸電磁線圈通電后產(chǎn)生的電磁力吸引閥桿克服彈簧力作軸向移動(dòng)，引閥桿克服彈簧力作軸向移動(dòng)，直至電磁力與彈簧力相平衡。這直至電磁力與彈簧力相平衡。這種怠速控制閥的開度通常是由種怠速控制閥的開度通常是由ECUECU通過控制電磁閥線圈的電流實(shí)現(xiàn)。通過控制電磁閥線圈的電流實(shí)現(xiàn)。電磁閥電流消失，閥在彈簧力的電磁閥電流消失，閥在彈簧力的作用下回位作用下回位( (關(guān)閉關(guān)閉) )。11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu) 4 4轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥 (1) (1) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥有兩種形式，一種是轉(zhuǎn)子為永有兩種形式，一種是轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，電磁線圈在定子上；久磁鐵，電磁線圈在定子上；另一種是定子為永久磁鐵，電另一種是定子為永久磁鐵，電磁線圈繞在轉(zhuǎn)子中。圖磁線圈繞在轉(zhuǎn)子中。圖11-811-8所所示的是定子為永久磁鐵，轉(zhuǎn)子示的是定子為永久磁鐵，轉(zhuǎn)子中繞有兩組繞組的轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥中繞有兩組繞組的轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥式怠速控制閥。式怠速控制閥。11.2.2 11.2.2 怠速控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)怠速控制系統(tǒng)部