第2篇 发动机控制篇.ppt

课程主要内容及章节安排 第1篇 辅助知识篇 第1章 汽车电子技术概述 第2章 汽车供电系统与常用传感器 第2篇 发动机控制篇 第3章 电控汽油喷射系统 第4章 电控点火系统 第5章 发动机综合控制系统 第3篇 底盘与传动系控制篇 第6章 自动变速器 第7章 汽车防滑控制系统 第8章 行驶安全及舒适性控制系统 第9章 电动助力转向系统 第4篇 其它设备控制篇 第10章 附属设备及新型电子控制技术 第2篇 发动机控制篇 第5章 发动机综合控制系统 主要介绍发动机的一些辅助控制系统，主要包括怠速控制、排放控制、进气控制技术。 5.1 怠速控制 5.1.1 怠速控制的目的和策略 5.1.2 怠速控制系统的组成与控制原理 5.1.3 怠速控制装置分类 5.1.4 怠速控制系统执行机构 5.1.5 怠速控制内容与控制过程 5.1.1 怠速控制的目的和策略 汽油机在正常运行工况下，是用由驾驶员通过加速踏板控制节气门开度，调节进气量的方法来控制发动机输出功率的。 燃油喷射发动机怠速时，节气门处于全关闭状态，空气通过节气门间隙及旁通节气门的怠速调节通路进入发动机，由空气流量计（或进气歧管压力传感器）检测该进气量，并根据转速及其他修正信号控制喷油量，使输出转矩与发动机本身内部阻力矩相平衡，保证发动机在怠速下稳定运转。 5.1.1 怠速控制的目的和策略 当发动机的内部阻力矩发生变化时，怠速运转转速将会发生变化。发动机控制系统怠速控制装置的功能就是由ECU自动维持发动机怠速稳定运转，以降低怠速时的燃油消耗量，且满足排放法规的要求。 怠速控制(Idle Speed Control，ISC)是通过调节空气通路面积以控制空气流量的方法实现的。 怠速时喷油量的控制由燃油喷射控制系统根据与空气量相匹配的原则进行增减，以达到目标空燃比。 5.1.2 怠速控制系统的组成与控制原理 怠速控制系统的组成与控制原理 怠速控制系统的组成与控制原理 怠速控制系统的组成与控制原理 怠速控制系统的组成与控制原理 ECU根据从传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较，根据比较得出的差值，确定相当于目标转速的控制量，去驱动控制空气量的执行机构，使怠速转速保持在目标转速附近。 5.1.3 怠速控制装置分类—节气门直动式 节气门直动式特点 直接调节节气门的最小开度来控制台速进气量； 一般用在单点汽油喷射SPI系统中； 结构简单、工作稳定，但响应慢； 执行机构外形尺寸较大。 怠速控制装置分类—旁通空气式 旁通空气式特点 通过改变旁通气道截面面积来控制怠速进气量； 一般用在多点汽油喷射MPI系统中； 按结构和控制方式可分为步进电机调节机构、旋转电磁阀调节机构、占空比控制机构和开关控制机构等。 5.1.4 怠速控制系统执行机构 节气门直动式执行机构 怠速控制系统执行机构—节气门直动式 怠速怠速执行机构由直流电动机、减速齿轮、丝杠等组成。怠速执行机构的传动轴与节气门操纵臂的全闭限制器相接触。当发动机ECU控制直流电动机通电时，直流电动机产生旋转扭矩，通过减速齿轮，旋转转矩被增大。然后又通过丝杠变角位移为传动轴的直线运动，通过传动轴的旋入活旋出，调节节气门全闭限制位置，达到调节节气门处空气通道面积，进而实现怠速转速的控制。 怠速控制系统执行机构—旁通空气式 (1)步进电动机式怠速控制阀 怠速控制系统执行机构——步进电机 定子结构及定子爪极分布 怠速控制系统执行机构—步进电机 步进电机的控制电路 怠速控制系统执行机构—步进电机 怠速控制系统执行机构—步进电机 怠速控制系统执行机构—步进电机 怠速控制系统执行机构—占空比控制 所谓占空比是指一个周期内，接通信号的时间与整个周期的时间之比。 怠速控制系统执行机构—占空比控制 这种类型怠速控制由发动机ECU信号控制的电流通过占空比控制阀，线圈被激励，怠速控制阀移动。这就改变了阀与阀体之间的间隙，从而控制怠速的转速。在实际运作中，流至螺旋线圈的电流是每100ms通断一次。所以，阀的位置是由信号接通与关断时间的比值确定的，通常用占空比来描述。 怠速控制阀打开的越大，线圈中有电流通过的时间越长。需要说明的是，快怠速的转速是用其他空气阀控制的。 怠速控制系统执行机构—占空比控制 怠速控制系统执行机构—占空比控制 怠速控制执行机构—旋转电磁阀式 怠速控制执行机构—旋转电磁阀式 怠速控制执行机构—旋转电磁阀式 怠速控制执行机构—开关控制型VSV 怠速控制系统执行机构—石蜡式 怠速控制系统执行机构—双金属片式 怠速控制系统执行机构—双金属片式 怠速控制系统执行机构—双金属片式 5.1.5 怠速控制过程 怠速控制过程—步进电机 怠速控制过程—步进电机式