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第四章 汽油机辅助控制系统 课程名称 汽车发动机电控技术 总学时：10学时 课程性质 理论课 任课教师 职 称 授课对象 专业 年 班级 教学目的和 要 求 了解实效保护系统、自诊断系统和应急备用系统；掌握怠速速控制系统、进气控制系统的原理和检测；掌握EVAP、EGR控制系统的工作原理及检修； 教学重点和 难 点 重点：怠速控制系统、进气控制系统、排放控制系统以巡航控制系统的功能、控制原理及主要元件的构造与检修。 难点：怠速控制系统的控制原理。 教学进程 第 次课 第1次课 第2次课 第3次课 第4次课 第5次课 第6次课 授课章节 怠速控制系统 进气控制系统、增压控制系统 电子起动系统 排放控制系统 巡航控制及电控节气门系统、冷却风扇及发电机控制系统 故障自诊断系统、失效保护系统、应急备用系统 学 时 1 2 1 2 2 2 备 注 教案（章节备课） 第1 节 怠速控制系统 教 案 内 容 一、怠速控制系统的功能与组成 1．怠速控制系统的功能： 用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程。 自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。 2．怠速控制系统的组成 主要由传感器、ECU、和执行元件三部分组成。 3．怠速控制的方法 怠速控制也就是对怠速工况下的进气量进行控制。控制基本类型有节气门直动式和旁通空气式。 二、节气门直动式怠速控制器 结构主要由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等组成。 原理：当直流电动机通电转动时，经减速齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠速运转时，ECU根据各传感器的信号，控制直流电动机的正反转和转动量，以改变节气门最小开度限制器的位置，从而控制节气门的最小开度，实现对怠速进气量进行控制的目的。 三、步进电动机型怠速控制阀 1．控制阀的结构与工作原理 步进电机主要由转子和定子组成，丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为直线运动，使阀心作轴向移动，改变阀心与阀座之间的间隙。安装在节气门上。 工作原理，当ECU控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时，定子磁场顺时针转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。定子有32个爪级，步进电动机每转一步为1/32圈，工作范围为0～125个步进级。 2．控制阀的检修 （1）在检修时应注意 1）不要用手推拉控制阀，以免损坏丝杠机构的螺纹。 2）不要将控制阀浸泡在任何清洗液中，以免步进电动机损坏。 3）安装时，检查密封圈好坏，并在密封圈上涂少量润滑油。 （2）检修步进电动机型怠速控制阀的方法 1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发动机，分别检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压。 2）发动发动机后再熄火时，2～3s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声。 3）拆下控制阀线束连接器，测量B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的 教 案 内 容 电阻，应为10～30Ω。 4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，则控制阀应向内缩回。 步进电动机型怠速控制阀工作情况检查 a）接蓄电池正极 b）接蓄电池负极 3．控制阀控制的内容 （1）起动初始位置的设定 关闭点火开关使发动机熄火后，ECU的M—REL端子向主继电器线圈供电延续约2～3s。在这段时间内，蓄电池继续给ECU和步进电动机供电，ECU使怠速控制阀回到起动初始位置。 （2）起动控制 在起动期间，ECU根据冷却液温度的高低控制步进电动机，调节控制阀的开度，使之到起动后暖机控制的最佳位置，此位置随冷却液温度的升高而减小。 （3）暖机控制 在暖机过程中，ECU根据冷却液温度信号按内存的控制特性控制怠速控制阀的开度，随温度上升，怠速控制阀开度渐渐减小。当冷却液温度达到70℃时，暖机控制过程结束。 （4）怠速稳定控制 当转速信号与确定的目标转速进行比较有一定差值时（一般为20r/min），ECU将通过步进电动机控制怠速控制阀，调节怠速空气供给量，使发动机的实际转速与目标转速相同。 （5）怠速预测控制 在发动机负荷发生变化时，为了避免怠速转速波动或熄火，ECU会根据各负荷设备开关信号，通过步进电动机提前调节怠速控制阀的开度。 （6）电器负荷增多时的怠速控制 如