19怠速控制系统的组成与作用.ppt

怠速控制系统的组成与作用 1、怠速控制系统的功能 怠速控制的功用：一是实现发动机起动后的快速暖机过程；二是自动维持发动机怠速稳定运转，即在保证发动机排放要求且运转稳定的前提下，尽量使发动机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量。 怠速控制的实质就是控制怠速时的空气吸入量，所以也将怠速控制系统称为怠速空气控制系统（Idle Air Control system, 简称IAC）。ECU根据发动机工作温度和负载，自动控制怠速工况下的空气供给量，维持发动机以稳定怠速运转。 2、怠速空气提供方式 ⑴旁通空气式 采用这种方式的系统在怠速时节气门完全关闭。 ⑵ 节气门直动式 怠速时，油门踏板虽然完全松开，但节气门并不完全关闭，而是仍通过它提供怠速空气。 旁通空气式 节气门直动式 3、怠速控制系统的组成 传感器的功用是检测发动机的运行工况和负载设备的工作状况，ECU则根据各种传感器的输人信号确定一个怠速运转的目标转速，并与实际转速进行比较，根据比较结果控制执行元件工作，以调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。 目标怠速是根据诸多因素决定： ⑴当发动机水温较低时，系统给出较高的目标怠速1200转以加速暖车；而对于采用机械风扇的发动机，当发动机冷却液温度过高时，系统也会施以较高的怠速1300转，目的是增加冷却水箱的进风量； ⑵外加负载。空调发生变化时，系统将提高怠速150转； ⑶近光灯开启。为补偿其电力消耗，目标怠速将提升50rpm； ⑷系统电压补偿。当系统电压低于12V时，系统会自动提升目标怠速50转； ⑸车速补偿。车辆在行驶时，目标怠速较停车时提高50转； ⑹减速调节。减速及停车时，逐步递减至停车状态目标怠速。 4、怠速工况的识别 在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位置信号和车速信号确认怠速工况，只有在节气门全关、车速为零时，才进行怠速控制。 5、 怠速控制执行元件的类型和工作原理、检测方法 以旁通式怠速控制系统为例，该种怠速控制系统目前主要有两种基本类型： ⑴步进电机型（step motor type ） ⑵旋转电磁阀型( rotary solenoid type ) （1）步进电机怠速控制阀 （4线或6线，不需要快怠速辅助空气阀） 步进电机型怠速控制系统 丰田公司步进电机的结构与工作原理 步进电机内的定子由4组相互独立的线圈绕组构成 EFI主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠步进电机的Bl和B2端子、ECU的+B和+B1端子，B1端子向步进电动机的Cl-C3相两个线圈供电，B2端子向C2-C4相两个线圈供电。4个线圈的分别通过端子Sl、S2、S3和S4与ECU端子ISCl、ISC2、ISC3和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的工作。当ECU控制使步进电动机的电磁线圈C1、C2、C3、C4按l—2—3—4顺序通过晶体管依次搭铁时，定子磁场顺时针转动，由于与转子磁场间的相互作用(同性相斥，异性相吸)，吸拉转子转动。同理，如果按C4、C3、C2、C1的顺序依次搭铁，步进电动机的线圈按相反的顺序通电，转子则随定子磁场同步反转。一台实际的步进电机将利用四组电磁线圈，使转子永久磁铁旋转一圈具有32步 丰田公司步进电机的检测方法 步进电机型怠速控制阀线圈电阻的检测 拆下怠速控制阀，用万用表Ω档测量怠速控制阀线圈的电阻值。步进电动机式怠速控制阀通常有2-4组线圈，各组线圈的电阻值为10-30Ω。如线圈电阻值不在上述范围内，应更换怠速控制阀。 丰田公司步进电机的检测方法 步进电机型怠速控制阀动作的检测检测 6、步进电机型怠速控制阀的控制策略 (1)起动初始位置的设定 (2)起动后控制 (3)暖机控制 (4)怠速稳定控制 (5)怠速预测控制 (6)电气负载增多时的怠速控制 (7)学习控制 起动初始位置的设定 为了改善发动机的起动性能，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(全开)位置。待步进电动机回到起动初始位置后，主继电器线圈断电。蓄电池停止给ECU和步进电动机供电，怠速控制阀保持全开不变，为下次起动作好准备 起动后控制发动机起动时，由于怠速控制阀预先设定在全开位置，在起动期间经怠速空气道可供给最大的空气量，有利于发动机起动：但怠速控制阀如果始终保持在全开位置，发动机起动后的怠速转速就会过高，所以在起