第三章 电控怠速控制系统.doc

电控怠速控制系统 　汽油机怠速控制系统的作用及组成 【知识目标】掌握怠速控制系统的作用 【技能目标】掌握怠速控制系统的分类 【怠速及作用】 1．怠速 发动机在无负荷情况下以最低稳定转速运转，叫做发动机怠速。在怠速工况下工作时，只需克服其内部的摩擦阻力，而对外无输出功率。 2．快怠速 （1）发动机起动后，冷却水没有达到正常温度之前，应自动提高发动机的怠速，以免发动机运转发抖、不稳或停转，同时缩短暖机时间。 （2）在发动机怠速运转使用空调时，由于发动机负荷增大，需要自动提高发动机怠速以免发动机停转。 （３）对动力转向伺服机构来说，在发动机低速转向行驶时，需自动提高发动机怠速，以免发动机转速下降造成熄火，并使转向轻便、可靠。 （４）当发动机转速急剧降低到怠速时，需要不同程度地自动提高发动机怠速，以免急抬加速踏板时发动机停转，同时减少排放污染。 3．怠速调整实质 实际上是对怠速空气量的控制。怠速控制执行机构通过对怠速空气量的控制来控制发动机的怠速转速。在大多数情况下，怠速空气量取自空气流量计的后方。 【怠速控制的方式的分类】 目前可分为两种类型（结构如图3-1）： 1．控制节气门旁通关路中的空气，称为旁通空气量； 2．没有怠速空气旁通道，直接控制节气门全关时的最小开度，称为节气门直动式。 【组成】 发动机怠速控制系统主要由发动机主控制器ECU、执行器和各种传感器等组成，具体见表 第二节 节气门旁通式怠速控制阀 【知识目标】掌握节气门旁通式怠速控制阀的种类 【技能目标】掌握步进电机式怠速控制阀的组成及原理 【分类】 １．旋转滑阀式怠速控制阀 ２．步进电动机式怠速控制阀 3．电磁式怠速控制器 【旋转滑阀式怠速控制阀】 1．组成及电路 图3-2、图3-3为旋转滑阀式怠速控制阀的结构与电路连接图 旋转滑阀式怠速电控阀由主要部件永久磁铁、电枢和旋转滑阀等以及螺旋回位弹簧、电刷及引线等组成． 2．原理 旋转滑阀固装在电枢轴上，与电枢轴一起转动，用以控制流过旁通气道的空气量．永久磁铁固装在外壳上，其间形成磁场．在实际运行时，ECU将检测到的怠速转速实际值(转速传感器输入信号)与编程储存的设定目标懂相比较，井根据结果向电枢两线圈交替输出电压，利用电磁线圈的电磁力与永久磁铁的磁力相互作用，使滑阀开度改变，以改变旁通空气的通过量，直到实际怠遭转速与设定的目标转速相同为止。电枢位于永久磁铁的磁场中，电枢铁心缠有两组绕向相反的电磁线圈W1和W2。当线圈W1通电时，电枢带动旋转滑阀顺时针偏转，空气旁通道关小，当线圈W2通电时，电枢带动旋转滑阀逆时针偏转，空气旁通道截面开大。W1和W2的两端与电刷集电环相连，经电刷引出与ECU相连接。如图3-3所示 【步进电动机式怠速控制阀】 1．定义 步进电动机是一种角度执行机构，当控制系统输入一定数量的控制脉冲后，步进电动机按指令指定的方向旋转一定的角度。由于其转动是非连续的，控制一步转动一个角度，因而称之为步进电动机。 2．组成 步进电动机式怠速控制阀结构如图3-4所示。它是由永久磁铁构成的转子、励磁绕组构成的定于和把旋转运动转变成直线运动的进给丝杠及阀门等部分组成。 3．原理 步进电动机中有几组电磁线圈，ECU通过控制相线中的通电顺序，实现其正反转控制。如图3-5所示，其转子由8对磁极(永久磁铁)构成，N极和S极相间排列。定子有A、B两个，相应的内部有A、B两绕组，各个定子各有8对爪极，每对爪极相差一个爪的差位，如图3-6所示。爪极的极性是变换的，由ECU控制相线绕组的电压脉冲决定。A、B定于上 两绕组分别为l、3相绕组和2、4相绕组，由ECU控制各相的搭铁(见图3-7)。相线控制脉冲按1→2→3→4相顺序依次退后90度相位角，定 子上N极向右移动。由于定于绕组电磁铁和转子永久磁铁的N极和S极互相吸引到最短距离，而定子的爪极极性随相线控制脉冲的变化而改变，所以转子将随之转动，以保持转于N极与定子S极相对齐(见图3-8)转子正转，反之,相线控制脉冲按l→2→3→4相依次超前90o相位角，定子上N极向左方移，转子则反转(见图3-8)。转子一周分为32个步组进行，每个步级转动一个爪的角度．即11.25°(一般步进电动机为0~125个步级)。 【电磁式怠速控制器】 1．组成 图3-9为电磁式怠连控制阀的结构。这是一种比例电磁结构形式，由电磁线圈、阀轴及阀等主要部件构成。 ２．原理 它是利用电磁线圈产生的电磁吸力，使阀轴沿轴向移动，从而控制阀门的位置的。弹簧力与电磁吸力达到平衡，阀门位置便处于稳定状态。电磁吸力的大小取决于ECU送至电磁式怠速控制阀电磁线圈的驱动电流的大小。当驱动电流大时，电磁吸力大，阀门开度增大；反之，阀门开度则小。波纹管的作用是为了消除阀门上下压差对阀门开启位置的影响．这