怠速控制系统的组成与工作原理课件.ppt

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1、2.6怠速控制系统的组成与工作原理怠速控制的功用：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（IdleAirControlsystem,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。怠速控制系统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。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

2、型有节气门直动式和旁通空气式。怠速控制系统旁通空气式节气门直动式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。怠速控制系统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。怠速控制系统1、冷却液温度信号2、A/C开关信号3、空挡位置开关信号4、转速信号5、节气门位置信号6、车速信号7、执行元件怠速控制系统目标怠速是根据诸

3、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。怠速控制系统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

4、、车速为零时，才进行怠速控制。怠速控制系统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（stepmotortype）⑵旋转电磁阀型(rotarysolenoidtype)怠速控制系统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步进电机的转子是用永久磁铁制成的16个磁极。定子是由两个带有16个爪齿状的铁芯交替地装配在一起，每个铁芯上有两组线圈，S1和S2、S3和S4两组线圈的绕线方向相反。转子的旋转方向可以通过改变四个线圈的通电状态来实现，线圈每通电一次，转子约转过11°（1/32圈）。怠速控制系统结构：步进电动机型怠速控

5、制阀的结构结构如图ａ所示，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。步进电动机的结构如图ｂ所示，主要由用永久磁铁制成有16个（8对）磁极的转子和两个定子铁心组成。ａ）1、控制阀2、前轴爪3、后轴承4、密封圈5、丝杠机构7、定子6、线束连接器8、转子ｂ）1、2—线圈3—爪极4．6—定子5—转子怠速控制系统工作原理步进电动机的工作原理工作原理如图，当ECU控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时，定子磁场瞬时针转动，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

6、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。a）输入脉冲b）工作过程ECU通过控制定子相线绕组的电压脉冲，交替变换定子爪极极性，使步进电机转子产生步进式转动。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怠速控制系统步进电动机型怠速控制阀电路（日本丰田皇冠3.0轿车）如图所示。主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控制阀的B1和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步进电动机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线圈的分别通过

7、端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、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。当点火开关断开时，主继电器由ECU的M-REL端继续供电2s，保持接通状态。怠速控制系统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