汽油机辅助电控系统

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1、第八章汽油机辅助电控系统第一节怠速控制（ISC）怠速转速过高，会增加燃油消耗量。因此，怠速转速应尽可能低。但考虑到减少有害物的排放，怠速转速又不能过低。另外，考虑所有怠速使用条件下，如冷车运转与电器负荷、空调装置、自动变速器、动力转向伺服机构的接入等情况，它们都会引起怠速转速的变化，使发动机怠速不稳甚至会引起熄火现象。通常发动机输出动力时，其转速是由驾驶员通过油门踏板控制节气门开度，调节进气量的方法来实现的。但在怠速时，驾驶员的脚已离开油门踏板，驾驶员要对进气量进行适时调节已不可行，为此在大多数电控汽油喷射发动机上都设有不同类型的怠速转速控制装置。怠速时，节气门处于关闭状态，空气

2、通过节气门缝隙及旁通节气门的怠速调节通道进入发动机，由空气流量计（或进气歧管压力传感器）检测该进气量，并根据转速及其它修正信号控制喷油量，使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。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。发动机怠速控制装置的功能就是自动维持发动机怠速稳定运转。怠速控制（ISC）是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的。一、怠速控制系统的组成与控制原理（一）怠速控制系统的组成怠速控制系统各组成部分及其功用如表8-1所示。表8-1怠速控制系统组件和功能组件功能传感器转速传感器（Ne信号）检测发动机转速节气门位置传感器检

3、测发动机处于怠速状态冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度起动开关信号检测发动机正在起动中空调开关（A／C）信号检测空调的工作状态（ON、OFF）车速传感器检测车速空挡起动开关信号（P／N）检测换挡手柄位置液力变矩器负荷信号检测液力变矩器负荷变化动力转向开关信号检测动力转向工作状态发电机负荷信号检测发电机负荷的变化执行器怠速控制阀（ISC）控制节气门旁通空气通道ECU根据从各传感器输入的信号，把发动机的实际转速与各传感器输入的信号所决定的目标转速进行比较。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上（二）怠速控制原理如图8-

4、1所示，ECU根据从各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。图8-1怠速控制系统的组成1—目标转速2—比较器3—控制量计算4—执行元件驱动器5—执行机构6—怠速状态判别（三）怠速控制执行机构控制空气量的执行机构，大致可分为两种：一种是控制节气门最小开度的节气门直动式，另一种是控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。1．节气门直动式节气门直动式怠速控制装置是通过控制节气门开启程度，调节空气流通的面积，达到控制进气量，实现怠速控制的（图8-2），目前常见在

5、单点喷射系统中。由图8-2可见，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转矩，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，通过传动轴的旋入或旋出，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。这种节气门直动式怠速控制机构，具有较强的工作能力，控制位置稳定性好。但由于节气门直动式工作时，为了克服节气门关闭方向回位弹簧的作用力，使用了减速机构，使移位速度下降，造成响应性不太好，同时怠速执行机构的外形尺寸较大，目

6、前使用较少。图8-2节气门直动式执行机构1—节气门操纵臂2—执行机构3—节气门体4—喷油器5—压力调节器6—节气门7—防转动六角孔8—弹簧9—直流电动机10—减速齿轮111—减速齿轮212—传动轴13—减速齿轮314—进给丝杠2．旁通空气式在多点汽油喷射系统中多采用控制旁通空气通道的执行机构，本节主要介绍步进电机式、旋转电磁阀式、占空比控制式、开关控制式等装置。（1）步进电动机式这种怠速控制阀安装在进气室或节气门阀体上。为了控制发动机怠速运转的速度，根据来自发动机ECU的信号，怠速控制阀增加或减少流过节气门旁通通道的空气量。如图8-3所示，这种怠速控制阀有一个内置步进电动机。这个

7、电动机顺时针或逆时针方向转动转子，使阀移进或移出。这一运作又增加或减小阀心与阀座之间的间隙，以调节允许通过的空气量。由于步进电动机式怠速控制阀气流容量很大，因此也用于控制快怠速。步进电机式怠速空气调整的原理是：将由永久磁铁构成的转子的旋转运动变成直线运动的进给丝杆，然后带动阀心运动，控制通道面积的大小，从而达到调节旁通空气道截面的目的。转子可以利用步进转换控制，使转子正转或反转，以控制进或退。不同汽车公司所采用的步进电机式怠速控制阀结构型式略有差异，但其基本工作原理相同。以日本三