汽车电器与电子控制技术 教学课件 作者 徐向阳 主编 汽车电子技术电子教案--CHAPTER3.4.ppt

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1、CHAPTER3.4怠速控制与EGR控制一、怠速控制怠速性能：怠速稳定性、排放及油耗----怠速控制需解决的问题1、控制原理怠速控制的实质：通过怠速执行器调节进气量，同时配合喷油量及点火控制，改变怠速工况燃料消耗所发出的功率，以稳定或改变怠速转速。北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.42、控制策略（1）启动控制怠速控制执行器使旁通空气量达到最大，以利启动；启动后，再根据冷却水温度，确定旁通进气量的大小，使发动机有稳定的转速。怠速控制通常为开环控制。（2）暖机控制根据冷却水温度变化不断调整旁通进气量，在温度变化情况下保持稳定的转速。暖机控制通常也是

2、开环控制北京航空航天大学汽车工程系徐向阳（3）怠速反馈控制暖机结束，或节气门全关且车速低于2km/h时，按图3.4.2进行反馈控制。并检测空调开关和空挡开关信号，以便调节旁通空气量（4）电器负荷增多时的怠速控制增加旁通空气量，提高怠速转速。3、怠速执行器CHAPTER3.4北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.4（1）步进电机型怠速控制阀结构：步进电机和控制阀两大部分原理：步进电机由16个永久磁铁构成的转子和定子线圈组成，控制步进电机的励磁，使定子的磁场由1变到2的形式，由于N、S极相互吸引，使转子旋转1/32圈；改变定子线圈的励磁，转子反向转1/

3、32圈特点：气量调整范围大，无需附加空气阀可完成启动控制、暖机控制等全部功能。由于步进，阀的位置改变需要时间，响应速度有限。北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.4（2）旋转电磁阀型怠速控制阀结构：原理：通过控制阀片旋转，改变控制阀处空气流通截面积的大小来调整旁通进气量。怠速阀的驱动由永久磁铁和通电线圈的磁场相互作用来完成。阀片转角控制在90度内，转角大小由控制信号的占空比决定，变化范围为18~82%，占空比为50%时，阀片不动，怠速阀处于全关闭位置。可完成的控制功能：启动控制、怠速反馈控制、暖机控制及电器负载增大时的高怠速控制。北京航空航天大学汽

4、车工程系徐向阳CHAPTER3.4（3）直线电磁阀型怠速控制阀结构：原理：利用轴线方向的位移来调节旁通空气道的大小。ECU按照一定周期（50ms）控制电磁阀中线圈通电时间，通电时阀门被吸动，一个周期内通电时间越长，即占空比越大，旁通空气量越大。只能完成正常怠速运转时的反馈控制，不能进行高怠速控制。必须与空气阀配合，才能进行暖机控制，功能范围较窄。（4）开关型怠速控制阀结构：原理：怠速控制阀打开，空气量增加，使怠速升高100r/min。只能通过简单的开闭动作对旁通空气量进行一定值的调整，在需要提高怠速或增大进气量时打开，怠速转速超过预定值时关闭。结构简单、可靠性

5、高，经济北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.4二、EGR控制（废气再循环控制）原理：使部分废气流回进气侧，用以抑制发动机内NOx的生成EGR率：EGR气体流量/（吸入空气量+EGR气体流量）*100%EGR的控制必须适量，其会导致缺火率增加和油耗及HC排放增加北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.41、EGR控制的类型两种：内部EGR控制和外部EGR控制内部EGR控制：废气由发动机内部流回到新鲜混合气中，通常利用气门重叠来实现。控制进、排气门的开启正时，改变气门重叠角，即可控制EGR率。由于气门重叠角不允许过大，因此这种控制方式EGR

6、率小。外部EGR控制：机械控制和电子控制两种方式。机械控制：利用进-排气压力变化实现废气再循环。EGR率低时（5~15%）使用，精度低北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.42、电子控制EGR系统原理原理：ECU根据传感器测得的发动机转速、负荷、温度等工况信号，计算出符合工况的最佳EGR率，并控制EGR执行器操作。可实现精确控制，比机械式EGR率高北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.43、电子控制EGR的控制策略（1）基本EGR率的确定由发动机转速和负荷确定。低速、小负荷区域，燃烧易不稳定，EGR率低；高速、大负荷，为获得大功率输出，

7、也不易大（2）冷却水温度修正温度越低，EGR率越小（3）停止EGR控制发动机启动时；怠速和减速时；水温小于35度或大于100度（4）蓄电池电压修正避免EGR执行器受蓄电池电压变化影响北京航空航天大学汽车工程系徐向阳CHAPTER3.44、EGR控制系统的执行器（1）不带反馈的EGR执行器EGR阀与VCM阀（真空控制调节阀）联合工作，控制EGR率。VCM阀的核心是使真空度保持在-10kPa的定压电磁阀。电磁阀有ACC阀（用于怠速控制）和EGR阀两部分组成。电磁阀的输出负压靠加在电磁阀上的脉冲电压的占空比调节，占空比越大，空气流量越大，加在EGR阀上的压力越高（即

8、真空度越低），从而使EGR阀的升程越低