电控发动机复习怠速控制.

1、2010年3月 2010年3月 一、怠速控制系统的功能与组成一、怠速控制系统的功能与组成 二、节气门直动式怠速控制器二、节气门直动式怠速控制器 三、步进电动机型怠速控制阀三、步进电动机型怠速控制阀 四、旋转电磁阀型怠速控制阀四、旋转电磁阀型怠速控制阀 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀 六、开关型怠速控制阀六、开关型怠速控制阀 2010年3月 一、怠速控制系统的功能与组成一、怠速控制系统的功能与组成 1.怠速控制系统的功能：怠速控制系统的功能： 用高怠速实现发动机起动后用高怠速实现发动机起动后 的快速暖机过程；自动维持发动的快速暖机过程；自动维持发动 机怠速在目标

2、转速下稳定运转。机怠速在目标转速下稳定运转。 2.怠速控制系统的组成：怠速控制系统的组成： 如图，主要由传感器、如图，主要由传感器、ECU、 和执行元件三部分组成。和执行元件三部分组成。 1、冷却液温度信号、冷却液温度信号 2、A/C开关信号开关信号3、空挡位、空挡位 置开关信号置开关信号 4、转速信号、转速信号5、节气门位置信号、节气门位置信号 6、车速信号、车速信号7、执行元件、执行元件 下一页 2010年3月 1、节气门、节气门 2、进气管、进气管 3、节气门操纵臂、节气门操纵臂 4、执行元件、执行元件5、怠速空气道、怠速空气道 A）节气门直动式）节气门直动式 b）旁通空气式）旁通空气式

3、 3.怠速控制的方法怠速控制的方法 怠速控制也就是对怠怠速控制也就是对怠 速工况下的进气量进行控速工况下的进气量进行控 制。控制基本类型有节气制。控制基本类型有节气 门直动式和旁通空气式。门直动式和旁通空气式。 如右图如右图 2010年3月 结构如图，主要由直流电动机、减速齿轮机构、结构如图，主要由直流电动机、减速齿轮机构、 丝杠机构和传动轴等组成。丝杠机构和传动轴等组成。 二、节气门直动式怠速控制器二、节气门直动式怠速控制器 ）外形图）外形图 ）结构图）结构图 1、节气门操纵臂、节气门操纵臂 2、怠速控制器、怠速控制器 3、节气门体、节气门体 4、喷油器、喷油器 5、燃油压力调节器、燃油压力

4、调节器 6、节气门、节气门 7、防转六角孔、防转六角孔 8、弹簧、弹簧 9、直流电动机、直流电动机 10、11、13 、齿轮、齿轮 12、传动轴、传动轴 14、丝杠、丝杠 下一页 2010年3月 当直流电动机通电转动时，经减速齿轮当直流电动机通电转动时，经减速齿轮 机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转 运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶 靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠 速运转时，速运转时，ECU根据各传感器的信号，控根据各传感器的信号，控 制直流电动机的正反转和转动量，以改变制直

5、流电动机的正反转和转动量，以改变 节气门最小开度限制器的位置，从而控制节气门最小开度限制器的位置，从而控制 节气门的最小开度，实现对怠速进气量进节气门的最小开度，实现对怠速进气量进 行控制的目的行控制的目的。 原理：原理： 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的检修控制阀的检修 3.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 三、步进电动机型怠速控制阀三、步进电动机型怠速控制阀 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 w 结结 构：步进电动机型怠构：步进电动机型怠 速控制阀的结构结构如速控制阀的结构结构如 图所示，步进电机主图所示，步进电

6、机主 要由转子和定子组成，要由转子和定子组成， 丝杠机构将步进电机的丝杠机构将步进电机的 旋转运动转变为直线运旋转运动转变为直线运 动，使阀心作轴向移动动，使阀心作轴向移动, 改变阀心与阀座之间的改变阀心与阀座之间的 间隙。安装在节气门上。间隙。安装在节气门上。 w 步进电动机的结构如图步进电动机的结构如图 所示，主要由用永久所示，主要由用永久 磁铁制成有磁铁制成有16个（个（8对）对） 磁极的转子和两个定子磁极的转子和两个定子 铁心组成铁心组成 。 ） 1、控制阀、控制阀 2、前轴爪、前轴爪 3、后轴承、后轴承 4、密封圈、密封圈 5、丝杠机构、丝杠机构 7、定子、定子 6、线束连接器、线束

7、连接器 8、转子、转子 ） 1 、 2 线 圈线 圈 3 爪 极爪 极 46定子定子5转子转子 2010年3月 工工 作作 原原 理理 w步进电动机的工作原理工作原理如图，当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控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依顺序依 次搭铁时，定子磁场瞬时针转动，由于与转次搭铁时，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，步进电动机的线圈按相反的步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的 顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。

8、 定子有定子有32个爪级，步进电动机每转一步为个爪级，步进电动机每转一步为 1/32圈，工作范围为圈，工作范围为0125个步进级。个步进级。 a）输入脉冲）输入脉冲 b）工作过程）工作过程 下一页 2010年3月 步进电动机型怠速控制阀电路（日本丰田皇冠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池电源经主继电器到达怠速控制阀的B1和和B2端子、端子、 ECU的的B和和B1端子，端子，B1端子向步进电动机的端子向步进电动机的1、 3相两个线圈供电，相两个线圈供电，B2端子向端子

9、向2、4相两个线圈供电。相两个线圈供电。 4个线圈的分别通过端子个线圈的分别通过端子S1、S2、S3和和S4与与ECU端端 子子ISC1、ISC2、ISC3和和ISC4相连，相连，ECU控制各线控制各线 圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的工作。圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的工作。 2010年3月 （1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不，不 起动发动机，分别检测起动发动机，分别检测B1和和B2与搭铁间的电压，为蓄电与搭铁间的电压，为蓄电 池电压；池电压； （2）发动发动机后在熄火。）发动发动机后在熄火。23s内在怠速控制阀附内在怠速控制阀附 近应能听

10、到内部发出的近应能听到内部发出的“嗡嗡嗡嗡”响声；响声； （3）拆下控制阀线束连接器，测量）拆下控制阀线束连接器，测量B1与与S1和和S3、B2 与与S2和和S4之间的电阻，应为之间的电阻，应为1030。 （4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和和B2端端 子，负极按顺序依次接通子，负极按顺序依次接通S1S2S3S4端子时，随步端子时，随步 进电动机的旋转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反进电动机的旋转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反 方向接通方向接通S4S3S2S1端子，则控制阀应向内缩回。端子，则控制阀应向内缩回。 2.控制阀的检修控制阀的检修

11、下一页 2010年3月 a）接蓄电池正极）接蓄电池正极 b）接蓄电池负极）接蓄电池负极 2010年3月 起动初始位置的设定起动初始位置的设定 起动控制起动控制 暖机控制暖机控制 怠速稳定控制怠速稳定控制 怠速预测控制怠速预测控制 电器负荷增多时的怠速控制电器负荷增多时的怠速控制 学习控制学习控制 3.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 2010年3月 1.控制阀的控制阀的结构结构与工作原理与工作原理 2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 3.控制阀的检修控制阀的检修 四、旋转电磁阀型怠速控制阀四、旋转电磁阀型怠速控制阀 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 结构如左图

12、，结构如左图，ECU控制两控制两 个线圈的通电或断开，改变两个线圈的通电或断开，改变两 个线圈产生的磁场，两线圈产个线圈产生的磁场，两线圈产 生的磁场与永久磁铁形成的磁生的磁场与永久磁铁形成的磁 场相互作用，可改变控制阀的场相互作用，可改变控制阀的 位置，从而调节怠速空气口的位置，从而调节怠速空气口的 开度，以实现怠速控制。开度，以实现怠速控制。 结构图位置涂结构图位置涂 原理图原理图 1、控制阀、控制阀 2、双金属片、双金属片 3、冷却液腔、冷却液腔 4、阀体、阀体 5、7、线圈、线圈6、永久磁铁、永久磁铁 8、阀轴、阀轴 9、怠速空气口、怠速空气口 10、固定销、固定销 11、挡块、挡块

13、12、阀轴限位杆、阀轴限位杆 2010年3月 ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时， 控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通 电时间（占空比）来实现的。电时间（占空比）来实现的。 工作原理工作原理 2010年3月 包括起动控制、暖机控制、怠包括起动控制、暖机控制、怠 速稳定控制、怠速预测控制和学习速稳定控制、怠速预测控制和学习 控制。控制。 2.控制内容控制内容 2010年3月 （1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置）拆下控制阀线束连接器，点火开关置 “ON”，不起动发动机，分别检测电源端子与搭铁，不起动发动机，分别检测

14、电源端子与搭铁 间的电压，为蓄电池电压；间的电压，为蓄电池电压； （2）发动机达到正常工作温度、变速器处于空）发动机达到正常工作温度、变速器处于空 挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线 接故障诊断座上的接故障诊断座上的TE1与与E1端子，发动机转速应保端子，发动机转速应保 持在持在10001200r/min，5s后转速下降约为后转速下降约为200 r/min。 （3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器， 在控制阀侧分别测量中间端子（在控制阀侧分别测量中间端子（B）与两侧端子）与两侧端子 （ISC1和和IS

15、C2）的电阻应为）的电阻应为18.8 22.8。 3.控制阀的检修控制阀的检修 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 3.控制阀的检修控制阀的检修 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 结构如图，主要由控制阀、结构如图，主要由控制阀、 阀杆、线圈和弹簧等组成阀杆、线圈和弹簧等组成。 工作原理：控制阀的开工作原理：控制阀的开 度取决于线圈产生的电磁度取决于线圈产生的电磁 力大小，力大小，与旋转阀型怠速与旋转阀型怠速 控制阀相同控制阀相同，

16、ECU是通是通 过控制输入线圈脉冲信号过控制输入线圈脉冲信号 的占空比来控制电场强度，的占空比来控制电场强度， 以调节控制阀的开度，从以调节控制阀的开度，从 而实现怠速空气量的控制。而实现怠速空气量的控制。 1、5 弹簧弹簧 2、线圈、线圈 3、阀杆、阀杆 4、控制阀、控制阀 2010年3月 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、 怠速预测控制和学习控制。由于旁通气量少，怠速预测控制和学习控制。由于旁通气量少， 为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过 程的空气量。程的空气量。 2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 快怠

17、速控制阀快怠速控制阀 1冷却水腔冷却水腔 2石蜡感温石蜡感温 器器3控制阀控制阀4、 5弹簧弹簧 2010年3月 拆下控制阀线束连接器，点火开关置拆下控制阀线束连接器，点火开关置 “ON”，不起动发动机，分别检测电源端，不起动发动机，分别检测电源端 子与搭铁间的电压，为蓄电池电压；子与搭铁间的电压，为蓄电池电压； 拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器，拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器， 在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应为在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应为 1015。 3.控制阀的检修控制阀的检修 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容控制阀的控制内容 3.控制阀的检测控制阀的检测 六、开关型怠速控制阀六、开关型怠速控制阀 2010年3月 1.控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理 结构主要由线圈和结构主要由线圈和 控制阀组成控制阀组成。