項(xiàng)目4單元1發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)-怠速控制

項(xiàng)目四發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)【情境導(dǎo)入】技術(shù)經(jīng)理讓你檢查一輛2017款帕薩特尊雅版轎車，說(shuō)是發(fā)動(dòng)機(jī)輔助系統(tǒng)發(fā)生了故障，入廠進(jìn)行維修。輔助控制系統(tǒng)有好多子系統(tǒng)組成，你都知道嗎？單元一怠速控制怠速--節(jié)氣門關(guān)閉，加速踏板完全松開(kāi)，且發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外無(wú)功率輸出并能保持最低轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)工況。汽車在交通密度大的城市道路上行駛時(shí)，約有30％的燃油消耗在怠速階段，因此，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能降低。但怠速轉(zhuǎn)速過(guò)低，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)排放增加、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)甚至熄火。發(fā)動(dòng)機(jī)冷車運(yùn)轉(zhuǎn)、空調(diào)、電器負(fù)荷、自動(dòng)變速器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向伺服機(jī)構(gòu)等因素的介入，都會(huì)引起怠速轉(zhuǎn)速變化。怠速控制系統(tǒng)的組成由傳感器、ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況和負(fù)載設(shè)備的工作狀況信息傳送給ECU，ECU根據(jù)其信息所決定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，再根據(jù)其差值確定相應(yīng)的控制量，驅(qū)動(dòng)控制空氣量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。即通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制怠速旁通空氣量進(jìn)行控制，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速控制包括啟動(dòng)后控制、暖機(jī)過(guò)程控制、負(fù)荷變化控制、減速控制等。怠速噴油量的控制由燃油噴射控制系統(tǒng)根據(jù)與空氣量相匹配的原則進(jìn)行增減，以達(dá)到目標(biāo)空燃比。怠速空氣量控制由兩種基本類型，即直接控制節(jié)氣門關(guān)閉位置的節(jié)氣門直動(dòng)式和旁通空氣式。一、節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制裝置

直接控制節(jié)氣門開(kāi)啟程度，調(diào)節(jié)節(jié)氣門處空氣流通截面，達(dá)到控制進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)怠速控制的目的。常用在單點(diǎn)噴射系統(tǒng)中組成：直流電機(jī)、減速齒輪、絲杠等部件1-節(jié)氣門操縱臂2-怠速控制器3-節(jié)氣門體4-噴油器5-燃油壓力調(diào)節(jié)器6-節(jié)氣門7-防轉(zhuǎn)六角孔8-彈簧9-直流電動(dòng)機(jī)10、11、13-齒輪12-傳動(dòng)軸14-絲杠一、節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制裝置怠速執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與節(jié)氣門操縱臂的全閉限制器相接觸。當(dāng)ECU控制直流電機(jī)通電時(shí)，電磁力矩通過(guò)減速齒輪被增大，再通過(guò)絲杠機(jī)構(gòu)將角位移轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)軸的直流運(yùn)動(dòng)。通過(guò)傳動(dòng)軸的旋入或旋出，調(diào)節(jié)節(jié)氣門全閉限制位置，達(dá)到調(diào)節(jié)節(jié)氣門處空氣流通截面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)控制的目的。二、旁通空氣式怠速控制裝置

在節(jié)氣門旁通空氣道內(nèi)設(shè)立一個(gè)閥門。閥門開(kāi)大，旁通空氣道流通截面增大，空氣流量增大，則怠速轉(zhuǎn)速提高；反之，則怠速轉(zhuǎn)速降低。1.真空控制式怠速控制裝置

由旁通空氣控制閥和真空控制閥組成，并通過(guò)ECU控制。旁通空氣閥通過(guò)控制旁通空氣道的流通截面，來(lái)改變怠速時(shí)旁通空氣通道的空氣流量，由此改變發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速?？刂颇て业恼婵斩龋ㄘ?fù)壓），即可改變閥門的開(kāi)啟程度，進(jìn)而控制旁通通道的空氣流量。ECU是通過(guò)控制脈沖的占空比來(lái)控制電磁線圈的通電相對(duì)時(shí)間，進(jìn)而控制通往ACC閥膜片室的真空度，達(dá)到控制怠速轉(zhuǎn)速的目的。占空比越大，電磁閥打開(kāi)的相對(duì)時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)果通往空氣旁通閥膜片室的真空度越小，從而使旁通空氣閥開(kāi)啟高度增大，致使怠速時(shí)旁通空氣道中的空氣流量增加。占空比越大，怠速轉(zhuǎn)速越高；反之，怠速轉(zhuǎn)速降低。2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制式怠速控制裝置

組成：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥、傳感器和ECU組成ECU可根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，進(jìn)而控制怠速控制閥的動(dòng)作，使發(fā)動(dòng)機(jī)以目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速運(yùn)行(1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥

怠速控制閥組成：永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子、激磁線圈構(gòu)成的定子和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給絲桿機(jī)構(gòu)及閥門步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和怠速控制閥做成一體，裝在進(jìn)氣總管內(nèi)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，可使閥芯產(chǎn)生軸向移動(dòng)，以此改變閥門的開(kāi)啟高度，調(diào)節(jié)流過(guò)節(jié)氣門旁通通道的空氣量爪極的瞬時(shí)極性由相線繞組控制電路控制，并通過(guò)控制四個(gè)線圈繞組的通電相序即可改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)閥門開(kāi)啟高度的控制。(2)怠速控制原理

確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)→確定相應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。一般在正常的情況下，多采用發(fā)動(dòng)機(jī)怠速反饋控制，將發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較得出的差值確定相對(duì)于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的控制量（步數(shù)），然后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。(2)怠速控制原理

ECU按相序使功率VT1～VT4依次導(dǎo)通；分別給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子線圈供電，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)前段的閥門軸向移動(dòng)，以此改變閥門開(kāi)啟高度，調(diào)節(jié)旁通空氣流量，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速達(dá)到所要求的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥控制以下內(nèi)容：

啟動(dòng)初始位置的確定啟動(dòng)控制暖機(jī)控制反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化的預(yù)控制電器負(fù)載增多時(shí)的怠速控制學(xué)習(xí)控制3.旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制裝置

組成：電磁線圈控制的旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)整裝置、傳感器及ECU?？刂圃恚篍CU根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)來(lái)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速運(yùn)行狀況，進(jìn)而控制怠速旋轉(zhuǎn)滑閥的動(dòng)作，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最佳怠速轉(zhuǎn)速。（1）旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)整裝置

組成：永久磁鐵、電樞、旋轉(zhuǎn)滑閥、螺旋回旋彈簧、電刷等工作過(guò)程：滑閥固裝在電樞軸上，與電樞軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用以向電磁線圈L1和L2提供磁場(chǎng)電流。永久磁鐵固定在外殼上，其間形成磁場(chǎng)。電樞位于永久磁場(chǎng)中，電樞的鐵心上繞有兩組相反的電磁線圈。線圈L1通電時(shí)，電樞帶動(dòng)滑閥順時(shí)針偏轉(zhuǎn)；線圈L2通電時(shí)，電樞帶動(dòng)滑閥逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)。（1）旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速調(diào)整裝置

原理：ECU根據(jù)各傳感器的輸入信號(hào)采用占空比控制方式控制線圈L1和L2導(dǎo)通與截止，進(jìn)而控制電樞軸（滑閥）的偏轉(zhuǎn)角，以此改變旁通空氣量，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。ECU通過(guò)控制脈沖信號(hào)的占空比即可改變滑閥的偏轉(zhuǎn)角，以此改變怠速時(shí)的空氣量。（2）怠速控制原理

在整個(gè)怠速范圍內(nèi)，ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器等輸入的信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)所處怠速工況的占空比，對(duì)怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。包括以下控制：?jiǎn)?dòng)控制暖機(jī)控制反饋控制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化時(shí)的預(yù)控制學(xué)習(xí)控制怠速控制典型故障及解析：

一輛汽車來(lái)到4S店，女車主反應(yīng)怠速不穩(wěn)，尤其在等紅綠燈時(shí)，轉(zhuǎn)速表忽高忽低，與女車主交流，每天用車上下班2-3公里，車輛已行駛4萬(wàn)公里，再到4S店前已在路邊店做過(guò)維修，路邊店懷疑節(jié)氣門臟，打吊瓶（免拆）清洗了節(jié)氣門。清洗完故障消失了兩天，后