课题四,怠速控制系统

空气流量计
空气流量计用于测量进入发动机的空气流量，并将信号传送给发动机控制单元。 空气流量计通常采用热线式或涡流式传感器，能够精确测量不同工况下的空气流量。
空气流量计对于精确控制发动机的混合气浓度和点火时刻具有重要意义。
发动机控制单元
发动机控制单元是怠速控制系统 的核心控制元件，负责接收各种 传感器信号，并根据预设的控制 算法计算出最佳的怠速转速。
当发动机处于怠速状态时，怠速控制系统会根据发动机转 速、冷却液温度、空调请求等参数，自动调整节气门开度， 以保持发动机转速在设定的目标转速范围内。
当发动机负荷发生变化时，怠速控制系统能够快速响应， 自动调整节气门开度，以适应新的工况需求。
控制逻辑
怠速控制系统的控制逻辑基于PID （比例-积分-微分）算法，通过实时 计算实际转速与目标转速之间的偏差， 调整节气门开度，以减小偏差。
怠速稳定有助于提高驾驶的舒适性和 车辆的可靠性，同时也有助于减少发 动机的磨损和燃油消耗。
燃油经济性
怠速控制系统的燃油经济性功能是通过控制发动机的进气量或点火时间来优化发 动机的燃烧效率，从而降低燃油消耗。
燃油经济性功能有助于提高车辆的燃油经济性，减少燃油消耗成本，同时也有助 于减少尾气排放和环境污染。
排放控制
怠速控制系统的排放控制功能是通过控制发动机的进气量和 点火时间来减少有害气体的排放，从而降低对环境的污染。
排放控制功能符合环保法规的要求，有助于保护环境，同时 也有助于提高车辆的环保性能和功能是通过控制发动机的进气量 和点火时间来加速发动机的预热过程，从而提高发动机的 工作效率和可靠性。
怠速稳定
通过控制发动机的进气量或点 火时间等参数，使发动机保持 在目标怠速转速附近运转。

一、实训目的1. 了解怠速控制系统的基本原理和结构。

2. 掌握怠速控制系统的调试方法和故障诊断技巧。

3. 提高动手实践能力，为实际工作中解决发动机怠速问题打下基础。

二、实训时间2021年X月X日至2021年X月X日三、实训地点汽车维修实训室四、实训内容1. 怠速控制系统的基本原理2. 怠速控制系统的结构组成3. 怠速控制系统的调试方法4. 怠速控制系统的故障诊断与排除五、实训过程（一）怠速控制系统的基本原理怠速控制系统是汽车发动机控制系统的重要组成部分，其主要功能是使发动机在怠速工况下保持稳定运行。

怠速控制系统的基本原理如下：1. 当发动机处于怠速工况时，节气门开度最小，发动机负荷较小，此时节气门位置传感器（TPS）将节气门开度信号传递给发动机控制单元（ECU）。

2. ECU根据节气门开度信号、空气流量传感器（MAF）信号、进气温度传感器（IAT）信号、发动机转速传感器（RPM）信号等，计算出所需的空气量。

3. ECU根据计算出的空气量，通过控制怠速执行器（IACV）调节节气门旁通空气量，从而控制发动机的怠速转速。

4. ECU根据发动机转速传感器信号，实时调整怠速执行器，使发动机转速保持在设定值。

（二）怠速控制系统的结构组成怠速控制系统主要由以下几部分组成：1. 节气门位置传感器（TPS）：检测节气门开度，为ECU提供节气门开度信号。

2. 空气流量传感器（MAF）：检测进气量，为ECU提供进气量信号。

3. 进气温度传感器（IAT）：检测进气温度，为ECU提供进气温度信号。

4. 发动机转速传感器（RPM）：检测发动机转速，为ECU提供转速信号。

5. 怠速执行器（IACV）：根据ECU的指令，调节节气门旁通空气量。

6. ECU：接收各传感器信号，根据计算结果控制怠速执行器。

（三）怠速控制系统的调试方法1. 检查节气门位置传感器、空气流量传感器、进气温度传感器、发动机转速传感器等传感器的信号是否正常。

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A
A-B:起动后控制
B
级数
20冷却液温度℃
例如：水温为 20℃时，当发 动机转速达到 500r/min，ECU 控制阀从全开 的A点到达B点 位置
③暖机控制：暖机时，根据冷却水温所确定位置，控制阀开始逐渐关小。
当水温达到80℃时，暖机控制结束。
④反馈控制：怠速运转时，如果发动机实际转速与微机存储器存储的目
a）接蓄电池正极
b）接蓄电池负极
（3）控制内容
①起动初始位置确定：阀门处于全开状态（点火开关断开时，ECU的
M-REL端继续供电2S，主继电器保持接通状态， 待步进电机进入初始位置后断电。）
②起动控制：在起动期间或起动后，发动机转速达到规定值时（此值由
冷却水温确定），ECU开始控制步进电机，将阀门关小到由 冷却水温确定的阀门位置。
（2）发动发动机后在熄火。2～3s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出 的“嗡嗡”响声；
（3）拆下控制阀线束连接器，测量B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻， 应为10～30Ω。
（4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负极按 顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子时，随步进电动机的旋转， 控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4—S3—S2— S1端子，则控制阀应向内缩回。
（2）发动机怠速运转时，ECU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行控制的目的。
直流电动机通电运转
减速齿轮减速增扭
丝杠旋转
调节节气门位置（开度） 调节进气量，实现怠速控制
传动轴直线运动
（二）旁通空气式

课时授课计划3. 电磁阀如何检测？讲授新课：分钟怠速控制系统示范操作及学生练习：分钟1.平动式比例电磁阀式怠速控制阀的检测2.旋转电磁阀式怠速控制阀的检测3.步进电机式怠速控制阀的检测导入新课1.什么叫怠速？2.怠速的高低对发动机的影响？讲授新课第一节汽油机怠速控制系统的作用及组成一、怠速控制系统（ISC）一）功用是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。

二）组成传感器、ECU、和执行元件一般在以下几种情况下都需要提高发动机怠速（也称快怠速）：1.发动机起动后，冷却水没有达到正常温度之前，应自动提高发动机的怠速，以免发动机运转发抖、不稳或停转，同时缩短暖机时间；速，以免发动机停转；3.对动力转向伺服机构来说，在发动机低速转向行驶时，需要自动提高发动机怠速，以免发动机转速下降造成熄火，并使转向轻便、可靠；4.当发动机转速急剧降低到怠速时，需要不同程度地自动提高发动机怠速，以免急抬急速踏板时发动机停转，同时减少排放污染。

二、怠速控制方法一）怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。

二）控制怠速进气量的方法1.节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。

1-节气门；2-操纵臂；3-怠速执行器2.旁通空气式通过执行元件控制怠速旁通气道的空气量来控制怠速进气量。

1-节气门；2-操纵臂；3-怠速执行器；4-空气旁通道第二节节气门直动式怠速控制执行机构1、节气门操纵臂2、怠速控制器3、节气门体4、喷油器5、燃油压力调节器6、节气门7、防转六角孔8、弹簧9、直流电动机 10、11、13 、齿轮 12、传动轴 14、丝杠原理: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，发动机怠速运转时，ECU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行控制的目的。