【正文】 江 西 理 工 大 學 南 昌 校 區(qū) 畢 業(yè) 設 計（論文） 題 目 ： 怠速控制系統(tǒng)維護及故障排除的研究 系（院） ： 機電工程系 專 業(yè)： 汽車檢測與維修 班 級 ： 09 汽車 學 生： 何君義 學 號 ： 09314124 指導教師 ： 晁云 職稱 ： 江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆?？飘厴I(yè)論文 1 摘 要 本文簡要介紹了怠速控制系統(tǒng)的工作原理及控制類型，以及怠速控制系統(tǒng)的控制方式，結合現(xiàn)有車型的實際情況，對旁通空氣式怠速控 制裝置作了詳細介紹。通過 了解和掌握怠 速控制系統(tǒng)的原理、方式及與其它工況的關聯(lián)性，從而總結出對于怠速控制系統(tǒng)的故障的正確分析方法與簡捷有序的檢測手段。 在此基礎上對常見的怠速控制系統(tǒng)的故障作了五 種分類 : 無怠速故障分析與檢測 、 怠速過高的故障分析與檢測 、 怠速游車故障分析與檢測、 怠速工況有負荷 不提速故障分析與檢測 、 怠速轉速過低故障分析與檢測 。 對每種故障類型通過工作中的實際案例加以分析，結合怠速控制系統(tǒng)的工作原理，對每類故障進行故障總結，針對怠速控制系統(tǒng)故障復雜性提出了自己對于怠速系統(tǒng)故障處理與解決方案。 關鍵詞： 怠速控制系統(tǒng)；控制方式 ；常見故障 診斷方法；常見故障維修案例。 江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆?？飘厴I(yè)論文 2 ABSTRACT This paper briefly introduces the idle control system39。s principle of work and the type of control, as well as idle speed control system, bined with the existing models of the actual situation, the bypass air idle speed control device in detail. By understanding and mastering the idle control system principle, way and other conditions of the association, which summed up the idle control system fault correct analysis method and simple and orderly means of detection. On the basis of the mon speed control system fault for five kinds of classification: no idling fault analysis and detection, high speed fault analysis and detection, idle amusement vehicle fault analysis and detection, the idle condition load is carried fast fault analysis and detection, fault analysis and detecting the idle speed is too low. For each type of fault through the work of the actual case to analysis, bined with the idle control system principle of work, to each kind of fault failure, idle speed control system for fault plexity presents itself for the idle system troubleshooting and solutions. Key word ： Idle speed control system。 control mode。 fault diagnosis。 fault repair case. 江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆?？飘厴I(yè)論文 3 目 錄 第一章 怠速控制系統(tǒng)的概述 ????????????? ???? ?? 8 怠速系統(tǒng)的概述 ????????????????? ?????? 8 怠控制系統(tǒng)的工作原理 ? ?????????????? ????? 8 怠速控制系統(tǒng)的控制信號 ?????????????? ????? 9 怠速控制系統(tǒng)的怠速執(zhí)行器的分類 ????? ?????????? 10 第二章 怠速控制系統(tǒng)的控制方式 ????? ??? ??? ???? ?? 11 旁通空氣式怠速控制裝置?????????????? ????? 11 步進電機式怠速控 制系統(tǒng)????????????? ????? 12 旋轉電磁閥式怠速控制系統(tǒng) ???????????? ???? 13 節(jié)氣門直動式怠速控制系統(tǒng) ????????????? ???? 16 第三章 怠速控制系統(tǒng)故障分析與檢測 ????????? ? ????? 17 無怠速故障分析與檢測 ??????????????? ????? 17 怠速過高的故障分析與檢測 ????????????? ???? 20 怠速游車故障分析與檢測 ??????????????????? 23 怠速工況有負荷 —— 不提速故障分析與檢測 ???? ?? ???? 25 怠速轉速過低故障分析與檢測 ???????????? ???? 28 總結 ????????????????????????? ????? 35 參考文獻 ??????????????????????? ????? 36 致謝 ????????????????????????? ????? 37 江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆?？飘厴I(yè)論文 4 第一章 怠速控制系統(tǒng)的概述 怠速系統(tǒng)的概述 傳統(tǒng)的化油器采用單獨的怠速系由怠速空氣量孔 與怠速孔共同調節(jié)，以供應怠速時較濃的混合氣，保持怠速工況的穩(wěn)定。但是這種機械的調節(jié)方式無法滿足發(fā)動機在復雜的外界條件下保持怠速排放良好的目標。 電控汽油機在怠速工況時除了將怠速轉速適當提高以降低排放以外，還可以通過調整空氣量與噴油的匹配將怠速轉速控制在一個比較穩(wěn)定的水平上，這樣控制的彈性很大，可以適應復雜的外界環(huán)境。 怠速控制系統(tǒng)的工作原理 在電控怠速控制系統(tǒng)中， ECU 首先根據(jù)傳感器的輸入信號確定目標轉速；然后把目標轉速與發(fā)動機的實際轉速進行比較，得到目標轉速與實際轉速的差值；最后根據(jù)此差值確定達 到目標轉速所需的控制量，驅動怠速控制裝置增加或減少空氣量。微機控制怠速控制系統(tǒng)一般采用轉速反饋控制方式，車輛正常行駛時，為了避免怠速反饋控制與駕駛員通過油門踏板動作引起的空氣量調節(jié)發(fā)生干涉，電控怠速控制系統(tǒng)需要用節(jié)氣門全部閉信號、車速信號等對怠速狀態(tài)進行確認，只有怠速狀態(tài)得到確認的情況下才進行怠速反饋控制。 除了上述怠速穩(wěn)定控制外，現(xiàn)代電控汽油機的怠速控制系統(tǒng)，還把過去由其他裝置實現(xiàn)的功能集中到怠速控制系統(tǒng)中，如：起運后控制暖機過程控制負荷變化，預控制電動負荷變化控制等幾方面內容。在現(xiàn)代電控汽油機中，這些 控制功能都已由電控怠速控制裝置來完成，這樣不僅減少了零部件，發(fā)動機的結構更加簡化和緊湊，而且也有利于提高發(fā)動機可靠性?？傊?，怠速控制的實質是對怠速工況的進氣量進行控制，以控制怠速轉速。 怠速控制系統(tǒng)的控制信號 兩個重要控制信號 怠速控制有無或怠速控制好壞，取決于怠速工況的輸入信號和控制怠速執(zhí)行器的輸出信號。如果在怠速運轉時，發(fā)動機控制單元未收到怠速信號，發(fā)動機控制單元不做怠速控制，也就是說發(fā)動機即使工作在怠速工況，由于發(fā)動機控制單元不對怠速閥進行控制，那么發(fā)動機轉速有可能偏離目標轉速，使 發(fā)動機不穩(wěn)，更談不上有負荷時提速控制。往往在負荷的作用下，發(fā)動機轉速下降、不穩(wěn)以致江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆專科畢業(yè)論文 5 熄火。如若有輸入信號，而無輸出信號或輸出信號不良，同樣使執(zhí)行器工作不正常而導致怠速轉速不穩(wěn)，當然若執(zhí)行器本身壞、或卡、臟、滯同樣會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)。倘若機械等方面原因（氣阻、真空漏氣、節(jié)氣門調節(jié)不良、排氣受阻、 EGR閥門不良、缺缸等），也同樣使控制失靈而導致怠速不穩(wěn)，單從兩個控制信號來講，它是怠速工況最重要部分。 一、輸入信號 當前電噴車有兩種信號形式，一是怠速觸點信號；二是節(jié)氣門位置傳感器信號。無論哪種信號形式，都將信號輸入 發(fā)動機控制單元表明怠速工況。 ①怠速觸點信號：它在節(jié)氣門位置傳感器中（ 4 線插頭），其中有一線為 IDL。當?shù)∷贂r，節(jié)氣門全關， IDL 信號為 OV（觸點打開）。 ②節(jié)氣門位置初點信號：此節(jié)氣門位置傳感器取消怠速觸點（ 3 線插頭），怠速工況信號代之，進口車一般為小于 ，國產(chǎn)車一般小于 。在規(guī)定的節(jié)氣門信號范圍內，發(fā)動機控制單元便認為是怠速工況，并控制怠速閥工作，大于規(guī)定信號范圍，便認為加速工況，不做怠速控制。 二、輸出信號 當發(fā)動機控制單元收到怠速輸入信號后，便向執(zhí)行器輸出一個控制信號，讓執(zhí)行器按發(fā) 動機目標轉速進行工作。此信號一般為脈沖信號，根據(jù)不同怠速執(zhí)行器的種類，信號控制方式也略有不同。 怠速控制系統(tǒng)的怠速執(zhí)行器的分類 四種怠速執(zhí)行器 電噴發(fā)動機的怠速控制，主要是由怠速執(zhí)行器來完成。由于不同車型的不同配置，其執(zhí)行器類別也有著較大區(qū)別，控制方法也不盡相同，但它們所完成的任務是一致的。當前電噴發(fā)動機所配置的怠速執(zhí)行器可分為 4 類。 一、伸縮閥式（二線制） 它是由一組線圈和閥芯組成，發(fā)動機控制單元向線圈發(fā)出一個占空比不同的脈沖電流，控制線圈的磁場強度（吸力），使線圈內部的閥芯停留在 任一個動態(tài)位置上，從而達到怠速所要求的進氣量，即而完成控制怠速轉速的目的。 二、旋轉閥式（三線制） 它是由兩組線圈和一個閥芯組成（一根電源線兩根控制線），通過對兩組線圈不同占空比脈沖電流的控制，使它傘兵磁場強度不同，從而使閥芯在 90176。轉角內左右轉動任一位置，來達到閥門的開度控制，即可完成控制怠速轉速的目的（多用于豐田車系）。 三、步進電機式 它是由兩組或四組線圈和閥芯組成。通過對各組線圈的電流控制（脈沖電流），即正向順序或反向順序控制，使電機內部形成一個正向或反向的旋轉磁場，江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆?？飘厴I(yè)論文 6 閥芯為一個永磁式轉子，在旋轉 磁場的作用下，閥芯可以按步進行轉動，帶動閥桿伸縮直線運動，從而達到調節(jié)進氣量完成怠速控制的目的。 步進電機均為可逆式電機，按步數(shù)進行控制，一般為 125 步和 255 步兩種。步數(shù)越多，控制精度越高。 每一個脈沖電流轉動一個角度稱之為一步，每步 11176。，每周為 32 步，量程為 0— 125 步，大約 4 周，調節(jié)速率可達每秒 160 次。 ①四線制步進電機：它是由兩組線圈組成。分每組線圈極性變換控制和兩組線圈控制，來達到順向或逆向旋轉磁場的控制。 ②六線制步進電機：它是由四組線圈組成。 通過各線圈的順序控制，來完成旋轉磁場的控制，從面達到閥芯開度的控制。 步進式怠速控制執(zhí)行器，由于控制精度高，控制量程大。它將是當代發(fā)動機怠速控制的主流。 四、直動電機式（二線制） 它是一個直流可逆電機，它的轉動方向及停留位置由電機反饋信號決定，它安裝在主氣道節(jié)氣門體上，直接推動節(jié)氣門翻板來控制怠速工況進氣量。此方式取消了旁通氣道，多用于韓國現(xiàn)代和大眾系列車型。 江西理工大學南昌校區(qū) 2022 屆專科畢業(yè)論文 7 第二章 怠速控制系統(tǒng)的控制方式 怠速控制的本質是怠速進氣量的控制，但從怠速進氣量控制方式的基本特征分類，可分為：一類是以控制怠 速旁通空氣道截面大小和基本特征，對怠速空氣流量進行調節(jié)下旁通氣道控制方式；另一類是以直接控制節(jié)氣門的開度和基本特征，對怠速空氣流量進行調節(jié)的氣圖 1 皇冠 主繼電器控制電路 6 門直動控制方式。由于控制方式不同，因此控制裝置在結構上有效大的差異。 旁通空氣式怠速控制裝置 在旁通空氣式控制方式中，應用比較廣泛的 控制裝置，主要有步進電機式怠速控制裝置和旋轉滑閥式怠速控制裝置。 步進電機式怠速控制系統(tǒng) 組成步進電機式怠速控制系統(tǒng)由傳感器、 ECU、步進電機式怠速控制閥。 （ 1）步進電機 式怠速控制閥 步進電機式怠速控制閥，如圖 3 所示