淺析電控汽油機怠速控制系統(tǒng)

摘 要：本論文從對電控汽油機進行怠速控制的重要意義出發(fā)，同時系統(tǒng)地介紹了電控汽油機怠速控制系統(tǒng)功能與組成、怠速控制機構(gòu)的類型及工作原理等內(nèi)容，具有一定的基礎(chǔ)理論研究的意義。

關(guān)鍵詞：怠速控制系統(tǒng)；傳感器；控制機構(gòu)

前言

汽車的怠速不是一種速度，而是指一種工作狀況。怠速工況是發(fā)動機工作的重要工況之一。怠速通常是指節(jié)氣門關(guān)閉，油門踏板完全松開，且發(fā)動機對外無功率輸出并能保持最低轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)工況。由于怠速時的進氣量少，因此混合氣數(shù)量以及點火時刻的輕微變化，都會對發(fā)動機怠速造成比較明顯的影響。隨著電控技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，怠速控制系統(tǒng)（ISC）已成為發(fā)動機集中控制系統(tǒng)的基本控制內(nèi)容之一。

1 電控汽油機怠速控制系統(tǒng)的任務(wù)

怠速控制系統(tǒng)的任務(wù)就是保證發(fā)動機怠速時穩(wěn)定在最低可能的轉(zhuǎn)速以節(jié)省燃油并減少排放。一般來講，怠速轉(zhuǎn)速以發(fā)動機不抖動時的最低轉(zhuǎn)速為最佳。現(xiàn)代轎車都裝有空調(diào)設(shè)備，即使怠速時將離合器脫開，汽油機還要帶動空調(diào)壓縮機工作，另外許多汽車還裝有動力轉(zhuǎn)向裝置，怠速時只要前輪稍微轉(zhuǎn)過一個角度，發(fā)動機就要消耗動力于轉(zhuǎn)向裝置，所以多數(shù)情況下怠速時是有負荷，則負荷的變動會影響怠速轉(zhuǎn)速，此時怠速轉(zhuǎn)速控制的任務(wù)就是保證即使有負荷變動，怠速轉(zhuǎn)速也沒有很大的波動。怠速控制的基本要求是保持汽油機轉(zhuǎn)矩與負荷之間的平衡、較低的燃油消耗、良好的排放以及迅速而平穩(wěn)的過渡特性。怠速轉(zhuǎn)速控制實質(zhì)上就是控制怠速時的空氣吸入量。怠速轉(zhuǎn)速變動時，為了使怠速轉(zhuǎn)速恢復(fù)到穩(wěn)定值，必須使每循環(huán)噴油量跟著變動，因此在汽油機中這就要求吸入的空氣量要時刻變動。

2 怠速控制系統(tǒng)的功能與組成

汽油機怠速控制系統(tǒng)的功能就是根據(jù)發(fā)動機工作負載和溫度，由電控單元ECU自動控制怠速工況下的空氣流量，使發(fā)動機怠速在目標轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在加速踏板完全松開的怠速工況下，駕駛員則無法控制發(fā)動機進氣量。電控汽油機在怠速工況時，節(jié)氣門處于全關(guān)閉狀態(tài)，空氣通過節(jié)氣門縫隙或旁通節(jié)氣門的怠速空氣道進入汽油機，同時由空氣流量計或進氣管絕對壓力傳感器對進入的空氣量進行檢測，電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）則根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器及其他修正信號控制噴油量，保證發(fā)動機在怠速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。怠速控制系統(tǒng)（ISC）是對怠速工況下的進氣量進行控制，它是通過調(diào)節(jié)空氣通路流通截面積以控制空氣流量的方法來實現(xiàn)的。

節(jié)氣門直動式怠速控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)主要由直流電動機、減速齒輪機構(gòu)、絲杠機構(gòu)和傳動軸等組成，直流電動機可正轉(zhuǎn)也可反轉(zhuǎn)。其工作原理是：當直流電動機通電轉(zhuǎn)動時，經(jīng)減速齒輪機構(gòu)減速增扭后，再由絲杠機構(gòu)將其旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為傳動軸的直線運動。傳動軸頂靠在節(jié)氣門最小開度限制器上，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)各種傳感器信號，控制直流電動機的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動量，以改變節(jié)氣門最小開度限制器的位置，從而控制節(jié)氣門的最小開度，實現(xiàn)對怠速工況下進氣量進行控制的目的。

4 結(jié)束語

怠速控制系統(tǒng)中，ECU根據(jù)相關(guān)傳感器的輸入信號控制怠速控制裝置，調(diào)整怠速時的進氣量，使發(fā)動機在怠速負荷發(fā)生變化的使用條件下，能以適當?shù)∷俜€(wěn)定運轉(zhuǎn)。怠速控制是電控汽油機的一個重要的內(nèi)容，怠速控制技術(shù)的發(fā)展與發(fā)動機電控方式是密不可分的，怠速性能的好壞不僅直接關(guān)系到發(fā)動機的性能，而且對汽車的駕駛性能也有著極為重要的影響。

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作者簡介：張秋華（1977-），女，安徽績溪人，1999年畢業(yè)于安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，講師。