汽车电子控制技术教案项目六 任务一教案.docx
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1、附件5:教案班级课程教师时间年 月 日第 周星期第 节课题任务一 怠速控制系统检修课程类型核心课程 项目课程 实践课程教学方法讲授法 演示法 讨论法 案例教学 情景教学 实验教学 文献查阅 问题启发 项目教学 其他: 教学目标知识目标:1.掌握怠速控制系统的功能、结构组成;2.掌握怠速控制系统的工作原理和控制方法;3.熟悉发动机怠速控制系统的故掌诊断。能力目标:学会使用万用表、示波器、故障诊断仪等检测装置素质目标:学会团队之间的相互协作。教学重点1. 掌握怠速控制系统的功能、结构组成。2. 怠速控制系统的工作原理和控制方法。教学难点怠速控制系统的工作原理和控制方法。教学过程【任务引入】一辆捷达
2、轿车,行驶里程14万公里。据车主反映,凉车无法起步,抖动,严重时会熄火。需要你对怠速系统进行系统的检查,确定故障部位并排除故障。一、怠速控制的作用怠速是指节气门关闭,油门踏板完全松开,且发动机对外无功率输出,并保持最低转速稳定运转的工况。怠速控制是在保证发动机排放要求且运转稳定的情况下,尽量使发动机保持最低稳定转速,以降低怠速时的燃油量。怠速时喷油量的控制由燃油喷射控制系统根据空气量相匹配的原则进行增减,以达到目标空燃比。配置怠速控制系统后,发动机的怠速转速在汽车使用期内,不会因发动机老化、气缸积碳、火花塞间隙和温度等变化而发生变化。二、怠速控制的组成怠速控制系统主要由传感器、ECU、和执行器
3、三部分组成。三、怠速转速控制过程怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和电器负荷变化控制。怠速控制系统控制怠速转速的方法如下:当发动机怠速负荷增大时,ECU控制怠速控制阀使进气量增大,从而使怠速转速提高, 防止发动机运转不稳或熄火;当发动机怠速负荷减小时,ECU控制怠速控制阀使进气量减小,从而使怠速转速降低,以免怠速转速过高。图6-1 怠速控制系统怠速转速控制过程如图6-1所示。ECU首先根据怠速触点IDL信号和车速信号,判断发动机是否处于怠速状态。当判定为怠速工况时,再根据发动机冷却液温度传感器信号、 空调开关和动力转向开关等信号,从存储器存储的怠速转速数据中查询相应的目标转速,然后将目标转速
4、与曲轴位置传感器检测的发动机实际转速进行比较。四、怠速控制系统的类型怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。根据控制进气量方式的不同,怠速控制可分为节气门直动式和旁通空气式两种控制类型。1.旁通空气式怠速控制系统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。称为旁通空气式。旁通空气式怠速装置在节气门旁通空气道内设立了一个阀门。旁通空气式怠速控制系统在怠速时,节气门完全关闭,怠速进气量由旁通空气道提供。怠速控制阀门开大,旁通空气流通截面增大,空气量增加,怠速转速提高;反之,怠速转速降低。旁通空气式怠速控制系统的类型有步进电机式、占空比控制电磁阀式、旋转滑阀式怠速控制阀式。(1)步
5、进电动机式怠速控制装置 步进电动机式怠速控制装置主要由传感器、ECU和步进电动机式怠速阀组成。1)步进电机式怠速阀步进电机式怠速阀由永久磁铁构成的转子、励磁线圈构成的定子和能把旋转运动变成直线运动的进给丝杠及阀芯轴阀芯等组成,如图6-3。步进电机和怠速控制阀做成一体,安装在发动机进气总管上,步进电机顺时针或者逆时针旋转,可使阀芯产生轴向移动,以此改变阀门的开启高度,调节流过节气门旁通气道的空气量。 图6-3 步进电机式怠速控制阀1-转子 2-旁通空气道 3-阀芯 4-阀座 5-阀轴 6-定子线圈 7-进给丝杠 8-轴承图6-4怠速步进电机相线控制电路2)步进电机式怠速阀检修采用步进电机式怠速控
6、制阀的怠速控制电路如图6-5所示。当发动机怠速负荷变化时, 在怠速转速变化之前,ECU将按照一定顺序,控制驱动电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4适时导通,分别接通步进电机定子绕组电流,使电机转子旋转,带动控制阀的阀芯移动,从而调节进气量,使发动机怠速转速达到目标转速。图6-5 步进电机式怠速阀控制电路初始位置确定为了改善发动机的再次起动性能,在点火开关断开时,ECU将控制怠速控制阀处于全开状态,为再次起动做好准备。起动控制特性起动发动机时,由于怠速控制阀预先设定在全开位置,因此进气量较大,发动机容易起动。一旦发动机被起动,如果阀门保持在全开位置,怠速转速就会升得过高。所以在起动时或起
7、动后,当发动机转速达到规定值(该值由冷却液温度确定)时,ECU就会控制步进电机步进的步数,使控制阀阀门关小到由冷却液温度确定的阀芯位置,使怠速转速稳定。 暖机控制特性在发动机起动后的暖机过程中,ECU将根据冷却液温度传感器信号确定步进电机步进的位置。随着转速升高和发动机温度升高,控制阀阀门将逐渐关小,步进电机步进的步数逐渐减少。当冷却液温度达到70C时,暖机控制结束,步进电机及其阀芯位置保持不变。 怠速控制阀的检修A车上检查当发动机熄火时,怠速控制阀会发出“咔哒”的响声,使阀门开度退到最大位置。如听不到复位时的“咔哒”响声,应对怠速控制阀进行检查。B.检测定子绕组的电阻值拔下连接器插头,用万用
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