怠速执行器的功能就是改变怠速时的进气量。:按照改变进气量的方式不同怠速执行器有两种类型:一种是节气门直动式,直接操纵节气门,调节节气门的开度来控制进气量;另一种是旁通进气量控制式,通过控制旁通空气道的流通截面积来控制进气量。
按照执行器驱动方式的不同,旁通进气量调节方式的执行器又可分为步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制型真空开关阀及开关控制型真空开关阀,其关系如图下所示。

(一)节气门直动式
节气门直动式是通过直接控制节气门开启程度,调节节气门处空气流通截面,控制怠速进气量,实现怠速转速的控制。这种方式应用在早期的单点喷射系统中,其控制结构如

怠速执行器由直流电动机、减速齿轮、丝杠等部件组成。怠速执行机构的传动轴与节气门操纵臂的全闭限制器相接触。当ECU控制直流电动机通电时,直流电机产生电磁力矩,通过减速齿轮电磁力矩被增大。然后通过丝杠机构将角位移转换为传动轴的直线运动。传动轴的旋入或旋出,调节节气门全闭限制位置,达到调节节气门处空气流通截面,进而实现怠速转速控制的目的。
这种怠速控制机构,具有较强的工作能力,控制位置稳定性好。由于使用了减速机构,其节气门直动式怠速控制装置动态响应较差,同时执行机构的外形尺寸也较大,所以目前较少采用。
(二)旁通进气量控制式
旁通空气式是在节气门旁通空气道内设立一个阀门,称为怠速控制阀。阀门开大,旁通空气道流通截面增大,空气流量增大,则怠速转速提高;反之,怠速转速降低。
下面介绍两种常用的旁通空气式怠速执行器,
1.步进电机型急速控制阀步进电机型怠速控制阀由步进电机和控制阀两大部分组成,其结构如图2-71所示。从空气滤清器后引人的空气经怠速控制阀到达进气总管,ECU控制步进电机,以增减流过该旁通进气道的空气量. 步进电机和怠速控制阀做成一体,装在进气总管内,它可以顺时针或逆时针旋转;控制阀阀轴另一端的丝杠旋入步进电机的转子,丝杠将步进电机的旋转运动转换成阀轴的直线运动;随着步进电机的正转或反转,阀轴上、下运动,改变阀与阀座之间的间隙大小,从而调整进气量.
步进电机和怠速控制阀做成一体,装在进气总管内,它可以顺时针或逆时针旋转;控制阀阀轴另一端的丝杠旋入步进电机的转子,丝杠将步进电机的旋转运动转换成阀轴的直线运动;随着步进电机的正转或反转,阀轴上、下运动,改变阀与阀座之间的间隙大小,
从而调整进气量。步进电机的转子是一个具有N极和S极的永久磁铁,定子有两相独立的绕组,如图2-72(a)所示。当从B,到B向绕组输入一个电脉冲信号时,绕组产生一个磁场,在磁力同性相斥、异性相吸的原理作用下,使转子S极在右、N极在左位置。

由于丝杠的自锁作用,为确保启动时怠速控制阀处于全开位置,在发动机点火开关断开后,ECU 控制怠速阀全部打开。随后的启动以全开为初始位置进行控制,只要掌握控制的步进数和正、反旋转方向,就能将阀的最新位置经常记忆在存储器中,确保控制正确进行。
步进电机型怠速控制阀的气量调整范围大,无需附加空气阀即可完成启动控制、暖机控制等全部功能。但由于它是按照进给步数顺序控制的,阀的位置改变需要一定的时间,因此响应速度有限.
2.旋转电磁阀型急速控制阀
旋转电磁阀型怠速控制阀是通过控制阀片的旋转,改变控制阀处空气流通截面的大小来调整旁通进气量的,如图下所示。

怠速控制阀的驱动通过永久磁铁和通电线圈磁场的相互作用来完成。对旋转电磁阀中两个线圈 T, 和 T,加以高低互为相反的占空比信号,如图2-75 所示。它们与永久磁铁相互作用的结果将使电枢上同时受到两个方向相反的作用力,形成的力矩使电枢旋转,从而带动阀片旋转。由于永久磁铁磁场分布不均匀,当电枢转过一定的角度之后,这两个力的大小逐步趋于相等,从而使力矩等于零,电枢停止转动,阀片的位置也固定下来。阀片的转角限制在 90°以内,转角的大小由控制信号的占空比决定,如图下所示,变化范围为 18%~82%。当占空比为50%,阀片不动,总速阀处于全关位置。旋转电磁阀型怠速控制阀可完成的控制功能有:启动控制、总速反馈控制、暖机控制及电器负荷负载增大的高怠速控制。

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