汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制技術(shù)的研究

摘 要：汽車，作為人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂寐首罡叩慕煌üぞ咧唬o人們的工作、出行以及生活帶來(lái)了極大的便利。汽車是由很多部件組成的，其中怠速便是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)的一種工作狀態(tài)，怠速控制是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制的一個(gè)重要部分，如何對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速進(jìn)行有效的控制，對(duì)于提高汽車的使用壽命、燃油經(jīng)濟(jì)性、開乘舒適度以及減低汽車的油氣排放量都具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：去唱歌；怠速控制；重要意義

中圖分類號(hào)：U464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 02-0000-01

汽車，作為當(dāng)今社會(huì)生活、以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中不可或缺的一種重要的交通工具，人們對(duì)汽車的依賴性也越來(lái)越大，進(jìn)而促使了汽車行業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的日益白日化。為了給人們帶來(lái)更為舒適、更為環(huán)保、更為經(jīng)濟(jì)的汽車，對(duì)于汽車的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造，從事汽車行業(yè)的專業(yè)人才付出了無(wú)數(shù)的心血和努力，所以，在汽車行業(yè)，汽車的款式性能也是推陳出新，層出不窮。汽車在行駛過(guò)程中，會(huì)排放大量的有害氣體，例如HC、氮氧化合物、臭氧等，汽車在給人們生活、出行、工作帶來(lái)便利的同時(shí)，也逐漸成為人們生活中無(wú)形的健康殺手。對(duì)于如何有效地對(duì)汽車尾氣排放的有效控制也逐漸成為各國(guó)思考和努力實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要課題。就我國(guó)的汽車排放情況而言，主要有兩大特征，第一，單輛汽車的排放量大，其次汽車尾氣排放的有害物質(zhì)含量偏高。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，私家車的擁有人數(shù)也在不斷增長(zhǎng)，如果不對(duì)汽車尾氣進(jìn)行有效地控制，就勢(shì)必讓人們對(duì)今后的生存狀況格外擔(dān)憂。縱觀造成汽車尾氣排放量大的眾多原因，其中主要的是因?yàn)槠嚢l(fā)動(dòng)機(jī)較為落后，汽車怠速控制效能不高。為了盡可能地降低汽車在行駛過(guò)程中的燃油消耗，就必須降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過(guò)大量的研究表面，當(dāng)汽車在怠速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速如果每次降低100rpm，就相當(dāng)于每加侖油多行駛了一公里。所以如何對(duì)汽車的怠速進(jìn)行有效的控制對(duì)于汽車性能的綜合提高以及人們駕駛的舒適程度都有重要的影響[1]。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速概述

汽車的運(yùn)行使用，發(fā)動(dòng)機(jī)是無(wú)時(shí)無(wú)刻不在運(yùn)轉(zhuǎn)的，汽車在行駛的過(guò)程中，大約有30%的燃油會(huì)消耗在怠速階段，按照發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況的穩(wěn)定性可以將其工況分為兩種，一種是穩(wěn)定工況，另外一種則是過(guò)渡工況。對(duì)于穩(wěn)定工況，指的是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的開度保持不變的狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)速以及符合也會(huì)保持相應(yīng)的基本不變的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于過(guò)渡工況，則是指汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)不斷處于變化當(dāng)中。影響發(fā)動(dòng)機(jī)怠速性能的因素有很多，但是其主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)方面是進(jìn)入汽車汽缸的混和氣流量，進(jìn)入混合氣的氣流量會(huì)直接影響到汽油的燃燒的速度、壓力、溫度等多方面情況，另外一個(gè)方面便是汽車對(duì)汽缸內(nèi)的可燃混合氣體進(jìn)行點(diǎn)火的時(shí)刻，在不同的情況下，其點(diǎn)火時(shí)刻都會(huì)產(chǎn)生不同的作用和影響[2]。

二、怠速控制系統(tǒng)的組成

怠速控制器系統(tǒng)主要是由傳感器、信號(hào)控制開關(guān)、電控單元ECU、怠速控制閥和節(jié)氣門旁通空氣道等組成，ECU接收各相關(guān)傳感器所發(fā)出的信號(hào)，通過(guò)分析判別后，對(duì)怠速控制閥（ISCV）發(fā)出相應(yīng)指令，進(jìn)而控制節(jié)氣門旁路中的空氣流量，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)總是處于最佳的轉(zhuǎn)速下[3]。

三、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制方式

要想提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能以及舒適度就必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的控制，對(duì)于怠速的控制主要包括開環(huán)以及閉環(huán)控制兩種。對(duì)于開環(huán)的控制，主要表現(xiàn)在汽車啟動(dòng)、暖機(jī)、減速等工況時(shí)，而當(dāng)汽車真正處于怠速運(yùn)行的工況時(shí)，便采取閉環(huán)控制。閉環(huán)控制包括對(duì)目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速控制以及閉環(huán)空氣流量的控制，其中目標(biāo)怠速控制主要是由基本怠速轉(zhuǎn)速和一些補(bǔ)償所決定的，隨著汽車?yán)鋮s水溫的降低，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本目標(biāo)怠速便會(huì)迅速升高，上述的一些補(bǔ)償主要包括有起動(dòng)轉(zhuǎn)速補(bǔ)償、蓄電池電壓過(guò)低轉(zhuǎn)速補(bǔ)償、空調(diào)及助力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速補(bǔ)償以及退出轉(zhuǎn)速斷油轉(zhuǎn)速補(bǔ)償四種，啟動(dòng)轉(zhuǎn)速補(bǔ)償是指汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在暖機(jī)的過(guò)程中，為了提高處于低水溫下的怠速穩(wěn)定性，進(jìn)而提供較高的怠速轉(zhuǎn)速，蓄電池電壓過(guò)低轉(zhuǎn)速補(bǔ)償是指當(dāng)蓄電池壓力不足時(shí)，通過(guò)提供發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而來(lái)提升蓄電池的電壓；空調(diào)及助力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速補(bǔ)償是指汽車空調(diào)打開時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)怠速提升至一定量。

在汽車的實(shí)際行駛過(guò)程中，一定會(huì)遇到各式各樣的情況，如果想單純地依靠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和閉環(huán)控制來(lái)改善過(guò)渡工況下的怠速穩(wěn)定性，那么就會(huì)致使汽車閉環(huán)控制的壓力變大，不利于汽車的安全行駛，所有一輛汽車擁有一個(gè)好的閉環(huán)控制，其必然就需要一個(gè)好的開環(huán)控制。計(jì)算冷啟動(dòng)開環(huán)空氣流量主要包括兩個(gè)因素，一個(gè)是啟動(dòng)空氣量，外一個(gè)便是冷機(jī)補(bǔ)償量。當(dāng)汽車的蓄電池電壓不高時(shí)，可以通過(guò)旁通空氣閥的使用來(lái)補(bǔ)償一定的空氣量進(jìn)而增加發(fā)電機(jī)的負(fù)載，這種方法還可以作用于發(fā)動(dòng)機(jī)在由于某些原因退出減速斷油時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速緩慢下降，總之開環(huán)空氣流量控制在怠速控制中起到非常重要的作用[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

汽車是逐漸成為人們生活中不可或缺的一份子，其發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞直接影響到汽車的綜合性能以及舒適程度，再加上城市化進(jìn)程加快和人們生活水平的提高，城市的交通狀況不容樂(lè)觀，很多時(shí)候，汽車經(jīng)常是處于怠速工況這種狀態(tài)，然而，30%的燃油正是浪費(fèi)在此段中，加強(qiáng)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制技術(shù)的研究已經(jīng)成為各種的重要課題，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，一定能夠進(jìn)一步設(shè)計(jì)、開發(fā)出低耗能、既環(huán)保又舒適的新型汽車。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊海燕.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制技術(shù)的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2009（05）：5-9.

[2]張安偉.基于扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制研究[D].華南理工大學(xué)，2012（11）：11-12.

[3]郭明.汽油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009（08）：12-15.

[4]張翠平.電控汽油機(jī)燃油噴射及點(diǎn)火控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D].太原理工大學(xué)，2009（09）：4-6.

[作者簡(jiǎn)介]李亮（1978.08-），男，白族，貴州盤縣人。