汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件

第七章

怠速控制系統(tǒng)的測(cè)試、診斷與維修第七章

怠速控制系統(tǒng)的測(cè)試、診斷與維修1一任務(wù)引入二任務(wù)分析三相關(guān)知識(shí)四任務(wù)實(shí)施一任務(wù)引入2學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求及控制方法；2.掌握怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理；3.掌握轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥的檢查方法；4.掌握大眾車系怠速控制系統(tǒng)的檢查方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)：3一任務(wù)引入怠速是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的運(yùn)行工況之一，常見的故障現(xiàn)象有怠速不穩(wěn)、怠速過低、怠速過高、怠速時(shí)開空調(diào)熄火等，因此，診斷和排除怠速控制系統(tǒng)的故障是發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一任務(wù)引入4二任務(wù)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制系統(tǒng)主要有旁通空氣控制式和節(jié)氣門直動(dòng)式兩大類，如圖7-1所示，其中，旁通空氣控制式又分線性電磁閥式、轉(zhuǎn)閥式、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式等類型。二任務(wù)分析5汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件6怠速控制系統(tǒng)的種類不同，故障檢測(cè)的方法也有所不同，在實(shí)際操作中，往往需要根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用萬用表等工具，對(duì)相關(guān)的部件及電路進(jìn)行檢測(cè)，再由檢測(cè)的結(jié)果來判斷故障的位置。怠速控制系統(tǒng)的種類不同，故障檢測(cè)的方法也有所不7三相關(guān)知識(shí)1.對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求2.怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三相關(guān)知識(shí)8對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求1)正常怠速或低怠速2)起動(dòng)、暖機(jī)怠速3)高怠速

對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求9怠速是指發(fā)動(dòng)機(jī)不向外輸出功率，燃料燃燒所作的功僅僅用于發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦和帶動(dòng)相關(guān)的附屬設(shè)備，此時(shí)，節(jié)氣門往往處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)只需要吸入極少量的空氣，噴油器也只需要噴入極少量的燃油，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速也維持較低。怠速是指發(fā)動(dòng)機(jī)不向外輸出功率，燃料燃燒所作的功僅101)正常怠速或低怠速水溫正常，且空調(diào)、大燈等附屬設(shè)備關(guān)閉時(shí)，怠速一般應(yīng)為750～850r/min，稱為正常怠速或低怠速。1)正常怠速或低怠速112)起動(dòng)、暖機(jī)怠速起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)，由于水溫較低、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦力較大，低怠速下容易造成運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，且長(zhǎng)時(shí)間低溫運(yùn)行會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，因此，要求怠速適當(dāng)提（提高的幅度與當(dāng)時(shí)的水溫有關(guān)，水溫越低，提高的幅度越大），這樣，既利于運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，又利于快速暖機(jī)。2)起動(dòng)、暖機(jī)怠速123)高怠速打開空調(diào)、前照燈等附屬設(shè)備、動(dòng)力轉(zhuǎn)向投入工作或自動(dòng)變速器換上行駛擋位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大，轉(zhuǎn)速有下降的趨勢(shì)，此時(shí)要求怠速轉(zhuǎn)速自動(dòng)提高，一般要求達(dá)到1000～1200r/min，稱為高怠速（或快怠速）。3)高怠速132.怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)2.怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理141)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)(1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥(2)線性電磁閥式與開關(guān)電磁閥式怠速控制閥(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥1)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)15旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)主要由怠速控制閥（ISCV）、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU以及各種傳感器等組成，如圖7-3所示，其中，怠速控制閥裝于繞過節(jié)氣門的旁通氣道，怠速時(shí)，節(jié)氣門完全關(guān)閉，所有空氣經(jīng)由該旁通氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，ECU只要控制怠速控制閥的開度，即可控制旁通空氣量，從而達(dá)到控制怠速轉(zhuǎn)速的目的。旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)主要由怠速控制閥（ISCV16汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件17起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)的怠速控制：起動(dòng)時(shí)，怠速控制閥完全打開，旁通氣道的開度最大，流過旁通氣道的空氣量較大，從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利起動(dòng)，如圖7-4所示；起動(dòng)后，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的逐步升高，怠速控制閥的開度逐步減小，水溫正常后達(dá)到正常怠速所需的開度位置。起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)的怠速控制：起動(dòng)時(shí)，怠速控制閥完全打18汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件19怠速反饋控制：如果怠速轉(zhuǎn)速偏離了設(shè)定值，ECU會(huì)通過調(diào)整怠速控制閥開度的方法來進(jìn)行修正。負(fù)荷調(diào)節(jié)控制：當(dāng)打開空調(diào)，或打開前大燈，或?qū)⒆兯贄U從N擋換至D擋或R擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載突然增大，轉(zhuǎn)速有下降的趨勢(shì)，此時(shí)，ECU會(huì)使怠速控制閥的開度適當(dāng)增大，以確保轉(zhuǎn)速不致下降。此外，當(dāng)節(jié)氣門由大開度突然完全關(guān)閉時(shí)，ECU也會(huì)瞬時(shí)打開怠速控制閥，以防發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然過低。怠速反饋控制：如果怠速轉(zhuǎn)速偏離了設(shè)定值，ECU會(huì)20(1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥有單線圈式和雙線圈式兩種，其中，單線圈式為新型，雙線圈式為舊型。單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥由電磁線圈，IC（集成電路）﹑永久磁鐵和轉(zhuǎn)閥組成，如圖7-5所示，其中轉(zhuǎn)閥的一端通空氣濾清器，另一端通節(jié)氣門后方。改變轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)角，即可以改變空氣通道的大小。(1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥21汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件22發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向IC（集成電路）發(fā)送一定頻率的方波信號(hào)，再由IC控制電磁線圈的工作電流，ECU只要改變方波信號(hào)的占空比，即可改變轉(zhuǎn)閥的開度。占空比：方波信號(hào)的一個(gè)周期中，高電平所占的百分比。提示：如果發(fā)生電流中斷故障（例如電路斷路），轉(zhuǎn)閥會(huì)在永久磁鐵的作用下打開至某一固定開度，怠速轉(zhuǎn)速可達(dá)到1000～2000r/min。雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥由兩個(gè)電磁線圈、永久磁鐵、雙金屬片和轉(zhuǎn)閥等組成，如圖7-6所示，其工作原理如圖7-7所示。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向IC（集成電路）發(fā)送一定頻率的方波23汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件24汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件25兩個(gè)電磁線圈通電后所產(chǎn)生的磁場(chǎng)同極相對(duì)，共同對(duì)轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵產(chǎn)生作用力，線圈A的磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)閥開度增大，線圈B的磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)閥開度減小。當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度相同時(shí)，轉(zhuǎn)閥處于中間位置；當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度不同時(shí)，轉(zhuǎn)閥發(fā)生偏轉(zhuǎn)：如果線圈A的磁場(chǎng)大于線圈B的磁場(chǎng)，則轉(zhuǎn)閥開度增大；如果線圈A的磁場(chǎng)小于線圈B的磁場(chǎng)，則轉(zhuǎn)閥開度減小。轉(zhuǎn)閥的最終位置取決于兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度與雙金屬片彈力的平衡狀態(tài)。兩個(gè)電磁線圈通電后所產(chǎn)生的磁場(chǎng)同極相對(duì)，共同對(duì)26發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過控制兩個(gè)線圈通電的占空比來控制其工作電流，但兩個(gè)占空比信號(hào)的頻率相同、方向相反，因而占空比互補(bǔ)。例如：線圈A的占空比為60％時(shí)，線圈B的占空比則為40％，這樣，線圈A的工作電流就大于線圈B的工作電流，因而轉(zhuǎn)閥的開度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速隨之升高。提示：線圈A發(fā)生斷路時(shí)，怠速會(huì)過低或不穩(wěn)；線圈B發(fā)生斷路，怠速會(huì)過高。雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的控制電路如圖7-8所示，兩個(gè)線圈由電源電路同時(shí)供電，并分別由ECU的兩個(gè)三極管控制，其中一個(gè)三極管的基極電路設(shè)有反向器。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過控制兩個(gè)線圈通電的占空比來控27汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件28(2)線性電磁閥式與開關(guān)電磁閥式怠速控制閥線性電磁閥式怠速控制閥：發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過占空比來控制電磁線圈的工作電流，從而直接控制閥門的開度，如圖所示。(2)線性電磁閥式與開關(guān)電磁閥式怠速控制閥29開關(guān)電磁閥式怠速控制閥：電磁線圈只有通電和斷電兩種狀態(tài)，怠速控制閥也只有開、關(guān)兩種狀態(tài)，如圖7-10所示。怠速控制閥打開時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速只能提高100r/min左右。由于這兩種怠速控制閥對(duì)怠速的調(diào)節(jié)范圍有限，目前已經(jīng)很少使用。開關(guān)電磁閥式怠速控制閥：電磁線圈只有通電和斷電兩30汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件31(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥裝在節(jié)氣門體或進(jìn)氣室上，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其閥桿伸出或縮入，閥桿一端的閥門即可控制旁通氣道的開度，如圖7-11所示。閥門從全關(guān)到全開，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可轉(zhuǎn)125步，閥門的開度也相應(yīng)有125級(jí)（豐田汽車）。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由永久磁鐵制成，定子則由兩個(gè)16極鐵芯構(gòu)成，每個(gè)鐵芯上繞有兩組線圈，兩個(gè)鐵芯共4組線圈（分別為C1、C2、C3、C4），每組線圈都由8個(gè)線圈組成，每個(gè)線圈都各自繞在一個(gè)鐵芯極上，這樣就形成了16對(duì)磁極（共32個(gè)磁極），如圖7-11（下）所示。(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥32汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件33線圈C1通電時(shí)，其磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到C1磁極對(duì)應(yīng)的位置；線圈C2通電時(shí)，其磁場(chǎng)則使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到C2磁極對(duì)應(yīng)的位置，以此類推。如果發(fā)動(dòng)機(jī)ECU按照C1-C2-C3-C4的順序給4組線圈通電，則轉(zhuǎn)子向順時(shí)針方向步步轉(zhuǎn)動(dòng)，怠速閥步步打開；如果發(fā)動(dòng)機(jī)ECU按照C4-C3-C2-C1的順序給4組線圈通電，則轉(zhuǎn)子向逆時(shí)針方向步步轉(zhuǎn)動(dòng)，怠速閥則步步關(guān)閉。豐田汽車步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的控制電路如圖7-12所示。該怠速控制閥具有如下的特定功能。線圈C1通電時(shí)，其磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到C1磁極對(duì)應(yīng)的34汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件35起動(dòng)位置設(shè)定：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU將怠速控制閥置于完全打開位置，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)下一次能夠順利起動(dòng)。主繼電器控制：點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，ECU會(huì)繼續(xù)維持主繼電器接通一段時(shí)間，以便步進(jìn)電動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)位置設(shè)定。自學(xué)習(xí)記憶功能：發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，ECU內(nèi)部會(huì)記憶達(dá)到規(guī)定怠速所需要的步數(shù)，以便下次起動(dòng)后能夠迅速穩(wěn)定怠速。起動(dòng)位置設(shè)定：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU將怠速控36四任務(wù)實(shí)施1.實(shí)訓(xùn)目的2.設(shè)備準(zhǔn)備3.實(shí)訓(xùn)步驟4.實(shí)訓(xùn)要求四任務(wù)實(shí)施371.實(shí)訓(xùn)目的①可以進(jìn)行各種怠速控制閥及其控制電路的檢查。1.實(shí)訓(xùn)目的382.設(shè)備準(zhǔn)備豐田8A發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架一臺(tái)；萬用表，X431解碼儀2.設(shè)備準(zhǔn)備393.實(shí)訓(xùn)步驟1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查3.實(shí)訓(xùn)步驟401)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查(1)單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（新型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）(2)雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（舊型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查41(1)單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（新型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）①拔下怠速控制閥連接器，從節(jié)氣門體上拆下怠速控制閥；②重新連接怠速控制閥的連接器；③接通點(diǎn)火開關(guān)，檢查怠速控制閥的工作情況：正常情況為：怠速控制閥在0.5s內(nèi)，從半開到全關(guān)，再到全開，最后半開。(1)單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（新型）的檢查（以豐田5A-FE42如果怠速控制閥無動(dòng)作，則用萬用表檢查：怠速控制閥與ECU之間的線路；ECU的電源電路；ECU的搭鐵電路。如都正常，則更換怠速控制閥；更換怠速控制閥后仍然無動(dòng)作，則更換ECU。提示：由于該怠速控制閥內(nèi)部有一個(gè)IC電路，所以不能直接測(cè)量線圈的電阻。④檢查旁通氣道有無污物阻塞情況，如有，則進(jìn)行清潔。如果怠速控制閥無動(dòng)作，則用萬用表檢查：怠速控制閥43(2)雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（舊型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）①拔下怠速控制閥連接器，從節(jié)氣門體上拆下怠速控制閥；②測(cè)量怠速控制閥兩個(gè)線圈的電阻：+B與ISC1之間、+B與ISC2之間的電阻值都應(yīng)該為17～24.5Ω。如不符合要求，則更換怠速控制閥。③用萬用表測(cè)怠速控制閥兩個(gè)線圈的搭鐵情況：測(cè)ISC1端子、ISC2端子與搭鐵之間的電阻，應(yīng)為無窮大。不符合要求，則更換怠速控制閥。④分別向怠速控制閥的+B端子與ISC1端子之間、+B端子與ISC2端子之間提供12V電壓（時(shí)間不超過1s），看怠速控制閥是否動(dòng)作。如無動(dòng)作，則更換怠速控制閥。(2)雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（舊型）的檢查（以豐田5A-FE44⑤用萬用表檢查怠速控制閥連接器線束側(cè)ISC1端子、ISC2端子與ECU的線路連接情況，如有斷路，則查找斷點(diǎn)并進(jìn)行維修。⑥用萬用表測(cè)怠速控制閥連接器線束側(cè)ISC1端子、ISC2端子的搭鐵情況：測(cè)ISC1端子、ISC2端子與搭鐵之間的電阻，應(yīng)為無窮大。如不符合要求，則維修或更換線束。⑦檢查ECU的電源電路、搭鐵電路。⑧檢查旁通氣道有無污物阻塞情況，如有，則進(jìn)行清潔。如果以上情況都正常，但接上ECU后怠速控制閥仍然不工作，則更換ECU。⑤用萬用表檢查怠速控制閥連接器線束側(cè)ISC1端子、ISC2452)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查(1)基本檢查(2)檢查怠速控制閥的電阻(3)檢查怠速控制閥的運(yùn)行(4)檢查怠速控制閥的供電電壓2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查46(1)基本檢查起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后再關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，聽怠速控制閥是否有“咔嗒”聲（進(jìn)行起動(dòng)位置設(shè)定時(shí)所發(fā)出的聲音）：有，則怠速控制閥及其控制電路基本正常；無，則怠速控制閥及其控制電路存在故障。(1)基本檢查47(2)檢查怠速控制閥的電阻拔下怠速控制閥的連接器，用萬用表測(cè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)4個(gè)線圈的電阻值：B1與S1之間、B1與S3之間、B2與S2之間、B2與S4之間（參見圖7-12）的電阻值均為10～30Ω（豐田汽車）。如果有一處不正常，則更換怠速控制閥。(2)檢查怠速控制閥的電阻48(3)檢查怠速控制閥的運(yùn)行①?gòu)墓?jié)氣門體上拆下怠速控制閥；②將蓄電池的正極接在怠速控制閥的B1端子和B2端子上（如圖7-18所示）；③按照S1——S2——S3——S4的順序?qū)⑿铍姵氐呢?fù)極與各個(gè)線圈的端子相連，怠速控制閥應(yīng)逐步伸出；按照S4——S3——S2——S1的順序?qū)⑿铍姵氐呢?fù)極與各個(gè)線圈的端子相連，怠速控制閥應(yīng)逐步縮入（如圖7-16所示）。如果不符合要求，則更換怠速控制閥。(3)檢查怠速控制閥的運(yùn)行49汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件50(4)檢查怠速控制閥的供電電壓將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，用萬用表測(cè)怠速控制閥連接器中B1端子和B2端子的對(duì)地電壓，應(yīng)為12V，否則檢查主繼電器與怠速控制閥連接器B1端子和B2端子之間的線路（參見圖7-12）。如果以上情況都正常，但怠速控制閥仍然不工作，則更換ECU。(4)檢查怠速控制閥的供電電壓514.實(shí)訓(xùn)要求①注意安全防護(hù)措施，并養(yǎng)成使用發(fā)動(dòng)機(jī)艙護(hù)罩、“三件套”的職業(yè)習(xí)慣；②操作要仔細(xì)、規(guī)范，避免造成設(shè)備損壞；③保持現(xiàn)場(chǎng)的清潔衛(wèi)生，堅(jiān)持零件、工具、油水“三不落地”。4.實(shí)訓(xùn)要求52小結(jié)正常怠速或低怠速一般為750～850r/min，起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)要求怠速適當(dāng)提高，隨著水溫的升高，要求轉(zhuǎn)速逐步向正常怠速或低怠速過渡。打開空調(diào)、大燈等附屬設(shè)備、動(dòng)力轉(zhuǎn)向投入工作或自動(dòng)變速器掛上行駛擋位時(shí)，要求怠速轉(zhuǎn)速自動(dòng)提高，一般要求達(dá)到1000～1200r/min，稱為高怠速（或快怠速）小結(jié)53發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制系統(tǒng)有旁通空氣控制式和節(jié)氣門直動(dòng)式兩大類，旁通空氣控制式又有線性電磁閥式、轉(zhuǎn)閥式、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式等多種類型。采用線性電磁閥式和轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥時(shí)，ECU一般通過占空比來控制怠速控制閥的開度；采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥時(shí)，ECU一般通過改變4個(gè)線圈的通電順序來改變怠速控制閥的開度。發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制系統(tǒng)有旁通空氣控制式和節(jié)氣門直54節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制系統(tǒng)有“半電子節(jié)氣門”和“全電子節(jié)氣門”兩種。采用“半電子節(jié)氣門”時(shí)，節(jié)氣門的開度只有在怠速工況下才受發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制，非怠速工況則由駕駛員通過加速踏板人工控制。“全電子節(jié)氣門”的主要特點(diǎn)是：用節(jié)氣門控制電動(dòng)機(jī)完全取代了節(jié)氣門拉索，但在加速踏板處需另設(shè)一個(gè)加速踏板位置傳感器。節(jié)氣門直動(dòng)式怠速控制系統(tǒng)有“半電子節(jié)氣門”和“全55轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查內(nèi)容主要包括：檢查旁通氣道有無污物阻塞情況、測(cè)線圈的電阻、測(cè)線圈的搭鐵情況、檢查怠速控制閥的動(dòng)作情況、檢查怠速控制閥與ECU之間的線路情況等。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查內(nèi)容主要包括：基本檢查、怠速控制閥電阻的檢查、怠速控制閥運(yùn)行情況的檢查、怠速控制閥供電電壓的檢查等。大眾車系所用“半電子節(jié)氣門”式怠速控制系統(tǒng)的檢查主要依靠汽車專用故障診斷儀V.A.G1551/1552，需要注意是：對(duì)節(jié)氣門與ECU進(jìn)行匹配、對(duì)怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定、ECU與防盜器的匹配、對(duì)ECU進(jìn)行編碼等操作方法。轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查內(nèi)容主要包括：檢查旁通氣56謝謝觀賞謝謝觀賞57第七章

怠速控制系統(tǒng)的測(cè)試、診斷與維修第七章

怠速控制系統(tǒng)的測(cè)試、診斷與維修58一任務(wù)引入二任務(wù)分析三相關(guān)知識(shí)四任務(wù)實(shí)施一任務(wù)引入59學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求及控制方法；2.掌握怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理；3.掌握轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥、步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥的檢查方法；4.掌握大眾車系怠速控制系統(tǒng)的檢查方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)：60一任務(wù)引入怠速是發(fā)動(dòng)機(jī)重要的運(yùn)行工況之一，常見的故障現(xiàn)象有怠速不穩(wěn)、怠速過低、怠速過高、怠速時(shí)開空調(diào)熄火等，因此，診斷和排除怠速控制系統(tǒng)的故障是發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與排除的一項(xiàng)重要內(nèi)容。一任務(wù)引入61二任務(wù)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制系統(tǒng)主要有旁通空氣控制式和節(jié)氣門直動(dòng)式兩大類，如圖7-1所示，其中，旁通空氣控制式又分線性電磁閥式、轉(zhuǎn)閥式、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式等類型。二任務(wù)分析62汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件63怠速控制系統(tǒng)的種類不同，故障檢測(cè)的方法也有所不同，在實(shí)際操作中，往往需要根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用萬用表等工具，對(duì)相關(guān)的部件及電路進(jìn)行檢測(cè)，再由檢測(cè)的結(jié)果來判斷故障的位置。怠速控制系統(tǒng)的種類不同，故障檢測(cè)的方法也有所不64三相關(guān)知識(shí)1.對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求2.怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三相關(guān)知識(shí)65對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求1)正常怠速或低怠速2)起動(dòng)、暖機(jī)怠速3)高怠速

對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的控制要求66怠速是指發(fā)動(dòng)機(jī)不向外輸出功率，燃料燃燒所作的功僅僅用于發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部摩擦和帶動(dòng)相關(guān)的附屬設(shè)備，此時(shí)，節(jié)氣門往往處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)只需要吸入極少量的空氣，噴油器也只需要噴入極少量的燃油，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速也維持較低。怠速是指發(fā)動(dòng)機(jī)不向外輸出功率，燃料燃燒所作的功僅671)正常怠速或低怠速水溫正常，且空調(diào)、大燈等附屬設(shè)備關(guān)閉時(shí)，怠速一般應(yīng)為750～850r/min，稱為正常怠速或低怠速。1)正常怠速或低怠速682)起動(dòng)、暖機(jī)怠速起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)，由于水溫較低、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦力較大，低怠速下容易造成運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，且長(zhǎng)時(shí)間低溫運(yùn)行會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，因此，要求怠速適當(dāng)提（提高的幅度與當(dāng)時(shí)的水溫有關(guān)，水溫越低，提高的幅度越大），這樣，既利于運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，又利于快速暖機(jī)。2)起動(dòng)、暖機(jī)怠速693)高怠速打開空調(diào)、前照燈等附屬設(shè)備、動(dòng)力轉(zhuǎn)向投入工作或自動(dòng)變速器換上行駛擋位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大，轉(zhuǎn)速有下降的趨勢(shì)，此時(shí)要求怠速轉(zhuǎn)速自動(dòng)提高，一般要求達(dá)到1000～1200r/min，稱為高怠速（或快怠速）。3)高怠速702.怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)2.怠速控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理711)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)(1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥(2)線性電磁閥式與開關(guān)電磁閥式怠速控制閥(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥1)旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)72旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)主要由怠速控制閥（ISCV）、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU以及各種傳感器等組成，如圖7-3所示，其中，怠速控制閥裝于繞過節(jié)氣門的旁通氣道，怠速時(shí)，節(jié)氣門完全關(guān)閉，所有空氣經(jīng)由該旁通氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，ECU只要控制怠速控制閥的開度，即可控制旁通空氣量，從而達(dá)到控制怠速轉(zhuǎn)速的目的。旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)主要由怠速控制閥（ISCV73汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件74起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)的怠速控制：起動(dòng)時(shí)，怠速控制閥完全打開，旁通氣道的開度最大，流過旁通氣道的空氣量較大，從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利起動(dòng)，如圖7-4所示；起動(dòng)后，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的逐步升高，怠速控制閥的開度逐步減小，水溫正常后達(dá)到正常怠速所需的開度位置。起動(dòng)、暖機(jī)時(shí)的怠速控制：起動(dòng)時(shí)，怠速控制閥完全打75汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件76怠速反饋控制：如果怠速轉(zhuǎn)速偏離了設(shè)定值，ECU會(huì)通過調(diào)整怠速控制閥開度的方法來進(jìn)行修正。負(fù)荷調(diào)節(jié)控制：當(dāng)打開空調(diào)，或打開前大燈，或?qū)⒆兯贄U從N擋換至D擋或R擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載突然增大，轉(zhuǎn)速有下降的趨勢(shì)，此時(shí)，ECU會(huì)使怠速控制閥的開度適當(dāng)增大，以確保轉(zhuǎn)速不致下降。此外，當(dāng)節(jié)氣門由大開度突然完全關(guān)閉時(shí)，ECU也會(huì)瞬時(shí)打開怠速控制閥，以防發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然過低。怠速反饋控制：如果怠速轉(zhuǎn)速偏離了設(shè)定值，ECU會(huì)77(1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥有單線圈式和雙線圈式兩種，其中，單線圈式為新型，雙線圈式為舊型。單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥由電磁線圈，IC（集成電路）﹑永久磁鐵和轉(zhuǎn)閥組成，如圖7-5所示，其中轉(zhuǎn)閥的一端通空氣濾清器，另一端通節(jié)氣門后方。改變轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)角，即可以改變空氣通道的大小。(1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥78汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件79發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向IC（集成電路）發(fā)送一定頻率的方波信號(hào)，再由IC控制電磁線圈的工作電流，ECU只要改變方波信號(hào)的占空比，即可改變轉(zhuǎn)閥的開度。占空比：方波信號(hào)的一個(gè)周期中，高電平所占的百分比。提示：如果發(fā)生電流中斷故障（例如電路斷路），轉(zhuǎn)閥會(huì)在永久磁鐵的作用下打開至某一固定開度，怠速轉(zhuǎn)速可達(dá)到1000～2000r/min。雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥由兩個(gè)電磁線圈、永久磁鐵、雙金屬片和轉(zhuǎn)閥等組成，如圖7-6所示，其工作原理如圖7-7所示。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向IC（集成電路）發(fā)送一定頻率的方波80汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件81汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件82兩個(gè)電磁線圈通電后所產(chǎn)生的磁場(chǎng)同極相對(duì)，共同對(duì)轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵產(chǎn)生作用力，線圈A的磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)閥開度增大，線圈B的磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)閥開度減小。當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度相同時(shí)，轉(zhuǎn)閥處于中間位置；當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度不同時(shí)，轉(zhuǎn)閥發(fā)生偏轉(zhuǎn)：如果線圈A的磁場(chǎng)大于線圈B的磁場(chǎng)，則轉(zhuǎn)閥開度增大；如果線圈A的磁場(chǎng)小于線圈B的磁場(chǎng)，則轉(zhuǎn)閥開度減小。轉(zhuǎn)閥的最終位置取決于兩個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度與雙金屬片彈力的平衡狀態(tài)。兩個(gè)電磁線圈通電后所產(chǎn)生的磁場(chǎng)同極相對(duì)，共同對(duì)83發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過控制兩個(gè)線圈通電的占空比來控制其工作電流，但兩個(gè)占空比信號(hào)的頻率相同、方向相反，因而占空比互補(bǔ)。例如：線圈A的占空比為60％時(shí)，線圈B的占空比則為40％，這樣，線圈A的工作電流就大于線圈B的工作電流，因而轉(zhuǎn)閥的開度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速隨之升高。提示：線圈A發(fā)生斷路時(shí)，怠速會(huì)過低或不穩(wěn)；線圈B發(fā)生斷路，怠速會(huì)過高。雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的控制電路如圖7-8所示，兩個(gè)線圈由電源電路同時(shí)供電，并分別由ECU的兩個(gè)三極管控制，其中一個(gè)三極管的基極電路設(shè)有反向器。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過控制兩個(gè)線圈通電的占空比來控84汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件85(2)線性電磁閥式與開關(guān)電磁閥式怠速控制閥線性電磁閥式怠速控制閥：發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過占空比來控制電磁線圈的工作電流，從而直接控制閥門的開度，如圖所示。(2)線性電磁閥式與開關(guān)電磁閥式怠速控制閥86開關(guān)電磁閥式怠速控制閥：電磁線圈只有通電和斷電兩種狀態(tài)，怠速控制閥也只有開、關(guān)兩種狀態(tài)，如圖7-10所示。怠速控制閥打開時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速只能提高100r/min左右。由于這兩種怠速控制閥對(duì)怠速的調(diào)節(jié)范圍有限，目前已經(jīng)很少使用。開關(guān)電磁閥式怠速控制閥：電磁線圈只有通電和斷電兩87汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件88(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥裝在節(jié)氣門體或進(jìn)氣室上，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其閥桿伸出或縮入，閥桿一端的閥門即可控制旁通氣道的開度，如圖7-11所示。閥門從全關(guān)到全開，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可轉(zhuǎn)125步，閥門的開度也相應(yīng)有125級(jí)（豐田汽車）。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由永久磁鐵制成，定子則由兩個(gè)16極鐵芯構(gòu)成，每個(gè)鐵芯上繞有兩組線圈，兩個(gè)鐵芯共4組線圈（分別為C1、C2、C3、C4），每組線圈都由8個(gè)線圈組成，每個(gè)線圈都各自繞在一個(gè)鐵芯極上，這樣就形成了16對(duì)磁極（共32個(gè)磁極），如圖7-11（下）所示。(3)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥89汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件90線圈C1通電時(shí)，其磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到C1磁極對(duì)應(yīng)的位置；線圈C2通電時(shí)，其磁場(chǎng)則使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到C2磁極對(duì)應(yīng)的位置，以此類推。如果發(fā)動(dòng)機(jī)ECU按照C1-C2-C3-C4的順序給4組線圈通電，則轉(zhuǎn)子向順時(shí)針方向步步轉(zhuǎn)動(dòng)，怠速閥步步打開；如果發(fā)動(dòng)機(jī)ECU按照C4-C3-C2-C1的順序給4組線圈通電，則轉(zhuǎn)子向逆時(shí)針方向步步轉(zhuǎn)動(dòng)，怠速閥則步步關(guān)閉。豐田汽車步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的控制電路如圖7-12所示。該怠速控制閥具有如下的特定功能。線圈C1通電時(shí)，其磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到C1磁極對(duì)應(yīng)的91汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速系統(tǒng)概述課件92起動(dòng)位置設(shè)定：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU將怠速控制閥置于完全打開位置，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)下一次能夠順利起動(dòng)。主繼電器控制：點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)，ECU會(huì)繼續(xù)維持主繼電器接通一段時(shí)間，以便步進(jìn)電動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)位置設(shè)定。自學(xué)習(xí)記憶功能：發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，ECU內(nèi)部會(huì)記憶達(dá)到規(guī)定怠速所需要的步數(shù)，以便下次起動(dòng)后能夠迅速穩(wěn)定怠速。起動(dòng)位置設(shè)定：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU將怠速控93四任務(wù)實(shí)施1.實(shí)訓(xùn)目的2.設(shè)備準(zhǔn)備3.實(shí)訓(xùn)步驟4.實(shí)訓(xùn)要求四任務(wù)實(shí)施941.實(shí)訓(xùn)目的①可以進(jìn)行各種怠速控制閥及其控制電路的檢查。1.實(shí)訓(xùn)目的952.設(shè)備準(zhǔn)備豐田8A發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架一臺(tái)；萬用表，X431解碼儀2.設(shè)備準(zhǔn)備963.實(shí)訓(xùn)步驟1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查3.實(shí)訓(xùn)步驟971)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查(1)單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（新型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）(2)雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（舊型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）1)轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥的檢查98(1)單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（新型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）①拔下怠速控制閥連接器，從節(jié)氣門體上拆下怠速控制閥；②重新連接怠速控制閥的連接器；③接通點(diǎn)火開關(guān)，檢查怠速控制閥的工作情況：正常情況為：怠速控制閥在0.5s內(nèi)，從半開到全關(guān)，再到全開，最后半開。(1)單線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（新型）的檢查（以豐田5A-FE99如果怠速控制閥無動(dòng)作，則用萬用表檢查：怠速控制閥與ECU之間的線路；ECU的電源電路；ECU的搭鐵電路。如都正常，則更換怠速控制閥；更換怠速控制閥后仍然無動(dòng)作，則更換ECU。提示：由于該怠速控制閥內(nèi)部有一個(gè)IC電路，所以不能直接測(cè)量線圈的電阻。④檢查旁通氣道有無污物阻塞情況，如有，則進(jìn)行清潔。如果怠速控制閥無動(dòng)作，則用萬用表檢查：怠速控制閥100(2)雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（舊型）的檢查（以豐田5A-FE發(fā)動(dòng)機(jī)為例）①拔下怠速控制閥連接器，從節(jié)氣門體上拆下怠速控制閥；②測(cè)量怠速控制閥兩個(gè)線圈的電阻：+B與ISC1之間、+B與ISC2之間的電阻值都應(yīng)該為17～24.5Ω。如不符合要求，則更換怠速控制閥。③用萬用表測(cè)怠速控制閥兩個(gè)線圈的搭鐵情況：測(cè)ISC1端子、ISC2端子與搭鐵之間的電阻，應(yīng)為無窮大。不符合要求，則更換怠速控制閥。④分別向怠速控制閥的+B端子與ISC1端子之間、+B端子與ISC2端子之間提供12V電壓（時(shí)間不超過1s），看怠速控制閥是否動(dòng)作。如無動(dòng)作，則更換怠速控制閥。(2)雙線圈轉(zhuǎn)閥式怠速控制閥（舊型）的檢查（以豐田5A-FE101⑤用萬用表檢查怠速控制閥連接器線束側(cè)ISC1端子、ISC2端子與ECU的線路連接情況，如有斷路，則查找斷點(diǎn)并進(jìn)行維修。⑥用萬用表測(cè)怠速控制閥連接器線束側(cè)ISC1端子、ISC2端子的搭鐵情況：測(cè)ISC1端子、ISC2端子與搭鐵之間的電阻，應(yīng)為無窮大。如不符合要求，則維修或更換線束。⑦檢查ECU的電源電路、搭鐵電路。⑧檢查旁通氣道有無污物阻塞情況，如有，則進(jìn)行清潔。如果以上情況都正常，但接上ECU后怠速控制閥仍然不工作，則更換ECU。⑤用萬用表檢查怠速控制閥連接器線束側(cè)ISC1端子、ISC21022)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查(1)基本檢查(2)檢查怠速控制閥的電阻(3)檢查怠速控制閥的運(yùn)行(4)檢查怠速控制閥的供電電壓2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式怠速控制閥的檢查103(1)基本檢查起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后再關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，聽怠速控制閥是否有“咔嗒”聲（進(jìn)行起動(dòng)位置設(shè)定時(shí)所發(fā)出的聲音）：有，則怠速控制閥及其控制電路基本正常；無，則怠速控制閥及其控制電路存在故障。(1)基本檢查104(2)檢查怠速控制閥的電阻拔下怠速控制閥的連接器，用萬用表測(cè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)4個(gè)線圈的電阻值：B1與S1之間、B1與S3之間、B2與S2之間、B2與S4之間（參見圖7-12）的電阻值均為10～30Ω（豐田汽車）。如果有一處不正常，則更換怠速控制閥。(2)檢查怠速控制閥的電阻105(3)檢