單元五

怠速控制與調(diào)整

學(xué)習(xí)重點(diǎn)

1、步進(jìn)式怠速控制閥的作用。

2、步進(jìn)式怠速控制閥的檢修。學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、了解怠速控制系統(tǒng)的分類及組成。

2、掌握怠速控制閥的工作原理。

3、掌握步進(jìn)式怠速控制閥的檢修?！?/p>

什么是怠速工況？

怠速工況指發(fā)動(dòng)機(jī)在無(wú)負(fù)荷情況下的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。此時(shí)節(jié)氣門開度最小，汽車處于空檔，發(fā)動(dòng)機(jī)只帶動(dòng)附件維持最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。怠速控制的作用

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的高低影響油耗、排放、運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性等。在保證發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量使發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速保持最低，以降低怠速時(shí)的燃油消耗量?！?/p>

為什么要控制怠速工況？怠速控制的作用怠速控制的作用怠速控制機(jī)構(gòu)通過對(duì)怠速空氣量的控制來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷增大時(shí)，ECU控制怠速控制閥使進(jìn)氣量增大，從而使怠速轉(zhuǎn)速提高，防止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)或熄火；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷減小時(shí)，ECU控制怠速控制閥使進(jìn)氣量減少，從而使怠速轉(zhuǎn)速降低，以免怠速轉(zhuǎn)速過高。怠速控制系統(tǒng)的功能：

用高怠速實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的快速暖機(jī)過程；自動(dòng)維持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

怠速控制的實(shí)質(zhì)是控制怠速時(shí)的進(jìn)氣量。一、怠速控制的分類

1、按進(jìn)氣量調(diào)節(jié)方式分：（1）節(jié)氣門直動(dòng)式——控制節(jié)氣門最小開度；（2）旁通氣道式——控制節(jié)氣門旁通通路中空氣流量。2、按怠速控制閥的結(jié)構(gòu)與工作方式分：

（1）步進(jìn)電機(jī)式——以步進(jìn)電機(jī)為動(dòng)力控制節(jié)氣門；（2）開度電磁閥式——以電磁線圈產(chǎn)生的磁力為動(dòng)力控制節(jié)氣門旁通通路中空氣流量，有直動(dòng)式和轉(zhuǎn)閥式兩種；（3）開關(guān)電磁閥式——以電磁線圈產(chǎn)生的磁力為動(dòng)力控制節(jié)氣門旁通通路中空氣流量，但只有開關(guān)兩種狀態(tài)。一、怠速控制的分類二、怠速控制系統(tǒng)的組成

1.怠速控制系統(tǒng)的組成：

如圖，主要由傳感器、ECU、和執(zhí)行元件三部分組成。怠速控制系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)1、節(jié)氣門直動(dòng)式（1）結(jié)構(gòu)：直流電動(dòng)機(jī)、減速齒輪、絲桿等組成。

優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是采用了齒輪減速機(jī)構(gòu)后執(zhí)行速度慢、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性差。（2）節(jié)氣門直動(dòng)式工作原理：

當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)通電（正向或反向）轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)絲桿向前或向后移動(dòng)。在節(jié)氣門開度最?。ǖ∷伲r(shí)，絲桿與節(jié)氣門操縱臂接觸。

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，ECU根據(jù)各傳感器的信號(hào)，控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)動(dòng)量，使絲桿作直線移動(dòng)，帶動(dòng)節(jié)氣門在小開度范圍內(nèi)擺動(dòng)，從而改變進(jìn)氣量，達(dá)到調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速的目的。

怠速控制系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)2、旁通空氣控制機(jī)構(gòu)

類型：步進(jìn)電機(jī)式怠速控制機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)電磁閥式怠速控制機(jī)構(gòu)；占空比型電磁閥怠速控制機(jī)構(gòu)；真空電磁閥怠速控制機(jī)構(gòu).①步進(jìn)電機(jī)式怠速控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）結(jié)構(gòu)：

步進(jìn)電機(jī)、螺旋機(jī)構(gòu)、閥芯、閥座等。步進(jìn)電機(jī)：由永磁轉(zhuǎn)子、定子繞組等組成。

用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩。螺旋機(jī)構(gòu)：由螺桿（絲桿）和螺母組成步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥ECU控制S1通電，轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度；ECU繼續(xù)給S2通電，轉(zhuǎn)子再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度；依此類推。當(dāng)ECU按照S4、S3、S2、S1的順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈通電一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一次的角度稱為步進(jìn)角。步進(jìn)電機(jī)型ISCV構(gòu)造及工作原理控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理怠速控制閥影片轉(zhuǎn)子定子線圈至進(jìn)氣管自空氣濾清器閥軸閥豐田車步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥實(shí)際的步進(jìn)電機(jī)不只4個(gè)定子，而是有很多。下圖中的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步一般為1/32圈。步進(jìn)電機(jī)的工作范圍為0～125個(gè)步進(jìn)級(jí)。步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥的檢修拆下控制閥線束連接器，檢測(cè)B1和B2與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓（9-14V)；熄火后，2～3s內(nèi)在怠速控制閥附近應(yīng)能聽到內(nèi)部發(fā)出的“嗡嗡”響聲；B1與S1和S3、B2與S2和S4之間的電阻，應(yīng)為10～30Ω蓄電池正極接B1和B2端子，負(fù)極按順序依次接通S1—S2—S3—S4端子，控制閥應(yīng)向外伸出；若負(fù)極按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。S1-S2-S3-S4順序S4-S3-S2-S1順序怠速控制閥的控制內(nèi)容控制內(nèi)容：起動(dòng)初始位置的設(shè)定起動(dòng)控制暖機(jī)控制怠速穩(wěn)定控制怠速預(yù)測(cè)控制電器負(fù)荷增多時(shí)的怠速控制學(xué)習(xí)控制怠速控制閥的控制內(nèi)容起動(dòng)初始位置的設(shè)定：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，電子控制單元ECU向主繼電器延續(xù)供電2～3s，ECU控制步進(jìn)電機(jī)ISCV全部打開，以利于下次起動(dòng)。起動(dòng)控制：起動(dòng)時(shí)，ISCV全開，起動(dòng)順利。起動(dòng)后，ECU根據(jù)水溫的高低控制步進(jìn)電機(jī)，調(diào)節(jié)控制閥的開度。暖機(jī)控制：又稱為快怠速控制。暖機(jī)時(shí)，ECU根據(jù)水溫的高低控制怠速控制閥的開度。隨著水溫上升，怠速控制閥開度逐漸減小。怠速穩(wěn)定控制：ECU將接受到的轉(zhuǎn)速信號(hào)與確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，其差值超過一定值時(shí)，ECU通過步進(jìn)電機(jī)控制怠速控制閥以調(diào)節(jié)空氣進(jìn)氣量。又稱為反饋控制。怠速控制閥的控制內(nèi)容怠速提速控制：在怠速時(shí)，出現(xiàn)以下情況，ECU控制步進(jìn)電機(jī)將怠速提升。開空調(diào)；轉(zhuǎn)方向盤（帶動(dòng)力轉(zhuǎn)向的車）；電器負(fù)荷增大（如開大燈，風(fēng)窗加熱器，尾燈等）；掛前進(jìn)檔（自動(dòng)變速器汽車）。學(xué)習(xí)控制：由于磨損等原因，怠速控制閥的位置相同時(shí)，其實(shí)際的怠速轉(zhuǎn)速和設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速略有不同，此時(shí)ECU利用反饋控制使怠速轉(zhuǎn)速回到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以便在以后的怠速控制過程中使用。豐田車旋轉(zhuǎn)電磁閥型ISCV3、旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥結(jié)構(gòu)自空氣濾清器雙金屬片閥體自空氣濾清器閥閥線圈永久磁鐵至進(jìn)氣總管至進(jìn)氣總管3、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：（1）結(jié)構(gòu)：由永久磁鐵、電樞、旋轉(zhuǎn)滑閥等組成。

占空比：脈沖信號(hào)的通電時(shí)間與通電周期的比值。AB一個(gè)周期通斷旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥工作原理3、旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥：

當(dāng)占空比為50％時(shí)，兩個(gè)三極管的導(dǎo)通時(shí)間相等，正、反向旋轉(zhuǎn)力矩抵消，滑閥不轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)占空比小于50％時(shí)，線圈L1的通電時(shí)間大于線圈L2的通電時(shí)間，滑閥逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旁通氣道被關(guān)??；當(dāng)占空比大于50％時(shí)，線圈L2的通電時(shí)間大于線圈L2的通電時(shí)間，滑閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旁通氣道被打開。

奧迪100型轎車在控制信號(hào)的占空比減小到18％左右時(shí)，旋轉(zhuǎn)滑閥完全關(guān)閉；占空比增大到82％左右時(shí)，旋轉(zhuǎn)滑閥完全開啟。旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥電路及其檢修斷開線束插頭，點(diǎn)火開關(guān)ON，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。測(cè)量電源端子+B與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓。斷開線束插頭，在控制閥側(cè)測(cè)量端子+B與端子RSC及RSO之間的電阻值，正常值應(yīng)為18.8～22.8Ω。發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)正常工作溫度，變速器空擋。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，短接TE1與E1端子，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000～1200r/min，5s后轉(zhuǎn)速應(yīng)下降約200r/min。怠速控制閥的檢測(cè)一、就車檢查1、據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀況判斷怠速控制閥的工作狀況（1）在冷車狀態(tài)下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，暖機(jī)過程開始時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能達(dá)到規(guī)定的快怠速轉(zhuǎn)速（通常為1500r/min）；在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作溫度后，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能恢復(fù)正常（通常為750r/min）；發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)正常工作溫度后，在打開空調(diào)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)上升到900r/min左右。如果發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速不能按上述規(guī)律變化，說明怠速控制系統(tǒng)有故障。（2）在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若對(duì)怠速調(diào)整螺釘作微量轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速應(yīng)不會(huì)發(fā)生變化（轉(zhuǎn)動(dòng)后應(yīng)使之復(fù)位）。若在微量轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)怠速發(fā)生變化，說明怠速控制系統(tǒng)不工作。2、對(duì)于步進(jìn)電機(jī)式，可檢查發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后的一瞬間閥體有無(wú)發(fā)出“嗡嗡”（“咔嗒”）的工作聲音（此時(shí)閥開至最大，以便下次起動(dòng)）。3、也可待發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后再插上電插，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)有變化。4、檢測(cè)電源電壓及脈沖信號(hào)電壓：電源電壓+B－E2：點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)12V，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)降至約8V，打開空調(diào)時(shí)壓差減小。信號(hào)電壓S1、S2、S3、S4－E2：點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)12V。注：當(dāng)蓄電池電壓過低時(shí)或過高時(shí)，不要驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，以免步進(jìn)電機(jī)“失步”。二、單體檢查1、檢查怠速控制閥阻值脈沖線性電磁閥只有一組線圈，阻值為10－15Ω。步進(jìn)電機(jī)式通常有2－4組線圈，各組線圈阻值為10－30Ω（豐田車）。2、脈沖式怠速控制閥觀察點(diǎn)火開關(guān)接通與斷開兩種情況下，電磁閥的動(dòng)作，ON開，OFF關(guān)。3、檢查步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作將蓄電池電源以一定順序送給步進(jìn)電機(jī)各線圈，步進(jìn)電機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。如豐田車，將B1、B2端子接蓄電池正極，然后按S1、S2、S3、S4的順序接地，怠速閥應(yīng)逐漸關(guān)閉；反順序則接地則應(yīng)逐漸開啟。實(shí)訓(xùn)：怠速控制系統(tǒng)的檢測(cè)本次實(shí)訓(xùn)的目的：怠速控制系統(tǒng)的檢測(cè)檢測(cè)方法與檢測(cè)步驟；掌握實(shí)驗(yàn)車輛控制系統(tǒng)元件的正確參數(shù)；相關(guān)儀表儀器的正確使用。實(shí)訓(xùn)器材：桑塔納3000實(shí)驗(yàn)車一輛；VAG1552。1、怠速檢查

怠速轉(zhuǎn)速是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元預(yù)先設(shè)置，不可以調(diào)整。

2、怠速檢測(cè)條件

冷卻液溫度大于80℃；測(cè)試時(shí)冷卻風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)；空調(diào)關(guān)閉；其他用電設(shè)備關(guān)閉；油門拉索調(diào)節(jié)正常；發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。Readmeasuringvalueblock3→800r/min

13.650

V

92.0℃

43.2℃3、怠速檢測(cè)V.A.G1552進(jìn)入08功能“讀測(cè)量數(shù)據(jù)塊”顯示組03。

正確顯示：水溫＞80℃正常：800±30r/min蓄電池電壓進(jìn)氣溫度不在標(biāo)準(zhǔn)范圍，按“C”，輸入20，按“Q”顯示：Readmeasuringvalueblock20→800r/min

0

000A/C-Low

Kompr.AUS空調(diào)A/C開關(guān)應(yīng)Low（關(guān)閉）壓縮機(jī)應(yīng)AUS（關(guān)閉）如果A/C開關(guān)是打開的，壓縮機(jī)在工作，應(yīng)把A/C開關(guān)關(guān)閉，鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉，讓壓縮機(jī)不工作。

按“C”，輸入04，按“Q”，顯示：Readmeasuringvalueblock4→3∠O

0.23g/s

0.00g/s

Leerfauf標(biāo)準(zhǔn)值：0~5∠O

“Leerlauf”怠速?zèng)]有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)檢查節(jié)氣門控制部件與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的匹配。

沒有顯示怠速，應(yīng)檢查怠速開關(guān)是否觸臟或線路開路。按“→