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怠速控制系统的测试、诊断与维修.pdf

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汽车电控发动机构造与维修汽车电控发动机构造与维修 第七章第七章 怠速控制系统的测怠速控制系统的测 试、诊断与维修试、诊断与维修 一任务引入 二任务分析 三相关知识 四任务实施 学习目标：学习目标： 1.1.了解发动机怠速转速的控制要求及控制方法；了解发动机怠速转速的控制要求及控制方法； 2.2.掌握怠速控制系统的结构与工作原理；掌握怠速控制系统的结构与工作原理； 3.3.掌握转阀式怠速控制阀、步进电机式怠速控制掌握转阀式怠速控制阀、步进电机式怠速控制 阀的检查方法；阀的检查方法； 4.4.掌握大众车系怠速控制系统的检查方法。掌握大众车系怠速控制系统的检查方法。 一任务引入 怠速是发动机重要的运行工况之一，常见 的故障现象有怠速不稳、怠速过低、怠速过 高、怠速时开空调熄火等，因此，诊断和排除 怠速控制系统的故障是发动机故障诊断与排除 的一项重要内容。 二任务分析 发动机的怠速控制系统主要有旁通空气 控制式和节气门直动式两大类，如图7-1所 示，其中，旁通空气控制式又分线性电磁阀 式、转阀式、步进电动机式等类型。 怠速控制系统的种类不同，故障检测的 方法也有所不同，在实际操作中，往往需要 根据其结构特点，利用万用表等工具，对相 关的部件及电路进行检测，再由检测的结果 来判断故障的位置。 三相关知识 1.对发动机怠速转速的控制要 求 2.怠速控制系统的结构与工作 原理 1.对发动机怠速转速的控制要求 1)正常怠速或低怠速 2)起动、暖机怠速 3)高怠速 怠速是指发动机不向外输出功率，燃料 燃烧所作的功仅仅用于发动机的内部摩擦和 带动相关的附属设备，此时，节气门往往处 于关闭状态，发动机只需要吸入极少量的空 气，喷油器也只需要喷入极少量的燃油，相 应的转速也维持较低。 1)正常怠速或低怠速 水温正常，且空调、大灯等附属设备关 闭时，怠速一般应为750～850r/min，称为 正常怠速或低怠速。 2)起动、暖机怠速 起动、暖机时，由于水温较低、发动机内部 摩擦力较大，低怠速下容易造成运转不稳，且长 时间低温运行会增大发动机的磨损，因此，要求 怠速适当提（提高的幅度与当时的水温有关，水 温越低，提高的幅度越大），这样，既利于运转 平稳，又利于快速暖机。 随着水温的升高，要求转速逐步向正常怠速 或低怠速过渡，如图7-2所示。 3)高怠速 打开空调、前照灯等附属设备、动力转 向投入工作或自动变速器换上行驶挡位时，发 动机的负载增大，转速有下降的趋势，此时要 求怠速转速自动提高，一般要求达到1000～ 1200r/min，称为高怠速（或快怠速）。 2.怠速控制系统的结构与工作原理 1)旁通空气式怠速控制系统 2)节气门直动式怠速控制系统 1)旁通空气式怠速控制系统 (1)转阀式怠速控制阀 (2)线性电磁阀式与开关电磁阀式怠速控制阀 (3)步进电动机式怠速控制阀 旁通空气式怠速控制系统主要由怠速控 制阀（ISCV）、发动机ECU以及各种传感 器等组成，如图7-3所示，其中，怠速控制 阀装于绕过节气门的旁通气道，怠速时，节 气门完全关闭，所有空气经由该旁通气道进 入发动机，ECU只要控制怠速控制阀的开 度，即可控制旁通空气量，从而达到控制怠 速转速的目的。 起动、暖机时的怠速控制：起动时，怠 速控制阀完全打开，旁通气道的开度最大， 流过旁通气道的空气量较大，从而确保发动 机能够顺利起动，如图7-4所示；起动后， 随着发动机水温的逐步升高，怠速控制阀的 开度逐步减小，水温正常后达到正常怠速所 需的开度位置。 怠速反馈控制：如果怠速转速偏离了设定 值，ECU会通过调整怠速控制阀开度的方法来 进行修正。 负荷调节控制：当打开空调，或打开前大 灯，或将变速杆从N挡换至D挡或R挡时，发动 机负载突然增大，转速有下降的趋势，此时， ECU会使怠速控制阀的开度适当增大，以确保 转速不致下降。 此外，当节气门由大开度突然完全关闭 时，ECU也会瞬时打开怠速控制阀，以防发动 机转速突然过低。 (1)转阀式怠速控制阀 转阀式怠速控制阀有单线圈式和双 线圈式两种，其中，单线圈式为新型， 双线圈式为旧型。 单线圈转阀式怠速控制阀由电磁线 圈，IC（集成电路）﹑永久磁铁和转 阀组成，如图7-5所示，其中转阀的一 端通空气滤清器，另一端通节气门后 方。改变转阀的转角，即可以改变空气 通道的大小。 发动机ECU向IC（集成电路）发送 一定频率的方波信号，再由IC控制电磁 线圈的工作电流，ECU只要改变方波信 号的占空比，即可改变转阀的开度。 占空比：方波信号的一个周期中，高 电平所占的百分比。 提示：如果发生电流中断故障（例如 电路断路），转阀会在永久磁铁的作用 下打开至某一固定开