,發(fā)動機電控系統(tǒng)識別,主講人：張忠偉,延時符,汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)檢修課程項目三進氣不良故障檢修任務(wù)一發(fā)動機怠速系統(tǒng)故障檢修,主要內(nèi)容Primarycoverage,一、學(xué)習(xí)目標(biāo),1.能根據(jù)故障現(xiàn)象制定正確的維修計劃;2.能正確選擇診斷設(shè)備對怠速控制閥引起的故障進行診斷;3.能使用萬用表、故障診斷儀、示波器對怠速控制閥的電路進行檢測;4.能正確記錄、分析各種檢測結(jié)果并確定故障原因和故障部位;5.能按照正確操作程序進行怠速控制閥的更換;6.能正確檢查怠速控制閥故障的修復(fù)質(zhì)量;7.能夠自主檢修怠速控制閥引起的故障。,二、情景描述,故障現(xiàn)象：一輛行駛里程約2萬km的大眾邁騰1.8TSIAT轎車。用戶反映：該車EPC燈亮，加速無力且換檔沖擊大。診斷與排除：維修人員連接診斷儀進行檢測，進入自診斷網(wǎng)關(guān)列表，出現(xiàn)三個系統(tǒng)故障，分別是發(fā)動機控制系統(tǒng)故障、變速器控制系統(tǒng)故障和電子駐車系統(tǒng)故障。再分別進入上述三個系統(tǒng)，均顯示故障碼：00545-節(jié)氣門/加速踏板位置傳感器/開關(guān)-B-電路故障。刪除故障碼，重新對節(jié)氣門進行基本設(shè)定，試車故障暫時排除，稍后再進行二次試車，故障重現(xiàn)。分析診斷儀中的數(shù)據(jù)流，數(shù)值2顯示怠速狀態(tài)下發(fā)動機負(fù)荷為14%，正常值應(yīng)為18%19%。由于節(jié)氣門開度低于怠速時節(jié)氣門開度值，因此發(fā)動機控制單元會將車輛控制為跛行狀態(tài)。根據(jù)故障提示，由淺入深，先更換加速踏板開關(guān)，路試故障依舊；對加速踏板開關(guān)電路進行排查，分別測量加速踏板開關(guān)至ECU的六根電路的電阻，正常。根據(jù)電子節(jié)氣門系統(tǒng)電路圖，加速踏板連接線有六根，分別為兩個霍爾傳感器（G185和G79）信號線，連接至ECU；節(jié)氣門連接線有六根，分別是節(jié)氣門控制電動機（G186）和兩個節(jié)氣門位置傳感器（G187和G188）信號線，也連接至ECU。在測量節(jié)氣門位置傳感器至ECU的電路時，發(fā)現(xiàn)ECU的端子41有松動現(xiàn)象，處理插接器后故障排除。分析：通過該故障啟迪我們，碰到故障要先理解故障碼含義，同時還要根據(jù)系統(tǒng)原理加以分析，然后逐一排除，快速準(zhǔn)確找出故障點。,三、相關(guān)知識,一、怠速控制的作用視頻-4-1怠速控制系統(tǒng)怠速空氣調(diào)整器包括怠速空氣閥(也叫補充空氣閥或輔助空氣閥)和怠速控制閥。早期的發(fā)動機電控系統(tǒng)采用怠速空氣閥和怠速調(diào)節(jié)螺釘控制怠速轉(zhuǎn)速，后來采用怠速控制閥自動調(diào)整怠速。怠速空氣閥的主要作用是提高冷起動時怠速轉(zhuǎn)速，加快暖機預(yù)熱過程，增加暖機過程中所需的空氣量，也稱高怠速控制。當(dāng)發(fā)動機完成暖機后，通過怠速空氣閥的空氣被自動切斷，恢復(fù)正常怠速。而怠速調(diào)整螺釘只能人為地調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速，不能根據(jù)發(fā)動機怠速時負(fù)荷的變化而自動調(diào)整怠速。在現(xiàn)代發(fā)動機集中控制系統(tǒng)中，怠速控制閥不僅可以用高怠速實現(xiàn)發(fā)動機起動后的快速暖機過程，而且還能自動維持發(fā)動機怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。,三、相關(guān)知識,二、怠速控制閥的類型怠速控制閥不僅集中了怠速空氣閥和怠速調(diào)整螺釘控制旁通氣道的功能，而且還能在ECU的控制下，根據(jù)發(fā)動機的實際工況來改變怠速時流入發(fā)動機的進氣量。怠速空氣量的控制類型有旁通空氣式和節(jié)氣門直動式，如圖3-1所示。,a節(jié)氣門直動式,b旁通空氣式圖3-1怠速空氣量的控制類型,三、相關(guān)知識,1.旁通空氣式怠速控制閥旁通空氣式怠速控制閥在怠速時，節(jié)氣門完全關(guān)閉，怠速進氣量由怠速控制閥控制的旁通空氣道提供。旁通空氣式怠速控制閥的類型有:旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥型步進電機型占空比控制電磁閥型,三、相關(guān)知識,(1)旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥旋轉(zhuǎn)滑閥依靠不同的轉(zhuǎn)動角度來控制閥孔流通面積，從而控制流入進氣總管的空氣量。閥與閥軸固定在一體，閥軸可帶動閥轉(zhuǎn)動來控制閥孔的面積，使流入進氣總管的空氣量變化。閥軸上還固定著一個圓柱形磁鐵，此磁鐵放在一個磁場強度及方向可變的磁場中，磁場強度變化，可使圓柱形磁鐵旋轉(zhuǎn)，帶動閥旋轉(zhuǎn)。磁場是靠通電的螺線管形成的。線圈W1與線圈W2分別由ECU控制通斷，如圖3-2所示。當(dāng)I1=I2時，W1,W2產(chǎn)生的磁場強度相同，作用在永久磁鐵上的力相等，使磁鐵及閥軸處于平衡狀態(tài)。當(dāng)I1增加、I2減小時，閥軸逆時針旋轉(zhuǎn)，反之順序針旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)電磁閥兩組線圈的通斷由一條控制線控制，控制信號為脈沖信號。控制信號的占空比為T1/(T1+T2)，通過控制脈沖信號的占空比，就能達到控制的目的。當(dāng)占空比為50%時，兩者通電時間相同I1=I2，永久磁鐵在磁場中處于平衡狀態(tài)。由于兩組線圈的實際控制信號同步，相位相反。在控制中T1+T2為一常數(shù)，于是，當(dāng)控制信號占空比變化時，W1,W2通電時間不等，兩者中流過的平均電流也不同，所建立的磁場發(fā)生變化，使永久磁鐵發(fā)生轉(zhuǎn)動，達到新的平衡。,a閥孔的結(jié)構(gòu)區(qū)性b磁場的工作原理c控制電路圖3-2旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥的結(jié)構(gòu)簡圖、工作原理及控制電路1-自空氣濾清器來空氣2-至進氣總管空氣3-旁通口4-閥5-至P/S高怠速控制空氣,三、相關(guān)知識,(2)步進電動機型怠速控制閥豐田車系步進電機型怠速控制閥的工作原理如圖3-3所示。步進電機主要由轉(zhuǎn)子和定子組成，絲桿機構(gòu)將步進電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，使閥心作軸向移動，改變閥心與閥座之間的間隙。轉(zhuǎn)子有八對磁極，定子A,B各16個爪極，定子線圈A的兩組線圈與定子線圈B的兩組線圈反極性，定子共分為32個磁極爪，步進一個爪極轉(zhuǎn)角11.25，步進32步轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，豐田車系步進電機0-125步。如圖3-4所示。當(dāng)ECU控制使步進電機的線圈按1-2-3-4順序依次搭鐵時，定子磁場順時針轉(zhuǎn)動，由于與轉(zhuǎn)子磁場間的相互作用，使轉(zhuǎn)子隨定子磁場同步轉(zhuǎn)動。如圖3-5所示。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場同步反轉(zhuǎn)。定子有32個爪級，步進電動機每轉(zhuǎn)一步為1/32圈，工作范圍為0125個步進級。,圖3-3步進電機怠速控制閥,三、相關(guān)知識,(2)步進電動機型怠速控制閥,圖3-4怠速步進電機結(jié)構(gòu),圖3-5怠速步進電機相線控制電路,三、相關(guān)知識,(3)電磁閥式怠速控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁閥式怠速控制閥主要由控制閥、閥桿、線圈和彈簧等組成。如圖3-6所示?？刂崎y的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，線圈脈沖信號的占空比來控制電場強度，與旋轉(zhuǎn)閥型怠速控制閥相同，ECU是通過控制輸入線以調(diào)節(jié)控制閥的開度，控制閥的控制內(nèi)容包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、從而實現(xiàn)怠速空氣量的控制。怠速預(yù)測控制和學(xué)習(xí)控制。,圖3-6電磁閥式怠速控制閥1-彈簧進制2-磁化線圈3-軸4-閥5-殼體6-波紋管7-傳感器8-進氣總管9-節(jié)氣門,三、相關(guān)知識,2.節(jié)氣門直動式怠速控制閥(1)節(jié)氣門直動式怠速控制閥的原理節(jié)氣門直動式怠速控制閥，是通過節(jié)氣門體怠速穩(wěn)定控制器，控制節(jié)氣門的開啟來實現(xiàn)怠速穩(wěn)定控制的，它沒有怠速空氣旁通道。怠速穩(wěn)定控制器由一個直流電機通過齒輪傳動，控制節(jié)氣門開啟。桑塔納時代超人轎車采用的是直動式怠速控制閥，如圖3-7所示。發(fā)動機怠速時，怠速穩(wěn)定控制器根據(jù)發(fā)動機的負(fù)荷(進氣量)和發(fā)動機溫度對節(jié)氣門進行控制。當(dāng)發(fā)動機溫度低時，節(jié)氣門開度大。當(dāng)發(fā)動機溫度高時，節(jié)氣門開度小。當(dāng)突然放松加速踏板時，節(jié)氣門由怠速穩(wěn)定控制器逐漸關(guān)閉，直到所需的怠速。在緊急運行狀態(tài)下，節(jié)氣門控制部件電源被切斷，節(jié)氣門控制部件內(nèi)的緊急運行彈簧將節(jié)氣門定位在預(yù)先設(shè)定的緊急運行位置，此時駕駛?cè)藢?jié)氣門調(diào)節(jié)無效。,圖3-7桑塔納時代超人節(jié)氣門體的結(jié)構(gòu)1-怠速節(jié)氣門電位計2-應(yīng)急彈簧3-怠速電動機4-節(jié)氣門位置傳感器5-怠速觸點6-節(jié)氣門7-節(jié)氣門控制組件,四、任務(wù)實施,一、旁通空氣式怠速控制閥的檢修1.怠速控制閥的就車檢測(1)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)狀況檢測在冷車狀態(tài)下起動發(fā)動機后，暖機過程開始時，發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能達到規(guī)定的快怠速轉(zhuǎn)速(通常為1500r/min);在發(fā)動機達到正常工作溫度后，怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能恢復(fù)正常(通常為750r/min)。如果冷車起動后怠速不能按上述規(guī)律變化，則怠速控制系統(tǒng)有故障。發(fā)動機達到正常工作溫度后，在打開空調(diào)開關(guān)時，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)能上升到900r/min左右。若打開空調(diào)開關(guān)后發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則怠速控制系統(tǒng)有故障。在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)中，若對怠速調(diào)節(jié)螺釘作微量轉(zhuǎn)動，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)不會發(fā)生變化(轉(zhuǎn)動后應(yīng)使怠速調(diào)節(jié)螺釘恢復(fù)原來的位置)。若在轉(zhuǎn)動中怠速轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，說明怠速控制系統(tǒng)不工作。,四、任務(wù)實施,一、旁通空氣式怠速控制閥的檢修1.怠速控制閥的就車檢測(2)怠速控制閥的工作狀況檢查對于脈沖線性電磁閥式怠速控制閥，可在發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)中拔下怠速控制閥線束連接器，觀察發(fā)動機的轉(zhuǎn)速是否有變化。如此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速有變化，則怠速控制閥工作正常。對于步進電動機式怠速控制閥，可在發(fā)動機熄火后的一瞬間傾聽怠速控制閥是否有“嗡嗡”的工作聲音(此時步進電動機應(yīng)工作，直到怠速控制閥完全開啟，以利發(fā)動機再起動)。如怠速控制閥發(fā)出“嗡嗡”聲，則怠速控制閥良好。為了檢查步進電動機式怠速控制閥的工作狀況，也可以在發(fā)動機起動前拔下怠速控制閥線束連接器，待發(fā)動機起動后再插上，觀察發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否有變化。如果此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，則怠速控制閥工作正常;否則，怠速控制閥或控制電路有故障。,四、任務(wù)實施,一、旁通空氣式怠速控制閥的檢修1.怠速控制閥的就車檢測(3)ECU控制電壓的檢測對于脈沖線性電磁閥式怠速控制閥，應(yīng)拔下怠速控制閥線束連接器，用萬用表電壓檔測量其端子電壓。如果在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，怠速控制閥線束連接器端子有脈沖電壓輸出，ECU和怠速控制系統(tǒng)線路無故障。若無脈沖電壓輸出，可打開空調(diào)開關(guān)后再測試。若仍無脈沖電壓輸出，則怠速控制系統(tǒng)不工作，應(yīng)檢查ECU與怠速控制閥之間的線路(是否有接觸不良或斷路故障);如怠速系統(tǒng)的線路無故障，則ECU有故障，應(yīng)更換ECU。,四、任務(wù)實施,一、旁通空氣式怠速控制閥的檢修2.步進電機型怠速控制閥的檢測拆下控制閥線束連接器，點火開關(guān)置ON，不起動發(fā)動機，分別檢測B1和B2與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。發(fā)動發(fā)動機后再熄火時，23s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。拆下控制閥線束連接器，測量B1與Sl和S3,B2與S2和S4間的電阻，應(yīng)為1030。拆下怠速電磁閥，將蓄電池正極接至B1和B2端子，負(fù)極按順序依次接通S1-S2-S3-S4端子時，隨步進電動機的旋轉(zhuǎn)，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。,四、任務(wù)實施,一、旁通空氣式怠速控制閥的檢修3.電磁閥式怠速控制閥的檢測拆下控制閥線束連接器，點火開關(guān)置ON，不起動發(fā)動機，分別檢測電源端子與搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。拆下怠速控制閥上的兩端子線束插接器，在控制閥側(cè)分別測量兩端子之間電阻應(yīng)為1015。,四、任務(wù)實施,二、節(jié)氣門直動式怠速控制閥的檢測大眾直動式節(jié)氣門控制部件位于節(jié)氣門拉索輪的對面。節(jié)氣門電位計、怠速開關(guān)、節(jié)氣門定位電位計和緊急彈簧全部安裝在節(jié)氣門控制組件殼體內(nèi)。桑塔納時代超人怠速轉(zhuǎn)速由發(fā)動機控制電腦預(yù)先設(shè)置，不可以調(diào)整。因此節(jié)氣門組件不必打開，全部調(diào)整由V.A.61552診斷儀基本設(shè)定功能來完成。1.怠速故障的原因怠速轉(zhuǎn)速是由發(fā)動機控制單元預(yù)先設(shè)置，不可以調(diào)整。怠速不當(dāng)?shù)脑蚍治鋈缦?1)怠速過低原因節(jié)氣門組件與發(fā)動機ECU匹配不當(dāng)。發(fā)動機負(fù)荷過大。節(jié)氣門組件故障。2)怠速過高的原因進氣系統(tǒng)漏氣。節(jié)氣門組件與發(fā)動機ECU匹配不當(dāng)。節(jié)氣門組件故障。活性炭罐電磁閥常開。,四、任務(wù)實施,二、節(jié)氣門直動式怠速控制閥的檢測2.怠速檢測條件冷卻液溫度大于80。測試時冷卻風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)。空調(diào)關(guān)閉。其他用電設(shè)備關(guān)閉。節(jié)氣門拉索調(diào)節(jié)正常。發(fā)動機怠速。,四、任務(wù)實施,二、節(jié)氣門直動式怠速控制閥的檢測3.怠速檢測連接解碼儀進入08功能“讀測量數(shù)據(jù)塊”顯示組03。屏幕顯示：,其中，區(qū)域3冷卻液溫度應(yīng)大于80，區(qū)域1發(fā)動機怠速標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)在(80030)r/min。,四、任務(wù)實施,如果怠速不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，按C鍵，輸入20，按Q鍵確認(rèn)。屏幕顯示：,區(qū)域3空調(diào)A/C開關(guān)應(yīng)關(guān)閉，區(qū)域4壓縮應(yīng)關(guān)閉。如果A/C開關(guān)是打開的，而壓縮機在工作，應(yīng)把A/C開關(guān)關(guān)閉，鼓風(fēng)機關(guān)閉，讓壓縮機不工作。