1、項目二 汽油機(jī)怠速控制系統(tǒng)的檢修 一、相關(guān)知識(一)怠速控制的目標(biāo) 汽車發(fā)動機(jī)的怠速是指加速踏板完全松開，發(fā)動機(jī)在無負(fù)荷(對外無功率輸出)，轉(zhuǎn)速保持在最低可能情況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的工況。目前的汽油機(jī)一般都有節(jié)氣門，怠速時節(jié)氣門的復(fù)位彈簧促使節(jié)氣門有全閉的傾向。 怠速控制(idle air control或idle speed control，IAC或ISC)的目標(biāo)：一是實現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動后的快速暖機(jī)過程；二是自動維持發(fā)動機(jī)怠速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。怠速控制的具體內(nèi)容隨車型的不同而有較大差異。微機(jī)對怠速進(jìn)行控制的內(nèi)容包括：起動后的控制、暖機(jī)過程的控制、負(fù)荷變化的控制以及減速時的控制等。 (二)怠速空氣提供

2、方式 怠速進(jìn)氣量的控制對策、方式隨車型而有所不同。對電控燃油噴射發(fā)動機(jī)來講，目前可分為兩種基本類型：一是控制節(jié)氣門旁的旁通空氣道的空氣流量，二是直接控制節(jié)氣門關(guān)閉位置的節(jié)氣門直動式，如圖2-1所示。兩種類型都是通過調(diào)節(jié)空氣通路截面的方法來控制空氣流量的。其中節(jié)氣門旁通式是目前最常見的一種。 1節(jié)氣門旁通式采用這種方式的系統(tǒng)在怠速時節(jié)氣門完全關(guān)閉。 2節(jié)氣門直接調(diào)節(jié)式采用這種方式的怠速系統(tǒng)不設(shè)怠速旁通通道。 (三)怠速信號的產(chǎn)生與識別怠速時加速踏板完全松開。為了將這一狀態(tài)信息傳給ECU，按照怠速空氣提供方式的不同，采用不同的裝置。(四)怠速控制原理1節(jié)氣門旁通控制1)步進(jìn)電動機(jī)控制式目前，相當(dāng)一

3、部分汽車采用步進(jìn)電動機(jī)控制怠速轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機(jī)在不同怠速工況下，都處于最佳怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。步進(jìn)電動機(jī)由微機(jī)進(jìn)行控制，如圖2-3所示 2)電磁閥控制式電磁式怠速控制閥所采用的是比例電磁閥，它是利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁吸力來控制閥門開度的。 (1)起動初始位置的確定為了改善發(fā)動機(jī)的再起動性能，在發(fā)動機(jī)點火開關(guān)關(guān)斷(OFF)后，微機(jī)控制怠速控制閥門處于全開狀態(tài)，以便為下次起動作好準(zhǔn)備。(2)起動控制發(fā)動機(jī)起動時，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開位置，在起動期間經(jīng)過怠速控制閥的旁通空氣量最大，發(fā)動機(jī)容易起動。 (3)暖機(jī)控制在暖機(jī)時，根據(jù)冷卻冷卻液溫度所確定的位置，怠速控制閥開始逐漸關(guān)閉。當(dāng)冷卻液溫度度達(dá)到70

4、時，暖機(jī)控制結(jié)束，如圖2-6中C點所示。(4)反饋控制在怠速運轉(zhuǎn)時，如果發(fā)動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速與微機(jī)存儲器存儲的目標(biāo)轉(zhuǎn)速相差超過一定值(如20r/min)時，微機(jī)將通過步進(jìn)電動機(jī)控制怠速控制閥，增減旁通空氣量，使發(fā)動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同 (5)發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化的預(yù)控制發(fā)動機(jī)在怠速運轉(zhuǎn)時，如空擋起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)接通或斷開，都將使發(fā)動機(jī)的負(fù)荷立刻發(fā)生變化。 (6)電器負(fù)載增多時的怠速控制在怠速運轉(zhuǎn)時，如使用的電器負(fù)載增大到一定程度時，輸入電壓就會降低。 (7)學(xué)習(xí)控制微機(jī)通過步進(jìn)電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)步數(shù)，確定怠速控制閥的位置，達(dá)到調(diào)整發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的目的 圖2-7 旋轉(zhuǎn)電磁式ISC閥控制電路工作原理圖

5、圖2-8 占空比定義示意圖圖2-9 線性電磁式ISC閥電路原理圖2節(jié)氣門調(diào)節(jié)控制節(jié)氣門調(diào)節(jié)控制是通過控制節(jié)氣門開啟程度，調(diào)節(jié)空氣通路的截面，達(dá)到控制充氣量，實現(xiàn)怠速控制的。其控制結(jié)構(gòu)形式較多，圖2-10所示是常見的一種。 圖2-10 節(jié)氣門直動式怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)1節(jié)氣門操縱臂；2節(jié)氣門體；3怠速執(zhí)行機(jī)構(gòu)；4噴油器；5壓力調(diào)節(jié)器；6節(jié)氣門；7防轉(zhuǎn)動六角孔；8彈簧；9直流電動機(jī)；10、11、13減速齒輪；12傳動軸；14絲杠圖2-11 Mono-Jetronic系統(tǒng)的怠速轉(zhuǎn)速控制(a) 要求的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；(b) 節(jié)氣門預(yù)控制；(c) 真空度限制1前進(jìn)擋；2空擋；3空調(diào)接通(為節(jié)氣門預(yù)控制轉(zhuǎn)角) (

6、二)項目實施步驟1節(jié)氣門直動式怠速控制閥的檢測節(jié)氣門直動式怠速控制裝置是通過節(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，沒有怠速空氣旁通道。 圖2-12 節(jié)氣門直動式怠速控制閥控制部件 (桑塔納時代超人)1)怠速的檢測怠速轉(zhuǎn)速由發(fā)動機(jī)控制電腦預(yù)先設(shè)置，不可以調(diào)整 2)節(jié)氣門控制部件的檢測桑塔納時代超人節(jié)氣門控制部件位于節(jié)氣門拉索輪的對面。 (1)節(jié)氣門電位計的檢測節(jié)氣門電位計也就是節(jié)氣門位置傳感器，當(dāng)節(jié)氣門電位計出現(xiàn)故障時，發(fā)動機(jī)ECU就用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和空氣流量計的信號值計算替代。(2)節(jié)氣門定位電位計的檢測節(jié)氣門定位電位計的作用是怠速時節(jié)氣門定位器動作，節(jié)氣門打開并輸出位置信號

7、。 (3)怠速開關(guān)的檢測當(dāng)?shù)∷匍_關(guān)出現(xiàn)故障時，ECU就對節(jié)氣門電位計和節(jié)氣門定位電位計的信號值進(jìn)行比較，判斷出怠速位置。(4)節(jié)氣門定位器的檢測節(jié)氣門定位器即怠速穩(wěn)定裝置，俗稱怠速電動機(jī)。怠速電動機(jī)損壞或ECU對怠速控制出現(xiàn)故障，節(jié)氣門控制部件內(nèi)的緊急運行彈簧設(shè)置節(jié)氣門處于緊急運行位置。2旁通空氣式怠速控制閥的檢測旁通空氣式怠速控制閥的種類較多，目前主要使用的有步進(jìn)電動機(jī)型和旋轉(zhuǎn)電磁閥型等。1)步進(jìn)電動機(jī)型怠速控制閥的檢測 2)旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥的檢測圖2-14 步進(jìn)電動機(jī)型怠速控制閥工作原理圖(豐田)圖2-15 步進(jìn)電動機(jī)型怠速控制閥電路圖1蓄電池；2EF主繼電器；3ISCV閥；4發(fā)動機(jī)

8、ECU圖2-15 步進(jìn)電動機(jī)型怠速控制閥電路圖1蓄電池；2EF主繼電器；3ISCV閥；4發(fā)動機(jī)ECU圖2-16 2JZ-GE型發(fā)動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)式怠速控制閥測量圖(a) 電阻測量；(b) 關(guān)閉情況檢查；(c) 開啟情況檢查(1)電阻測量用歐姆表測量ISCV閥上各端子間的電阻值(圖2-16(a)。其BlS1、B1S3、B2S2、B2S4端子間的標(biāo)準(zhǔn)電阻值，均應(yīng)為1030 。(2)開閉情況檢查在把B1、B2端子與蓄電池正極連接的情況下，如果把S1、S2、S3、S4端子按順序與蓄電池負(fù)極連接(搭鐵)，ISCV閥應(yīng)逐漸關(guān)閉(圖2-16(b)；如果把S4、S3、S2、S1端子按順序與蓄電池負(fù)極連接(搭鐵)

9、，ISCV閥應(yīng)逐漸開啟(圖2-16(c)。(3)電源電壓測量2)旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥的檢測圖2-17所示為豐田公司的旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥電路，在整個怠速范圍內(nèi)，ECU通過不同的占空比(0100%)對怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制 圖2-17 旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制電路圖1)拆開怠速控制閥線束插接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置但不起動發(fā)動機(jī)，在線束側(cè)測量+B電源端子與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓(914V)，否則說明該怠速控制閥電源電路有故障。(2)發(fā)動機(jī)達(dá)到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時，使發(fā)動機(jī)維持怠速運轉(zhuǎn)，用專用短接線短接故障診斷座上的TE1端子與E1端子，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在10001200r/min，5s后轉(zhuǎn)速下降約200r/min。若不符合上述要求，應(yīng)進(jìn)一步檢查怠速控制閥電路、ECU和怠速控制閥。(3)拆開怠速控制閥上的三端子線束插接器，在控制閥側(cè)分別測量中間端子(+B端子)與兩側(cè)端子(1SCl端子和ISC2端子)之間的電阻值(圖2-18)，