怠速控制系统

1、怠速控制系统怠速控制系统 。怠速控制的功能主 要有以下两点： 用高怠速实现发动机起动后的快速暖机 过程； 自动维持发动机怠速在目标转速范围稳 定运转。 案例分析 一辆“北京现代”轿车，在不开启空调时 怠速转速正常，稳定在750r/min，接通空 调A/C开关时，怠速转速立即下降至500 r/min，“CHECK”灯点亮后熄灭。 另外，该车不接空调开关时，怠速、点火、 供油均正常。 故障的原因是什么呢？ 怠速控制系统的控制内容 控制内容：控制内容： 起动初始位置的设定 起动控制 暖机控制 怠速稳定控制 怠速预测控制 电器负荷增多时的怠速控制 学习控制 特别提示 发动机怠速运转的规定范围通常是：

2、四缸发动机怠速转速是600800r/min， 六缸发动机怠速转速是600700r/min， 八缸发动机怠速转速是600650r/min。 当接通空调，动力转向、自动变速器等负 载时，怠速转速需提升。 1、功能 2、怠速空气提供方式 3、组成 4、怠速工况的识别 5、执行元件 6、步进电机型怠速控制阀的控制策略步进电机型怠速控制阀的控制策略 1、怠速控制系统的功能、怠速控制系统的功能 怠速控制的功用： 一是实现发动机起动后的快速暖机过程； 二是自动维持发动机怠速稳定运转，即在保证发 动机排放要求且运转稳定的前提下，尽量使发动 机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消 耗量。 怠速控制的实质就是

3、 控制怠速时的空气吸入量，所以也将怠速 控制系统称为怠速空气控制系统（IdleAir Controlsystem,简称IAC）。 ECU根据发动机工作温度和负载，自动控制 怠速工况下的空气供给量，维持发动机以 稳定怠速运转。 2、怠速空气提供方式、怠速空气提供方式 旁通空气式采用这种方式的系统在怠速时节气门完全关闭。 节气门直动式怠速时，油门踏板虽然完全松开，但节气门并不完 全关闭，而是仍通过它提供怠速空气。 传感器的功用是检测 发动机的运行工况和 负载设备的工作状况， ECU则根据各种传感 器的输人信号确定一 个怠速运转的目标转 速，并与实际转速进 行比较，根据比较结 果控制执行元件工作，

4、以调节进气量，使发 动机的怠速转速达到 所确定的目标转速。 怠速控制系统组成 1.冷却液温度传感器2.空调开关信号3. 液力变矩器负荷信号4.发动机转速信号 5.节气门全闭信号6.车速信号7执行元 件 怠速控制系统的组成 一般汽车的标准怠速值会标一般汽车的标准怠速值会标 在一个铭牌上。在一个铭牌上。如果怠速运转如果怠速运转 过高，会增加发动机的燃油消过高，会增加发动机的燃油消 耗量；但怠速转速过底，又会耗量；但怠速转速过底，又会 增加有害物的排放。另外怠速增加有害物的排放。另外怠速 还应根据冷车运转与电器负荷、还应根据冷车运转与电器负荷、 空调装置、自动变速器、动力空调装置、自动变速器、动力

5、转向的接入等情况而变化。现转向的接入等情况而变化。现 在大多数电子控制发动机上，在大多数电子控制发动机上， 都已设有不同型式的怠速控制都已设有不同型式的怠速控制 装置装置。控制发动机以最佳的怠控制发动机以最佳的怠 速转速运转速转速运转。如图所示为怠速。如图所示为怠速 控制系统的组成示意图。如表控制系统的组成示意图。如表 所示为怠速控制系统各组成元所示为怠速控制系统各组成元 件的功能件的功能 传 感 器 或 开 关 组 件功 能 曲轴位置传感器(CKP)检测发动机转速的大小 节气门位置传感器(TPS)检测发动机是否处于怠速运行状态 冷却液温度传感器(ECT)检测发动机冷却液温度的高低 起动开关信

6、号(STA)检测发动机是否处于起动工况 空调开关信号(AC) 检测空调压缩机是否处于工作状态 空档起动开关信号(PN) 检测变速器是否有载荷加在发动机 上 液力变矩器负荷信号检测液力变矩器的负荷变化特点 动力转向开关信号(PS)检测动力转向系统是否起作用 发电机负荷信号检测发电机负荷的变化 车速传感器(VSS)检测车速 执行器怠速空气控制阀(IACV)控制怠速时进气量的大小 发动机控制模块(ECU) 接受从各个传感器和开关输入的信 号，把发动机的实际转速与根据各 个传感器和开关输入的信号所决定 的目标转速进行比较，根据比较得 出的差值，确定相当于目标转速的 控制量，去驱动怠速空气控制机构， 即

7、怠速空气控制阀，使发动机怠速 转速保持在目标转速附近 怠速控制系统各组成元件的功能 怠速控制 发动机控制模块（发动机控制模块（ECU）对）对 发动机怠速进行控制时，一发动机怠速进行控制时，一 般控制程序如图所示。般控制程序如图所示。首先首先 发动机控制模块根据节气门发动机控制模块根据节气门 位置传感器（位置传感器（TPS）的）的怠速开怠速开 关关IDL闭合闭合信号和转速信号，信号和转速信号， 来判断发动机是否处于怠速来判断发动机是否处于怠速 运行状态运行状态，然后根据发动机然后根据发动机 冷却液温度传感器（冷却液温度传感器（ECT）、）、 空调开关（空调开关（A/C）、动力转向）、动力转向 开

8、关（开关（PS）以及空挡启动开）以及空挡启动开 关等信号，按照存储器内存关等信号，按照存储器内存 储的参考数据储的参考数据，确定相应的确定相应的 目标转速目标转速。一般情况下，怠。一般情况下，怠 速控制常采用发动机转速信速控制常采用发动机转速信 号作为反馈信号。实现怠速号作为反馈信号。实现怠速 转速的闭环控制，即发动机转速的闭环控制，即发动机 的实际转速与目标转速进行的实际转速与目标转速进行 比较，根据比较得出的差值，比较，根据比较得出的差值， 确定相应目标转速控制量，确定相应目标转速控制量， 去驱动步进电机，使实际转去驱动步进电机，使实际转 速趋近于目标转速。速趋近于目标转速。 怠速转速的影

9、响因素 （1）冷却液温度。当发动机冷却液温度较低时，系统给出较高 的目标怠速1200rmin以加速暖车；而对于采用机械风扇的发动 机，当发机冷却液温度过高时，系统也会施以较高的怠速1300r min，目的是增加冷却水箱的进风量； （2）外加负载。空调发生变化时系统将提高怠速150rmin； （3）近光灯开启。为补偿其电力消耗，目标怠速将提升50r分 （4）系统电压补偿。当系统电压低于12V时，系统会自动提升目 标怠速50rmin； （5）车速补偿。车辆在行驶时，目标怠速较停车时提高50r分 （6）减速调节。减速及停车时，逐步递减至停车状态目标怠速。 3.节气门直动式怠速控制器 节气门直动式怠速

10、控制器 组成：直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等 大众车节气门直动式怠速控制器 大众车节气门直动式怠速控制器电路图 4.旁通气道式怠速控制 怠速控制阀类型 （1）步进电机式 （2）旋转电磁阀式 （1）步进电机型怠速控制阀 转子 定子线圈 至进气管 自空气滤清器 阀轴阀 步进电机型怠速控制阀 ECU控制S1通电，转 子顺时针转动90度； ECU继续给S2通电， 转子再顺时针转动90 度；依此类推。当 ECU按照S4、S3、S2、 S1的顺序通电时，转 子逆时针转动。 线圈通电一次，转子 转动一次的角度称为 步进角步进角。 步进电机型步进电机型ISCV构造及工作原理构造及工作原理 控制阀

11、的结构与工作原理怠速控制阀影片 转子 定子线圈 至进气管 自空气滤清器 阀轴阀 丰田车步进电机型怠速控制阀 实际的步进电机不只4个定子，而是有很多。 下图中的步进电机转子每转一步一般为1/32圈。步进电机的工作范围为 0125个步进级。 步进电机型怠速控制阀电路 蓄电池 EFI主继电器ISC阀 发动机ECU 丰田皇冠丰田皇冠3.0轿车步进电机型轿车步进电机型ISCV电路电路 怠速控制阀的控制内容 起动初始位置的设定：起动初始位置的设定：关闭点火开关发动机熄火后，电子控制单元 ECU的M-REL端子向主继电器延续供电23s，ECU控制步进电机ISCV全 部打开，以利于下次起动。 起动控制：起动控

12、制：起动时，ISCV全开，起动顺利。起动后，ECU根据水温的 高低控制步进电机，调节控制阀的开度。 暖机控制：暖机控制：又称为快怠速控制。暖机时，ECU根据水温的高低控制怠 速控制阀的开度。随着水温上升，怠速控制阀开度逐渐减小。 怠速稳定控制：怠速稳定控制：ECU将接受道的转速信号与确定的目标转速进行比较， 其差值超过一定值时，ECU通过步进电机控制怠速控制阀以调节空气 进气量。又称为反馈控制。 怠速控制阀的控制内容 怠速提速控制：怠速提速控制：在怠速时，出现以下情况，ECU控制步进电机将怠速提升。 开空调； 转方向盘（带动力转向的车）； 电器负荷增大（如开大灯，风窗加热器，尾灯等）； 挂前进

13、档（自动变速器汽车）。 学习控制：学习控制：由于磨损，脏污等原因，怠速控制阀的位置相同时，其实际的 怠速转速和设定的目标转速略有不同，此时ECU利用反馈控制使怠速转速 回到目标转速，同时将此时的步进电机步数存入ROM中（ECU中有一小电 路不断电），以便在以后的怠速控制过程中使用。 步进电机ISCV提速控制FLASH动画 步进电机型怠速控制阀的检修 测电压测电压：拆下控制阀线束连接器，检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压； 听声音听声音：熄火后，23s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声； 测电阻测电阻：B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻，应为1030。 测动作测动

14、作：蓄电池正极接B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1S2S3S4端子（注意：接通 后一个端子，立即断开前一个端子），控制阀应向外伸出；若负极按反方向接通S4S3S2S1 端子，则控制阀应向内缩回。 S1-S2-S3-S4 顺序顺序 S4-S3-S2-S1 顺序顺序 占空比控制电磁阀型怠速控制阀 自空气滤清器 至进气管 电磁线圈 阀门 丰田车占空比控制电磁阀型丰田车占空比控制电磁阀型ISCV 5 5、占空比型电磁式怠速控制阀：、占空比型电磁式怠速控制阀： 1、5 弹簧弹簧 2、线圈、线圈 3、阀杆、阀杆 4、控制阀、控制阀 占空比式控制阀的开度是占空比式控制阀的开度是 通过控制线圈的平均通过控

15、制线圈的平均 通电时间即占空比来实现的。通电时间即占空比来实现的。 占空比指脉冲信号通电时间占空比指脉冲信号通电时间 与通电周期之比，通电周期与通电周期之比，通电周期 一般是固定的。一般是固定的。 通过控制输入线圈通过控制输入线圈 脉冲信号的占空比来控制磁脉冲信号的占空比来控制磁 场强度。以调节控制阀的开场强度。以调节控制阀的开 度，从而实现对怠速空气量度，从而实现对怠速空气量 的控制。占空比越大，线圈的控制。占空比越大，线圈 通电时间越长，线圈产生的通电时间越长，线圈产生的 磁场强度越大，控制阀开度磁场强度越大，控制阀开度 越大。越大。 5 5、占空比型电磁式怠速控制阀：、占空比型电磁式怠速

16、控制阀： B B 控制电路：控制电路： ECU通过V-ISC端子来控制怠速电磁阀 （VSV）的搭铁电路。 电源电压电源电压：拆拆下控制阀线束连接器，点火开下控制阀线束连接器，点火开 关关置置于于“ON”，不起动发动机，分别检测电源，不起动发动机，分别检测电源 端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压；端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压； 测电阻测电阻：拆拆下怠速下怠速控制控制阀阀上上的两端子线束连的两端子线束连 接器，在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应接器，在控制阀侧分别测量两端子之间电阻应 为为1015 测信号测信号：用试灯或发光二极管检测动态时的：用试灯或发光二极管检测动态时的 信号，使发动机怠速变

17、化（如开大灯，开空调信号，使发动机怠速变化（如开大灯，开空调 等）观察试灯是否闪烁及闪烁频率。等）观察试灯是否闪烁及闪烁频率。 3.控制阀的检修控制阀的检修 丰田车旋转电磁阀型丰田车旋转电磁阀型ISCV 4、旋转电磁阀型怠速控制阀 旋转电磁阀型怠速控制阀结构 自空气滤清器 双金属片 阀体 自空气滤清器 阀 阀 线圈 永久磁铁 至进气总管 至进气总管 结构如左图，控制阀的开度是通过结构如左图，控制阀的开度是通过ECU控制控制 两个线圈的占空比来实现的两个线圈的占空比来实现的.1，当占空比都为，当占空比都为 50%时，两线圈的平均时间相等，两者产生的时，两线圈的平均时间相等，两者产生的 磁场相同，

18、电磁力相互抵消，阀轴不转动磁场相同，电磁力相互抵消，阀轴不转动2，其，其 中一个占空比大于中一个占空比大于50%，另一个仍为，另一个仍为50%？改改 变两个线圈产生的磁场，两线圈产生的磁场与变两个线圈产生的磁场，两线圈产生的磁场与 永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变控制阀永久磁铁形成的磁场相互作用，可改变控制阀 的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现 怠速控制。怠速控制。 占空比占空比：脉冲信号的通电时间与通电周期的比值。 AB 一个周期 通 断 旋转电磁阀型怠速控制阀工作原理 %100 BA A 占空比 旋转电磁阀型怠速控制阀电路及其检修 断开线束插

19、头，点火开关ON，但不起动发动机。测量电源端子+B与搭铁 之间的电压，应为蓄电池电压。 断开线束插头，在控制阀侧测量端子+B与端子RSC及RSO之间的电阻值，正 常值应为18.822.8。 发动机达正常工作温度，变速器空挡。发动机怠速运转，短接TE1与E1端 子，发动机转速为10001200r/min，5s后转速应下降约200r/min。 在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位置 信号和车速信号确认怠速工况， 只有在节气门全关、车速为零时，才进行怠 速控制。 怠怠速控制系统的故障速控制系统的故障 怠速控制机构一旦发生故障，发动机就会出现怠速不稳、怠速熄火及无怠 速等故障现象。 1机械故障 怠

20、速控制机构的机械故障有：节气门积碳、油泥和节气门发卡等。节气门 体发卡往往是由积碳引起的。处理这类故障时，应先将沉积物清除，然后进 行基本设定，系统就会恢复正常工作。当然，还应排除引起非正常积碳、油 泥的故障（空气滤清器过脏或曲轴箱强制通风阀卡死而具有一定的开度）。 清洗节气门和进气系统积碳的方法有免拆清洗法和拆解清洗法两种。免拆 清洗法操作简便，还可以同时清洗节气门体、进气道和进气门，但成本较高。 拆解清洗法需要将节气门体拆下进行，比较费时。 2电气故障 怠速控制机构的电气故障有：怠速开关故障、节气门电位计故障、节气门 电动机故障和电气线路故障。（检查方法？）（检查方法？） 小结 就是控制怠

21、速时的空气吸入量。电控 发动机怠速空气提供方式有旁通空气式或节气门直动式。 2.节气门关闭，油门踏板完全松开，且发动机对 外无功率输出并保持最低转速稳定运转的工况。 3.怠速控制的功用怠速控制的功用：一是实现发动机起动后的快速暖 机过程；二是自动维持发动机怠速稳定运转，即在保 证发动机排放要求且运转稳定的前提下，尽量使发动 机的怠速转速保持最低，以降低怠速时的燃油消耗量 小结 。 4.拆装、清洗、更换节气门控制组件后或者更换过发动机 控制模块ECM后，必须用专用仪器V重新进行一次基本设 定。通过对怠速控制系统进行基本设定，可对使发动机控 制模块与节气门控制单元相互识别，并建立起有效准确的 通信

22、。 5怠速控制机构一旦发生故障，发动机就会出现怠速不稳、 怠速熄火及无怠速等故障现象。 6.在发动机控制模块ECM的ROM中存储有各种怠速工况下 的最佳怠速转速-目标转速。发动机怠速运转时，ECM将 发动机的实际转速与由各传感信号所决定的目标转速进行 比较，根据比较所得差值，确定相当于目标转速的控制量， 去驱动执行机构，控制怠速进气量，使怠速转速保持在目 标转速附近 作业 1.怠速控制系统的功用是什么？ 2、哪些情况发动机怠速需要提高？ 发动机怠速的控制方式有哪几种？ 怠速控制的具体内容主要包括： （1）起动控制）起动控制 发动机起动前，怠速空气控制阀（IACV）在复位弹簧的作用下使其开度保持

23、最大。在发动机起动 过程中，ECU会根据发动机的运行状况（来自TPS和ECT的信号），从存储器中取出预存的数据， 控制怠速空气控制阀的开度。 （2）暖机控制）暖机控制 在发动机起动后，ECU根据发动机冷却液温度，控制怠速空气控制阀的开度，即随着发动机冷却 液温度的升高，怠速空气控制阀的开度越来越小，发动机的怠速转速越来越低，直至标准转速。 （3）反馈控制）反馈控制 发动机起动后，当满足反馈控制条件时（怠速触点闭合，空调断开时），发动机控制模块将根据 发动机实际转速与存储器中预先设定的目标转速进行比较，如果发动机的实际转速低于目标转速， 发动机控制模块控制怠速空气控制阀将阀门开大，使其转速升高并

24、逼近目标转速；反之，将阀门 关小，使其转速下降。 （4）发动机负荷变化时的预控制）发动机负荷变化时的预控制 在发动机转速出现变化前，发动机控制模块增加怠速空气控制阀的开度，增大进气量，提高发动 机的怠速运转，保持发动机怠速运转的稳定性，而当这些载荷去除以后，发动机控制模块便会减 小怠速空气控制阀的开度，使发动机恢复加载前的转速。 （5）学习控制）学习控制 发动机控制模块（ECU）能够记忆发动机怠速与占空比之间的关系并定期进行更新。发动机使用 期间的磨损和其他变化会改变这种关系，尽管控制的占空比仍保持在某一值，然而发动机的怠速 转速和使用初期数值已不一样。此时发动机控制模块可在反馈控制的基础上，

25、进行学习控制，将 怠速转速调整到目标值。当目标怠速达到后，发动机控制模块将其占空比存入备用的存储器中， 在以后的怠速控制中作为这一工况下控制占空比的基准值。 怠速控制系统组成 1.冷却液温度传感器2.空调开关信号3. 液力变矩器负荷信号4.发动机转速信号 5.节气门全闭信号6.车速信号7.目标转 速8.比较9.控制量计算 10.执行元件驱动器11.执行机构12.怠 速状态判断 怠速控制系统的组成 一般汽车的标准怠速值会标一般汽车的标准怠速值会标 在一个铭牌上。在一个铭牌上。如果怠速运转如果怠速运转 过高，会增加发动机的燃油消过高，会增加发动机的燃油消 耗量；但怠速转速过底，又会耗量；但怠速转速

26、过底，又会 增加有害物的排放。另外怠速增加有害物的排放。另外怠速 还应根据冷车运转与电器负荷、还应根据冷车运转与电器负荷、 空调装置、自动变速器、动力空调装置、自动变速器、动力 转向的接入等情况而变化。现转向的接入等情况而变化。现 在大多数电子控制发动机上，在大多数电子控制发动机上， 都已设有不同型式的怠速控制都已设有不同型式的怠速控制 装置装置。控制发动机以最佳的怠控制发动机以最佳的怠 速转速运转速转速运转。如图所示为怠速。如图所示为怠速 控制系统的组成示意图。如表控制系统的组成示意图。如表 所示为怠速控制系统各组成元所示为怠速控制系统各组成元 件的功能件的功能 传 感 器 或 开 关 组

27、件功 能 曲轴位置传感器(CKP)检测发动机转速的大小 节气门位置传感器(TPS)检测发动机是否处于怠速运行状态 冷却液温度传感器(ECT)检测发动机冷却液温度的高低 起动开关信号(STA)检测发动机是否处于起动工况 空调开关信号(AC) 检测空调压缩机是否处于工作状态 空档起动开关信号(PN) 检测变速器是否有载荷加在发动机 上 液力变矩器负荷信号检测液力变矩器的负荷变化特点 动力转向开关信号(PS)检测动力转向系统是否起作用 发电机负荷信号检测发电机负荷的变化 车速传感器(VSS)检测车速 执行器怠速空气控制阀(IACV)控制怠速时进气量的大小 发动机控制模块(ECU) 接受从各个传感器和

28、开关输入的信 号，把发动机的实际转速与根据各 个传感器和开关输入的信号所决定 的目标转速进行比较，根据比较得 出的差值，确定相当于目标转速的 控制量，去驱动怠速空气控制机构， 即怠速空气控制阀，使发动机怠速 转速保持在目标转速附近 怠速控制系统各组成元件的功能 怠速控制的具体内容主要包括： 起动后控制； 暖机过程控制； 负荷变化时的控制； 减速时的控制等 怠速控制类型 怠速转速控制的实质是对怠速时进气量的控制。而怠 速时喷油量的控制，一般仍是按与进气量相匹配的原则 进行增减，以达到适宜的空燃比。 怠速进气量的控制对策、方式随车型而有所不同。对电 控燃油喷射发动机来讲，目前可分为以下两种基本类型

29、： 旁通控制式 控制节气门旁通空气流量。这种方式用的较普遍，如附 加空气滑阀式、旋转滑阀式和占空比控制怠速控制阀都 属于这一类 怠速控制类型 节气门直动式节气门直动式 直接控制节气门关闭位置。直接控制节气门关闭位置。 这两种类型都是通过调节空气通路截面的这两种类型都是通过调节空气通路截面的 方法，来控制空气流量方法，来控制空气流量。下面我们就具体。下面我们就具体 介绍这两类怠速控制系统的工作原理及其介绍这两类怠速控制系统的工作原理及其 测试方法。测试方法。 怠速控制 发动机控制模块（发动机控制模块（ECU）对）对 发动机怠速进行控制时，一发动机怠速进行控制时，一 般控制程序如图所示。般控制程序

30、如图所示。首先首先 发动机控制模块根据节气门发动机控制模块根据节气门 位置传感器（位置传感器（TPS）的信号和）的信号和 转速信号，转速信号，来判断发动机是来判断发动机是 否处于怠速运行状态否处于怠速运行状态，然后然后 根据发动机冷却液温度传感根据发动机冷却液温度传感 器（器（ECT）、空调开关）、空调开关 （A/C）、动力转向开关（）、动力转向开关（PS） 以及空挡启动开关等信号，以及空挡启动开关等信号， 按照存储器内存储的参考数按照存储器内存储的参考数 据据，确定相应的目标转速确定相应的目标转速。 一般情况下，怠速控制常采一般情况下，怠速控制常采 用发动机转速信号作为反馈用发动机转速信号作

31、为反馈 信号。实现怠速转速的闭环信号。实现怠速转速的闭环 控制，即发动机的实际转速控制，即发动机的实际转速 与目标转速进行比较，根据与目标转速进行比较，根据 比较得出的差值，确定相应比较得出的差值，确定相应 目标转速控制量，去驱动步目标转速控制量，去驱动步 进电机，使实际转速趋近于进电机，使实际转速趋近于 目标转速。目标转速。 1、步进电机式怠速空气控制阀的工作原理、步进电机式怠速空气控制阀的工作原理 1 目前，相当一部分汽车都采用步目前，相当一部分汽车都采用步 进电机来控制发动机的怠速转速，进电机来控制发动机的怠速转速， 如奥迪如奥迪200、通用、塞欧、奇瑞、通用、塞欧、奇瑞 等。如图等。如

32、图1-148所示为步进电机所示为步进电机 怠速空气控制阀（怠速空气控制阀（IACV）的结构）的结构 图，步进电机式怠速空气控制阀图，步进电机式怠速空气控制阀 安装在发动机安装在发动机节气门体节气门体上，上，发动发动 机控制模块根据各种传感器的信机控制模块根据各种传感器的信 号在怠速空气控制阀接头各端子号在怠速空气控制阀接头各端子 上加电压，从而使电机转子顺转上加电压，从而使电机转子顺转 或反转，使阀轴移动，改变阀心或反转，使阀轴移动，改变阀心 与阀座之间的间隙，就可调节流与阀座之间的间隙，就可调节流 过旁通空气道的空气量。间隙小，过旁通空气道的空气量。间隙小， 进气量小，怠速低；间隙大，进进气

33、量小，怠速低；间隙大，进 气量多，怠速高。气量多，怠速高。 怠速电机控制电路 步进电机的控制电路如图所示。发动机控制模块依一定顺序， 使功率管VTI-VT2-VT3-VT4适时导通，分别给步进电机定子线 圈供电，驱动步进电机转子旋转，使前端的阀门移动，改变 阀门与阀座之间的距离，调节旁通空气道的空气流量，使发 动机怠速转速达到所要求的目标转速。 2、步进电机式怠速控制系统的控制、步进电机式怠速控制系统的控制 菱志LS400怠速步进电机 1）怠速空气控制阀（）怠速空气控制阀（IACV）起动初始位置控制）起动初始位置控制 为了改善发动 机的起动性能，在每 次关闭发动机点火开 关后，发动机控制模 块

34、都要控制M-REL端 子，继续给EFI主继 电器供电2S使其保持 接通，以便步进电机 完全打开（比如125 步），进入起动初始 位置，为下次起动作 好准备。控制电路见 图。 启动特性 怠速空气控制阀的起动控制怠速空气控制阀的起动控制 2)发动机起动时起动时，由于怠速空 气控制阀预先设定在全开位置， 使起动期间经过怠速空气控制 阀的旁通空气量达到最大，发 动机更容易起动。 3）在发动机起动后起动后，当发动机 转速达到预定值（此值由冷却 液温度确定）后，发动机控制 模块便控制步进电机，将怠速 空气控制阀关小到由冷却液温 度所确定的位置。如起动时冷 却液为20，当发动机转速达 1000r/min时，

35、发动机控制模块 将控制怠速空气控制阀从全开 位置（如125步）的A点到达B点 位置，如图所示。 暖机特性：在暖机过程中，随着发动 机工作温度的升高，怠速控制阀的开 度逐渐减小。当温度达到75时，暖 机结束。 （4）怠速空气控制阀的反馈控制）怠速空气控制阀的反馈控制 发动机控制模块内有一个预先编程的目标怠 速，它根据空调开关、空档起动开关等信号而 变化。怠速控制的过程就是将目标转速和实际怠速控制的过程就是将目标转速和实际 转速进行比较并使实际怠速转速逼近于目标转转速进行比较并使实际怠速转速逼近于目标转 速的过程。速的过程。在发动机怠速运转时，如果发动机 的实际转速与发动机控制模块存储器存储的目

36、标转速相差超过一定值（如20r/min),发动机控 制模块将通过步进电机控制怠速空气控制阀， 改变旁通空气量，使发动机的实际转速与目标 转速尽可能相同。 （5）发动机负荷变化的预控制）发动机负荷变化的预控制 发动机在怠速运转时，如果起动空调系统、空调系统、 转动方向或挂档，转动方向或挂档，都将使发动机的负荷立刻发 生变化，为了避免发动机怠速转速因为负荷的 变化而产生波动甚至造成熄火，在发动机转速 出现变化前，发动机控制模块增加怠速空气控 制阀的开度，增大进气量，提高发动机的怠速 转速，保持发动机怠速运转的稳定性，而当这 些载荷去除以后，发动机控制模块又会减小怠 速空气控制阀的开度，使发动机恢复

37、加载前的 转速。 （6）电气负载多时的怠速控制）电气负载多时的怠速控制 在怠速运转时，如使用的电气负载增大 （比如打开大灯），蓄电池电压就会降低。 为了保证发动机控制模块+B端子和点火开 关端子具有正常的供电电压，需要控制步 进电机，相应地增加旁通道空气量，提高 发动机怠速转速，提高发电机的输出功率， 以维持蓄电池电压的稳定性。 （7）学习控制过程）学习控制过程 由于这种学习控制在发动机控制模块中形成由于这种学习控制在发动机控制模块中形成自适应值自适应值的的 影响，在进行完清洗或更换怠速空气控制阀、更换发动机影响，在进行完清洗或更换怠速空气控制阀、更换发动机 控制模块等操作后，发动机的怠速转速

38、可能会不稳定或不控制模块等操作后，发动机的怠速转速可能会不稳定或不 正常。比如皇冠正常。比如皇冠3.0在刚清洗完怠速控制阀后，怠速可能在刚清洗完怠速控制阀后，怠速可能 会达到会达到1000r/min以上，就是以上，就是因为怠速空气控制阀脏时，因为怠速空气控制阀脏时， 积碳使进气孔部分堵塞，而为了保持发动机以正常的怠速积碳使进气孔部分堵塞，而为了保持发动机以正常的怠速 转速运转，就必须增加进气量，所以发动机控制模块控制转速运转，就必须增加进气量，所以发动机控制模块控制 怠速空气控制阀打开比较大开度，时间一长就会在发动机怠速空气控制阀打开比较大开度，时间一长就会在发动机 控制模块内部形成自适应值，

39、将此时怠速运转时怠速阀的控制模块内部形成自适应值，将此时怠速运转时怠速阀的 开度存入发动机控制模块，作为怠速运转时的标准开度。开度存入发动机控制模块，作为怠速运转时的标准开度。 而当清洗完怠速阀后，积碳消除，进气孔已经完全畅通，而当清洗完怠速阀后，积碳消除，进气孔已经完全畅通， 但此时发动机控制模块仍然以清洗前的自适应值控制怠速但此时发动机控制模块仍然以清洗前的自适应值控制怠速 阀开度，也就是怠速阀的开度还是比较大，所以怠速转速阀开度，也就是怠速阀的开度还是比较大，所以怠速转速 就比正常的怠速值高。就比正常的怠速值高。此时，应按照维修手册的步骤进行此时，应按照维修手册的步骤进行 重新设定。而为

40、避免这种现象发生，应定期清洗怠速空气重新设定。而为避免这种现象发生，应定期清洗怠速空气 控制阀，而不是控制阀太脏甚至已经发生堵塞时再去清洗控制阀，而不是控制阀太脏甚至已经发生堵塞时再去清洗 它。它。 3、步进电机式怠速控制系统的测试、步进电机式怠速控制系统的测试 注意：注意： 在检修在检修IACV时，不要用手推动或拉动阀时，不要用手推动或拉动阀 心，否则可能损坏进出丝杆的螺纹；心，否则可能损坏进出丝杆的螺纹； 因为因为IACV是一个微型电机，所以不要将是一个微型电机，所以不要将 其浸泡在任何清洗液中，否则可能使其损坏；其浸泡在任何清洗液中，否则可能使其损坏； 安装安装IACV时，要在时，要在O

41、型密封圈上抹一点型密封圈上抹一点 机油。机油。 下面以凌志LS400为例讲解如何进行怠速空气 控制阀的测试。 步进电机式怠速控制系统的测试步进电机式怠速控制系统的测试 （1）检查怠速控制是否工作）检查怠速控制是否工作 起动发动机，在关闭发动机的同时，倾听怠速空气控制 阀是否有“哒哒”声。如果听到“哒哒”声，说明怠速 空气控制系统工作；如果没有“哒哒”声，须进行怠速 空气控制系统测试。 （2）检查怠速空气控制阀电阻）检查怠速空气控制阀电阻 测量怠速空气控制阀测量怠速空气控制阀 接头接头B1和和S1端子、端子、B2 和和S2、B2和和S4端子之端子之 间的电阻应该为间的电阻应该为10欧欧- 30欧

42、，端子位置见图。欧，端子位置见图。 如果电阻不符合规范，如果电阻不符合规范， 更换怠速空气控制更换怠速空气控制阀。 （3）检测怠速空气控制阀的运行）检测怠速空气控制阀的运行 从节气门体上拆下怠速空气控制阀。如图所示，把蓄从节气门体上拆下怠速空气控制阀。如图所示，把蓄 电池正极接线柱连接到怠速空气控制阀电池正极接线柱连接到怠速空气控制阀B1和和B2端子上。端子上。 按顺序把负极依次接到端子按顺序把负极依次接到端子S1、S2、S3和和S4，怠速空气，怠速空气 控制阀应该向关闭的方向运动；按顺序把负极依次接到控制阀应该向关闭的方向运动；按顺序把负极依次接到 端子端子S4、S3、S2、和、和S1，怠速

43、空气控制阀应该向打开的方，怠速空气控制阀应该向打开的方 向运动。向运动。 如果怠速空气控制阀不按规范打开和关闭，更换怠速如果怠速空气控制阀不按规范打开和关闭，更换怠速 空气控制阀。空气控制阀。 三、三、旋转滑阀式 旋转滑阀式怠 速控制系统的 构造如图所示， 图为广本奥德 赛的怠速阀实 物图，此外桑 塔纳2000、夏 利2000、富康 1.6A以及丰田 佳美等轿车都 采用这种怠速 控制阀 旋转滑阀式怠速控制系统旋转滑阀式怠速控制系统 1、旋转滑阀式怠速控制系统的工作原理、旋转滑阀式怠速控制系统的工作原理 旋转滑阀式怠速控制阀的电路连接 结构与工作原理 旋转滑阀式怠速控制系统主要由永久磁铁、空气旁

44、通道、旋转滑阀旋转滑阀式怠速控制系统主要由永久磁铁、空气旁通道、旋转滑阀 和复位弹簧等组成。其中旋转滑阀固定在电枢轴上，与电枢轴一起和复位弹簧等组成。其中旋转滑阀固定在电枢轴上，与电枢轴一起 转动，用以控制旁通空气道的空气量；永久磁铁固定在外壳上，形转动，用以控制旁通空气道的空气量；永久磁铁固定在外壳上，形 成永久磁场；成永久磁场；复位弹簧的作用是在发动机熄火后使怠速阀旁通道完复位弹簧的作用是在发动机熄火后使怠速阀旁通道完 全打开全打开；电枢铁心上绕有；电枢铁心上绕有两组绕向相反两组绕向相反的电磁线圈的电磁线圈L1和和L2，当给线圈，当给线圈 通电时，就会产生磁场从而使电枢轴带动旋转滑阀转动，

45、控制通过通电时，就会产生磁场从而使电枢轴带动旋转滑阀转动，控制通过 旁通空气道的空气。旁通空气道的空气。电磁线圈电磁线圈L1和和L2由发动机控制模块通过晶体管由发动机控制模块通过晶体管 V1和和V2控制，控制，V1和和V2由同一信号进行反向控制由同一信号进行反向控制，即：，即： V2导通时，导通时，V1截止；截止； V2截止时，截止时，V1导通。导通。 由这两组线圈的导通时间的比例关系来决定电枢所受的转矩和偏转由这两组线圈的导通时间的比例关系来决定电枢所受的转矩和偏转 角度。电枢受到的转矩有三个：角度。电枢受到的转矩有三个： T1线圈线圈L1产生的转矩，逆时针方向，大小与电流有关；产生的转矩，逆时针方向，大小与电流有关； T2线圈线圈L2产生的转矩，顺时针方向，大小与电流有关；产生的转矩，顺时针方向，大小与电流有关； T3复位弹簧产生的转矩，逆时针方向，大小与转角有关复位弹簧产生的转矩，逆时针方向，大小与转角有关 工作时，工作时， 发动机控制模块根据发动机冷