怠速控制系统(1)

1、1第五章第五章 辅助控制系统辅助控制系统 怠速控制系统怠速控制系统 ；进气控制系统；进气控制系统；排放控制系统排放控制系统冷却风扇控制系统冷却风扇控制系统失效保护系统失效保护系统应急备用系统应急备用系统2项目一项目一 怠速怠速控制系统控制系统 功能与组成功能与组成 旁通空气式旁通空气式节气门直动式节气门直动式怠速控制过程怠速控制过程3一、功用与组成一、功用与组成1.1.功用功用用高怠速实现发动机起动后的快速暖机过程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下稳定运转。自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。怠速控制的实质怠速控制的实质:进气量进气量、喷油量喷油量怠速控制

2、内容怠速控制内容:起动控制、暖车控制、反馈控制、怠起动控制、暖车控制、反馈控制、怠速预测控制、电器负荷增多怠速控制、学习控制。速预测控制、电器负荷增多怠速控制、学习控制。42.2.组成及原理组成及原理53.3.怠速进气量控制方法怠速进气量控制方法(1)(1)旁通空气式旁通空气式6（2 2）节气门直动式）节气门直动式7二、旁通空气式二、旁通空气式旁通空气式旁通空气式步进电机型步进电机型旋转电磁阀型旋转电磁阀型占空比控制电磁阀型占空比控制电磁阀型开关型开关型81.1.步进电机型步进电机型(1)(1)组成组成9（2 2）步进工作原理）步进工作原理定子相线按定子相线按1-2-3-4顺顺序搭铁，定子序搭

3、铁，定子N极逆极逆时针移动，转子逆时时针移动，转子逆时针步进。针步进。定子相线按定子相线按4-3-2-1顺顺序搭铁，定子序搭铁，定子N极顺极顺时针移动，转子顺时时针移动，转子顺时针步进。针步进。转子转动一圈分为转子转动一圈分为4个步级进行，每级步进个步级进行，每级步进90步进角：步进角：线圈通电一次，转子转动一次的角度。线圈通电一次，转子转动一次的角度。实际的步进电机不只实际的步进电机不只4个定子，而是有很多个定子，而是有很多10（3 3）结构）结构转子转子（永磁（永磁)11步进电机的结构步进电机的结构转子定子线圈至进气管自空气滤清器阀轴阀12（4 4）磁极布置）磁极布置转子转子定子定子转子八

4、对磁极转子八对磁极定子定子A定子定子B13（5 5）工作过程）工作过程静止态静止态异性异性相吸相吸转子转子运转运转步进一个爪极转角步进一个爪极转角360/32=11.25定子输定子输入脉冲入脉冲转子转子定子定子14（6 6）步进电机式怠速控制阀动作）步进电机式怠速控制阀动作15(7)控制功能控制功能.起动初始位置设定起动初始位置设定发动机熄火后发动机熄火后,阀门处于阀门处于常开位置常开位置.措施：措施：熄火后熄火后,M-REL继续通电继续通电2-3S.16起动控制起动控制起动时，全开（最大空气量）容易起动。超过目标起动时，全开（最大空气量）容易起动。超过目标转速后将关小。起动后，转速后将关小。

5、起动后，ECU根据水温的高低控制根据水温的高低控制步进电机，调节控制阀的开度。步进电机，调节控制阀的开度。17暖机控制：暖机控制：又称又称快怠速控制快怠速控制。暖机时，。暖机时，ECU根据水温的高低控制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。度逐渐减小。反馈控制：反馈控制：ECU将接受到的转速信号与确定的目标将接受到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，转速进行比较，其差值超过一定值时，ECU通过步进通过步进电机控制怠速控制阀以调节空气进气量。电机控制怠速控制阀以调节空气进气量。18 怠速提速控制：

6、怠速提速控制：在怠速时，出现以下情况，在怠速时，出现以下情况，ECU控制步进电机将怠速控制步进电机将怠速提升或降低。提升或降低。 空调空调ON/OFF； 转方向盘（带动力转向的车）；转方向盘（带动力转向的车）； 挂前进档（自动变速器汽车）。挂前进档（自动变速器汽车）。 电器负荷增大时的怠速控制电器负荷增大时的怠速控制如开大灯，风窗加热器，尾灯等时蓄电池电压降低如开大灯，风窗加热器，尾灯等时蓄电池电压降低,增增加进气量提高转速加进气量提高转速,以保证供电电压以保证供电电压.19学习控制：学习控制：由于磨损等原因，怠速控制阀的由于磨损等原因，怠速控制阀的位置相同位置相同时，其实际的时，其实际的怠速

7、转速怠速转速和设定的和设定的目标转速目标转速略有不同，此时略有不同，此时ECU利用反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机步数存入ROM中（中（ECU中有一小电路不断电中有一小电路不断电），以便），以便在以后的怠速控制过程中使用。在以后的怠速控制过程中使用。20（7 7）控制电路）控制电路工作范围：工作范围：0125步步21步进电机型怠速控制阀的检修步进电机型怠速控制阀的检修: : 拆下控制阀线束连接器，检测拆下控制阀线束连接器，检测B1和和B2与搭铁间的与搭铁间的电压，为蓄电池电压；电压，为蓄电池电压； 熄火后，熄火

8、后，23s内在怠速控制阀附近应能听到内部内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的发出的“嗡嗡嗡嗡”响声；响声； 22B1与与S1和和S3、B2与与S2和和S4之间的电阻，应为之间的电阻，应为3545。蓄电池正极接蓄电池正极接B1和和B2端子，负极按顺序依次接通端子，负极按顺序依次接通S1S2S3S4端子，控制阀应向外伸出；若负极按端子，控制阀应向外伸出；若负极按反方向接通反方向接通S4S3S2S1端子，则控制阀应向内缩端子，则控制阀应向内缩回。回。232. 2. 旋转电磁阀型旋转电磁阀型（1 1）结构图）结构图自空气滤清器自空气滤清器双金属片双金属片阀体阀体自空气滤清器自空气滤清器阀阀阀阀线圈线圈

9、永久磁铁永久磁铁至进气总管至进气总管至进气总管至进气总管24（2 2）原理图）原理图占空比：占空比：脉冲信号的脉冲信号的通电时间通电时间与与通电周期通电周期的比值。的比值。%100 BAA占空比AB一个周期一个周期通通断断25(3)(3)控制电路控制电路工作范围：旋转角度限定在工作范围：旋转角度限定在90 90 以内以内 ECUECU占空比调整范围约为占空比调整范围约为18%-82%18%-82%(50%(50%停止偏转停止偏转) )26(4)旋转电磁阀型怠速控制阀电路及其检修旋转电磁阀型怠速控制阀电路及其检修读取故障码读取故障码:分清当前故障还是历史故障分清当前故障还是历史故障查电源线查电源

10、线:断开线束插头，点火开关断开线束插头，点火开关ON，但不起动，但不起动发动机。测量电源端子发动机。测量电源端子+B与搭铁之间的电压，应为与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压蓄电池电压.27测阻值测阻值:断开线束插头，在控制阀侧测量端子断开线束插头，在控制阀侧测量端子+B与端子与端子RSC及及RSO之间的电阻值，正常值应为之间的电阻值，正常值应为1923。查线路查线路:线头是否松动线头是否松动,导线的导通性导线的导通性.28怠速检查怠速检查:发动机达正常工作温度，变速器空挡。发动发动机达正常工作温度，变速器空挡。发动机怠速运转，短接机怠速运转，短接TE1与与E1端子，发动机转速为端子，发动机转速为

11、10001200r/min，5s后转速应下降约后转速应下降约200r/min。293.3.占空比控制电磁阀型占空比控制电磁阀型(1)(1)工作原理工作原理ECU向电磁阀通向电磁阀通电时电时,产生磁力产生磁力,打打开通道开通道ECU断电时断电时,回位回位弹簧关闭通路弹簧关闭通路30(2)(2)占空比控制电磁阀型怠速控制阀动作占空比控制电磁阀型怠速控制阀动作31（3 3）控制电路）控制电路324.开关型怠速控制阀开关型怠速控制阀 自空气滤清器自空气滤清器至进气管至进气管电磁线圈电磁线圈阀门阀门(1)控制阀的结构与工作原理控制阀的结构与工作原理主要由主要由线圈线圈和和控制阀控制阀组成。组成。工作原理

12、与占空比电磁阀相工作原理与占空比电磁阀相同，不同的是开关型怠速控同，不同的是开关型怠速控制阀工作时，制阀工作时，ECU只对阀内只对阀内线圈线圈通电通电和和断电断电两种状态控两种状态控制。制。33(2)控制阀的控制内容控制阀的控制内容只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。(3)控制阀的检测控制阀的检测 同占空比控制电磁阀相同。同占空比控制电磁阀相同。断电时断电时,回位弹簧关闭通路回位弹簧关闭通路3434 NoImageNoImageNoImageNoImage

13、三三、节气门直动式怠速控制器、节气门直动式怠速控制器 组成：组成：直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等轴等35SANTANA2000GSi节气门节气门节气门定节气门定位电位计位电位计应急运应急运行弹簧行弹簧节气门定节气门定位器位器(电机电机)节气门节气门电位计电位计怠速开怠速开关关热水热水进出进出管口管口节气门节气门 拉索滑拉索滑轮轮结构结构36节气门电位计节气门电位计(G69)：TPS,直接连接在节气门直接连接在节气门轴上，为控制单元提供全部调节范围内节气门轴上，为控制单元提供全部调节范围内节气门位置信号。位置信号。节气门定位电位计节气门定位电

14、位计(G88)：怠速时节气门位置传怠速时节气门位置传感器感器,与怠速电机连在一起，通知与怠速电机连在一起，通知ECU节气门当时的节气门当时的位置以及怠速范围内怠速电机的位置。位置以及怠速范围内怠速电机的位置。节气门定位器节气门定位器(V60)：怠速电动机，节气门关闭时怠速电动机，节气门关闭时能做到能做到缓冲缓冲,在怠速调节范围内通过齿轮传动来操纵节在怠速调节范围内通过齿轮传动来操纵节气门。气门。怠速开关怠速开关F60：在怠速开关范围内怠速开关在怠速开关范围内怠速开关闭合，踩下加速踏板怠速开关打开，闭合，踩下加速踏板怠速开关打开，(J338)组组成成3737 NoImageNoImageNoIm

15、ageNoImage工作原理工作原理: 38优缺点优缺点:大众车节气门直动式怠速控制器电路图大众车节气门直动式怠速控制器电路图39（1 1）电控节气门系统结构和工作原理）电控节气门系统结构和工作原理四、电控节气门四、电控节气门系统系统 401.1.工作原理工作原理发动机发动机ECU接收各传感器输入信号：接收各传感器输入信号：加速踏板位置加速踏板位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、驾驶模传感器、节气门位置传感器、车速传感器、驾驶模式信号、挡位信号等。式信号、挡位信号等。发动机发动机ECU计算出最佳的计算出最佳的节气门开度节气门开度，并利用节气，并利用节气门控制电机和电磁离合器来控制节气门开

16、度。门控制电机和电磁离合器来控制节气门开度。41安装在节气门体或油门踏板上，将油门踏板安装在节气门体或油门踏板上，将油门踏板移动量转换成带有不同输出特性的两类电子移动量转换成带有不同输出特性的两类电子信号，输入发动机信号，输入发动机ECU。油门踏板位置传感器油门踏板位置传感器42节气门控制电机节气门控制电机直流步进电机，发动机直流步进电机，发动机ECU控制其转动方向控制其转动方向和步数，以实现对节气门开度控制。和步数，以实现对节气门开度控制。电磁离合器电磁离合器通常处于结合状态，当系统出现故障时，会通常处于结合状态，当系统出现故障时，会自动分离。此时，加速踏板通过节气门拉线自动分离。此时，加速

17、踏板通过节气门拉线带动节气门控制杆，将节气门打开并限制其带动节气门控制杆，将节气门打开并限制其开度。开度。节气门位置传感器节气门位置传感器431、德国大众车系专用型故障诊断、德国大众车系专用型故障诊断仪仪V.A.G1552 类型：专用型和通用型类型：专用型和通用型五、解码器五、解码器44（1 1）打开诊断插口盖板，将故障）打开诊断插口盖板，将故障诊断仪诊断仪V.A.G1552V.A.G1552用用V.A.G1551/3V.A.G1551/3电缆连接到车上位于变速器操纵电缆连接到车上位于变速器操纵杆前的诊断插座上。杆前的诊断插座上。 Test of vehicle system HELPEnte

18、r address wort 车辆系统测试 帮助输入地址码 1 1故障诊断仪故障诊断仪V.A.G1552V.A.G1552的连接和功能选择的连接和功能选择45地址码一览表地址码一览表 编码编码 控制系统控制系统 编码编码 控制系统控制系统 00 整车电器自动检测整车电器自动检测 22 四轮驱动电控系统四轮驱动电控系统 01 发动机电控系统发动机电控系统 24 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统 02 变速器电控系统变速器电控系统 25 防盗系统防盗系统 03 防抱死制动系统防抱死制动系统 26 电动车顶控制电动车顶控制 08 空调空调/暖风电控系统暖风电控系统 34 悬架控制系统悬架控制系统 1

19、4 车轮减振电控系统车轮减振电控系统 35 中控门锁中控门锁 15 安全气囊安全气囊 37 巡航控制系统巡航控制系统 16 动力转向电控系统动力转向电控系统 56 收音机收音机 17 组合仪表组合仪表 65 轮胎气压检测轮胎气压检测 46（2 2）打开点火开关或者发动机怠速运转。输入）打开点火开关或者发动机怠速运转。输入“发动机电子系统发动机电子系统”的地址码的地址码0101，用，用“Q”Q”键确认，键确认，屏幕显示：屏幕显示： 330 907 404 1.8L R4/2V MOTR HS DO1Coding 08001 WSC 按按“”键，屏幕显示：键，屏幕显示： Test of vehic

20、le system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 4701 Interrogate control unit versions 询问控制单元版本询问控制单元版本 02 Interrogate fault memory 查询故障存储查询故障存储03 Final control diagnosis 最终控制诊断最终控制诊断 04 Introduction of basic setting基本设定基本设定05 Erase fault memory 清除故障存储清除故障存储 06 End output结束输出结束输出07 Code control unit 控制单

21、元编码控制单元编码 08 Read measuring value block读测量数据块读测量数据块 根据需要，选择故障诊断仪功能根据需要，选择故障诊断仪功能483 3查询故障码和清除故障码查询故障码和清除故障码 （1 1）连接故障诊断仪）连接故障诊断仪V.A.G1552V.A.G1552，打开点火开关，打开点火开关，发动机怠速运转，输入发动机怠速运转，输入“发动机电子系统发动机电子系统”的的地址码地址码0101。（2 2）当发动机不起动时，接通点火开关，查询）当发动机不起动时，接通点火开关，查询故障码，屏幕显示：故障码，屏幕显示： Test of vehicle system HELPSe

22、lect function 车辆系统测试 帮助选择功能 49（3 3）输入）输入0202功能功能“查询故障存储查询故障存储”，按，按“Q”Q”键确认，键确认，这时屏幕显示：这时屏幕显示： F a u l t s r e c o g n i s e d ！ 个故障出现！ 如果没有故障，屏幕将显示如果没有故障，屏幕将显示“No faults No faults recognisedrecognised！” ” 如果有故障，按如果有故障，按“”键，逐一显示各个故障码和键，逐一显示各个故障码和它的文字说明。它的文字说明。 50（4 4）按）按“”键，屏幕显示：键，屏幕显示： （5 5）输入）输入050

23、5功能功能“清除故障存储清除故障存储”，按，按“Q”Q”键键确认，屏幕显示：确认，屏幕显示： Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 Test of vehicle system Fault memory is erased!车辆系统测试 故障存储已被清除！51（6 6）按）按“”键，屏幕显示；键，屏幕显示； （7 7）输入）输入0606功能功能“结束输出结束输出”，并按下，并按下“Q”Q”键确键确认。认。 Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能

24、4最终控制诊断最终控制诊断 只能在点火开关接通，发动机不运转的情况下完成。只能在点火开关接通，发动机不运转的情况下完成。 最终控制诊断按下列顺序使执行元件动作：第最终控制诊断按下列顺序使执行元件动作：第1 1缸喷油缸喷油器（器（N30N30）、第）、第2 2缸喷油器（缸喷油器（N31N31）、第）、第3 3缸喷油器缸喷油器（N32N32）、第）、第4 4缸喷油器（缸喷油器（N33N33）、活性炭罐电磁阀）、活性炭罐电磁阀（N80N80）。）。 52（1 1）连接故障诊断仪）连接故障诊断仪V.A.G1552V.A.G1552，打开点火开关，打开点火开关，选择地址码选择地址码01“01“发动机电子

25、控制系统发动机电子控制系统”屏幕将显示：屏幕将显示： Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 （2 2）输入）输入0303功能功能“最终控制诊断最终控制诊断”，屏幕显示：，屏幕显示： Test of vehicle system Q03 Final control diagnosis车辆系统测试 确认03最终控制诊断53（3 3）按）按“Q”Q”键确认，屏幕显示：键确认，屏幕显示： Final control diagnosis Injector，cylinder1N30最终控制诊断最终控制诊断 第第1缸喷油器缸喷油器N

26、30（4 4）踩加速踏板，使节气门控制部件中怠速开关打）踩加速踏板，使节气门控制部件中怠速开关打开，第开，第1 1缸喷油器将发出缸喷油器将发出“卡嗒卡嗒”声声5 5次。次。（5 5）按）按“”键进入下一缸喷油器检查。键进入下一缸喷油器检查。（6 6）同上方法。依次对）同上方法。依次对4 4个缸喷油器进行检查，如个缸喷油器进行检查，如果没有听到喷油器的果没有听到喷油器的“卡嗒卡嗒”声，也就是喷油器不声，也就是喷油器不动作。动作。 54（7 7）按）按“”键，屏幕显示：键，屏幕显示： （8 8）活性炭罐电磁阀有连接动作，可以听到）活性炭罐电磁阀有连接动作，可以听到“卡嗒卡嗒”声或触摸感觉到电磁阀动

27、作。如果活性炭罐电磁声或触摸感觉到电磁阀动作。如果活性炭罐电磁阀（阀（N80N80）没有动作（没有）没有动作（没有“卡嗒卡嗒”声），要对它声），要对它进行电气检查。进行电气检查。 Final control diagnosis ACF Solenoid1N80最终控制诊断 活性炭罐电磁阀1N80555 5基本设定基本设定 基本设定是对基本设定是对发动机电控单元发动机电控单元和和节气门控制部件节气门控制部件进进行匹配。行匹配。 发动机运转时必须满足下列条件：冷却液温度不低发动机运转时必须满足下列条件：冷却液温度不低于于8080，散热风扇不允许转动，空调关闭，其他，散热风扇不允许转动，空调关闭，其

28、他用电设备关闭，在故障存储存中没有故障存在。用电设备关闭，在故障存储存中没有故障存在。 （1 1）连接故障诊断仪）连接故障诊断仪V.A.G1552V.A.G1552或或V.A.Gl551V.A.Gl551，使发，使发动机怠速运转，选择地址码动机怠速运转，选择地址码01“01“发动机电子系统发动机电子系统”，屏幕显示：屏幕显示： Test of vehicle system HELPSelect function 56（2 2）输入）输入0404功能功能“基本设定基本设定”，按，按“Q”Q”键确认，键确认，屏幕显示：屏幕显示： （3 3）输入需要显示的组别号）输入需要显示的组别号95“95“显示

29、组显示组”（用（用9595显示显示组示例，其他显示组可以参见组示例，其他显示组可以参见“读测量数据块读测量数据块”部部分），屏幕显示：分），屏幕显示： Introduction of basic setting HELPEnter display group number 引入基本设定引入基本设定 帮助帮助输入显示组别号输入显示组别号 Introduction of basic setting QEnter display group number 9557（4 4）按）按“Q”Q”键确认，屏幕显示：键确认，屏幕显示： （5 5）如果全部显示区域都在标准范围内，按）如果全部显示区域都在标准范围

30、内，按“”键，键，屏幕显示：屏幕显示： System in basic setting 95 800r/min 1.80ms 12.0V.OT 93.5基本设定基本设定95 800r/min 1.80ms 12.0V.OT 93.5Test of vehicle system HELPSelect function （6 6）输入）输入0606功能功能“结束输出结束输出”，按，按“Q”Q”键确认。键确认。 586电控单元编码电控单元编码如果电控单元编码没有显示或者更换了电控单元之如果电控单元编码没有显示或者更换了电控单元之后，都必须对电控单元编码。后，都必须对电控单元编码。 （1 1）连接故障

31、诊断仪）连接故障诊断仪V.A.G1552V.A.G1552或或V.A.Gl551V.A.Gl551，使发，使发动机怠速运转，选择地址码动机怠速运转，选择地址码01“01“发动机电子系统发动机电子系统”，屏幕显示：屏幕显示： Test of vehicle system HELPSelect function （2 2）输入）输入0707功能功能“电控单元编码电控单元编码”，按，按“Q”Q”键确认，键确认，屏幕显示：屏幕显示： 59（3 3）输入这种车辆的编码号（手动变速器车辆编）输入这种车辆的编码号（手动变速器车辆编码号为码号为0800108001），按），按“Q”Q”键确认，电控单元的识键确

32、认，电控单元的识别内容将显示在别内容将显示在V.A.G1552V.A.G1552故障诊断仪的屏幕上。故障诊断仪的屏幕上。 Code control unit QFeed in code number (0-32000)电控单元编码电控单元编码 Q输入编码号输入编码号 (0-32000)330 907 404 1.8L R4/2V MOTR HS DO1Coding 08001 WSC 60（4 4）关闭点火开关，然后再打开。当点火开关）关闭点火开关，然后再打开。当点火开关再次打开时，新输入的编码将起作用。再次打开时，新输入的编码将起作用。 （5 5）按）按“”键，屏幕显示：键，屏幕显示： Te

33、st of vehicle system HELPSelect function （6 6）输入）输入0606功能功能“结束输出结束输出”，按，按“Q”Q”键确认。键确认。 7 7读测量数据块读测量数据块测试条件：测试条件：冷却液温度不低于冷却液温度不低于8080，散热风扇，散热风扇不允许转动，空调关闭，其他用电设备关闭不允许转动，空调关闭，其他用电设备关闭 61（2 2）输入）输入0808功能功能“读测量数据块读测量数据块”，按，按“Q”Q”键确键确认，屏幕显示：认，屏幕显示： （1 1）连接故障诊断仪）连接故障诊断仪V.A.G1552V.A.G1552，打开点火开关，选，打开点火开关，选择

34、地址码择地址码01“01“发动机电子控制系统发动机电子控制系统”屏幕将显示：屏幕将显示： Test of vehicle system HELPSelect function Read measuring value bolck HELPEnter display group number 读测量数据块 帮助输入显示组别号 62（3 3）输入相关的显示组号）输入相关的显示组号( (例如输入例如输入0000显示组显示组) )，按，按“Q”Q”键确认，屏幕显示：键确认，屏幕显示： Read measuring value bolck 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10读测量数据块 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1063SANTANA 2000Gsi发动机系统数据流测试发动机系统数据流测试 显示显示00组号：组号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1、冷却水温度：正常值、冷却水温度：正常值170204，对应，对应80-1052、引擎负荷：正常值、引擎负荷：正常值2050，对应，对应12.5ms。3、引擎转速：正常值、引擎转速：正常值7090，对应，对应