项目二汽油机怠速控制系统的检修

1、项目二 汽油机怠速控制系统的检修 一、相关知识(一)怠速控制的目标 汽车发动机的怠速是指加速踏板完全松开，发动机在无负荷(对外无功率输出)，转速保持在最低可能情况下稳定运转的工况。目前的汽油机一般都有节气门，怠速时节气门的复位弹簧促使节气门有全闭的倾向。 怠速控制(idle air control或idle speed control，IAC或ISC)的目标：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在目标转速下稳定运转。怠速控制的具体内容随车型的不同而有较大差异。微机对怠速进行控制的内容包括：起动后的控制、暖机过程的控制、负荷变化的控制以及减速时的控制等。 (二)怠速空气提供

2、方式 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，目前可分为两种基本类型：一是控制节气门旁的旁通空气道的空气流量，二是直接控制节气门关闭位置的节气门直动式，如图2-1所示。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的。其中节气门旁通式是目前最常见的一种。 1节气门旁通式采用这种方式的系统在怠速时节气门完全关闭。 2节气门直接调节式采用这种方式的怠速系统不设怠速旁通通道。 (三)怠速信号的产生与识别怠速时加速踏板完全松开。为了将这一状态信息传给ECU，按照怠速空气提供方式的不同，采用不同的装置。(四)怠速控制原理1节气门旁通控制1)步进电动机控制式目前，相当一

3、部分汽车采用步进电动机控制怠速转速，使发动机在不同怠速工况下，都处于最佳怠速转速运转。步进电动机由微机进行控制，如图2-3所示 2)电磁阀控制式电磁式怠速控制阀所采用的是比例电磁阀，它是利用电磁线圈产生的电磁吸力来控制阀门开度的。 (1)起动初始位置的确定为了改善发动机的再起动性能，在发动机点火开关关断(OFF)后，微机控制怠速控制阀门处于全开状态，以便为下次起动作好准备。(2)起动控制发动机起动时，由于怠速控制阀预先设定在全开位置，在起动期间经过怠速控制阀的旁通空气量最大，发动机容易起动。 (3)暖机控制在暖机时，根据冷却冷却液温度所确定的位置，怠速控制阀开始逐渐关闭。当冷却液温度度达到70

4、时，暖机控制结束，如图2-6中C点所示。(4)反馈控制在怠速运转时，如果发动机的实际转速与微机存储器存储的目标转速相差超过一定值(如20r/min)时，微机将通过步进电动机控制怠速控制阀，增减旁通空气量，使发动机的实际转速与目标转速相同 (5)发动机负荷变化的预控制发动机在怠速运转时，如空挡起动开关、空调开关接通或断开，都将使发动机的负荷立刻发生变化。 (6)电器负载增多时的怠速控制在怠速运转时，如使用的电器负载增大到一定程度时，输入电压就会降低。 (7)学习控制微机通过步进电动机的正、反转步数，确定怠速控制阀的位置，达到调整发动机怠速转速的目的 图2-7 旋转电磁式ISC阀控制电路工作原理图

5、图2-8 占空比定义示意图图2-9 线性电磁式ISC阀电路原理图2节气门调节控制节气门调节控制是通过控制节气门开启程度，调节空气通路的截面，达到控制充气量，实现怠速控制的。其控制结构形式较多，图2-10所示是常见的一种。 图2-10 节气门直动式怠速控制执行机构1节气门操纵臂；2节气门体；3怠速执行机构；4喷油器；5压力调节器；6节气门；7防转动六角孔；8弹簧；9直流电动机；10、11、13减速齿轮；12传动轴；14丝杠图2-11 Mono-Jetronic系统的怠速转速控制(a) 要求的发动机转速；(b) 节气门预控制；(c) 真空度限制1前进挡；2空挡；3空调接通(为节气门预控制转角) (

6、二)项目实施步骤1节气门直动式怠速控制阀的检测节气门直动式怠速控制装置是通过节气门体怠速稳定控制器控制节气门的开启来实现怠速稳定控制的，没有怠速空气旁通道。 图2-12 节气门直动式怠速控制阀控制部件 (桑塔纳时代超人)1)怠速的检测怠速转速由发动机控制电脑预先设置，不可以调整 2)节气门控制部件的检测桑塔纳时代超人节气门控制部件位于节气门拉索轮的对面。 (1)节气门电位计的检测节气门电位计也就是节气门位置传感器，当节气门电位计出现故障时，发动机ECU就用发动机转速和空气流量计的信号值计算替代。(2)节气门定位电位计的检测节气门定位电位计的作用是怠速时节气门定位器动作，节气门打开并输出位置信号

7、。 (3)怠速开关的检测当怠速开关出现故障时，ECU就对节气门电位计和节气门定位电位计的信号值进行比较，判断出怠速位置。(4)节气门定位器的检测节气门定位器即怠速稳定装置，俗称怠速电动机。怠速电动机损坏或ECU对怠速控制出现故障，节气门控制部件内的紧急运行弹簧设置节气门处于紧急运行位置。2旁通空气式怠速控制阀的检测旁通空气式怠速控制阀的种类较多，目前主要使用的有步进电动机型和旋转电磁阀型等。1)步进电动机型怠速控制阀的检测 2)旋转电磁阀型怠速控制阀的检测图2-14 步进电动机型怠速控制阀工作原理图(丰田)图2-15 步进电动机型怠速控制阀电路图1蓄电池；2EF主继电器；3ISCV阀；4发动机

8、ECU图2-15 步进电动机型怠速控制阀电路图1蓄电池；2EF主继电器；3ISCV阀；4发动机ECU图2-16 2JZ-GE型发动机步进电动机式怠速控制阀测量图(a) 电阻测量；(b) 关闭情况检查；(c) 开启情况检查(1)电阻测量用欧姆表测量ISCV阀上各端子间的电阻值(图2-16(a)。其BlS1、B1S3、B2S2、B2S4端子间的标准电阻值，均应为1030 。(2)开闭情况检查在把B1、B2端子与蓄电池正极连接的情况下，如果把S1、S2、S3、S4端子按顺序与蓄电池负极连接(搭铁)，ISCV阀应逐渐关闭(图2-16(b)；如果把S4、S3、S2、S1端子按顺序与蓄电池负极连接(搭铁)

9、，ISCV阀应逐渐开启(图2-16(c)。(3)电源电压测量2)旋转电磁阀型怠速控制阀的检测图2-17所示为丰田公司的旋转电磁阀型怠速控制阀电路，在整个怠速范围内，ECU通过不同的占空比(0100%)对怠速转速进行控制 图2-17 旋转电磁阀型怠速控制执行机构控制电路图1)拆开怠速控制阀线束插接器，将点火开关转至“ON”位置但不起动发动机，在线束侧测量+B电源端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压(914V)，否则说明该怠速控制阀电源电路有故障。(2)发动机达到正常工作温度、变速器处于空挡位置时，使发动机维持怠速运转，用专用短接线短接故障诊断座上的TE1端子与E1端子，发动机转速应保持在10001200r/min，5s后转速下降约200r/min。若不符合上述要求，应进一步检查怠速控制阀电路、ECU和怠速控制阀。(3)拆开怠速控制阀上的三端子线束插接器，在控制阀侧分别测量中间端子(+B端子)与两侧端子(1SCl端子和ISC2端子)之间的电阻值(图2-18)，