汽车动力系统

一、怠速控制系统的功能与组成二、节气门直动式怠速控制器三、步进电动机型怠速控制阀四、旋转电磁阀型怠速控制阀五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀六、开关型怠速控制阀教学情境6福特福克斯汽车发动机维护与检修一、怠速控制系统的功能与组成

1.怠速控制系统的功能：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。

2.怠速控制系统的组成：如图，主要由传感器、ECU、和执行元件三部分组成。1、冷却液温度信号2、A/C开关信号3、空挡位置开关信号4、转速信号5、节气门位置信号6、车速信号7、执行元件下一页1、节气门2、进气管3、节气门操纵臂4、执行元件5、怠速空气道A）节气门直动式b）旁通空气式

3.怠速控制的方法怠速控制也就是对怠速工况下的进气量进行控制。控制基本类型有节气门直动式和旁通空气式。如右图

结构如图，主要由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等组成。二、节气门直动式怠速控制器

ａ）外形图ｂ）结构图1、节气门操纵臂2、怠速控制器3、节气门体4、喷油器5、燃油压力调节器6、节气门7、防转六角孔8、弹簧9、直流电动机10、11、13、齿轮12、传动轴14、丝杠下一页

当直流电动机通电转动时，经减速齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠速运转时，ECU根据各传感器的信号，控制直流电动机的正反转和转动量，以改变节气门最小开度限制器的位置，从而控制节气门的最小开度，实现对怠速进气量进行控制的目的。原理：1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的检修3.控制阀的控制内容三、步进电动机型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结构：步进电动机型怠速控制阀的结构结构如图ａ所示，步进电机主要由转子和定子组成，丝杠机构将步进电机的旋转运动转变为直线运动，使阀心作轴向移动,改变阀心与阀座之间的间隙。安装在节气门上。步进电动机的结构如图ｂ所示，主要由用永久磁铁制成有16个（8对）磁极的转子和两个定子铁心组成。ａ）1、控制阀2、前轴爪3、后轴承4、密封圈5、丝杠机构7、定子6、线束连接器8、转子ｂ）1、2—线圈3—爪极4．6—定子5—转子工作原理步进电动机的工作原理工作原理如图，当ECU控制使步进电机的线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时，定子磁场瞬时针转动，由于与转子磁场间的相互作用，使转子随定子磁场同步转动。同理，步进电动机的线圈按相反的顺序通电时，转子则随定子磁场同步反转。定子有32个爪级，步进电动机每转一步为1/32圈，工作范围为0～125个步进级。a）输入脉冲b）工作过程下一页步进电动机型怠速控制阀电路（日本丰田皇冠3.0轿车）如图所示。主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控制阀的B1和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步进电动机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线圈的分别通过端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、ISC2、ISC3和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的工作。

（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发动机，分别检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压；（2）发动发动机后在熄火。2～3s内在怠速控制阀附近应能听到内部发出的“嗡嗡”响声；（3）拆下控制阀线束连接器，测量B1与S1和S3、B2与S2和S4之间的电阻，应为10～30Ω。（4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子时，随步进电动机的旋转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4—S3—S2—S1端子，则控制阀应向内缩回。2.控制阀的检修下一页a）接蓄电池正极b）接蓄电池负极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3.控制阀的控制内容1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容3.控制阀的检修四、旋转电磁阀型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结构如左图，ECU控制两个线圈的通电或断开，改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，可改变控制阀的位置，从而调节怠速空气口的开度，以实现怠速控制。结构图位置涂原理图1、控制阀2、双金属片3、冷却液腔4、阀体5、7、线圈6、永久磁铁8、阀轴9、怠速空气口10、固定销11、挡块12、阀轴限位杆ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空比）来实现的。工作原理：

包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。2.控制内容

（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，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；（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，用专用短接线接故障诊断座上的TE1与E1端子，发动机转速应保持在1000～1200r/min，5s后转速下降约为200r/min。（3）拆下怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制阀侧分别测量中间端子（＋B）与两侧端子（ISC1和ISC2）的电阻应为18.8Ω～22.8Ω。3.控制阀的检修1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容3.控制阀的检修五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结构如图，主要由控制阀、阀杆、线圈和弹簧等组成。工作原理：控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大小，与旋转阀型怠速控制阀相同，ECU是通过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制电场强度，以调节控制阀的开度，从而实现怠速空气量的控制。1、5弹簧2、线圈3、阀杆

4、控制阀

包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速预测控制和学习控制。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。2.控制阀的控制内容

快怠速控制阀1—冷却水腔2—石蜡感温器3—控制阀4、5—弹簧拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，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；拆下怠速控制饭上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为10～15Ω。3.控制阀的检修1.控制阀的结构与工作原理2.控制阀的控制内容3.控制阀的检测六、开关型怠速控制阀1.控制阀的结构与工作原理结构主要由线圈和控制阀组成。如左图所示。工作原理与占空比电磁阀相同，不同的是开关型怠速控制阀工作时，ECU只对阀内线圈通电和断电两种状态控制。开关型怠速控制阀1一线圈2一控制阀

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。2.控制阀的控制内容福特福克斯发动机电子控制（如图）项目零件号码说明1-进气歧管调整

(IMT)阀2-动力传输控制模块

(PCM)3-发动机冷却液温度

(ECT)传感器4-节气门位置

(TP)传感器5-怠速空气控制

(IAC)阀6-发动机机油压力

(EOP)传感器7-进气歧管流道控制

(IMRC)作动器8-爆震传感器

(KS)9-凸轮轴位置

(CMP)传感器冷却液输出连接头TP传感器冷却液输入连接头电子节气门活瓣电子马达福特福克斯电子节气门体（如图）福特福克斯电子节气门体（如图）福特福克斯节气门闭合角调节螺钉注意：节气门活瓣阀的顶部止挡部位绝对不可以调整。APP传感器传送包含驾驶人加速需求的信号到

PCM。此信息直接由油门踏板的移动来做判断。PCM处理此信息并且依据电子节流阀，点火系统以及喷油需求的信号来传送输出信号。电动马达使用一组齿轮来带动节气门活瓣阀轴。节气门活瓣阀的位置在封闭回路时设定并执行监控。

TP传感器提供

PCM现在的节气门活瓣阀的位置信息。万一电子节气门活瓣阀故障时，就会执行取代的功能。此项取代功能让节气门活瓣阀定量的开启。因此，在节流阀外壳上有一颗节气门活瓣阀调整螺丝。回拉弹簧会关闭节气门活瓣阀直到齿状轮的止挡位置与止挡螺丝揪接触为止。以此方式形成定量的节气门活瓣阀间隙以供紧急运作模式时使用。当节气门活瓣阀的位置保持在固定位置时，点火角度以及喷油量会依据

APP传感器的位置而变化以限制发动机的运作。如此限制车辆的最高速度。节气门活瓣阀的止挡螺丝有一组弹簧负载插销可以让节气门活瓣阀在超过紧急运转位置时关闭。(例如怠速控制或发动机超转)。IAC阀IAC阀是连接到节气阀体的底部。对准

IAC靠近节气阀体节气门板，使

IAC的进入管路与输出管路保持最短的长度。如此节流阀开启与关闭较为顺畅能够更精确的控制发动机的怠速。IAC阀垫片IAC阀电气接头IAC阀IAC阀固定螺栓IMRC作动器IMRC作动器控制位于进气歧管上的一组节气门板。其依据发动机的需要来控制通过进气歧管气的排通量。IMRC作动器是由来子PCM的脉冲宽度调节讯号所控制。由

IMRC作动器的输出信号会透过IMRC作动器内的传动齿轮传送到节气门板直接作动节气门板轴。当发动机怠速时，I