1、學習任務六、怠速控制系統檢測與診斷【學習目標】學生在教師的指導下，以獨立或小組合作的形式，達到以下目標：1能敘述汽車怠速控制系統的作用、基本工作原理。2能利用自診斷系統或解碼儀輔助進行故障診斷。3. 能根據現象，分析排除怠速控制系統故障4. 能在規定時間內完成故障碼的讀取及清除，并對操作過程進行記錄。5. 能以小組合作的方式，進行安全、規范的操作，全面貫徹7S現場管理6. 能對相關資料、互聯網資源進行檢索，完成工單、工作頁的填寫?！救蝿彰枋觥繒r維修站接修了一輛五菱宏光車，車 主反映：怠速發抖、游車，起步加速無力，放炮。中速時故障不太明顯。如何著手處理?【任務分析】電控發動機怠速不穩是日常維修中

2、最常見的故障，有的新車行駛不到1萬公里即有不穩現象的發生，冬季怠速不穩的現象更加嚴重。正常的怠速是在控制單元的期望值的正負 10%內運轉，這種情況是正常的。但是，有些用戶對自己的車不知道，找到工廠，有些業務 員技術差一些，對正常的車是無法修的，有些廠雖然修理比較全面，有時也會進入這個誤區， 結果修一兩天也修不好，這樣給新用戶增加心理負擔，隨后提出換車，這樣對主機廠來說達 不到換車的程度，這樣給修理廠的工作帶來被動?！鞠嚓P知識】、汽車怠速控制系統的作用、基本工作原理1. 怠速控制系統的作用怠速控制系統的作用就是改變怠速時的進氣量，同時配合噴油量及點火提前角的控制，改變怠速工況燃料消耗所發出的功率

3、，以穩定或改變怠速轉速。怠速工況是車用汽油機最常用的工況之一，發動機怠速工況運轉性能的優劣也是評價發動機性能的重要指標。汽油機的怠速性能主要體現在三個方面：怠速穩定性 、怠速排放和怠 速油耗。（1）啟動控制： 發動機啟動時，怠速控制 系統控制怠速執行器使旁通進氣量最大，以 利于啟動；啟動之后，再根據冷卻水溫度來確定旁通進氣量的大小。（2） 暖機控制： 暖機階段，怠速控制系統根據冷卻水溫度的變化不斷調整旁通 進氣 量的大小，使發動機在溫度狀態變化的情況下保持穩定的轉速。（3） 怠速反饋控制：當暖機過程結束，或者ECU僉測到節氣門全關信號，且車速低于 2km/h，則怠速控制系統開始進行怠速反饋控制

4、。（4） 電器負載增多時的怠速控制：當同時使用的電器增多時，怠速控制系統也要相應 增加旁通進氣量，提高發動機的怠速轉速。2怠速控制系統的基本工作原理怠速控制閥的控制方式有：改變旁通進氣量的方式和直接操縱節氣門的方式即節氣門直動式，如圖6-1所示。按照執行器驅動方式的不同，旁通進氣量調節方式的 怠速執行器又分 為步進電機型、旋轉電磁閥型、占空比控制型真空開關閥和開關控制型真空 開關閥。呀通空氣式圖6-1旁通空氣式與 節氣門直動式怠速控制方式（1）石蠟式怠速空氣閥石蠟式怠速空氣閥安裝在節氣門體上（圖 6-2 ）。由發動機冷卻液直接加熱而起作用。冷卻液經管道進入空氣閥內，流經蠟盒四周。當發動機溫度較

5、底時，蠟盒內蠟質收縮，閥芯在彈簧作用下，打開旁通氣道，使空氣進入進氣歧管。隨著發動機啟動后冷 卻液溫度的升高, 蠟盒內的蠟質受熱膨脹，推動閥芯，逐漸地關閉旁通氣道，使發動機怠速逐 漸恢復正常。冷 卻液溫度達80C90C時，旁通氣道將完全關閉。圖6-2石蠟怠速控制器結構示意圖1-氣門2-管3-水套4-蠟體 5-制閥6-衡彈簧7-氣管(2) 雙金屬片式怠速空氣調整閥雙金屬片式怠速空氣調整閥是發動機低溫啟動時及啟動后暖車過程中，使空氣調整閥打開增加空氣量的一種快怠速機構。它由繞有電加熱線圈的雙金屬片和旁通空氣道的控制閥門等組成，如圖6-3所示圖6-3雙金屬片怠速控制器結構示意圖1-節氣門2-加熱線圈

6、3-雙金屬片4-控制閥5-進氣管發動機溫度低時，遮門打開，此時因節氣門關閉，從空氣調整閥流入額外的空氣使吸入火開關流入怠速，此時空氣的流 復正常怠速運轉。 一般周圍溫度在-汽缸的空氣量增多，怠速變高成為快怠速的狀態。發動機啟動后，電流由點 空氣調整閥的電熱線，使雙金屬片受熱變形在彈簧的作用下慢慢將遮門關閉 入量減少，發動機轉速下降。暖車后，遮門完全關閉空氣旁通道，發動機恢 遮門的初期開度取決于周圍溫度，之后隨雙金屬片被電熱線加熱彎曲變小。20C以下時，遮門使旁通空氣閥全開，而在60C以上時，使旁通空氣閥完全關閉(3) 電磁式怠速控制裝置電磁式怠速控制裝置是利用電磁線圈產生的電磁吸力，使閥軸在軸

7、向作線位移，從而控制閥門的開度的。當彈簧力與電磁吸力達到平衡時，閥門開度處于穩定狀態。電磁吸力的大小取決于微機控制裝置送至電磁式怠速控制裝置電磁線圈的驅動電流的大小 。當驅動電流大 時，電磁吸力大，閥門開度則大，反之閥門開度則小。波紋管的作用是為了 消除閥門上下壓 差對閥門開啟位置的影響。這種怠速控制裝置的優點是響應速度非?？臁＃?）步進電動機型怠速控制系統結構與工作原理步進電機是ISC系統控制的執行器，對怠速控制的全過程有著重要影響，由ECU直接對其精確控制。下面將對步進電機的構造、工作原理做出說明。步進電機的結構簡圖如圖3所示。插片將電源及控制信號分別引人到 A和B兩個定子內,每個定子又包

8、含兩個匝數相同但繞線方向相反的線圈；步進電機的轉子為永久磁鐵，轉子的兩端通過球軸承支撐在殼體上，轉子為中空結構，其內部有螺紋與ISC的工作部件螺紋頂桿銷，螺紋頂桿的伸擋塊及全縮擋差、提高控制精相連；螺紋頂桿的中間部分加工成螺紋與轉子相連，頂桿的前端裝有錐形針 后部為外花鍵，它與殼體的內花鍵槽相配合，起滑動導向及周向定位用；全 塊限定了螺紋頂桿的最大行程；螺紋頂桿后端的彈簧能起到消除螺紋返程誤 度的作用。圖6-4為步進電機工作的原理圖。如圖6-4所示，每個定子中只有1個線圈可以通電,兩個定子4組線圈共有4種組合方式，每種方式都對應一種定子空間磁場的位置；磁鐵轉子則在定子空間磁場作用下保持在相應的

9、平衡位置。轉子的轉動方向由定子空間磁場變化時磁力線的變化方向決定；轉動角度則取決于空間磁場變化前后的位置。因此,通過控制定子線圈電流通斷的順序及次數，就可達到控制轉子轉動方向和轉動角度的目的,進而可以控制螺紋頂桿運動方向和運動行程1-控制閥2-前軸爪3-后軸承4-密封圈5-絲杠機構 7-定子6-線束連接器8-轉子1、2-線圈 3-爪極4. 6-定子5-轉子圖6-4步進電機怠速控制器 結構示意圖步進電機初始位置的確定：控制步進電機將螺紋頂桿伸出，完全關閉通道川；再控制轉子向回轉動1格。轉子此時的位置被定義為步進電機的第0格位置。步進電機的相關參數：電機驅動速度 125格/S;范圍0204;每格轉

10、子轉過15,螺紋 頂桿伸出或收回0.04mm當系統電壓低于IOV時，步進電機不能驅動。(5) 節氣門直動式怠速控制器沒有怠速空氣旁通氣 道，直接控制節氣門全關時的最小開度，稱為節氣門直動式。如圖 6-5所示。圖6-5節氣門直動式怠速控制從圖中可以看出，該怠速執行器主要由直流電動機、減速齒輪、絲桿等部件組成。執行定了節氣門的最輪減速時，增大的運動，使節氣器的輸出是傳動軸的前后運動，它與節氣門操縱臂的全閉限位器相接觸，決小開度。當微機控制直流電動機通電時，電動機產生旋轉力矩，通過減速齒了旋轉力矩，然后又通過絲桿變轉動為傳動軸的前后直線運動。通過傳動軸門最小開度隨之變化，達到調節節氣門處的空氣通道面

11、積，進而實現怠速的控制二、汽油發動機怠速控制系統的檢修1、根據發動機怠速運轉狀況判斷怠速控制系統的工作狀況(1) 在冷車狀態下起動發動機，暖機過程開始時，發動機的怠速轉速應能達到規定的 快怠速轉速(通常為1500r/min );在發動機達到正常工作溫度后，怠速轉速應能恢復正常(通常為750r/min );發動機達正常工作溫度后，在打開 空調時，發動機怠速轉速應上升到900r/min左右。如果發動機怠速轉速不能按上述規律變化，說明怠速控制系統有故障。(2) 在發動機怠速運轉過程中，若對怠速調整螺釘作微量轉動，發動機怠速應不會發 生變化(轉動后應使之復位)。若在微量轉動時怠速發生變化，說明怠速控制

12、系統不工作。2、怠速控制系統的檢修以五菱宏光車或B12電控發動機實訓臺架用步進電動機型怠速控制系統為例(1) 拆下控制閥線束連接器，點火開關置“ ON，不起動發動機，分別檢測B1和B2與 搭鐵間的電壓，為蓄電池電壓。(2) 發動發動機后在熄火。23s內在怠速控制閥附近應能聽 到內部發出的“嗡嗡” 響聲。(3) 拆下控制閥線束連接器，測量 B1與S1和S3、B2與S2和S4之間的電阻，應為10 30 Qo(4) 拆下怠速電磁閥，將蓄電池正極接至 B1和B2端子，負極按順序依次接通 S1 S2-S3 S4端子時，隨步進電動機的旋轉，控制閥應向外伸出，如圖 6-7所示；若負極按 反方向接通S4 S3

13、 S2 S1端子，則控制閥應向內縮回。a)b)a)接蓄電池正極b)接蓄電池負極圖6-7步進電動機型怠速控制系 統的檢修三、汽車怠速控制系統檢測與診斷計劃的展示與討論 要求：1. 利用現有的小組資源進行相關知識的收集。2. 按小組進行討論。3. 小組各派一名代表，進行本組計劃的展示。4. 各小組對展示計劃進行討論，確定合理性。三、汽車怠速控制系統檢測與診斷計劃的決策根據討論結果，進行分析比較，確定怠速控制系統故障現象并制訂診斷計劃1. 發動機怠速不穩、易熄火。2. 冷車怠速不穩、易熄火3. 熱車怠速不穩、易熄火【任務實施】任務實施所需的設備有KT60Q故障診斷儀、數字萬用表、五菱宏光車或B12電

14、控發動機實 訓臺架、車內三件套以及常用工具、配件等。一、實訓安全警告(1)實訓場地應有良好的通風，實訓設備排氣管應接到室外。(1)嚴禁在檢測過程中抽煙、有明火。二、汽車怠速控制系統檢測與診斷過程首先，利用KT600故障診斷儀對五菱宏光或B12電控發動機實訓臺架進行讀 取故障碼 作為診斷的參考，具體操作詳見學習任務七自診斷系統檢測與診斷。1. 發動機怠速不穩、易熄火(1) B12發動機怠速電機的電阻值(冷態時)約為：4858Q(1)故障現象：發動機啟動正常，但無論冷車或熱車，怠速均不穩定，怠速轉速過低，易熄火。故障原因： 空氣濾清堵塞、進氣系統漏氣、排氣系統堵塞； 噴油器霧化不良、漏油或堵塞；

15、怠速調整不當或控制閥、旁通空氣道堵塞； 燃油壓力太低；進氣壓力傳感器故障；火花塞工作不良；氣缸壓力太低。(4)診斷流程檢查怠速控制系統不正常處理積碳部位仍不正常檢查怠速步進電機不正常正常檢杳檢杳步進ECU勺電機控制線路信號或更換之正常2. 冷車怠速不穩、易熄火故障現象：發動機冷車運轉時怠速不穩定，怠速轉速過低，易熄火；熱車后怠速恢復正常故障原因： 怠速調整過低， 水溫傳感器故障。 點火能量偏低 氣門間隙(3) 診斷流程檢查怠速控制系統仍不正常不正常正常檢查怠速步進電機不正常正常檢查 步進 電機 線路 或更檢查ECU勺控制信號處理水溫傳感器線路或更換之檢查點火系統不正常正常檢查調整氣門間隙換之3

16、熱車怠速不穩、易熄火(1)故障現象：發動機冷車運轉時怠速正常，熱車后怠速不穩，怠速轉速過低或熄火故障原因：怠速控制閥故障怠速控閥調整不當 噴油器工作不良(3)診斷流程水溫傳感器故障;火花塞工作不良; 油路氣阻檢查怠速控制系統正常不正常處理積碳部位仍不正常正常檢查水溫傳感器不正常檢查怠速步進電機不正常正常檢查點火系統不正常正常檢查 步進 電機 線路 或更換之檢查ECU勺控制信號處理 點火 系統檢查 燃油 品質正常不正常更換燃油檢查發動機機械部分處理水溫傳感器線路或更換之四、小組組長分工養成合作完成工作任務的習慣，請你將工作分工與完成時間記錄在表中組員工作分工表姓名任務分工完成時間備注【質量評估】

17、1.讀取到的故障碼利用KT60C故障診斷儀對五菱宏光或B12電控發動機實訓臺架進行讀取故障碼和清除故障 碼的實訓操作，將讀取到的故障碼，記錄在下表 6-1中。表6-1 汽車故障碼記錄表序號故障碼故障碼含義故障碼類別1232. 確定故障原因根據故障診斷流程，確定故障原因，記錄在下表6-2中表6-2故障分析記錄表故障現象故障原因分析過程備注【拓展知識】一、怠速系統其他故障分析1熱車怠速過高（1）故障現象：發動機冷車時能以正常的快怠速運轉，但熱車后仍保持快怠速，導致怠速轉速過高故障原因：1）節氣門卡滯、關閉不嚴；2）水溫傳感器故障；3）怠速控制閥故障4）怠速調整不當（初始化）；5）空調開關、動力轉向

18、器壓力開關故障；6）曲軸箱強制通風閥故障；7）真空漏氣檢查怠速控制系統不正常正常檢查怠速步進電機不正常檢杳檢杳步進ECU勺電機控制線路信號或更或更換之換ECU正常處理 漏氣 部位正常節氣門有無卡滯不正常檢查有無真空漏氣處理節氣門不正常正常檢查水溫 一 傳感 一器正常處理線路或更換檢 空 開 信查調關i=r.號、其他怠速控制裝置 1.旋轉滑閥式怠速控制裝置(a)(b)圖6-8旋轉滑閥式怠速控制器a）結構示意圖b）控制電路1-旋轉滑閥2-旁通空氣道3-電樞 4-永久磁鐵 5-外殼 6-電插頭 7-電刷 8-滑片圖6-8a為旋轉滑閥式怠速控制裝置剖 視圖，由永久磁鐵、電樞、旋轉滑閥、螺旋回位 彈簧和

19、電刷及引線等組成。旋轉滑閥固裝在電樞軸上，與電樞軸一起轉動，用以控制流過旁通道的空氣量。永久磁鐵固裝在外殼上，其間形成磁場。電樞位于永久磁鐵的磁場中，電樞鐵芯上纏有兩組繞向相反的電磁線圈L1和L2，當線圈L1通電時，電樞帶動旋轉滑閥順時針偏轉，空氣旁通道截面關??；線圈 L2通電時，電樞帶動旋轉滑閥逆時針偏轉，空氣旁通道截面開大。L1和L2的兩端與電刷滑環相連，經電刷引出與微機 ECU相連接（圖6-8b）。 電樞軸上的電刷滑環類似電機換向器結構，它由三段滑片圍合而成，其上各有一電刷與之接觸。電樞繞組上L1和L2的兩端分別焊接在相應的滑片上。當點火開關旋至“ ON時，怠速控制裝置接線插頭“ 2”上

20、即有蓄電磁電壓，電樞繞組 L1 和L2是否通電，則有微機中控制 L1和L2搭鐵的三極管 V和V1的通斷狀態決定。由于 占空 比控制信號和三極管V1的基極之間接有反相器，故三極管V1和V2集電極輸出相位相反。因 此，旋轉滑閥式怠速控制裝置上的兩個電樞繞組總是交替地通過電流，又因兩組線圈 繞向相反，致使電樞上交替產生方向想但的電磁力矩。由于電磁力矩交變的頻率較高（約 250HZ，且電樞轉動具有一定的慣性，所以旋轉滑閥將根據控制信號的占空比擺到一定的角度穩定。當占空比為50%寸，L1和L2線圈的平均通電時間相等，二者產生的電磁力矩抵消，電樞軸停止偏轉。當占空比小于50%寸，線圈L1的平均通電時間長，