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1、汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 怠速控制系统怠速控制系统 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 第一节第一节 怠速控制系统怠速控制系统 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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。
2、 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 ）外形图 ）结构图 1、节气门操纵臂 2、怠速控制
3、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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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： 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 1.控制阀的
4、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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 1.控制阀的结构与工作原理 w 结 构：步进电动机型怠 速控制阀的结构结构如图 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。 w 步进电动机的结构如图 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 。 ） 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 ） 1、2线圈3爪极 4
5、6定子5转子 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 工 作 原 理 w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0125个步进级。 a）输入脉冲 b）工作过程 下一页 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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
6、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 。 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 （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。23s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
7、 与S2和S4之间的电阻，应为1030。 （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S1S2S3S4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S4S3S2S1端子，则控制阀应向内缩回。 2.控制阀的检修 下一页 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 a）接蓄电池正极 b）接蓄电池负极 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 1.控制阀的结构与
8、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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时
9、 ，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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 （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10001200r/min，5s后转速下降约为200 r/min。 （3）拆下怠速
10、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18.8 22.8。 3.控制阀的检修 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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
11、速 空气量的控制。 1、5 弹簧 2、线圈 3、阀杆 4、控制阀 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 1015。 3.控制阀的检修 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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 汽车电控发动机汽车电控发动机 检修检修杨光杨光 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
