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1、1电控发动机怠速不稳故障原因与排除方法 2摘要：车应用的普及是现代文明社会的一个重要标志。目前，汽车已经进入许多中国人家3庭，拥有汽车再也不是一件难以实现的事。近年来，我国汽车驾驶者的队伍，每年以百万人4的数量增加。成品油售价不断攀升，如何减低油耗成了人们最关心的问题。5保持汽车良好的技术状态，直接关系到行车的安全，经济和环保。发动机怠速运转时间6约占汽车使用时间的 30%，怠速运转的高低影响油耗、排放、运转的稳定性等。在保证发7动机排放要求且运转稳定的前提下，应尽量使发动机怠速转速保持最低，以降低油耗。怠速8不稳是日常用车中最常见的问题之一，如何判断和维护成了一个用车一族必须知道的内容。91
2、0关键词：维护 怠速 排除诊断1112131415161718192021222324252627282930南京交通技师学院毕业论文（设计）第 1 页 共 17 页31发动机怠速控制系统321.11.1 概述概述33怠速控制就是 ECU 根据传感器检测的发动机状态参数确定目标转速，计算出目标 34转速与实际转速的差值，确定控制量，驱动怠速控制装置，改变进气量，使实际 35转速接近目标转速。36 37说明模块系统、特点（CAN、可擦写） 、功能、控制系统组成 38发动机控制模块(ECU) 和许多与排放相关的部件及系统相互联系，并且监测与排放相关的部 39件和系统是否损坏。OBD II 诊断监测
3、系统性能，并在系统性能下降时设置故障诊断码(DTC)。 40故障指示灯(MIL) 的工作和故障诊断码的存储取决于故障诊断码的类型。如果故障诊断码与 41排放相关，则故障诊断码被分成 A 类或 B 类。C 类是与排放无关的故障诊断码。 42发动机控制模块位于发动机舱内。发动机控制模块是发动机控制系统的控制中心。发动机控 43制模块控制以下部件： 44 燃油喷射系统 45 点火系统 46 排放控制系统 47 车载诊断系统 48 空调和风扇系统 49 节气门体电机系统 50发动机控制模块持续监测各个传感器的信息和其他输入，并控制影响车辆性能和排放的系统。 51发动机控制模块也对系统的各个部分执行诊断
4、测试。发动机控制模块可以识别运行故障并通 52过故障指示灯警告驾驶员。当发动机控制模块检测到故障时，发动机控制模块存储故障诊断 53码。通过特定故障诊断码的设置，可以识别故障部位。这有助于技术人员进行维修。 54发动机控制模块的功能 55发动机控制模块(ECU) 可以向各种传感器或开关提供 5 伏或 12 伏电压。这通过调节发动机 56控制模块电源的电阻来实现。在某些情况下，由于电阻太小，车间中使用的普通电压表不能 57指示精确的读数。因此，需要使用输入阻抗至少 10 兆欧的数字式电压表，才能确保电压读南京交通技师学院毕业论文（设计）第 2 页 共 17 页58数的精度。发动机控制模块通过控制
5、搭铁来控制输出电路，或者通过晶体管或被称为输出驱 59动器模块的设备来控制电源电路。 60电可擦可编程只读存储器 61电可擦可编程只读存储器(EEPROM) 是固结在发动机控制模块(ECU) 上的一种永久性存储器。 62电可擦可编程只读存储器包含发动机控制模块用以控制动力系统运行的程序和校准信息。为 63了对发动机控制模块重新编程，需要专用设备和车辆的正确程序和校准信息。 64发动机控制模块默认操作 65发动机控制系统出现故障时，发动机控制模块(ECU)用默认操作对系统进行控制。默认操作 66是存储在发动机控制模块内的计算值和/或标定默认值。当故障产生时，依靠默认操作可以 67保持发动机某一水
6、平性能。发动机控制模块默认操作防止发动机性能的完全丧失。681.1.1 怠速控制应用概况69 常见的辅助空气阀有：双金属型、石蜡型。 70在低温下，辅助空气阀打开，一部分空气经辅助空气通道进入气缸，使发动 71机在低温怠速工况下有较大的供气量，发动机可在较高的怠速下稳定运转，实现 72快速暖机的过程。随着发动机温度的上升，辅助空气阀慢慢关闭，使发动机在正 73常的怠速下运转。这种温控辅助空气阀其控制功能有限，不能满足现代汽车发动 74机使用全过程的怠速控制要求。随后出现的由微机控制怠速控制阀的怠速控制系 75统具有多项控制功能，可使发动机的怠速控制能适应电控发动机性能进一步提高 76的要求。现
7、代汽车电子怠速控制系统一般都覆盖了温控辅助空气阀的功能，因此 77温控式的辅助空气阀在现代电控发动机上已很少使用。 781.1.2 怠速控制系统的作用 79用高怠速实现发动机启动后的快速暖机过程，自动维持发动机怠速在目标转速下 80稳定运转。 811.1.3 怠速稳定控制 82 发动机怠速稳定控制实际上是一种转速反馈控制。在微机存储器中，存储有 83发动机在不同状态下的最佳稳定怠速参数（目标转速） 。 84当发动机处于怠速工况时，怠速控制系统不断地检测发动机的转速，并与当 85前发动机状态下的目标转速进行比较，当发动机怠速出现波动。偏离了设定的目 86标转速时，ECU 输出控制脉冲使怠速控制执
8、行器动作，将发动机的怠速调节在设 87定的目标转速范围之内。 881.2 怠速不稳 89发动机怠速不稳是汽车使用中常见的故障之一。尽管现在大多数的轿车都有故障 90自诊断系统，但也会出现汽车有故障面自诊断系统却显示正常代码或显示与故障 91无关的代码的情况。这通常是由不受电控单元(ECU)直接控制的执行装置发生故 92障或传统机械故障成。 931.2.1 怠速不稳故障成因 94(1)、怠速开关不闭合 95 故障分析：怠速触点断开，ECU 便判定发动机处于部分负荷状态。此时 ECU 96根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工 97作，进气量较少，造成混合气过浓，转
9、速上升。当 ECU 收到氧传感器反馈的“混 98合气过浓”信号时，减少喷油量，增加怠速控制阀的开度，又造成混合气过稀。 99使转速下降。当 ECU 收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时，又增加喷油量， 100减小怠速控制阀的开度，又造成混合气过浓，使转速上升。如此反复使发动机怠 101速不稳，在怠速工况时开空调，打方向盘，开前照灯会增加发动机的负荷。为了 102防止发动机因负荷增大而熄火ECU 会增人喷油量来维持发动机的平稳运转。怠南京交通技师学院毕业论文（设计）第 3 页 共 17 页103速触点断开，ECU 认为发动机不是处于怠速工况，就小会增大喷油量，因而转速 104没有提升。 105
10、(2)、怠速控制阀(ISC)故障106 故障分析：电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。ECU107根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号，红过运算对怠速控制阀进行 108调节。当怠速转速低于设定转速值时，电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直 109接或直接加大节气门的开度，使进气量增加，以提高发动机怠速。当怠速转速高 110于设定转速值时，电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道，使进气最减小，降低 111发动机转速。由于油污、积炭造成怠速控制阀动作滞涩或卡死，节气门关闭不到 112位等原因，使 ECU 无法对发动机进行正确地怠速调节，造成怠速转速不稳。 113(3)、进气管路漏
11、气114 115116 南京交通技师学院毕业论文（设计）第 4 页 共 17 页117当发动机转速低于 4600r/min 时(举例)，可变进气歧管活动阀门关闭，空气 118通过较长的轨迹进入气缸，管内进气流具有较大的惯性起到惯性增压的作用,可 119获得较大的扭矩；当发动机转速超过 4600r/min 时，ECU 根据负荷、温度等信号 120给电磁阀接地，使电磁阀打开，此时进气管内的低压空气进入到真空膜盒的右恻， 121而真空膜盒的左侧与大气相通，因此形成压力差 p(p= P 0- P u)，使膜片向 122右移动，保证足够从而通过连杆带动活门转动，此时空气通过较短的轨迹流入气 123缸内可
12、降低延程阻力，使发动机高速时获得较大的功率。 124(2)进气歧管：进气歧管采用进气道长度可变技术，控制模块可以根据转速的不 125同选择使用不同长度的进气道，低转速时短进气道关闭，发动机使用长进气道进 126气；高转速时则相反，关闭长进气道，使用短进气道进气。这是因为较短的进气 127道进气阻力小，高速时候的响应更快；而较长的进气道则有利于进气歧管中油与 128气的混合。 129(3)故障分析：由发动机的怠速稳定控制原理可知，在正常情况下，怠速控制阀 130的开度与进气量严格遵循某种函数关系，即怠速控制阀开度增大，进气量相应增 131加。进气管路漏气，进气量与怠速控制阀的开度将不严格遵循原函
13、数关系，即进 132飞量随怠速控制阀的变化有突变现象，空气流量计此无法测出真实的进气量，造 133成 ECU 对进气量控制不准确，导致发动机怠速不稳。 134(4)、 135配气相位错误136 137 南京交通技师学院毕业论文（设计）第 5 页 共 17 页138 139（5）说明：系统优点、组成、功能、分析电路 140节气门执行器控制(TAC) 系统改善了节气门的响应，增强了节气门的可靠性并且 141可以不用机械式拉线。节气门执行器控制系统执行以下功能： 142(5) 加速踏板位置(APP) 感测 143(6) 满足驾驶员和发动机要求的节气门定位 144(7) 节气门位置(TP) 感测 14
14、5(8) 内部诊断 146(9) 巡航控制功能 147(10) 管理节气门执行器控制电能消耗 148(11)节气门执行器控制系统包括以下部件： 149(12) 加速踏板位置传感器 150(13) 节气门体总成 151(14) 发动机控制模块(ECM) 152(15)(15)故障分析：对于使用质量流量型空气流量传感器的车型，此种传感器采用了 153恒温差控制电路来实现对空气流量的检测。其控制电路是由发热元件、温度补偿 154电阻、精密电阻和取样电阻组成的电桥电路。 155 当空气气流流经发热元件使其受到冷却时，发热元件温度降低，阻值减小， 156电桥电压失去平衡，控制电路将增大供给发热元件的电流
15、，使其与温度补偿电阻 157的温度差保持一定。电流增量的大小，取决于发热元件受到冷却的程度，即流过 158传感器的空气量。当电桥电流增大时，取样电阻上的电压就会升高，从而将空气 159流量的变化转化为输出给 ECU 的电压信号，ECU 根据此信号设定基本喷油量。配 160气相位的错误会使使气门不按规定时刻开闭，致使进入气缸内的空气量减少，同 161时由于窜气也使进气歧管内的温度有所升高，从而使发热元件受到冷却的程度降 162低，因而输出给 ECU 的电压信号就低，喷油量就会减少，容易造成发动机在怠速 163时运转不稳，出现抖动。 164 对于使用压力型空气流量传感器的车型，压力传感器是将进气管的压力信号 165转化为电压信号输出给 ECU，ECU 发出指令使喷油嘴喷油。因此，Px 是决定喷南京交通技师学院毕业论文（设计）第 6 页 共 17 页166油量的依据。配气相位错误会使Px 超出标准且出现波动，引起喷油量波动，使 167发动机怠速不稳。 168(5)、喷油器滴漏或堵塞169 170171 172(16)作用作用：喷油器总成是一个由控制模块控制的电磁阀装置，它控制喷入进气歧南京交通技师学院毕业论文（设计）第 7 页 共 17 页173管内燃油量，从而控制混合气
