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1、1第五章第五章辅助控制系助控制系统 怠速控制系怠速控制系统 ；进气控制系气控制系统；排放控制系排放控制系统冷却冷却风扇控制系扇控制系统失效保失效保护系系统应急急备用系用系统2项目一目一怠速怠速控制系控制系统 功能与功能与组成成旁通空气式旁通空气式节气气门直直动式式怠速控制怠速控制过程程3一、功用与一、功用与组成成1.1.功用功用用高怠速用高怠速实现发动机起机起动后的快速暖机后的快速暖机过程程自自动维持持发动机怠速在目机怠速在目标转速下速下稳定运定运转。怠速控制的怠速控制的实质:进气量气量、喷油量油量怠速控制内容怠速控制内容:起起动控制、暖控制、暖车控制、反控制、反馈控制、怠控制、怠速速预测控制
2、、控制、电器器负荷增多怠速控制、学荷增多怠速控制、学习控制。控制。42.2.组成及原理成及原理53.3.怠速怠速进气量控制方法气量控制方法(1)(1)旁通空气式旁通空气式6（2 2）节气气门直直动式式7二、旁通空气式二、旁通空气式旁通空气式旁通空气式步步进电机型机型旋旋转电磁磁阀型型占空比控制占空比控制电磁磁阀型型开关型开关型81.1.步步进电机型机型(1)(1)组成成9（2 2）步）步进工作原理工作原理定子相定子相线按按1-2-3-4顺序搭序搭铁，定子，定子N极极逆逆时针移移动，转子逆子逆时针步步进。定子相定子相线按按4-3-2-1顺序搭序搭铁，定子，定子N极极顺时针移移动，转子子顺时针步步
3、进。转子子转动一圈分一圈分为4个步个步级进行，每行，每级步步进90步步进角：角：线圈通圈通电一次，一次，转子子转动一次的角度。一次的角度。实际的步的步进电机不只机不只4个定子，而是有很多个定子，而是有很多10（3 3）结构构转子子（永磁（永磁)11步步进电机的机的结构构转子定子线圈至进气管自空气滤清器阀轴阀12（4 4）磁极布置）磁极布置转子子定子定子转子八子八对磁极磁极定子定子A定子定子B13（5 5）工作）工作过程程静止静止态异性异性相吸相吸转子子运运转步步进一个爪极一个爪极转角角360/32=11.25定子定子输入脉冲入脉冲转子子定子定子14（6 6）步）步进电机式怠速控制机式怠速控制阀
4、动作作15(7)控制功能控制功能.起起动动初始位置初始位置设设定定发动机熄火后机熄火后,阀门处于常开位置于常开位置.措施：熄火后措施：熄火后,M-REL继续通通电2-3S.16起起动控制控制起起动时，全开（最大空气量）容易起，全开（最大空气量）容易起动。超。超过目目标转速后将关小。起速后将关小。起动后，后，ECU根据水温的高低控制根据水温的高低控制步步进电机，机，调节控制控制阀的开度。的开度。17暖机控制：暖机控制：又称快怠速控制。暖机又称快怠速控制。暖机时，ECU根据水温的高低控制根据水温的高低控制怠速控制怠速控制阀的开度。随着水温上升，怠速控制的开度。随着水温上升，怠速控制阀开度开度逐逐渐
5、减小。减小。反反馈馈控制：控制：ECU将接受到的将接受到的转速信号与确定的目速信号与确定的目标转速速进行比行比较，其差，其差值超超过一定一定值时，ECU通通过步步进电机控制怠速控制机控制怠速控制阀以以调节空气空气进气量。气量。18怠速提速控制：怠速提速控制：在怠速在怠速时，出，出现以下情况，以下情况，ECU控制步控制步进电机将怠速机将怠速提升或降低。提升或降低。空空调ON/OFF；转方向方向盘（带动力力转向的向的车）；）；挂前挂前进档（自档（自动变速器汽速器汽车）。）。 电电器器负负荷增大荷增大时时的怠速控制的怠速控制如开大灯，如开大灯，风窗加窗加热器，尾灯等器，尾灯等时蓄蓄电池池电压降低降低
6、,增加增加进气量提高气量提高转速速,以保以保证供供电电压.19学学习习控制：控制：由于磨由于磨损等原因，怠速控制等原因，怠速控制阀的位置相同的位置相同时，其，其实际的的怠速怠速转速和速和设定的目定的目标转速略有不同，此速略有不同，此时ECU利用反利用反馈控制使怠速控制使怠速转速回到目速回到目标转速，同速，同时将此将此时的步的步进电机步数存入机步数存入ROM中（中（ECU中有一小中有一小电路不断路不断电），以便），以便在以后的怠速控制在以后的怠速控制过程中使用。程中使用。20（7 7）控制）控制电路路工作范工作范围：0125步步21步步进电机型怠速控制机型怠速控制阀的的检修修: :拆下控制拆下控
7、制阀线束束连接器，接器，检测B1和和B2与搭与搭铁间的的电压，为蓄蓄电池池电压；熄火后，熄火后，23s内在怠速控制内在怠速控制阀附近附近应能听到内部能听到内部发出的出的“嗡嗡”响声；响声；22B1与与S1和和S3、B2与与S2和和S4之之间的的电阻，阻，应为3545。蓄蓄电池正极接池正极接B1和和B2端子，端子，负极按极按顺序依次接通序依次接通S1S2S3S4端子，控制端子，控制阀应向外伸出；若向外伸出；若负极按极按反方向接通反方向接通S4S3S2S1端子，端子，则控制控制阀应向内向内缩回。回。232. 2. 旋旋转电磁磁阀型型（1 1）结构构图自空气自空气滤清器清器双金属片双金属片阀体体自空
8、气自空气滤清器清器阀阀线圈圈永久磁永久磁铁至至进气气总管管至至进气气总管管24（2 2）原理）原理图占空比：脉冲信号的通占空比：脉冲信号的通电时间与通与通电周期的比周期的比值。AB一个周期一个周期通通断断25(3)(3)控制控制电路路工作范工作范围：旋：旋转角度限定在角度限定在90 90 以内以内 ECUECU占空比占空比调整范整范围约为18%-82%18%-82%(50%(50%停止偏停止偏转) )26(4)旋旋转电磁磁阀型怠速控制型怠速控制阀电路及其路及其检修修读取故障取故障码:分清当前故障分清当前故障还是是历史故障史故障查电源源线:断开断开线束插束插头，点火开关，点火开关ON，但不起，但
9、不起动发动机。机。测量量电源端子源端子+B与搭与搭铁之之间的的电压，应为蓄蓄电池池电压.27测阻阻值:断开断开线束插束插头，在控制，在控制阀侧测量端子量端子+B与端子与端子RSC及及RSO之之间的的电阻阻值，正常，正常值应为1923。查线路路:线头是否松是否松动,导线的的导通性通性.28怠速怠速检查:发动机达正常工作温度，机达正常工作温度，变速器空速器空挡。发动机怠速运机怠速运转，短接，短接TE1与与E1端子，端子，发动机机转速速为10001200r/min，5s后后转速速应下降下降约200r/min。293.3.占空比控制占空比控制电磁磁阀型型(1)(1)工作原理工作原理ECU向向电磁磁阀通
10、通电时,产生磁力生磁力,打打开通道开通道ECU断断电时,回位回位弹簧关簧关闭通路通路30(2)(2)占空比控制占空比控制电磁磁阀型怠速控制型怠速控制阀动作作31（3 3）控制）控制电路路324.开关型怠速控制开关型怠速控制阀自空气自空气滤清器清器至至进气管气管电磁磁线圈圈阀门(1)控制控制阀的的结构与工作原理构与工作原理主要由主要由线圈圈和和控制控制阀组成。成。工作原理与占空比工作原理与占空比电磁磁阀相相同，不同的是开关型怠速控同，不同的是开关型怠速控制制阀工作工作时，ECU只只对阀内内线圈圈通通电和和断断电两种状两种状态控控制。制。33(2)控制控制阀的控制内容的控制内容只只进行通、断行通、
11、断电的控制。由于旁通气量少，的控制。由于旁通气量少，为此需要此需要快怠速控制快怠速控制辅助控制助控制发动机暖机机暖机过程的空气量。程的空气量。(3)控制控制阀的的检测同占空比控制同占空比控制电磁磁阀相同。相同。断断电时,回位回位弹簧关簧关闭通路通路3434 三、三、节气气门直直动式怠速控制器式怠速控制器组成：直流成：直流电动机、减速机、减速齿轮机构、机构、丝杠机构和杠机构和传动轴等等35SANTANA2000GSi节气气门节气气门定定位位电位位计应急运急运行行弹簧簧节气气门定定位器位器(电机机)节气气门电位位计怠速开关怠速开关热水水进出出管口管口节气气门拉索滑拉索滑轮结构构36节气气门电位位计
12、(G69)：TPS,直接直接连接在接在节气气门轴上，上，为控制控制单元提供全部元提供全部调节范范围内内节气气门位置信号。位置信号。节气气门定位定位电位位计(G88)：怠速：怠速时节气气门位置位置传感感器器,与怠速与怠速电机机连在一起，通知在一起，通知ECU节气气门当当时的位的位置以及怠速范置以及怠速范围内怠速内怠速电机的位置。机的位置。节气气门定位器定位器(V60)：怠速怠速电动机，机，节气气门关关闭时能做到能做到缓冲冲,在怠速在怠速调节范范围内通内通过齿轮传动来操来操纵节气气门。怠速开关怠速开关F60：在怠速开关范：在怠速开关范围内怠速开关内怠速开关闭合，合，踩下加速踏板怠速开关打开，下加速
13、踏板怠速开关打开，(J338)组成成3737 工作原理工作原理:由由由由ECUECU控制直流控制直流控制直流控制直流电动电动机的机的机的机的正反正反正反正反转转和和和和转动转动量量量量。直流。直流。直流。直流电电动动机机机机驱动驱动减速减速减速减速齿轮齿轮并通并通并通并通过过螺旋螺旋螺旋螺旋传动传动将将将将转动转动量量量量转变转变成直成直成直成直线线移移移移动动，从而控制，从而控制，从而控制，从而控制节节气气气气门门开度的大小，达到控制怠速开度的大小，达到控制怠速开度的大小，达到控制怠速开度的大小，达到控制怠速进进气量和怠速气量和怠速气量和怠速气量和怠速转转速的目的。速的目的。速的目的。速的目
14、的。38优缺点缺点:优优点点点点: :结结构构构构简单简单、工作、工作、工作、工作稳稳定性好定性好定性好定性好缺点缺点缺点缺点: :采用了采用了采用了采用了齿轮齿轮减速机构减速机构减速机构减速机构, ,执执行速度慢、行速度慢、行速度慢、行速度慢、动态动态响响响响应应性差。性差。性差。性差。大众大众车节气气门直直动式怠速控制器式怠速控制器电路路图39（1 1）电控控节气气门系系统结构和工作原理构和工作原理四、四、电控控节气气门系系统 401.1.工作原理工作原理发动机机ECU接收各接收各传感器感器输入信号：入信号：加速踏板位置加速踏板位置传感器、感器、节气气门位置位置传感器、感器、车速速传感器、
15、感器、驾驶模式模式信号、信号、挡位信号等。位信号等。发动机机ECU计算出最佳的算出最佳的节气气门开度开度，并利用，并利用节气气门控制控制电机和机和电磁离合器来控制磁离合器来控制节气气门开度。开度。41安装在安装在节气气门体或油体或油门踏板上，将油踏板上，将油门踏板踏板移移动量量转换成成带有不同有不同输出特性的两出特性的两类电子子信号，信号，输入入发动机机ECU。油油门踏板位置踏板位置传感器感器42节气气门控制控制电机机直流步直流步进电机，机，发动机机ECU控制其控制其转动方向方向和步数，以和步数，以实现对节气气门开度控制。开度控制。电磁离合器磁离合器通常通常处于于结合状合状态，当系，当系统出出
16、现故障故障时，会，会自自动分离。此分离。此时，加速踏板通，加速踏板通过节气气门拉拉线带动节气气门控制杆，将控制杆，将节气气门打开并限制其打开并限制其开度。开度。节气气门位置位置传感器感器431、德国大众、德国大众车系系专用型故障用型故障诊断断仪V.A.G1552类型：型：专用型和通用型用型和通用型五、解五、解码器器44（1 1）打开）打开诊断插口盖板，将故障断插口盖板，将故障诊断断仪V.A.G1552V.A.G1552用用V.A.G1551/3V.A.G1551/3电缆连接到接到车上位于上位于变速器操速器操纵杆前的杆前的诊断插座上。断插座上。 Test of vehicle system HE
17、LPEnter address wort 车辆系统测试 帮助输入地址码 1 1故障故障诊断断仪V.A.G1552V.A.G1552的的连接和功能接和功能选择45地址地址码一一览表表编码控制系控制系统编码控制系控制系统00整整车电器自器自动检测22四四轮驱动电控系控系统01发动机机电控系控系统24驱动防滑控制系防滑控制系统02变速器速器电控系控系统25防盗系防盗系统03防抱死制防抱死制动系系统26电动车顶控制控制08空空调/暖暖风电控系控系统34悬架控制系架控制系统14车轮减振减振电控系控系统35中控中控门锁15安全气囊安全气囊37巡航控制系巡航控制系统16动力力转向向电控系控系统56收音机收音
18、机17组合合仪表表65轮胎气胎气压检测46（2 2）打开点火开关或者）打开点火开关或者发动机怠速运机怠速运转。输入入“发动机机电子系子系统”的地址的地址码0101，用，用“Q Q”键确确认，屏幕屏幕显示：示： 330 907 404 1.8L R4/2V MOTR HS DO1Coding 08001 WSC 按按“”键，屏幕，屏幕显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 4701Interrogatecontrolunitversions询问控制控制单元版本元版本02Interrogatefaultmemor
19、y查询故障存故障存储03Finalcontroldiagnosis最最终控制控制诊断断04Introductionofbasicsetting基本基本设定定05Erasefaultmemory清除故障存清除故障存储06Endoutput结束束输出出07Codecontrolunit控制控制单元元编码08Readmeasuringvalueblock读测量数据量数据块根据需要，根据需要，选择故障故障诊断断仪功能功能483 3查询故障故障码和清除故障和清除故障码 （1 1）连接接故故障障诊断断仪V.A.G1552V.A.G1552，打打开开点点火火开开关关，发动机机怠怠速速运运转，输入入“发动机机
20、电子子系系统”的的地址地址码0101。（2 2）当）当发动机不起机不起动时，接通点火开关，接通点火开关，查询故障故障码，屏幕，屏幕显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 49（3 3）输入入0202功能功能“查询故障存故障存储”，按，按“Q Q”键确确认，这时屏幕屏幕显示：示： Faults recognised！ 个故障出现！ 如果没有故障，屏幕将如果没有故障，屏幕将显示示“No faults recognisedNo faults recognised！” 如果有故障，按如果有故障，按“”键，逐一，逐一显
21、示各个故障示各个故障码和和它的文字它的文字说明。明。 50（4 4）按）按“”键，屏幕，屏幕显示：示： （5 5）输入入0505功能功能“清除故障存清除故障存储”，按，按“Q Q”键确确认，屏幕，屏幕显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 Test of vehicle system Fault memory is erased!车辆系统测试 故障存储已被清除！51（6 6）按）按“”键，屏幕，屏幕显示；示； （7 7）输入入0606功能功能“结束束输出出”，并按下，并按下“Q Q”键确确认。 Test of
22、 vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 4最最终控制控制诊断断只能在点火开关接通，只能在点火开关接通，发动机不运机不运转的情况下完成。的情况下完成。 最最终控制控制诊断按下列断按下列顺序使序使执行元件行元件动作：第作：第1 1缸缸喷油油器（器（N30N30）、第）、第2 2缸缸喷油器（油器（N31N31）、第）、第3 3缸缸喷油器油器（N32N32）、第）、第4 4缸缸喷油器（油器（N33N33）、活性炭罐）、活性炭罐电磁磁阀（N80N80）。）。 52（1 1）连接故障接故障诊断断仪V.A.G1552V.A.G1552，打开点火开关
23、，打开点火开关，选择地址地址码0101“发动机机电子控制系子控制系统”屏幕将屏幕将显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function 车辆系统测试 帮助选择功能 （2 2）输入入0303功能功能“最最终控制控制诊断断”，屏幕，屏幕显示：示： Test of vehicle system Q03 Final control diagnosis车辆系统测试 确认03最终控制诊断53（3 3）按）按“Q Q”键确确认，屏幕，屏幕显示：示： Final control diagnosis Injector，cylinder1N30最最终控制控制诊断断第第1
24、缸缸喷油器油器N30（4 4）踩加速踏板，使加速踏板，使节气气门控制部件中怠速开关打控制部件中怠速开关打开，第开，第1 1缸缸喷油器将油器将发出出“卡嗒卡嗒”声声5 5次。次。（5 5）按）按“”键进入下一缸入下一缸喷油器油器检查。（6 6）同上方法。依次）同上方法。依次对4 4个缸个缸喷油器油器进行行检查，如，如果没有听到果没有听到喷油器的油器的“卡嗒卡嗒”声，也就是声，也就是喷油器不油器不动作。作。 54（7 7）按）按“”键，屏幕，屏幕显示：示： （8 8）活性炭罐）活性炭罐电磁磁阀有有连接接动作，可以听到作，可以听到“卡嗒卡嗒”声或触摸感声或触摸感觉到到电磁磁阀动作。如果活性炭罐作。如
25、果活性炭罐电磁磁阀（N80N80）没有）没有动作（没有作（没有“卡嗒卡嗒”声），要声），要对它它进行行电气气检查。 Final control diagnosis ACF Solenoid1N80最终控制诊断 活性炭罐电磁阀1N80555 5基本基本设定定 基本基本设定是定是对发动机机电控控单元和元和节气气门控制部件控制部件进行匹配。行匹配。 发动机运机运转时必必须满足下列条件：冷却液温度不低足下列条件：冷却液温度不低于于8080，散，散热风扇不允扇不允许转动，空，空调关关闭，其他，其他用用电设备关关闭，在故障存，在故障存储存中没有故障存在。存中没有故障存在。 （1 1）连接故障接故障诊断断仪
26、V.A.G1552V.A.G1552或或V.A.Gl551V.A.Gl551，使，使发动机怠速运机怠速运转，选择地址地址码0101“发动机机电子系子系统”，屏幕屏幕显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function 56（2 2）输入入0404功能功能“基本基本设定定”，按，按“Q Q”键确确认，屏幕屏幕显示：示： （3 3）输入需要入需要显示的示的组别号号9595“显示示组”（用（用9595显示示组示例，其他示例，其他显示示组可以参可以参见“读测量数据量数据块”部分）部分），屏幕，屏幕显示：示： Introduction of basic set
27、ting HELPEnter display group number 引入基本引入基本设定定帮助帮助输入入显示示组别号号Introduction of basic setting QEnter display group number 9557（4 4）按）按“Q Q”键确确认，屏幕，屏幕显示：示： （5 5）如果全部）如果全部显示区域都在示区域都在标准范准范围内，按内，按“”键，屏幕屏幕显示：示： System in basic setting 95 800r/min 1.80ms 12.0V.OT 93.5基本基本设定定95800r/min1.80ms12.0V.OT93.5Test o
28、f vehicle system HELPSelect function （6 6）输入入0606功能功能“结束束输出出”，按，按“Q Q”键确确认。 586电控控单元元编码如果如果电控控单元元编码没有没有显示或者更示或者更换了了电控控单元之元之后，都必后，都必须对电控控单元元编码。 （1 1）连接故障接故障诊断断仪V.A.G1552V.A.G1552或或V.A.Gl551V.A.Gl551，使，使发动机怠速运机怠速运转，选择地址地址码0101“发动机机电子系子系统”，屏幕屏幕显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function （2 2）输入入07
29、07功能功能“电控控单元元编码”，按，按“Q Q”键确确认，屏幕屏幕显示：示： 59（3 3）输入入这种种车辆的的编码号（手号（手动变速器速器车辆编码号号为0800108001），按），按“Q Q”键确确认，电控控单元的元的识别内容将内容将显示在示在V.A.G1552V.A.G1552故障故障诊断断仪的屏幕上。的屏幕上。 Code control unit QFeed in code number (0-32000)电控控单元元编码Q输入入编码号号(0-32000)330 907 404 1.8L R4/2V MOTR HS DO1Coding 08001 WSC 60（4 4）关）关闭点火开
30、关，然后再打开。当点火开关点火开关，然后再打开。当点火开关再次打开再次打开时，新，新输入的入的编码将起作用。将起作用。 （5 5）按）按“”键，屏幕，屏幕显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function （6 6）输入入0606功能功能“结束束输出出”，按，按“Q Q”键确确认。 7 7读测量数据量数据块测试条件：冷却液温度不低于条件：冷却液温度不低于8080，散，散热风扇扇不允不允许转动，空，空调关关闭，其他用，其他用电设备关关闭 61（2 2）输入入0808功能功能“读测量数据量数据块”，按，按“Q Q”键确确认，屏幕，屏幕显示：示： （1
31、1）连接故障接故障诊断断仪V.A.G1552V.A.G1552，打开点火开关，打开点火开关，选择地址地址码0101“发动机机电子控制系子控制系统”屏幕将屏幕将显示：示： Test of vehicle system HELPSelect function Read measuring value bolck HELPEnter display group number 读测量数据块 帮助输入显示组别号 62（3 3）输入相关的入相关的显示示组号号( (例如例如输入入0000显示示组) )，按，按“Q Q”键确确认，屏幕，屏幕显示：示： Read measuring value bolck 0
32、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10读测量数据块 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1063Readmeasuringvalueblock1800r/min2.20ms312bef.TDCl发动机机转速速80030r/min：正常：正常转速超差：速超差：检查怠速怠速l发动机机负荷荷(曲曲轴每每转喷射持射持续)1.002.50ms：正常；：正常；2.5ms：发动机机负荷太大荷太大l节气气门角度角度05：正常：正常5：节气气门控制部件控制部件-J338设有基本有基本设定；定；节气气门拉索需拉索需要要调整，整，节气气门控制部件控制部件损坏坏l点火提前角点火提前角124.5(上止点前上止点前)：正常：正常12(上止点前上止点前)：发动机机负荷太大荷太大显示示01组号号64l发动机机转速速l蓄蓄电池池电压10.014.5V：正常：正常电压超差：超差：检查发动机控制机控制单元的供元的供电电压l冷却液温度冷却液温度80105：正常：正常80：发动机暖机暖车l进气温度气温度19.5不不变化：化：进气温度气温度传感器有故障感器有故障Read measuring value block 3 800r/min 14.000V 93.6 39.1显示示03组号号
