任務(wù)5 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的檢修

2013全國(guó)汽車類情境·體驗(yàn)·拓展·互動(dòng)·“1+1”理實(shí)一體化規(guī)劃教材發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的檢修任務(wù)目標(biāo)任務(wù)描述1.了解：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)類型。2.熟悉：脈沖電磁式怠速控制閥、真空閥式怠速控制工作原理。3.掌握：步進(jìn)電機(jī)式和節(jié)氣門直動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制原理與檢修。4.學(xué)會(huì)：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的檢測(cè)方法。怠速控制(ISC)系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)輔助控制系統(tǒng)之一，其功能是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下，ECU根據(jù)相關(guān)傳感器信號(hào)通過怠速控制執(zhí)行器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)以最佳怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。怠速是指油門踏板完全松開，節(jié)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，且發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外無(wú)功率輸出并保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工況。本項(xiàng)目主要研究發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的控制原理以及解決其故障檢測(cè)問題。學(xué)習(xí)任務(wù)5學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)2學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)3Syllabus

Doonethingatatime,anddoitwell本章內(nèi)容合作交流創(chuàng)新[]項(xiàng)目5發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的原理與檢修項(xiàng)目5汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的分類及工作原理58%學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)4【情境導(dǎo)入】

一輛捷達(dá)王（GTX）轎車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，怠速轉(zhuǎn)速在800~1400r/min之間變化不定，有時(shí)怠速或空擋滑行時(shí)熄火。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，首先對(duì)該車進(jìn)行了檢查，當(dāng)檢查到進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)怠速節(jié)流閥體（圖5.1所示）里邊油污很多，疑為污垢導(dǎo)致該故障出現(xiàn)。拆下節(jié)流閥體并清洗干凈后，按規(guī)定裝車發(fā)現(xiàn)故障依舊，問題到底出現(xiàn)在哪里？圖5.1所示大眾半電子節(jié)氣門節(jié)流閥體J338學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)51．功用：通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的進(jìn)氣量來(lái)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速。

2．組成：怠速控制系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件組成。3．分類：燃油噴射系統(tǒng)采用的怠速控制分為控制節(jié)氣門旁的旁通空氣道的空氣流量和直接控制節(jié)氣門位置方式兩種。5.1發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)功用、組成與分類【理論引導(dǎo)】圖

怠速控制系統(tǒng)的組成學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)61．啟動(dòng)初始位置的設(shè)定

2．啟動(dòng)控制3．暖機(jī)控制4．反饋控制5．發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化的怠速控制6．電器負(fù)載增多時(shí)的怠速控制7．學(xué)習(xí)控制8．減速控制5.2怠速控制閥的控制內(nèi)容【理論引導(dǎo)】圖

怠速控制閥的控制電路圖

怠速控制閥位置控制圖學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)7步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥

步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成，絲杠機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚y桿的直線運(yùn)動(dòng)，控制閥與閥桿制成一體?？刂崎y安裝在節(jié)氣門體上，連接到設(shè)在怠速空氣道內(nèi)的閥座處。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)各傳感器的信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使控制閥升起或下降，用以改變怠速空氣道的流通截面，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下空氣供給量。5.3控制原理【理論引導(dǎo)】圖

步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥1-控制閥；2-轉(zhuǎn)子；3-線束連接器；4-后軸承；5-定子線圈1；6-定子線圈2；7-絲杠機(jī)構(gòu)7學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)8步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥

步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由用永磁鐵制成有16個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子和兩個(gè)定子鐵芯組成。16個(gè)磁極分為8對(duì)磁極沿圓周均勻分布，兩個(gè)定子都由兩個(gè)帶16個(gè)爪極的鐵芯交錯(cuò)裝配在一起，每個(gè)定子上分別繞有1、3相和2、4相兩組線圈，且兩組線圈的繞制方向相反。ECU控制步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，給各線圈輸送的是脈沖電壓，4個(gè)線圈的通電順序不同也就是相位不同，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向就不同。當(dāng)對(duì)4個(gè)線圈按一定順序輸入一定數(shù)量的脈沖時(shí)，步進(jìn)電機(jī)就向指定方向轉(zhuǎn)過一定的角度，其轉(zhuǎn)動(dòng)角度取決于輸入脈沖的數(shù)量5.3控制原理【理論引導(dǎo)】圖步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)1、2-線圈；3-爪極；4-定子B5-轉(zhuǎn)子；6-定子A圖定子結(jié)構(gòu)展開示意圖學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)9步進(jìn)電機(jī)型怠速控制閥

步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可通過改變4個(gè)定子線圈的通電順序來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖所示。當(dāng)ECU控制步進(jìn)電機(jī)的線圈按1—2—3—4順序依次搭鐵時(shí)，定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間通過吸引、排斥相互作用，使轉(zhuǎn)子隨定子磁場(chǎng)同步順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)ECU控制步進(jìn)電機(jī)的線圈按相反的順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場(chǎng)同步反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步與定子錯(cuò)開一個(gè)爪極的角度。由于定子有32個(gè)爪極，所以步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一步為1／32圈(11.25°轉(zhuǎn)角)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周為32個(gè)步級(jí)，一般步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為2～125個(gè)步級(jí)。5.3控制原理【理論引導(dǎo)】

步進(jìn)電機(jī)的控制電路學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)102.半電子節(jié)氣門怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)怠速控制裝置是通過直接控制節(jié)氣門體中的節(jié)氣門的開啟來(lái)實(shí)現(xiàn)怠速穩(wěn)定控制的，它不設(shè)怠速空氣旁通道。怠速控制裝置是由一個(gè)直流電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)控制節(jié)氣門開啟。節(jié)流閥體(J338)是一個(gè)電機(jī)系統(tǒng)組件，它由怠速直流電機(jī)、怠速節(jié)氣門電位計(jì)、節(jié)氣門電位計(jì)、怠速開關(guān)、怠速?gòu)椈傻冉M成。5.3控制原理【理論引導(dǎo)】所示大眾半電子節(jié)氣門節(jié)流閥體J338學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)112.半電子節(jié)氣門怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)5.3控制原理【理論引導(dǎo)】大眾捷達(dá)等半電子節(jié)氣門位置傳感器電路圖暖機(jī)控制：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度對(duì)怠速節(jié)氣門進(jìn)行控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，節(jié)氣門開度大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高時(shí)，節(jié)氣門開度小，節(jié)氣門開度隨發(fā)動(dòng)機(jī)水溫逐漸升高而逐漸變小。當(dāng)水溫達(dá)到80℃時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)穩(wěn)定在840r／min，進(jìn)行目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制。目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制：ECU不斷地采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器送來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)并與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速840r／min進(jìn)行比較，如果有±50r／min偏差，ECU將通過控制怠速直流電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)怠速進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速正常。怠速提升控制：在打開空調(diào)或方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ECU會(huì)控制怠速時(shí)的進(jìn)氣量以及點(diǎn)火提前角，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下怠速穩(wěn)定。行駛中怠速控制：在行駛中，當(dāng)駕駛員突然放松加速踏板時(shí)，怠速開關(guān)F60閉合。此時(shí)節(jié)氣門的開度在怠速電機(jī)沒有工作情況下保留一段時(shí)間的最大開度，以達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)過渡，然后節(jié)氣門由怠速電機(jī)V60逐漸關(guān)閉，直到目標(biāo)怠速840r／min。學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)12【任務(wù)實(shí)施】1.怠速識(shí)別信號(hào)怠速信號(hào)類別類型信號(hào)識(shí)別注1．怠速觸點(diǎn)信號(hào)豐田車系4線插頭節(jié)氣門位置傳感器中，其中有一線為IDL。怠速時(shí)，節(jié)氣門全關(guān)，IDL信號(hào)為：0V(觸點(diǎn)閉合搭鐵)大眾車系為怠速開關(guān)F60閉合為怠速，斷開為非怠速。節(jié)氣門打開，IDL信號(hào)為：12V或5V(觸點(diǎn)打開)。2.節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)三線插頭的節(jié)氣門位置傳感器取消怠速觸點(diǎn)，怠速工況信號(hào)直接由節(jié)氣門開度信號(hào)代替。進(jìn)口車一般為小于0．6V。怠速狀態(tài)由電腦程序判斷，為軟開關(guān)。例如，尼桑車系和通用車系；紅旗世紀(jì)星VG20發(fā)動(dòng)機(jī)6缸機(jī)國(guó)產(chǎn)車一般小于0．8V。3.油門踏板位置信號(hào)電子節(jié)氣門車輛用油門踏板位置信號(hào)識(shí)別怠速。司機(jī)不踏油門踩板，電腦就默認(rèn)為怠速狀態(tài)。電噴車有三種怠速狀態(tài)識(shí)別信號(hào)：一是怠速觸點(diǎn)信號(hào)；二是節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)；三是油門踏板位置信號(hào)。學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)13【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查RapiddatatransferHELPSelectfunctionXXXFaultsrecognized!RapiddatatransferHELPSelectfunctionXXRapiddatatransferQ05ErasefaultmemoryRapiddatatransfer→FaultmemoryiserasedRapiddatatransferHELPSelectfunctionXX(1)查詢、清除故障代碼—以?shī)W迪A6為例1、輸入地址碼01選擇發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。

2、輸入數(shù)字鍵0和2，選定查詢故障代碼功能，按Q鍵確認(rèn)。屏幕上顯示出存儲(chǔ)的故障數(shù)量或“Nofaultsrecognized!”沒有識(shí)別到故障：3、按→鍵依次顯示所有故障代碼直至結(jié)束。4、按數(shù)字鍵0和5，選定故障刪除功能。5、按Q鍵確認(rèn)。6、按→鍵，屏幕顯示：7、按鍵0和6選定結(jié)束輸出功能并按Q鍵來(lái)確認(rèn)，結(jié)束輸出。學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)14【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(2)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊—以?shī)W迪A6為例快速數(shù)據(jù)診斷幫助選擇功能XX讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊幫助輸入顯示組號(hào)XX讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊0→12345678910080001、選擇“01”發(fā)動(dòng)機(jī)電控制單元。進(jìn)行上述操作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。2、按0和8鍵選擇“讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊”，按Q鍵確認(rèn)輸入。3、輸入所選顯示組號(hào)并按Q鍵確認(rèn)輸入，顯示組號(hào)和內(nèi)容見下。4、選擇了顯示組，也就選擇了相應(yīng)的功能和部件檢查。顯示組相互之間進(jìn)行切換時(shí)，V.A.G1551/2可用鍵“3”和鍵“1”進(jìn)行上下切換。

學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)15【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)16【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)17【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)18【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)19【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)20【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)21【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)22【任務(wù)實(shí)施】2.怠速控制系統(tǒng)的儀器檢查(3)奧迪A6讀取測(cè)量數(shù)據(jù)如下學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)23【任務(wù)實(shí)施】3.怠速控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢查在車上檢查怠速控制機(jī)構(gòu)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，怠速控制機(jī)構(gòu)會(huì)“咔嗒”一聲，如果不響，應(yīng)檢查ISC閥和ECU。檢查ISC閥的電阻檢測(cè)Bl—S1，Bl—S3，B2—S2和B2—S44個(gè)線圈電阻，都應(yīng)是10—30Ω，如電阻不對(duì)，應(yīng)更換ISC閥。學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)24【任務(wù)實(shí)施】3.怠速控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢查檢查ISC閥的工作情況在Bl和B2端子上接上蓄電池正極，然后依次將Sl、S2、S3、S4接負(fù)極(搭鐵)，閥應(yīng)逐步關(guān)閉在Bl和B2端子上接上蓄電池正極，然后依次將S4、S3、S2、Sl接負(fù)極(搭鐵)，閥應(yīng)逐步開啟。步進(jìn)電機(jī)ISC閥工作情況檢查學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)25【任務(wù)實(shí)施】3.怠速控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢查診斷儀檢測(cè)ISC閥步級(jí)數(shù)測(cè)量皇冠3.0車發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)如下：冷車時(shí)，ISC=55(步級(jí)數(shù))，熱車后ISC=52步，接通空調(diào)（A／C）開關(guān)，ISC=63步，切斷空調(diào)（A／C）開關(guān)，恢復(fù)到ISC=52步。豐田車步進(jìn)電機(jī)型怠速控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)步數(shù)為0—125，0表示怠速控制機(jī)構(gòu)伸出極限，怠速空氣旁通道全部關(guān)閉；125表示怠速控制機(jī)構(gòu)收回到最小極限，怠速空氣旁通道全部開啟。學(xué)習(xí)任務(wù)2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本知識(shí)26【任務(wù)實(shí)施】4.怠速控制過程驗(yàn)證1、啟動(dòng)初始位置的設(shè)定點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后觀察怠速控制閥保持是否全開。2、啟動(dòng)控制點(diǎn)火開關(guān)接通啟動(dòng)擋，怠速控制機(jī)構(gòu)應(yīng)在怠速范圍的最大開度，啟動(dòng)后最大進(jìn)氣量使啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速較高，剛啟動(dòng)著火時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲很大。學(xué)習(xí)任務(wù)2