怠速控制系統(tǒng)故障維修方案講的比較透徹的一篇

 汽車知識     |      2020-04-11 08:41

 
一、怠速控制系統(tǒng)作用
 
實現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動后的快速暖機(jī)過程;
自動維持發(fā)動機(jī)在目標(biāo)怠速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。即在保證發(fā)動機(jī)排放要求且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下,盡量使發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速保持最低,以降低怠速時的燃油消耗量。
怠速控制的具體內(nèi)容包括:
 
啟動時控制
暖機(jī)過程控制
負(fù)荷變化時的控制
反饋控制
學(xué)習(xí)控制
減速時的控制

二、怠速控制系統(tǒng)類型
 
 
 
旁通控制式
通過怠速空氣控制閥控制節(jié)氣門旁通空氣的量來控制怠速。


三、怠速控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理
 
節(jié)氣門直動式
節(jié)氣門控制電機(jī)直接控制節(jié)氣門的開度來控制怠速。

1. 附加空氣閥式怠速控制系統(tǒng)
 
(1)雙金屬片式旁通空氣控制閥(不受ECU控制)
 
雙金屬片式旁通空氣控制閥是用來控制發(fā)動機(jī)在冷起動和暖機(jī)過程中的附加空氣量,進(jìn)而調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
一般周圍溫度在-20℃以下時,旁通空氣閥全開,而在60℃以上時,旁通空氣閥完全關(guān)閉。


高溫時旁通閥關(guān)閉
 
(2)石蠟式怠速附加空氣閥
 
它是根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度控制旁通空氣通道的截面積。
它通過密封于閥內(nèi)部熱敏石蠟的熱脹冷縮推動連接桿使提動閥動作,改變空氣通道,控制旁通氣量。

石蠟式怠速空氣控制閥
 
2.步進(jìn)電機(jī)式怠速控制系統(tǒng)


步進(jìn)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子相互作用原理
 
熄火后初始位置控制:熄火后,ECU的M-REL端子繼續(xù)給EFI主繼電器供電2s,以便步進(jìn)電機(jī)完全打開(比如125步),旁通空氣量達(dá)到最大 。
起動控制:起動時,旁通空氣流最大(圖示A)。
發(fā)動機(jī)起動后,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)的預(yù)定值由水溫傳感器值確定(圖示A-B)。


反饋控制:怠速控制的過程就是將目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較并使實際怠速轉(zhuǎn)速逼近于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的過程。
負(fù)荷變化的預(yù)控制 :發(fā)動機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,為了避免發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速因為負(fù)荷的變化而產(chǎn)生波動甚至造成熄火,如果起動空凋系統(tǒng),轉(zhuǎn)動方向盤或掛檔,發(fā)動機(jī)控制模塊增加怠速空氣控制閥的開度,增大進(jìn)氣量,提高發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速。
電氣負(fù)載增多時的怠速控制 :在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時,如使用的電氣負(fù)載增大(比如打開大燈),蓄電池電壓就會降低。此時提高怠速,增大發(fā)電機(jī)發(fā)電量。
學(xué)習(xí)控制:系統(tǒng)會記憶步進(jìn)電機(jī)位置和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。在進(jìn)行完清洗或更換怠速空氣控制閥、更換發(fā)動機(jī)控制模塊或更換發(fā)動機(jī)等操作后,發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速可能會不穩(wěn)定或不正常。 此時要進(jìn)行匹配設(shè)定。
3.旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制系統(tǒng)
 
旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制系統(tǒng)主要由永久磁鐵,空氣旁通道、旋轉(zhuǎn)滑閥和復(fù)位彈簧等組成。
復(fù)位彈簧作用:熄火后使怠速旁通道完全打開。


L1和L2繞向相反;
 
L1通電,逆時針轉(zhuǎn);
 
L2通電,順時針轉(zhuǎn);
 
彈簧:逆時針轉(zhuǎn)。

若不計復(fù)位彈簧的扭矩,則:
 
當(dāng)占空比為50%時,L1和L2平均通電時間相等,T1=T2,電樞停止轉(zhuǎn)動;
當(dāng)占空比大于50%時,線圈L2的平均通電時間長,T2>T1,電樞帶動旋轉(zhuǎn)滑閥順時針偏轉(zhuǎn),空氣旁通道截面增小,怠速降低;
當(dāng)占空比小于50%時,線圈L1的平均通電時間長,T1>T2,電樞帶動旋轉(zhuǎn)滑閥逆時針偏轉(zhuǎn),空氣旁通道截面增大,怠速升高。
旋轉(zhuǎn)滑閥根據(jù)控制脈沖信號的占空比偏轉(zhuǎn),占空比的范圍約為18%(旋轉(zhuǎn)滑閥關(guān)閉)至82%(旋轉(zhuǎn)滑閥打開)之間?;y的偏轉(zhuǎn)角度限定在90º內(nèi)。
起動控制 :怠速空氣控制閥(IACV)在復(fù)位彈簧的作用下使其開度保持最大。
暖機(jī)控制 :隨著發(fā)動機(jī)冷卻液溫度的升高,怠速空氣控制閥的開度越來越小,怠速逐漸降低。
反饋控制 :如果發(fā)動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速,發(fā)動機(jī)控制模塊控制怠速空氣控制閥將閥門開大,使其轉(zhuǎn)速升高并逼近目標(biāo)轉(zhuǎn)速;反之,將閥門關(guān)小,使其轉(zhuǎn)速下降。
學(xué)習(xí)控制 :發(fā)動機(jī)控制模塊(ECU)能夠記憶發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與占空比之間的關(guān)系并定期進(jìn)行更新。
發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化時的預(yù)控制 :在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)變化前,發(fā)動機(jī)控制模塊增加怠速空氣控制閥的開度,增大進(jìn)氣量,提高發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速,保持發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
4.占空比控制的怠速控制系統(tǒng)
 

占空比大,線圈平均電流大,閥門升程高,旁通空氣量大,怠速高
 
5.節(jié)氣門直動式怠速控制系統(tǒng)
 
節(jié)氣門直動式怠速控制系統(tǒng)取消了旁通通道,而是通過控制節(jié)氣門的開啟角度,調(diào)節(jié)空氣通路的截面來控制充氣量,實現(xiàn)對怠速的控制。
節(jié)氣門直動式怠速控制系統(tǒng)主要由節(jié)氣門位置傳感器、怠速節(jié)氣門位置傳感器,怠速開關(guān)和執(zhí)行器(怠速直流電動機(jī))以及一套齒輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成
 

節(jié)氣門位置傳感器:是一種電位計式的傳感器,其輸出的電壓與節(jié)氣門的開度成反比,發(fā)動機(jī)控制模塊根據(jù)該信號的大小和變化的速率,判斷出發(fā)動機(jī)運(yùn)行的各種工況,井進(jìn)行各工況下的噴油量、點(diǎn)火正時的控制。
怠速節(jié)氣門位置傳感器:也是一種電位計式傳感器,其輸出電壓的變化僅受怠速直流電機(jī)的控制。當(dāng)發(fā)動機(jī)在怠速工況下運(yùn)行時,怠速節(jié)氣門位置傳感器將其阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓信號,發(fā)動機(jī)控制模塊根據(jù)該電壓值確定節(jié)氣門的位置,通過微量調(diào)整節(jié)氣門開度來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速。
四、怠速控制系統(tǒng)的故障
 
怠速控制機(jī)構(gòu)一旦發(fā)生故障,發(fā)動機(jī)就會出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、怠速熄火及無怠速等故障現(xiàn)象。
 
1.機(jī)械故障
 
節(jié)氣門積碳和節(jié)氣門發(fā)卡等。節(jié)氣門體發(fā)卡往往是由積碳引起的。處理這類故障時,應(yīng)先將沉積物清除,然后進(jìn)行基本設(shè)定,系統(tǒng)就會恢復(fù)正常工作。
 
清洗節(jié)氣門和進(jìn)氣系統(tǒng)積碳的方法有免拆清洗法和拆解清洗法。
 
2.電氣故障
 
怠速控制機(jī)構(gòu)的電氣故障有:怠速開關(guān)故障、節(jié)氣門電位計故障、節(jié)氣門電動機(jī)故障和電氣線路故障。
 
五、怠速控制系統(tǒng)的檢修
 
1.檢修注意事項
 
(1)節(jié)氣門控制組件(J338)為一整體結(jié)構(gòu),殼體不允許打開。
 
(2)怠速的基本參數(shù)已由生產(chǎn)廠家設(shè)定在控制單元中,不需人工調(diào)整。
 
(3)拆裝、清洗、更換節(jié)氣門控制組件后或者更換過發(fā)動機(jī)控制模塊ECM后,必須用專用儀器V.A.G1551或V.A.G1552重新進(jìn)行一次基本設(shè)定。


2.怠速開關(guān)F60的檢修
 
(1)測量怠速開關(guān)的供電電壓
 
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),脫開節(jié)氣門控制組件的導(dǎo)線插接器。打開點(diǎn)火開關(guān),測量線束插頭端子3與7之間的電壓,應(yīng)在9V以上。
 
(2)測量怠速開關(guān)的電阻
 
測量節(jié)氣門控制組件導(dǎo)線插接器3與7端子之間的電阻值。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時,其電阻應(yīng)小于1.5Ω。節(jié)氣門打開時,電阻應(yīng)無窮大。否則,更換節(jié)氣門控制組件。
 
(3)檢測導(dǎo)線有無斷路與短路故障
 
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),脫開節(jié)氣門控制組件J338和電腦J220之間的連接線束,測量線束兩端插頭上各端子間有無短路或斷路故障。如有斷路或短路,則應(yīng)更換導(dǎo)線或線束。
 
 

3.怠速節(jié)氣門電位計G88和節(jié)氣門電位計G69的檢修
 
(1)測量電位計的供電電壓
 
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),脫開節(jié)氣門控制組件的導(dǎo)線插接器。打開點(diǎn)火開關(guān),測量線束插頭端子4與7之間的電壓,應(yīng)為4.5V。
 
(2)檢測導(dǎo)線有無斷路與短路故障
 
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),脫開節(jié)氣門控制組件J338和電腦J220之間的連接線束,測量線束兩端插頭上各端子間有無短路或斷路故障。如有斷路或短路,則應(yīng)更換導(dǎo)線或線束。
 
4.怠速控制電動機(jī)V60的檢修
 
(1)檢查怠速控制電動機(jī)繞組的電阻
 
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),脫開節(jié)氣門控制組件導(dǎo)線插接器。測量怠速控制電動機(jī)繞組的電阻,其阻值應(yīng)符合要求(3~200Ω)。否則,更換節(jié)氣門控制組件。
 
(2)檢查供電電壓
 
關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),脫開節(jié)氣門控制組件導(dǎo)線插接器。打開點(diǎn)火開關(guān),測量線束插頭1和2端子之間的電壓,應(yīng)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)(≧9V)。
 
案例分析:
 
案例:帕薩特B5轎車維修后怠速抖動
 
車型:帕薩特B5 GSi 1.8T轎車。
 
癥狀:一輛帕薩特B5 GSi 1.8T 轎車,因交通事故造成前部嚴(yán)重受損,維修時更換了前圍板、散熱器、風(fēng)扇、曲軸V 形帶盤、正時同步帶、凸輪軸罩蓋、凸輪軸霍爾傳感器等零件,并進(jìn)行了整形修復(fù)。修復(fù)后試車時,出現(xiàn)發(fā)動機(jī)在怠速工況時明顯發(fā)抖的現(xiàn)象。
 
可能原因:進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣;油路壓力太低;空氣濾清器堵塞;噴油器霧化不良、漏油或堵塞;怠速調(diào)整不當(dāng);怠速控制閥工作不良;火花塞工作不良;高壓線漏電或斷路;空氣流量計有故障;氣缸壓縮壓力過低。
 
最終診斷:進(jìn)氣歧管墊漏氣
 
小結(jié):
 
1.怠速控制系統(tǒng)作用:實現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動后的快速暖機(jī)過程;自動維持發(fā)動機(jī)怠速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
2.怠速控制系統(tǒng)的類型:
 
 
 
3.故障現(xiàn)象:怠速不穩(wěn)、怠速熄火、無怠速。
 
4.故障原因:機(jī)械故障、電氣故障