怠速控制系統故障維修方案講的比較透徹的一篇

任務載體：

一、怠速控制系統作用

• 實現發動機起動後的快速暖機過程；
• 自動維持發動機在目標怠速下穩定運轉。即在保證發動機排放要求且運轉穩定的前提下，儘量使發動機的怠速轉速保持最低，以降低怠速時的燃油消耗量。

怠速控制的具體內容包括：

• 啟動時控制
• 暖機過程控制
• 負荷變化時的控制
• 反饋控制
• 學習控制
• 減速時的控制

二、怠速控制系統類型

• 旁通控制式

通過怠速空氣控制閥控制節氣門旁通空氣的量來控制怠速。

三、怠速控制系統結構與原理

• 節氣門直動式

節氣門控制電機直接控制節氣門的開度來控制怠速。

1. 附加空氣閥式怠速控制系統

（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動機在冷起動和暖機過程中的附加空氣量，進而調整發動機的轉速。
• 一般周圍溫度在-20℃以下時，旁通空氣閥全開，而在60℃以上時，旁通空氣閥完全關閉。

低溫時旁通閥打開

高溫時旁通閥關閉

(2)石蠟式怠速附加空氣閥

• 它是根據發動機冷卻液溫度控制旁通空氣通道的截面積。
• 它通過密封於閥內部熱敏石蠟的熱脹冷縮推動連接杆使提動閥動作，改變空氣通道，控制旁通氣量。

石蠟式怠速空氣控制閥

2．步進電機式怠速控制系統

步進電機怠速控制系統的組成

步進電機怠速空氣控制閥(IACV)

步進電機的控制電路

步進電機定子與轉子相互作用原理

• 熄火後初始位置控制：熄火後，ECU的M-REL端子繼續給EFI主繼電器供電2s，以便步進電機完全打開(比如125步)，旁通空氣量達到最大 。
• 起動控制：起動時，旁通空氣流最大（圖示A）。
• 發動機起動後，發動機轉速達的預定值由水溫傳感器值確定（圖示A-B）。

• 暖機控制：隨著發動機冷卻液溫度的上升，怠速空氣控制閥的開度逐漸變小。當冷卻液溫度達到70℃時，暖機控制結束。

• 反饋控制：怠速控制的過程就是將目標轉速和實際轉速進行比較並使實際怠速轉速逼近於目標轉速的過程。
• 負荷變化的預控制 ：發動機在怠速運轉時，為了避免發動機怠速轉速因為負荷的變化而產生波動甚至造成熄火，如果起動空凋系統，轉動方向盤或掛檔，發動機控制模塊增加怠速空氣控制閥的開度，增大進氣量，提高發動機的怠速轉速。
• 電氣負載增多時的怠速控制 ：在怠速運轉時，如使用的電氣負載增大(比如打開大燈)，蓄電池電壓就會降低。此時提高怠速，增大發電機發電量。
• 學習控制：系統會記憶步進電機位置和轉速的關係。在進行完清洗或更換怠速空氣控制閥、更換髮動機控制模塊或更換髮動機等操作後，發動機的怠速轉速可能會不穩定或不正常。 此時要進行匹配設定。

3.旋轉滑閥式怠速控制系統

• 旋轉滑閥式怠速控制系統主要由永久磁鐵，空氣旁通道、旋轉滑閥和復位彈簧等組成。
• 復位彈簧作用：熄火後使怠速旁通道完全打開。

旋轉滑閥式怠速控制閥的電路連接圖

L1和L2繞向相反；

L1通電，逆時針轉；

L2通電，順時針轉；

彈簧：逆時針轉。

若不計復位彈簧的扭矩，則：

• 當占空比為50％時，L1和L2平均通電時間相等，T1=T2，電樞停止轉動；
• 當占空比大於50％時，線圈L2的平均通電時間長，T2>T1，電樞帶動旋轉滑閥順時針偏轉，空氣旁通道截面增小，怠速降低；
• 當占空比小於50％時，線圈L1的平均通電時間長，T1>T2，電樞帶動旋轉滑閥逆時針偏轉，空氣旁通道截面增大，怠速升高。
• 旋轉滑閥根據控制脈衝信號的占空比偏轉，占空比的範圍約為18％(旋轉滑閥關閉)至82％(旋轉滑閥打開)之間。滑閥的偏轉角度限定在90º內。
• 起動控制 ：怠速空氣控制閥(IACV)在復位彈簧的作用下使其開度保持最大。
• 暖機控制 ：隨著發動機冷卻液溫度的升高，怠速空氣控制閥的開度越來越小，怠速逐漸降低。
• 反饋控制 ：如果發動機的實際轉速低於目標轉速，發動機控制模塊控制怠速空氣控制閥將閥門開大，使其轉速升高並逼近目標轉速；反之，將閥門關小，使其轉速下降。
• 學習控制 ：發動機控制模塊(ECU)能夠記憶發動機轉速與占空比之間的關係並定期進行更新。
• 發動機負荷變化時的預控制 ：在發動機轉速出現變化前，發動機控制模塊增加怠速空氣控制閥的開度，增大進氣量，提高發動機的怠速轉速，保持發動機怠速運轉的穩定性。

4.占空比控制的怠速控制系統

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.節氣門直動式怠速控制系統

• 節氣門直動式怠速控制系統取消了旁通通道，而是通過控制節氣門的開啟角度，調節空氣通路的截面來控制充氣量，實現對怠速的控制。
• 節氣門直動式怠速控制系統主要由節氣門位置傳感器、怠速節氣門位置傳感器，怠速開關和執行器(怠速直流電動機)以及一套齒輪驅動機構組成

• 節氣門位置傳感器：是一種電位計式的傳感器，其輸出的電壓與節氣門的開度成反比，發動機控制模塊根據該信號的大小和變化的速率，判斷出發動機運行的各種工況，井進行各工況下的噴油量、點火正時的控制。
• 怠速節氣門位置傳感器：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的控制。當發動機在怠速工況下運行時，怠速節氣門位置傳感器將其阻值的變化轉換成電壓信號，發動機控制模塊根據該電壓值確定節氣門的位置，通過微量調整節氣門開度來調節發動機怠速轉速。

四、怠速控制系統的故障

怠速控制機構一旦發生故障，發動機就會出現怠速不穩、怠速熄火及無怠速等故障現象。

1．機械故障

節氣門積碳和節氣門發卡等。節氣門體發卡往往是由積碳引起的。處理這類故障時，應先將沉積物清除，然後進行基本設定，系統就會恢復正常工作。

清洗節氣門和進氣系統積碳的方法有免拆清洗法和拆解清洗法。

2．電氣故障

怠速控制機構的電氣故障有：怠速開關故障、節氣門電位計故障、節氣門電動機故障和電氣線路故障。

五、怠速控制系統的檢修

1．檢修注意事項

（1）節氣門控制組件（J338）為一整體結構，殼體不允許打開。

（2）怠速的基本參數已由生產廠家設定在控制單元中，不需人工調整。

（3）拆裝、清洗、更換節氣門控制組件後或者更換過發動機控制模塊ECM後，必須用專用儀器V.A.G1551或V.A.G1552重新進行一次基本設定。

2．怠速開關F60的檢修

（1）測量怠速開關的供電電壓

關閉點火開關，脫開節氣門控制組件的導線插接器。打開點火開關，測量線束插頭端子3與7之間的電壓，應在9V以上。

（2）測量怠速開關的電阻

測量節氣門控制組件導線插接器3與7端子之間的電阻值。當節氣門關閉時，其電阻應小於1.5Ω。節氣門打開時，電阻應無窮大。否則，更換節氣門控制組件。

（3）檢測導線有無斷路與短路故障

關閉點火開關，脫開節氣門控制組件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，則應更換導線或線束。

3．怠速節氣門電位計G88和節氣門電位計G69的檢修

（1）測量電位計的供電電壓

關閉點火開關，脫開節氣門控制組件的導線插接器。打開點火開關，測量線束插頭端子4與7之間的電壓，應為4.5V。

（2）檢測導線有無斷路與短路故障

關閉點火開關，脫開節氣門控制組件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，則應更換導線或線束。

4．怠速控制電動機V60的檢修

（1）檢查怠速控制電動機繞組的電阻

關閉點火開關，脫開節氣門控制組件導線插接器。測量怠速控制電動機繞組的電阻，其阻值應符合要求（3~200Ω）。否則，更換節氣門控制組件。

（2）檢查供電電壓

關閉點火開關，脫開節氣門控制組件導線插接器。打開點火開關，測量線束插頭1和2端子之間的電壓，應達到規定標準（≧9V）。

案例分析：

案例：帕薩特B5轎車維修後怠速抖動

車型：帕薩特B5 GSi 1.8T轎車。

症狀：一輛帕薩特B5 GSi 1.8T 轎車，因交通事故造成前部嚴重受損，維修時更換了前圍板、散熱器、風扇、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，並進行了整形修復。修復後試車時，出現發動機在怠速工況時明顯發抖的現象。

可能原因：進氣系統漏氣；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；怠速調整不當；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：進氣歧管墊漏氣

小結：

1.怠速控制系統作用：實現發動機起動後的快速暖機過程；自動維持發動機怠速穩定運轉。

2.怠速控制系統的類型：

3.故障現象：怠速不穩、怠速熄火、無怠速。

4.故障原因：機械故障、電氣故障