第四章汽油及輔助控制系統(tǒng)資料

1、第四章汽油及輔助控制系統(tǒng)第一節(jié)怠速控制系統(tǒng)一、 怠速控制系統(tǒng)的功能與組成1、怠速控制系統(tǒng)的功能怠速是指節(jié)氣門關(guān)閉，油門踏板完全松開，且發(fā)動機對外無功率輸出并保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的工況。在汽車使用中，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)的時間約占30，怠速轉(zhuǎn)速的高低直接影響燃油消耗和排放污染。怠速轉(zhuǎn)速過高，燃油消耗增加，但怠速轉(zhuǎn)速過低，又會增加排放污染。此外，怠速轉(zhuǎn)速過低，發(fā)動機冷車運轉(zhuǎn)、空調(diào)打開、電器負荷增大、自動變速器掛入擋位、動力轉(zhuǎn)向時，由于運行條件較差或負載增加，容易導(dǎo)致發(fā)動機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)甚至熄火。 在傳統(tǒng)的化油器式發(fā)動機上，一般由人工調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速，發(fā)動機工作中，不能根據(jù)運行工況和負載的變化適時調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速。雖然

2、有些設(shè)有機械裝置控制發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且工作穩(wěn)定性也較差。隨著電控技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，怠速控制 (1SC)已成為發(fā)動機集中控制系統(tǒng)的基本控制內(nèi)容之一。 怠速控制的目的是在保證發(fā)動機排放要求且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定的前提下，盡量使發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速保持最低，以降低怠速時的燃油消耗量，即實現(xiàn)對熱機怠速工況進氣量和空燃的閉環(huán)反饋控制。在除怠速以外的其他工況下，駕駛員可通過油門踏板控制節(jié)氣門的開度，從而改變發(fā)動機的進氣量，以調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和輸出功率。而在油門踏板完全松開的怠速工況下，駕駛員則無法控制發(fā)動機進氣量。電控汽油噴射式發(fā)動機在怠速工況時，空氣通過節(jié)氣門縫隙或旁通節(jié)氣門的怠速空氣道進入發(fā)

3、動機，并由空氣流量計(或進氣管絕對壓力傳感器)對進氣量進行檢測，電控燃油噴射系統(tǒng)(EFl)則根據(jù)各傳感器信號控制噴油器，保證發(fā)動機的怠速運轉(zhuǎn)。怠速控制系統(tǒng)的功能是根據(jù)發(fā)動機工作溫度和負載，由ECU自動控制怠速工況下的空氣供給量，維持發(fā)動機以穩(wěn)定怠速運轉(zhuǎn)。2、怠速控制系統(tǒng)的組成怠速控制系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行元件三部分組成，如圖所示。傳感器的功用是檢測發(fā)動機的運行工況和負載設(shè)備的工作狀況，ECU則根據(jù)各種傳感器的輸人信號確定一個怠速運轉(zhuǎn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并與實際轉(zhuǎn)速進行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行元件工作，以調(diào)節(jié)進氣量，使發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速達到所確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在怠速以外的其他工況下，若系統(tǒng)對發(fā)動機

4、實施怠速控制，會與駕駛員通過油門踏板對進氣量的調(diào)節(jié)發(fā)生干涉。因此，在怠速控制系統(tǒng)中，ECU需要根據(jù)節(jié)氣門位置信號和車速信號確認怠速工況，只有在節(jié)氣門全關(guān)、車速為零時，才進行怠速控制。3、怠速控制的方法 怠速控制的實質(zhì)就是對怠速工況下的進氣量進行控制。所謂怠速進氣量實際上是指發(fā)動機最小進氣量。不僅在熱機怠速工況對最小進氣量有控制要求，在冷機啟動、減速時也都各有一定要求。電控汽油噴射式發(fā)動機的最小進氣量有兩種限制方式，一是由節(jié)氣門最小開度限制(圖 (a)，二是節(jié)氣門全關(guān)而由繞過節(jié)氣門的旁通空氣道的通路面積來限制(圖(b)。圖 怠速進氣量控制方法a）節(jié)氣門直動式 b）旁通空氣式1-節(jié)氣門；2-操縱臂

5、；3-怠速執(zhí)行器；4-空氣旁通道怠速執(zhí)行器根據(jù)ECU的指令，控制節(jié)氣門最小開度或控制旁通空氣道的通路面積。采用節(jié)氣門最小開度控制方式對于化油器式發(fā)動機改成電控噴油比較方便，可以直接在原化油器的下體(節(jié)氣門體)上加裝怠速執(zhí)行器，但是由于進氣量對節(jié)氣門開度很敏感，用這種控制方式時熱機怠速的穩(wěn)定性不如旁通空氣道控制方式，所以后者得到更多的應(yīng)用。對怠速進氣量的控制一般有以下三項內(nèi)容。(1) 冷機啟動時要有一個較大的初始進氣量，啟動后暖機過程中再隨著冷卻水溫的升高逐漸減小。(2) 熱機怠速工況實行怠速轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)控制，根據(jù)怠速轉(zhuǎn)速對目標(biāo)值的偏差相應(yīng)調(diào)整怠速進氣量以維持怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。怠速轉(zhuǎn)速目標(biāo)值有高、低

6、兩擋或更多擋，可根據(jù)汽車附件載荷情況自動選擇。(3) 在急速關(guān)閉節(jié)氣門時，怠速執(zhí)行器將從原來的打開位置(例如約100步處)按預(yù)先匹配設(shè)計好的程序隨著轉(zhuǎn)速降低緩慢減少怠速空氣量，直至正常怠速位置(如40步左右），同時減少噴油量或斷油，以減緩缸內(nèi)混合氣一時變濃及動力突減的沖擊，即所謂“電子阻尼器”的作用。二、怠速控制系統(tǒng)的類型及工作原理電控怠速系統(tǒng)( ISC) 有四種基本類型：步進馬達型（step motor type ） 旋轉(zhuǎn)電磁閥型( rotary solenoid type )占空比控制電磁閥型（duty control ACV type） 開關(guān)控制怠速真空通道控制閥（on-off VSV

7、type） 1、 步進馬達型怠速控制閥 結(jié)構(gòu)： 這種ISC 閥有一內(nèi)置步進電機，這個馬達順時針或逆時針方向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，使ISC閥移進或移出。這一運作增加或減小閥與閥座之間的間隙，以調(diào)節(jié)允許通過的空氣量。ISC閥從全關(guān)至全開位置有125級。由于步進電機氣流量很大，因此也用于快怠速。這個閥不需要與空氣閥一起使用。步進電動機型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示。步進電動機由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成，絲杠機構(gòu)將步進電動機的旋磚運動轉(zhuǎn)變?yōu)殚y桿的直線運動，控制閥與閥桿制成一體。步進電動機型怠速控制閥安裝在節(jié)氣門體上，控制閥伸入到設(shè)在怠速空氣道內(nèi)的閥座處。轉(zhuǎn)子 由16極永久磁鐵構(gòu)成（極數(shù)視發(fā)動機而異）。定子 由兩組16極鐵芯構(gòu)成

8、，兩組交錯排列，彼此錯開半個節(jié)距。兩個定子鐵芯上分別繞有l(wèi)、3相和2、4相兩組線圈，每個定子上兩線圈的繞制方向相反。運作： ECU控制步進電動機工作時，給線圈輸送的是脈沖電壓，4個線圈的通電順序(相位)不同，步進電動機的轉(zhuǎn)動方向就不同，當(dāng)按一定順序輸入一定數(shù)量的脈沖時，步進電動機就向某一方向轉(zhuǎn)過一定的角度，步進電動機的轉(zhuǎn)動量取決于輸入脈沖的數(shù)量。因此，ECU通過對定子線圈通電順序和輸入脈沖數(shù)量的控制，即可改變步進電動機型怠速控制閥的位置(即開度)，從而控制怠速空氣量。由于給步進電動機每輸入一定量的脈沖只轉(zhuǎn)過一定的角度，其轉(zhuǎn)動是不連續(xù)的，所以稱為步進電動機。當(dāng)ECU控制使步進電動機的線圈按l23

9、4順序依次搭鐵時，定子磁場順時針轉(zhuǎn)動，由于與轉(zhuǎn)子磁場間的相互作用(同性相斥，異性相吸)，使轉(zhuǎn)子隨定子磁場同步轉(zhuǎn)動。同理，步進電動機的線圈按相反的順序通電時，轉(zhuǎn)子則隨定子磁場同步反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一步與定子錯開一個爪極的位置，由于定子有32個爪極(上、下兩個鐵心各16個)，所以步進電動機每轉(zhuǎn)一步為/132圈(約l1°轉(zhuǎn)角)，步進電動機的工作范圍為0125個步進級。步進電動機型怠速控制閥電路(日本豐田CROWN3.0轎車)如圖所示。主繼電器觸點閉合后，蓄電池電源經(jīng)主繼電器到達怠速控制閥的Bl和B2端子、ECU的+B和+B1端子，B1端子向步進電動機的l-3相兩個線圈供電，B2端子向2-4相兩

10、個線圈供電。4個線圈的分別通過端子Sl、S2、S3和S4與ECU端子ISCl、ISC2、ISC3和ISC4相連，ECU控制各線圈的搭鐵回路，以控制怠速控制閥的工作?？刂崎y的檢修：(1)在檢修步進電動機型怠速控制閥時應(yīng)注意1)不要用手推或拉控制閥，以免損壞絲杠機構(gòu)的螺紋。2)不要將控制閥浸泡在任何清洗液中，以免步進電動機損壞。3)安裝時廠檢查密封圈不應(yīng)有任何損傷，并在密封圈上涂少量潤滑油。(2)檢修步進電動機型怠速控制閥的方法 1)拆開怠速控制閥線束連接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動發(fā)動機，在線束側(cè)分別測量B1和B2端子與搭鐵之間的電壓，均應(yīng)為蓄電池電壓（914V），否則說明怠速控制閥電源電

11、路有故障。2）發(fā)動機起動后再熄火時，23s內(nèi)怠速控制閥附近應(yīng)能聽到內(nèi)部發(fā)出的“嗡嗡”的聲音，否則應(yīng)進一步檢查怠速控制法、控制電路及ECU。 3）拆開怠速控制閥線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量端子B1與S1和S3,B2與S2和S4之間的電阻，阻值均應(yīng)為1030 ，否則應(yīng)更換怠速控制閥。4）)如圖所示，拆下怠速控制閥后，將蓄電池正極接至Bl和B2端子，負極按順序依次接通S1一S2一S3一S4端子時，隨步進電動機的旋轉(zhuǎn)，控制閥應(yīng)向外伸出；蓄電池負極按相反順序依次接通S4一S3一S2一Sl時，則控制閥應(yīng)向內(nèi)縮回。若工作情況不符合上述要求，應(yīng)更換怠速控制閥?？刂崎y的控制內(nèi)容步進電動機控制旁通空氣式怠速控制

12、系統(tǒng)的控制內(nèi)容如下：(1)起動初始位置的設(shè)定 為了改善發(fā)動機的起動性能，關(guān)閉點火開關(guān)使發(fā)動機熄火后，ECU的MREL端子向主繼電器線圈供電延續(xù)約23s。在這段時間內(nèi)，蓄電池繼續(xù)給ECU和步進電動機供電，ECU使怠速控制閥回到起動初始(全開)位置。待步進電動機回到起動初始位置后，主繼電器線圈斷電蓄電池停止給ECU和步進電動機供電，怠速控制閥保持全開不變，為下次起動作好準(zhǔn)備；(2)起動控制 發(fā)動機起動時，由于怠速控制閥預(yù)先設(shè)定在全開位置，在起動期間經(jīng)怠速空氣道可供給最大的空氣量，有利于發(fā)動機起動：但怠速控制閥如果始終保持在全開位置，發(fā)動機起動后的怠速轉(zhuǎn)速就會過高，所以在起動期間ECU根據(jù)冷卻液溫度

13、的高低控制步進電動機，調(diào)節(jié)控制閥的開度，使之達到起動后暖機控制的最佳位置，此位置隨冷卻液溫度的升高而減小，控制特性(步進電動機的步數(shù)與冷卻液溫度的關(guān)系曲線)存儲在ECU內(nèi)。(3)暖機控制 暖機控制又稱快怠速控制，在暖機過程中，ECU根據(jù)冷卻液溫度信號按內(nèi)存的控制特性控制怠速控制閥開度，隨著溫度上升，怠速控制閥開度逐漸減小。當(dāng)冷卻液溫度達到70時，暖機控制過程結(jié)束。(4)怠速穩(wěn)定控制 在怠速運轉(zhuǎn)時，ECU將接收到的轉(zhuǎn)速信號與確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行比較，其差值超過一定值(一般為20r/min)時，ECU將通過步進電動機控制怠速控制閥，調(diào)節(jié)怠速空氣供給量，使發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速相同。怠速穩(wěn)定控制又

14、稱反饋控制。(5)怠速預(yù)測控制 發(fā)動機在怠速運轉(zhuǎn)時，如變速器擋位、動力轉(zhuǎn)向、空調(diào)工作狀態(tài)的變化都將使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生可以預(yù)見的變化。為了避免發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速波動或熄火，在發(fā)動機負荷出現(xiàn)變化時，不待發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化，ECU就會根據(jù)各負載設(shè)備開關(guān)信號(A/C開關(guān)等)，通過步進電動機提前調(diào)節(jié)怠速控制閥的開度。(6)電器負載增多時的怠速控制 在怠速運轉(zhuǎn)時，如使用的電器負載增大到一定程度，蓄電池電、壓就會降低。為了保證電控系統(tǒng)正常的供電電壓，ECU根據(jù)蓄電池電壓調(diào)節(jié)怠速控制閥的開度，提高發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速，以提高發(fā)電動機的輸出功率。(7)學(xué)習(xí)控制 在發(fā)動機使用過程中，由于磨損等原因會導(dǎo)致怠速控制閥的性能發(fā)生改

15、變，怠速控制閥的位置相同時，但實際的怠速轉(zhuǎn)速會與設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速略有不同。在此情況下，ECU在利用反饋控制使怠速轉(zhuǎn)速回歸到目標(biāo)值的同時，還可將步進電動、機轉(zhuǎn)過的步數(shù)存儲在ROM存儲器中，以便在此后的怠速控制過程中使用。2、旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥 控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理 旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示。控制閥安裝在閥軸的中部，閥軸的一端裝有圓柱形永久磁鐵，永久磁鐵對應(yīng)的圓周位置上裝有位置相對的兩個線圈。由ECU控制兩個線圈的通電或斷電，改變兩個線圈產(chǎn)生的磁場強度，兩線圈產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵形成的磁場相互作用，即可改變控制閥的位置，從而調(diào)節(jié)怠速空氣口的開度，以實現(xiàn)怠速空氣量的控制。雙金屬片制成

16、卷簧形，外端用固定銷固定在閥體上，內(nèi)端與閥軸端部的擋塊相連接。閥軸上的限位桿穿過擋塊的凹槽，使閥軸只能在擋塊凹槽限定的范圍內(nèi)擺動。流過閥體冷卻濃控的冷卻液溫度變化時，雙金屬片變形，帶動擋塊轉(zhuǎn)動，從而改變閥軸轉(zhuǎn)動的兩個極限位置，以控制怠速控制閥的最大開度和最小開度。此裝置主要起保護作用，可防止怠速控制系統(tǒng)電路出現(xiàn)故障時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速過高或過低，只要怠速控制系統(tǒng)工作正常，閥軸上的限位桿不與擋塊的凹槽兩側(cè)接觸。ECU控制旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制閥工作時，控制閥的開度是通過控制兩個線 圈的平均通電時間(占空比)來實現(xiàn)的。占空比是指脈沖信號的通電時間與通電周期之比，如圖所示。通電周期一般是固定的，所以占空比增

17、大，即是延長通電時間。當(dāng)占空比為50時，兩線圈的平均通電時間相等，兩者產(chǎn)生的磁場強度相同，電磁力相互抵消，閥軸不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)占空比大于50，兩個線圈的平均通電時間一個增加，而另一個減小，兩者產(chǎn)生的磁場強度也不同，所以使閥軸偏轉(zhuǎn)一定角度，控制閥開啟怠速空氣口。占空比越大，兩個線圈產(chǎn)生的磁場強度相差越多，控制閥開度越大。因此，ECU通過控制脈沖信號的占空比即可改變控制閥開度，從而控制怠速時的空氣量?？刂崎y從全閉位置到全開位置之間，旋轉(zhuǎn)角度限定在90°以內(nèi)，ECU控制的占空比調(diào)整范圍約為1882?？刂崎y的控制內(nèi)容旋轉(zhuǎn)電磁閥控制旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容主要包括起動控制、暖機控制、怠速

18、穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測控制和學(xué)習(xí)控制，具體內(nèi)容與步進電動機控制旁通空氣式怠速控制系統(tǒng)基本相同?？刂崎y的檢修旋轉(zhuǎn)電磁閥型怠速控制；閥電路(日本豐田PREVIA轎車)如圖所示，在維修時，一般進行如下檢查: 1)拆開怠速控制閥線束連接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動發(fā)動機，在線束側(cè)測量電源端子(+B)與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓(914V)，否則說明怠速控制閥電源電路有故障。2)發(fā)動機達到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時，使發(fā)動機維持怠速運轉(zhuǎn)，用專用短接線短接故障診斷座上的TEl與El端子，發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在10001200r/min，5s后轉(zhuǎn)速下降約200r/min,若不符合上述要求；應(yīng)進一步

19、檢查檢查怠速控制閥電路、ECU和怠速控制閥。3)拆開怠速控制閥上的三端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量中間端子(+B)與兩側(cè)端子(1SCl和ISC2)之間的電阻，正常應(yīng)為18.822.8 ，否則應(yīng)更換怠速控制閥。 3、占空比控制電磁閥型怠速控制閥 控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理：占空比控制電磁閥型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由控制閥、閥桿、線圈和彈簧等組成?？刂崎y與閥桿制成一體，當(dāng)線圈通電時，線圈產(chǎn)生的電磁力將閥桿吸起，使控制閥打開?？刂崎y的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，與旋轉(zhuǎn)閥型怠速控制閥相同，ECU也是通過控制輸入線圈脈沖信號的占空比來控制磁場強度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，從而實現(xiàn)對怠速空氣量的控

20、制。控制閥的控制內(nèi)容：占空比控制電磁閥型怠速控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容同樣也包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測控制和學(xué)習(xí)控制。但由于占空比控制電磁閥型怠速控制系統(tǒng)旁通空氣量少，在采用此種控制閥的怠速控制系統(tǒng)中，仍需要快怠速控制閥輔助控制發(fā)動機暖機過程的空氣供給量。 快怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由石蠟感溫器、控制閥和彈簧等組成。發(fā)動機起動后的暖機過程中，冷卻液溫度較低時，石蠟收縮，控制閥在彈簧的作用下打開，增加怠速供給的空氣量，使發(fā)動機快怠速運轉(zhuǎn)。隨著溫度的升高，石蠟膨脹，推動連接桿使控制閥開度逐漸減小，怠速轉(zhuǎn)速逐漸下降。發(fā)動機達到正常工作溫度后，控制閥將完全關(guān)閉其空氣通道，發(fā)動機恢復(fù)至

21、正常怠速。有些快怠速控制閥的感溫元件采用雙金屬片，雙金屬片式快怠速控制閥和石蠟式的工作原理類似，它是利用雙金屬元件的熱脹冷縮變形來控制閥門的開度，從而控制發(fā)動機暖機過程中的空氣供給量?？刂崎y的檢修占空比控制電磁閥型怠速控制閥電路(日本本田轎車)如圖所示。在使用中，主要應(yīng)進行以下檢查：1）拆開怠速控制閥線束連接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動發(fā)動機，在線束側(cè)測量電源端子與搭鐵之間的電壓。應(yīng)為蓄電池電壓，否則說明怠速控制閥電源電路有故障。2）拆開怠速控制閥上的兩端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量兩端子之間的電阻。正常應(yīng)為1015 ，否則應(yīng)更換怠速控制閥。4、開關(guān)型怠速控制閥控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理

22、：開關(guān)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由線圈和控制閥組成。其工作原理與占空比控制電磁閥型的類似。不同的是開關(guān)型怠速控制閥工作時，ECU只對閥內(nèi)線圈通電或斷電兩種狀態(tài)進行控制，電磁線圈通電時，控制閥開啟，線圈斷電則控制閥關(guān)閉。開關(guān)型怠速控制閥也只有開或關(guān)兩個位置?？刂崎y的控制內(nèi)容：由于開關(guān)型怠速控制閥只有開或關(guān)兩個位置，所以發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機的工作狀況對控制閥線圈只進行通、斷電控制，其控制條件如表所示。在滿足所列條件之一時，控制閥即開或關(guān)。1)拆開怠速控制閥線束連接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動發(fā)動機，在線束側(cè)測量電源端子(+B)與搭鐵之間的電壓，應(yīng)為蓄電池電壓(914V)，否則

23、說明怠速控制閥電源電路有故障。2)發(fā)動機達到正常工作溫度、變速器處于空擋位置時，使發(fā)動機維持怠速運轉(zhuǎn)，用專用短接線短接故障診斷座上的TEl與El端子，發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)保持在10001200r/min，5s后轉(zhuǎn)速下降約200r/min,若不符合上述要求；應(yīng)進一步檢查檢查怠速控制閥電路、ECU和怠速控制閥。3)拆開怠速控制閥上的三端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量中間端子(+B)與兩側(cè)端子(1SCl和ISC2)之間的電阻，正常應(yīng)為18.822.8 ，否則應(yīng)更換怠速控制閥。 3、占空比控制電磁閥型怠速控制閥控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理：占空比控制電磁閥型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由控制閥、閥桿、線圈和彈簧

24、等組成。控制閥與閥桿制成一體，當(dāng)線圈通電時，線圈產(chǎn)生的電磁力將閥桿吸起，使控制閥打開。控制閥的開度取決于線圈產(chǎn)生的電磁力大小，與旋轉(zhuǎn)閥型怠速控制閥相同，ECU也是通過控制輸入線圈脈沖信號的占空比來控制磁場強度，以調(diào)節(jié)控制閥的開度，從而實現(xiàn)對怠速空氣量的控制?？刂崎y的控制內(nèi)容：占空比控制電磁閥型怠速控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容同樣也包括起動控制、暖機控制、怠速穩(wěn)定控制、怠速預(yù)測控制和學(xué)習(xí)控制。但由于占空比控制電磁閥型怠速控制系統(tǒng)旁通空氣量少，在采用此種控制閥的怠速控制系統(tǒng)中，仍需要快怠速控制閥輔助控制發(fā)動機暖機過程的空氣供給量。 快怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由石蠟感溫器、控制閥和彈簧等組成。發(fā)動機起動

25、后的暖機過程中，冷卻液溫度較低時，石蠟收縮，控制閥在彈簧的作用下打開，增加怠速供給的空氣量，使發(fā)動機快怠速運轉(zhuǎn)。隨著溫度的升高，石蠟膨脹，推動連接桿使控制閥開度逐漸減小，怠速轉(zhuǎn)速逐漸下降。發(fā)動機達到正常工作溫度后，控制閥將完全關(guān)閉其空氣通道，發(fā)動機恢復(fù)至正常怠速。有些快怠速控制閥的感溫元件采用雙金屬片，雙金屬片式快怠速控制閥和石蠟式的工作原理類似，它是利用雙金屬元件的熱脹冷縮變形來控制閥門的開度，從而控制發(fā)動機暖機過程中的空氣供給量。控制閥的檢修占空比控制電磁閥型怠速控制閥電路(日本本田轎車)如圖所示。在使用中，主要應(yīng)進行以下檢查：1）拆開怠速控制閥線束連接器，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”但不起動發(fā)

26、動機，在線束側(cè)測量電源端子與搭鐵之間的電壓。應(yīng)為蓄電池電壓，否則說明怠速控制閥電源電路有故障。2）拆開怠速控制閥上的兩端子線束連接器，在控制閥側(cè)分別測量兩端子之間的電阻。正常應(yīng)為1015 ，否則應(yīng)更換怠速控制閥。4、開關(guān)型怠速控制閥控制閥的結(jié)構(gòu)與工作原理：開關(guān)型怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由線圈和控制閥組成。其工作原理與占空比控制電磁閥型的類似。不同的是開關(guān)型怠速控制閥工作時，ECU只對閥內(nèi)線圈通電或斷電兩種狀態(tài)進行控制，電磁線圈通電時，控制閥開啟，線圈斷電則控制閥關(guān)閉。開關(guān)型怠速控制閥也只有開或關(guān)兩個位置。控制閥的控制內(nèi)容：由于開關(guān)型怠速控制閥只有開或關(guān)兩個位置，所以發(fā)動機工作時，ECU根

27、據(jù)發(fā)動機的工作狀況對控制閥線圈只進行通、斷電控制，其控制條件如表所示。在滿足所列條件之一時，控制閥即開或關(guān)。此外，與占空比控制電磁閥型怠速控制閥相比，開關(guān)型怠速控制閥控制的旁通空氣更少，所以在采用此種控制閥的怠速控制系統(tǒng)中，也需要快怠速控制閥輔助控制發(fā)動暖機過程的空氣供給量?？刂崎y的檢修開關(guān)型怠速控制閥的檢修與占空比控制電磁閥型怠速控制閥基本相同。第二節(jié) 排放控制系統(tǒng)一、對尾氣成分的影響：1、CO2空燃比越接近理想值，CO2生成越多。2、O 2混合氣越稀，即空燃比越大，O 2 的生成越多。3、過多HC產(chǎn)生的原因：主要原因是缺火二、三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC ）與空燃比反饋控制系統(tǒng)1、TWC的功能：

28、利用轉(zhuǎn)換器中三元催化劑，將發(fā)動機排出的廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)換為無害氣體。2、安裝位置：3、類型: 三元催化轉(zhuǎn)換器有兩種類型： 顆粒型（pelletize，已經(jīng)不采用了）整體型（也叫蜂窩型，monolithic ）顆粒結(jié)構(gòu)，即在氧化鋁陶瓷顆粒表面覆以催化劑，再老式汽車上使用的顆粒式轉(zhuǎn)換器由兩個百業(yè)窗狀的薄金屬板容器組成。這些容器內(nèi)裝有100000200000個氧化鋁陶瓷顆粒。整體式，在蜂窩狀的氧化鋁陶瓷表面覆以催化劑，使催化劑的使用面積增加，催化效果更好。4、工作原理鉑(platinum)/鈀(palladium)用于氧化HC、CO 銠(Rhodium)用于還原NO X 鈰(Cerium)用于存儲

29、O 首先進行還原反應(yīng)，再進行氧化反應(yīng) 5、影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素混合氣的濃度和排氣溫度在550時開始催化轉(zhuǎn)化，到750以上，效率增高。只有在理論空燃比附近，對廢氣中三種有害氣體（HC、CO、NO）的轉(zhuǎn)換效率最高。6、氧傳感器參與的閉環(huán)控制控制空燃比，使實際空燃比接近理論空燃比，通過控制噴油脈寬。開環(huán)控制的條件：起動怠速暖機加速全負荷減速斷油或氧傳感器溫度低于400、氧傳感器的電路故障三、氧傳感器1、安裝位置：OBDII的車輛要求裝有兩個氧傳感器，裝在催化轉(zhuǎn)化器前面的用于檢測混合氣濃度，控制空燃比。裝在催化轉(zhuǎn)換器后面的用于判斷催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率。2、工作原理（1）氧化鈦（TiO 2） :早期

30、的車型上（2）氧化鋯（ZrO 2）:微電池效應(yīng)信號電壓特征：注意的問題：（1） 在理論空燃比附近，ECU很難識別出是濃還是稀（2）氧傳感器在400以上才能正常工作。正?；旌蠚饣旌蠚?、氧傳感器的控制電路:有加熱裝置的氧傳感器控制電路加熱線圈的阻值：正溫度系數(shù)電阻，檢測電阻值，溫度越高，電阻值越大。發(fā)動機ECU根據(jù)冷卻水溫度傳感器、負荷傳感器（MAF或MAP ），來決定是否開啟加熱功能。加熱電流約2A。第三節(jié)故障自診斷系統(tǒng)一、故障自診斷系統(tǒng)的功能電腦 ECU同時具有故障自診斷功能 (DIAGN)。當(dāng) ECU隨車診斷系統(tǒng)檢測到一個或多個故障信號，經(jīng)判斷為故障后 ,將儀表面板上的“CHECK ENG

31、INE”檢查發(fā)動機警告燈點亮，提醒駕駛員，并將故障信息以故障碼形式存入存儲器。 用一定的方法和儀器調(diào)出故障碼，根據(jù)故障碼顯示的內(nèi)容，能迅速準(zhǔn)確地判定故障性質(zhì)和部位，從而排除故障。因此，隨車電腦故障診斷是檢修現(xiàn)代汽車不可缺少的重要方法。故障自診斷系統(tǒng)的功能：1、 通過自診斷測試判斷電控系統(tǒng)有無故障，無法對機械裝置、真空裝置進行監(jiān)測。2、 將故障信息以故障碼形式存入存儲器。用一定的方法和儀器調(diào)出故障碼，根據(jù)故障碼顯示的內(nèi)容，能迅速準(zhǔn)確地判定故障性質(zhì)和部位，從而排除故障。3、 當(dāng)傳感器或其電路發(fā)生故障時，自動啟動失效保護功能，以保證發(fā)動機能繼續(xù)運轉(zhuǎn)，或強制中斷燃油噴射使發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)4、 當(dāng)發(fā)生故障

32、導(dǎo)致車輛無法行駛時，自動啟動應(yīng)急備用系統(tǒng)，以保證汽車可以繼續(xù)行使。故障碼的顯示方法主要有：儀表盤上“CHECK ENGINE”檢查發(fā)動機警告燈閃爍故障碼。通用 GM、福特FORD、克萊斯勒 CHRYSLER、奧迪 AUDI、寶馬 BMW、豐田 TOYOTA、日產(chǎn) NISSAN、本田 HONDA、馬自達 MAZDA、三菱 MITSUBISHI、大宇 DAEWOD、現(xiàn)代HYUNDAI等車系均采用此方法。由診斷座跨接導(dǎo)線，用發(fā)光二極管閃爍或?qū)Ｓ脙x器直接讀取故障碼。由儀表盤上的顯示屏直接數(shù)字顯示故障碼。如林肯·大陸LINCOLN CONTINENTAL、卡迪拉克CADILIAC。大多數(shù)汽車的

33、故障碼由兩位數(shù)組成，故障碼的含義都不相同。奧迪和1989年以后的寶馬車系由4位數(shù)組成。1992年以后的福特車系，隨著診斷功能的增加，發(fā)動機故障碼由二位數(shù)升為三位數(shù)，故障代碼由原來的72條增加到160條。各種車系診斷座規(guī)格、種類也不相同。例如福特車診斷座有9種1 993年以后由 6+1針診斷座改為 1 7+8針診斷座；本茨車系有圓形 9針、3 8針診斷座和長方形1 6針診斷座；豐田車系有長方形23針、圓形1 7針和方形1 7針診斷座；寶馬車系有55針和88針兩種診斷座。這些1 993年以前的隨車電腦診斷系統(tǒng) ,按美國標(biāo)準(zhǔn)稱為第一代隨車電腦診斷系統(tǒng) (OBDI )。這種診斷系統(tǒng)自成體系，不具有通用

34、性，且種類繁多不利于使用統(tǒng)一的專用儀器，給汽車的售后服務(wù)、維修造成很大不便。這種診斷系統(tǒng)不適應(yīng)現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)日趨先進，機電一體化車用微機控制系統(tǒng)升級換代并朝著標(biāo)準(zhǔn)化、智能化方向發(fā)展的需要。二、OBDII簡介1994年，美國汽車工程師協(xié)會(SAE)提出了第二代隨車電腦診斷系統(tǒng)OBD II 的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，經(jīng)環(huán)境保護機構(gòu) (EPA)及美國加州資源協(xié)會(CARB)認證通過。各汽車制造廠依照 OBDII 的標(biāo)準(zhǔn)提供統(tǒng)一的診斷模式和統(tǒng)一的診斷座。只要用一臺儀器即可對各種車輛進行診斷檢測 ,這樣就給全球汽車維修提供了極大的方便。1 994年有1 0 %的汽車制造廠采用OBDII , 1 995年有40 %的汽車

35、制造廠采用OBD II， 1996年世界主要汽車制造廠將全部采用功能更強的新一代隨車電腦診斷系統(tǒng)OBD II，故障碼的讀取必須使用專用儀器。但在19941995年生產(chǎn)的汽車， 各公司采用的OBDII系統(tǒng)可能還保留原有的，使用跨接線讀取故障碼的電控單元故障診斷插座。OBDII主要特點1、診斷座統(tǒng)一為1 6針診斷座，診斷座安裝在駕駛室儀表板下方。2、具有數(shù)值分析資料傳輸功能 DLC(DATA LINK CONNECTOR)，數(shù)據(jù)資料傳輸線有ISO和 SEA兩個標(biāo)準(zhǔn)。3、具有統(tǒng)一含義的故障碼。OBDII故障碼由 5個字組成，如 P1352。第一個字為英文字母代碼代表測試系統(tǒng)，P代表發(fā)動機變速器電腦 (POWER TRAIN) , B代表車身電腦(BODY) ，C代表底盤電腦 (CHASSIS)， U未定義待SAE另行發(fā)布 ；第二個字代表制造廠碼 ,目前O代表 SAE定義的故障碼， 1、2和 3等代碼代表汽車制造廠碼；第三個字代表 SAE定義故障范圍代碼，如表 2所示 ；最后兩個字代表原廠故障碼。4、具有用儀器直接讀取清除故障碼功能5、具有行車記錄功能，能記錄車輛行駛過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。這個功能能使汽車電腦掃描器通過OBDII 診斷口將汽車