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第七章怠速控制系统测试、诊断与维修学习目标：1.了解发动机怠速转速的控制要求及控制方法；2.掌握怠速控制系统的结构与工作原理；3.掌握转阀式怠速控制阀、步进电机式怠速控制阀的检查方法；4.掌握大众车系怠速控制系统的检查方法。一、任务引入怠速是发动机重要的运行工况之一，常见的故障现象有怠速不稳、怠速过低、怠速过高、怠速时开空调熄火等，因此，诊断和排除怠速控制系统的故障是发动机故障诊断与排除的一项重要内容。二、任务分析发动机的怠速控制系统主要有旁通空气控制式和节气门直动式两大类，如图7-1所示，其中，旁通空气控制式又分线性电磁阀式、转阀式、步进电动机式等类型。怠速控制系统的种类不同，故障检测的方法也有所不同，在实际操作中，往往需要根据其结构特点，利用万用表等工具，对相关的部件及电路进行检测，再由检测的结果来判断故障的位置。图7-1怠速控制系统三、相关知识1.对发动机怠速转速的控制要求2.怠速控制系统的结构与工作原理1.对发动机怠速转速的控制要求(1)正常怠速或低怠速(2)起动、暖机怠速(3)高怠速(1)正常怠速或低怠速水温正常，且空调、大灯等附属设备关闭时，怠速一般应为750～850r/min，称为正常怠速或低怠速。(2)起动、暖机怠速图7-2起动、暖机时怠速变化要求(3)高怠速打开空调、前照灯等附属设备、动力转向投入工作或自动变速器换上行驶挡位时，发动机的负载增大，转速有下降的趋势，此时要求怠速转速自动提高，一般要求达到1000～1200r/min，称为高怠速（或快怠速）。2.怠速控制系统的结构与工作原理1)旁通空气式怠速控制系统2)节气门直动式怠速控制系统旁通空气控制式怠速控制系统的组成起动、暖机时ISCV的开度1)旁通空气式怠速控制系统(1)转阀式怠速控制阀(2)线性电磁阀式与开关电磁阀式怠速控制阀(3)步进电动机式怠速控制阀(1)转阀式怠速控制阀单线圈转阀式怠速控制阀双线圈转阀式怠速控制阀双线圈转阀式怠速控制阀的工作原理双线圈转阀式怠速控制阀控制电路(2)线性电磁阀式与开关电磁阀式怠速控制阀线性电磁阀式怠速控制阀开关电磁阀式怠速控制阀(3)步进电动机式怠速控制阀图7-11步进电动机式怠速控制阀图7-12步进电动机式怠速控制阀的控制电路（丰田汽车）图7-11步进电动机式怠速控制阀图7-12步进电动机式怠速控制阀的控制电路（丰田汽车）2）节气门直动式怠速控制系统(1)“半电子节气门”(2)“全电子节气门”全电子节气门控制原理全电子节气门体“全电子节气门”控制模式转矩激活控制功能四、任务实施1.实训目的①可以进行各种怠速控制阀及其控制电路的检查。②可以进行大众车系怠速控制系统的检查。2.准备丰田5A-FE发动机台架一台（或配该发动机的整车一辆）；大众捷达汽车（或其他采用“半电子节气门”的汽车）一辆；大众汽车专用故障诊断仪V.A.G1551/1552一台；万用表一只；发动机舱护罩一套；“三件套”一套；通用工具一套。3.实训步骤1）转阀式怠速控制阀（新型）的检查（以丰田5A-FE发动机为例）①拔下怠速控制阀连接器，从节气门体上拆下怠速控制阀；②重新连接怠速控制阀的连接器；③接通点火开关，检查怠速控制阀的工作情况。④检查旁通气道有无污物阻塞情况，如有，则进行清洁。2)双线圈转阀式怠速控制阀（旧型）的检查（以丰田5A-FE发动机为例）①拔下怠速控制阀连接器，从节气门体上拆下怠速控制阀；②测量怠速控制阀两个线圈的电阻。③用万用表测怠速控制阀两个线圈的搭铁情况。④分别向怠速控制阀的+B端子与ISC1端子之间、+B端子与ISC2端子之间提供12V电压（时间不超过1s），看怠速控制阀是否动作。如无动作，则更换怠速控制阀。⑤用万用表检查怠速控制阀连接器线束侧ISC1端子、ISC2端子与ECU的线路连接情况，如有断路，则查找断点并进行维修。⑥用万用表测怠速控制阀连接器线束侧ISC1端子、ISC2端子的搭铁情况。⑦检查ECU的电源电路、搭铁电路。⑧检查旁通气道有无污物阻塞情况，如有，则进行清洁。如果以上情况都正常，但接上ECU后怠速控制阀仍然不工作，则更换ECU。2)步进电动机式怠速控制阀的检查(1)基本检查(2)检查怠速控制阀的电阻(3)检查怠速控制阀的运行(4)检查怠速控制阀的供电电压(1)基本检查起动发动机，然后再关闭发动机，听怠速控制阀是否有“咔嗒”声（进行起动位置设定时所发出的声音）：有，则怠速控制阀及其控制电路基本正常；无，则怠速控制阀及其控制电路存在故障。(2)检查怠速控制阀的电阻拔下怠速控制阀的连接器，用万用表测步进电动机4个线圈的电阻值：B1与S1之间、B1与S3之间、B2与S2之间、B2与S4之间（参见图7-12）的电阻值均为10～30Ω（丰田汽车）。如果有一处不正常，则更换怠速控制阀。(3)检查怠速控制阀的运行①从节气门体上拆下怠速控制阀；②将蓄电池的正极接在怠速控制阀的B1端子和B2端子上（如图7-18所示）；③按照S1——S2——S3——S4的顺序将蓄电池的负极与各个线圈的端子相连，怠速控制阀应逐步伸出；按照S4——S3——S2——S1的顺序将蓄电池的负极与各个线圈的端子相连，怠速控制阀应逐步缩入（如图7-16所示）。如果不符合要求，则更换怠速控制阀。图7-18检查步进电动机式怠速控制阀的运行图7-16“全电子节气门”控制模式(4)检查怠速控制阀的供电电压将点火开关转至“ON”位置，用万用表测怠速控制阀连接器中B1端子和B2端子的对地电压，应为12V，否则检查主继电器与怠速控制阀连接器B1端子和B2端子之间的线路。如果以上情况都正常，但怠速控制阀仍然不工作，则更换ECU。3)“半电子节气门”式怠速控制系统的检查（大众车系）（1）检查怠速情况①将大众汽车专用故障诊断仪V.A.G1551/1552与汽车16端子诊断连接器相接（诊断连接器一般位于仪表台下方，部分汽车在选挡杆旁）；②起动发动机并保持怠速运转；③向故障诊断仪输入地址“01”，进入发动机检测→输入选择功能“08”，进入读数据块功能→输入组号“03”，读基本数据，显示：其中，数据①为发动机转速；数据②为电源电压；数据③为水温；数据④为气温。稳定怠速时，水温应大于80℃，怠速转速标准值应为（800±30）r/min。如果怠速转速不在标准值范围内，则按【C】键退出，输入组号“20”，读取工作状态数据，显示：其中，数据③为空调开关的状态，“A/C—LOW”即“空调开关信号低”，意思是没有开空调；数据④为压缩机状态，德文“Kompr.AUS”即“压缩机关”。读取该组数据的目的是确信空调及压缩机处于关闭状态。如果怠速仍然超出范围，则按【C】键退出，输入组号“04”，读取怠速稳定控制数据，显示：其中，数据①为节气门开度；数据②为怠速进气流量调整值(N挡位置)；数据③为怠速进气流量调整值(D挡位置)；数据④为工作状态说明，德文“Leerlauf”即“怠速”。由该组数据可以看出怠速的相关参数，以便于进行故障判断，例如：没有显示“Leerlauf”，则说明怠速开关没有闭合，应该检查怠速开关；怠速进气流量调整值的标准值为（-1.7～+1.7）g/s。小于-1.7g/s，则说明进气系统有泄漏；大于+1.7g/s，则说明发动机有额外负荷（例如:大灯等大用电设备工作）或进气系统有阻塞。怠速时节气门开度的标准值为0～5∠°，如果不在标准值范围内，应检查节气门与ECU的匹配情况，按【C】键退出，输入组号“05”，读取怠速匹配数据，显示：其中，数据①为发动机转速实际值；数据②为发动机转速目标值；数据③为怠速调整量（正常值为-10%～+10%）；数据④为进气流量。怠速转速应为（800±30）r/min。如果怠速转速过低，可能的原因有：发动机负荷过大；节气门与ECU不匹配；怠速稳定控制器损坏。如果怠速转速过高，可能的原因有：进气系统漏气；节气门与ECU不匹配；怠速稳定控制器损坏；活性炭罐电磁阀常开。（2)对节气门与ECU进行匹配节气门实际位置与ECU内部记忆值不匹配时，发动机怠速可能会不稳、过高或过低，此时，需要对节气门与ECU进行匹配。操作方法如下：①将V.A.G1551/1552与汽车16端子诊断连接器相接；②接通点火开关，但不起动发动机；③向故障诊断仪输入地址“01”，进入发动机检测→输入选择功能“04”，进入“基本调整”功能→输入组号“98”（有些车型为60）→按“确认”键后自动开始进行节气门与ECU的匹配，整个过程大约需要10s：发动机ECU清除原记忆值，并驱动节气门由最小怠速开度至最大怠速开度运行一个循环，同时利用怠速节气门位置传感器的信号记忆最大、最小以及中间5个开度值，随后在起动位置停留片刻，最后关闭，同时故障诊断仪显示“基本调整结束”。此时，按“C”键退出，断开点火开关，从16端子诊断连接器上拆下故障诊断仪连接器即可。提示：如果在匹配的过程中发生自动中断现象，可能的原因为：节气门太脏；油门拉索调整不当；电池电压过低；怠速稳定控制器损坏或电机线路故障。匹配中断后，ECU内部会储存故障代码“17967”或“17972”，下一次接通点火开关时会自动再次进行匹配。(3)对怠速转速进行设定当需要对怠速转速的目标值进行微量调整时，可在发动机起动后，用大众汽车专用故障诊断仪V.A.G1551/1552输入地址“01”，进入发动机检测→输入选择功能“09”，进入“自适应匹配”功能→输入组号“01”，然后按“↑”或“↓”键来增大或减小设定的转速值，但调整量有限。该项操作的条件是：ECU内没有储存故障代码，且水温正常，没有开空调等附属设备。(4)ECU与防盗器的匹配更换ECU后（特别是其他车用过的ECU），往往需要将ECU与汽车防盗器进行匹配，否则，由于防盗器起作用而使发动机可能无法起动，为此,需要对ECU进行防盗匹配。方法是：连接V.A.G1551/1552，接通点火开关但不起动发动机，用V.A.G1551/1552进入防盗系统（有些车型的防盗系统由仪表盘系统进入），选择“自适应匹配”功能，输入组号“00”，然后按“确认”键，屏幕会显示“是否清除已知数据？”，选择“是”，然后按“确认”键即可。(5)对ECU进行编码由于同一型号的ECU可以用于不同配置的车型，更换ECU后，还必须对ECU进行编码，以启用ECU中适合本车型配置的工作程序，否则，由于工作程序不当，可能会引起发动机运转严重不良，甚至根本无法起动发动机。对ECU进行编码的条件是必须采用合法钥匙。编码方法如下：连接V.A.G1551/1552，接通点火开关但不起动发动机，用V.A.G1551/1552进入发动机系统，选择“控制单元编码”功能，按“确认”键后，按“↑”键、“↓”键、“←”键、“→”键来对5位数的代码进行编码。例如：帕萨特汽车发动机ECU代码“04051”，其中，“04”代表EUROⅡ排放标准；中间的“0”代表无驱动防滑控制的前轮驱动汽车；“5”代表采用01V型自动变速器；“1”代表车辆型号为B级帕萨特。其他车型的发动机ECU代码可查阅相关的维修手册。在更换ECU之前，建议用V.A.G1551/1552的“读取控制单元代码”功能先读取旧ECU的代码，以便换新后用读取的代码对新ECU进行编码，这样一来，就可以不必查阅维修手册了。(6)对怠速稳定控制器进行检查大众汽车怠速稳定控制器上连接器各端子的位置①测怠速稳定控制器连接器的1端子与2端子之间是否有断路（即怠速电动机是否断路）？②测怠速稳定控制器连接器的3端子与7端子之间的导通情况（即怠速开关的工作情况），并开/关节气门。在节气门开/关变化时，3端子与7端子之间应随之发生通/断变化。③测怠速稳定控制器连接器的4端子与5端子、4端子与8端子之间的电阻，应随节气门开度的变化而变化。④测怠速稳定控制器连接器的7端子与5端子、7端子与8端子之间的电阻，应随节气门开度的变化而变化。以上检查如不符合要求，则更换怠速稳定控制器或节气门体。⑤接通点火开关，测怠速稳定控制器连接器线束侧3端子、4端子是否有5V工作电压？如无，则检查与ECU之间的线路及ECU的供电电源，都正常，则换ECU。⑥测怠