怠速控制系统
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4.2 怠速控制系统
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4.2.1 怠速控制系统的功能与组成
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•2
怠速控制系统的功能
• 功能：一是自动维持发动机怠速稳定运转， 即在保证发动机排放要求且运转稳定的前 提下，尽量使发动机的怠速转速保持最低， 以降低怠速时的燃油消耗量。二是实现发 动机起动后的快速暖机过程。
• ECU根据发动机工作温度和负载，自动控 制怠速工况下的空气供给量，维持发动机 以稳定怠速运转，也将怠速控制系统称为 怠速空气控制系统。
•21
皇冠3.0轿车2JZ-GE怠速控制阀的电路
•整理ppt
•22
怠速控制阀工作状况的就车检查
• 在发动机熄火后的一瞬间倾听怠速控制阀是否有 “嗡嗡”的工作声音（此时步进电动机应工作， 直到怠速控制阀完全开启，以利发动机再起动）。 如发出“嗡嗡”声，则怠速控制阀良好。
• 为了检查步进电动机式怠速控制阀的工作状况， 也可以在发动机起动前拔下怠速控制阀线束连接 器，待发动机起动后再插上，观察发动机转速是 否有变化。如果此时发动机转速发生变化，则怠 速控制阀工作正常；否则，怠速控制阀或控制电 路有故障。
•整理ppt
•3
怠速控制的实质
• 怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和 电器负荷变化控制。怠速控制的实质是控制 怠速时的充气量（进气量）。
• 怠速时的喷油量则由ECU根据预先设定的怠速 空燃比和实际充气量计算确定。
• 怠速控制的实质
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•4
•整理ppt
怠速控制 系统的组成
1. 冷却液温度信号
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•28
工 作 原 理
由ECU控制两个线圈的通电或断电，改变两个线圈
产生的磁场强度，与永久磁铁形成的磁场相互作用，
即可改变控制阀的位置，调节怠速空气口的开度，以
实现怠速空气量的•控整理制ppt。
•29
• 当占空比为50%时，两线圈的平均通电时间 相等，两者产生的磁场强度相同，电磁力相 互抵消，阀轴不发生偏转。
和ISC2）之间的电阻，正常应为18.8 ~22.8Ω，否
则应更换怠速控制阀。
•整理ppt
•33
占空比控制电磁阀式怠速控制阀
• 结构特点： 主要由电磁 线圈、复位 弹簧、阀芯、 阀座、固定 铁心、活动 铁心、进气 口和出气口 等组成。
•整理ppt
•34
工 作 原 理
• 当线圈通电时，线圈产生的电磁力将阀杆吸起，使控 制阀打开。 • 控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大小，ECU通 过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制磁场强度， 以调节控制阀的开度，实•整现理ppt对怠速空气量的控制。•35
提
供
方
式
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旁通空气式
•7
节气门直动式
怠速状态的判断
• 在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位 置信号和车速信号确认怠速工况，只有在节 气门全关、车速为零时，才进行怠速控制。
• 发动机怠速时，节气门关闭，节气门位置传 感器的怠速触点闭合，传感器输出端子IDL 输出低电压信号，如果车速为零，就说明发 动机处于怠速状态；如车速不为零，则说明 发动机处于减速状态。
工
S1）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反方向转
作
动，阀芯向内缩入。
情
况
检
查
视频•整B理AppVt SEQ03 09：45-
•25
旋转电磁阀型怠速控制阀
旋转电磁阀式怠速控制阀
a) 结构 b) 位置图 c) 工作原理
1-控制阀 2-双金属片 3-冷却液腔 4-阀体
5、7-线圈 6-永久磁铁 8-阀轴
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•8
怠速控制过程图
•整理ppt
•9
怠速控制过程
• 当ECU判定为怠速工况时，根据发动机冷却液温度传 感器信号、空调开关、动力转向开关等信号，从存 储器存储的怠速转速数据中查询相应的目标转速n然 后将目标转速与曲轴位置传感器检测的发动机实际 转速进行比较。
• 当发动机负荷增大，需要发动机快怠速运转，目标 转速高于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀增大 旁通进气量来实现快怠速；当发动机负荷减小，目 标转速低于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀减 小旁通进气量来调节怠速转速。
•整理ppt
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9-怠速空气口 10-固定销 11-挡块 12-阀轴限位杆
•整理ppt
•26
结 构 组 成
控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆
柱形永久磁铁，永久磁铁对应的圆周位置上装
有位置相对的两个线圈。
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•27
1-控制阀 2-双金属片 5、7-线圈 6-永久磁铁
9-怠速空气口 10-固定销 11-挡块 12-阀轴限位杆
•6
1. 旁 通 空 气 式 ：在怠速时节气门完全关闭。设有
旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经
怠
怠速空气道的空气量，应用较广泛。
速
2. 节气门直动式：怠速时，油门踏板虽然完全松开， 但节气门并不完全关闭，而是仍通过它提供怠速
空
空气，应用较广泛。结构简单、控制稳定性好，
气
但反应速度较慢、动态响应性和热机怠速的稳定 性差，目前主要应用在大众、奥迪等欧洲车系中。
• 当占空比大于50%，两个线圈的平均通电时 间一个增加，而另一个减小，两者产生的磁 场强度也不同，阀轴偏转一定角度，控制阀 开启怠速空气口。
• 占空比越大，两个线圈产生的磁场强度相差
越多，控制阀开度越大。ECU通过控制脉冲
信号的占空比即可改变控制阀开度，从而控
制怠速时的空气量。ECU控制的占空比调整
控制阀的检修
• 车上检查：当发动机怠速运转时，用手触摸 怠速控制阀应当具有明显地振动感。如无振 动感或怠转速过高过低，说明怠速控制阀失 效，应予更换新品。
• 检测电磁线圈电阻：断开点火开关，拔下怠 速控制阀连接器插头，检测插座上两个端子
之间线圈电阻值应约为10～15Ω，如不符规
定，应予更换新品。
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• 节气门控制组件J338将节气门电位计G69、 节气门控制器电位计G88、怠速电动机V60 及怠速开关F60合为一体。
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4.2.3 旁通空气式怠速控制阀
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步进电机式怠速控制阀
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结 构 原 理 图
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步进电动机型怠速控制阀 1-控制阀 2-前轴爪 3-后轴承 4-密封圈 5-丝杠机构 7-定子 6-线束连接器•整8理-p转pt子
步进电动机 1-线圈A 2-线圈B3-爪极 4-定子B 5-转子 6-定子A
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工作情况
工作原理视频
• 转子是一个具有N、S极的永久磁铁，定子有两个相 独立的绕组。
• 依次按顺序向绕组输入4个脉冲信号，电机就会沿顺
或逆时针方向转动。
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步进电机的控制电路
•整理ppt
• 将点火开关转至“ON” ，在线束侧测量电源端 子+B与搭铁之间的电压，应为9~14V。
• 使发动机维持怠速运转，短接诊断座上的TE1与 E1端子，发动机转速应保持在1000~1200r/min， 5s后转速下降约200r/min。
• 拆开怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制 阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ISC1
1-节气门操纵臂 2-节气门体 3-怠速执行机构 4-喷油器 5-压力
调节器 6-节气门7-防转动六角孔 8-弹簧 9-直流电动机 10、
11、13-减速齿轮 12-传动轴 14-丝杠
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•13
• 桑塔纳2000GSi 轿车AJR发动机采用的节气 门直动式怠速控制系统，由节气门控制组 件J338中的节气门控制器（怠速电动机） V60在ECU的控制下通过齿轮传动直接推动 节气门在怠速时的开度，以调节怠速转速 在规定的范围内。
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• 检查怠速控制阀工作情况：从节气门体上 拆下怠速控制阀，用导线将其一个端子连 接蓄电池正极，另一个端子连接蓄电池负 极时，阀芯应当移动。如阀芯不能移动， 说明怠速控制阀失效，应予更换新品。当 断开一根导线时，阀芯应当迅速复位，如 阀芯卡滞或不能迅速复位，说明控制阀故 障或复位弹簧失效，应更换新品。
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怠速控制阀线圈 电阻的检测
电阻检测视频Biblioteka 9：56-）•整理ppt•24
• 将端子B1和B2与蓄电池正极相连，再将端子S 1 s S 2 s S 3 s S 4 依次（S1-S2-S3-S4）与蓄电池负极相接，此 时步进电动机应转动，阀芯向外伸去；
• 若将端子S 1 S S 2 S S 3 S S 4 按相反的顺序（S4-S3-S2-
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旁通空气式怠速控制系统
按执行元件不同分为步进电机型（step motor type ）、
旋转电磁阀型（ rotary solenoid type ）、占空比控制
磁阀型、开关型等。 •整理ppt
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4.2.2 节气门直动式怠速控制系统
•整理ppt
•12
节气门直动式怠速控制执行机构
范围约为18%~82%。•整理ppt
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占空比及控制电路
• 占空比-指脉冲信号的通 电时间与通电周期之比。 • 通电周期一般是固定的， 所以占空比增大，即是延 长通电时间。
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•31
丰田PREVIA 旋转电磁阀型 怠速控制阀电路图
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•32
丰田PREVIA 旋转电磁阀型 怠速控制阀的检修
2.A/C•开由关传信感号器、ECU
、
34..空 转速挡执 •信 传位行号感置元器开件检关组测信成发号。动
5. 节气机门的位运置行信工号况和
6.车速负信载号设备的工作 7.执行状元况件，ECU则根
据各种传感器的 输人信号确定一 个怠速运转的目 标转速，并与实 际转速进行比较， 根据比较结果控•5
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4.2.1 怠速控制系统的功能与组成
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怠速控制系统的功能
• 功能：一是自动维持发动机怠速稳定运转， 即在保证发动机排放要求且运转稳定的前 提下，尽量使发动机的怠速转速保持最低， 以降低怠速时的燃油消耗量。二是实现发 动机起动后的快速暖机过程。
• ECU根据发动机工作温度和负载，自动控 制怠速工况下的空气供给量，维持发动机 以稳定怠速运转，也将怠速控制系统称为 怠速空气控制系统。
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皇冠3.0轿车2JZ-GE怠速控制阀的电路
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怠速控制阀工作状况的就车检查
• 在发动机熄火后的一瞬间倾听怠速控制阀是否有 “嗡嗡”的工作声音（此时步进电动机应工作， 直到怠速控制阀完全开启，以利发动机再起动）。 如发出“嗡嗡”声，则怠速控制阀良好。
• 为了检查步进电动机式怠速控制阀的工作状况， 也可以在发动机起动前拔下怠速控制阀线束连接 器，待发动机起动后再插上，观察发动机转速是 否有变化。如果此时发动机转速发生变化，则怠 速控制阀工作正常；否则，怠速控制阀或控制电 路有故障。
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怠速控制的实质
• 怠速控制内容主要是发动机负荷变化控制和 电器负荷变化控制。怠速控制的实质是控制 怠速时的充气量（进气量）。
• 怠速时的喷油量则由ECU根据预先设定的怠速 空燃比和实际充气量计算确定。
• 怠速控制的实质
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怠速控制 系统的组成
1. 冷却液温度信号
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工 作 原 理
由ECU控制两个线圈的通电或断电，改变两个线圈
产生的磁场强度，与永久磁铁形成的磁场相互作用，
即可改变控制阀的位置，调节怠速空气口的开度，以
实现怠速空气量的•控整理制ppt。
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• 当占空比为50%时，两线圈的平均通电时间 相等，两者产生的磁场强度相同，电磁力相 互抵消，阀轴不发生偏转。
和ISC2）之间的电阻，正常应为18.8 ~22.8Ω，否
则应更换怠速控制阀。
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占空比控制电磁阀式怠速控制阀
• 结构特点： 主要由电磁 线圈、复位 弹簧、阀芯、 阀座、固定 铁心、活动 铁心、进气 口和出气口 等组成。
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工 作 原 理
• 当线圈通电时，线圈产生的电磁力将阀杆吸起，使控 制阀打开。 • 控制阀的开度取决于线圈产生的电磁力大小，ECU通 过控制输入线圈脉冲信号的占空比来控制磁场强度， 以调节控制阀的开度，实•整现理ppt对怠速空气量的控制。•35
提
供
方
式
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旁通空气式
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节气门直动式
怠速状态的判断
• 在怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位 置信号和车速信号确认怠速工况，只有在节 气门全关、车速为零时，才进行怠速控制。
• 发动机怠速时，节气门关闭，节气门位置传 感器的怠速触点闭合，传感器输出端子IDL 输出低电压信号，如果车速为零，就说明发 动机处于怠速状态；如车速不为零，则说明 发动机处于减速状态。
工
S1）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反方向转
作
动，阀芯向内缩入。
情
况
检
查
视频•整B理AppVt SEQ03 09：45-
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旋转电磁阀型怠速控制阀
旋转电磁阀式怠速控制阀
a) 结构 b) 位置图 c) 工作原理
1-控制阀 2-双金属片 3-冷却液腔 4-阀体
5、7-线圈 6-永久磁铁 8-阀轴
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怠速控制过程图
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怠速控制过程
• 当ECU判定为怠速工况时，根据发动机冷却液温度传 感器信号、空调开关、动力转向开关等信号，从存 储器存储的怠速转速数据中查询相应的目标转速n然 后将目标转速与曲轴位置传感器检测的发动机实际 转速进行比较。
• 当发动机负荷增大，需要发动机快怠速运转，目标 转速高于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀增大 旁通进气量来实现快怠速；当发动机负荷减小，目 标转速低于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀减 小旁通进气量来调节怠速转速。
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此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
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9-怠速空气口 10-固定销 11-挡块 12-阀轴限位杆
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结 构 组 成
控制阀安装在阀轴的中部，阀轴的一端装有圆
柱形永久磁铁，永久磁铁对应的圆周位置上装
有位置相对的两个线圈。
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1-控制阀 2-双金属片 5、7-线圈 6-永久磁铁
9-怠速空气口 10-固定销 11-挡块 12-阀轴限位杆
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1. 旁 通 空 气 式 ：在怠速时节气门完全关闭。设有
旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经
怠
怠速空气道的空气量，应用较广泛。
速
2. 节气门直动式：怠速时，油门踏板虽然完全松开， 但节气门并不完全关闭，而是仍通过它提供怠速
空
空气，应用较广泛。结构简单、控制稳定性好，
气
但反应速度较慢、动态响应性和热机怠速的稳定 性差，目前主要应用在大众、奥迪等欧洲车系中。
• 当占空比大于50%，两个线圈的平均通电时 间一个增加，而另一个减小，两者产生的磁 场强度也不同，阀轴偏转一定角度，控制阀 开启怠速空气口。
• 占空比越大，两个线圈产生的磁场强度相差
越多，控制阀开度越大。ECU通过控制脉冲
信号的占空比即可改变控制阀开度，从而控
制怠速时的空气量。ECU控制的占空比调整
控制阀的检修
• 车上检查：当发动机怠速运转时，用手触摸 怠速控制阀应当具有明显地振动感。如无振 动感或怠转速过高过低，说明怠速控制阀失 效，应予更换新品。
• 检测电磁线圈电阻：断开点火开关，拔下怠 速控制阀连接器插头，检测插座上两个端子
之间线圈电阻值应约为10～15Ω，如不符规
定，应予更换新品。
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• 节气门控制组件J338将节气门电位计G69、 节气门控制器电位计G88、怠速电动机V60 及怠速开关F60合为一体。
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4.2.3 旁通空气式怠速控制阀
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步进电机式怠速控制阀
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步进电动机型怠速控制阀 1-控制阀 2-前轴爪 3-后轴承 4-密封圈 5-丝杠机构 7-定子 6-线束连接器•整8理-p转pt子
步进电动机 1-线圈A 2-线圈B3-爪极 4-定子B 5-转子 6-定子A
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工作情况
工作原理视频
• 转子是一个具有N、S极的永久磁铁，定子有两个相 独立的绕组。
• 依次按顺序向绕组输入4个脉冲信号，电机就会沿顺
或逆时针方向转动。
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•20
步进电机的控制电路
•整理ppt
• 将点火开关转至“ON” ，在线束侧测量电源端 子+B与搭铁之间的电压，应为9~14V。
• 使发动机维持怠速运转，短接诊断座上的TE1与 E1端子，发动机转速应保持在1000~1200r/min， 5s后转速下降约200r/min。
• 拆开怠速控制阀上的三端子线束连接器，在控制 阀侧分别测量中间端子（+B）与两侧端子（ISC1
1-节气门操纵臂 2-节气门体 3-怠速执行机构 4-喷油器 5-压力
调节器 6-节气门7-防转动六角孔 8-弹簧 9-直流电动机 10、
11、13-减速齿轮 12-传动轴 14-丝杠
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• 桑塔纳2000GSi 轿车AJR发动机采用的节气 门直动式怠速控制系统，由节气门控制组 件J338中的节气门控制器（怠速电动机） V60在ECU的控制下通过齿轮传动直接推动 节气门在怠速时的开度，以调节怠速转速 在规定的范围内。
•36
• 检查怠速控制阀工作情况：从节气门体上 拆下怠速控制阀，用导线将其一个端子连 接蓄电池正极，另一个端子连接蓄电池负 极时，阀芯应当移动。如阀芯不能移动， 说明怠速控制阀失效，应予更换新品。当 断开一根导线时，阀芯应当迅速复位，如 阀芯卡滞或不能迅速复位，说明控制阀故 障或复位弹簧失效，应更换新品。
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怠速控制阀线圈 电阻的检测
电阻检测视频Biblioteka 9：56-）•整理ppt•24
• 将端子B1和B2与蓄电池正极相连，再将端子S 1 s S 2 s S 3 s S 4 依次（S1-S2-S3-S4）与蓄电池负极相接，此 时步进电动机应转动，阀芯向外伸去；
• 若将端子S 1 S S 2 S S 3 S S 4 按相反的顺序（S4-S3-S2-
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旁通空气式怠速控制系统
按执行元件不同分为步进电机型（step motor type ）、
旋转电磁阀型（ rotary solenoid type ）、占空比控制
磁阀型、开关型等。 •整理ppt
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4.2.2 节气门直动式怠速控制系统
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节气门直动式怠速控制执行机构
范围约为18%~82%。•整理ppt
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占空比及控制电路
• 占空比-指脉冲信号的通 电时间与通电周期之比。 • 通电周期一般是固定的， 所以占空比增大，即是延 长通电时间。
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丰田PREVIA 旋转电磁阀型 怠速控制阀电路图
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丰田PREVIA 旋转电磁阀型 怠速控制阀的检修
2.A/C•开由关传信感号器、ECU
、
34..空 转速挡执 •信 传位行号感置元器开件检关组测信成发号。动
5. 节气机门的位运置行信工号况和
6.车速负信载号设备的工作 7.执行状元况件，ECU则根
据各种传感器的 输人信号确定一 个怠速运转的目 标转速，并与实 际转速进行比较， 根据比较结果控•5
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