怠速控制系统的功能与组成
第三章 电控发动机怠速控制
第三章电控发动机怠速控制第一节汽油机怠速控制系统的作用及组成第二节旁通空气式怠速控制执行机构第三节节气门直动式怠速控制执行机构第四节怠速控制执行机构检查小结1．汽油机怠速控制系统可使发动机在各种工况下能自动调节其怠速。
2．怠速控制执行机构通过对怠速空气量的控制来控制发动机的怠速转速。
3．怠速控制的方式有旁通空气式和节气门直动式两种。
4．汽油机怠速控制系统主要由发动机主控制器ECU、执行机构和各种传感器等组成。
5．旁通空气式怠速控制执行机构一般有5种类型，其中平动电磁阀式、旋转电磁阀式、步进电机式怠速控制执行机构现在最常见。
6．平动电磁阀式怠速控制执行机构主要由一比例电磁阀构成，其驱动信号为ECU送来的PWM(占空比)信号。
7．双绕组式旋转电磁阀怠速控制执行机构的电枢只能在0～99°的范围内转动，其转向和转角由11和12两组线圈的通电电流决定。
8．步进电机的正常工作范围为0～125个步级(日本车)，0～255个步级(美国车)。
9．步进电机式怠速控制执行机构的控制内容有：起动初始位置设定、起动后控制、暖机控制、反馈控制、发动机转速变化的预控制、学习控制。
10．节气门直动式怠速控制执行机构通过控制节气门的开启程度来调节怠速时的空气流量，从而实现怠速的控制。
11．丰田车步进电机的四个控制线圈电阻都应在10Ω～30Ω范围内。
12．丰田车步进电机式怠速控制执行机构的步级数为0表示怠速控制阀全部伸出，125表示怠速控制阀，全部收回。
13．丰田车旋转电磁阀式怠速控制执行机构的线圈阻值为18.8Ω～22.8Ω之间。
14．利用V．A．G1552检测仪可检测怠速和节气门控制组件的数据，从而判断故障。
复习思考题一、简答题1．一般在哪些情况下需要提高发动机的怠速转速?2．汽油机怠速控制系统主要由哪些部件组成?3．旁通空气式怠速控制执行机构一般分为哪几类?4．简述平动电磁阀式怠速控制执行机构的工作原理。
5．简述旋转电磁阀式怠速控制执行机构的工作原理。
怠速控制系统的功能与组成
占空比A＝1 0% 0 AB
通 断
AB 一个周期
3）旋转电磁阀型怠速控制阀电路及其检修
断开线束插头，点火开关ON，但不起动发动机。测量电源端子+B与 搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。
断开线束插头，在控制阀侧测量端子+B与端子RSC及RSO之间的电阻 值，正常值应为18.8～22.8Ω。
发动机达正常工作温度，变速器空挡。发动机怠速运转，短接TEI与E1 端子，发动机转速为1000～1200r/min，5s后转速应下降约200r/min
改变节气门的最小开度来控 制怠速进气量。 • 旁通空气式通过执行元件控 制怠速旁通气道的空气量来 控制怠速进气量。
1、节气门直动式怠速控制器
主要由直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动
轴等组成。如图：
1、节气门操纵臂 2、怠速控制器 3、节气门体 4、喷油器 5、燃油压力调节器 6、节气门 7、防转六角孔 8、弹簧 9、直流电动机 10、11、13 、齿轮 12、传动轴 14、丝杠
⑤预测转速控制。发动机在怠速运转时，如空挡起 动开关、空调开关接通或断开，都将使发动机的 负荷立刻发生变化。为了避免发动机怠速时转速 波动或熄火，在发动机转速出现变化前，ECU控 制怠速控制阀开大或关小一个固定位置。
⑥电器负荷增大控制。在怠速运转时，如使用的电 器负荷增大到一定程度时，蓄电池电压就会降低。 为了保证ECU的+B端和点火开关IG端具有正常的 供电电压，需要控制步进电机相应地增加旁通道 空气量，提高发动机怠速转速，提高发动机的输 出功率。
3、旋转电磁阀型怠速控制阀
1）旋转电磁阀型怠速控制阀结构
如下图所示，通过永久磁铁及周围的磁化线圈控制机构来 控制阀门的旋转角度，从而改变怠速空气通道的截面积。
怠速控制系统
怠速控制过程
ECU输出占空比不同的脉冲信号，使电磁阀 转动而改变阀的开度，实现怠速控制。阀从 全闭到全开，控制信号的占空比在0-100%之 间变化。怠速控制主要项目有： 起动控制 在发动机起动时，ECU根据发动机的运转条 件，从存储器中取出控制数据，输出某一占 空比较大的脉冲信号，使旋转电磁阀偏转， 控制阀打开到所需的开度
压力可始终保持在-16kPa，以提供真空控制阀 所需恒定的真空源 电磁阀有两个A和B，它们分别用来控制旁通空 气阀（AAC或ACV）和废气再循环阀（EGR） 电磁阀A 的作用就是根据 ECU的信号控制通往 AAC或ACV阀膜片上方的真空度。当电磁阀的线 圈通电时，电磁阀 A的阀门开启并接通大气通 道，使通往AAC阀的真空度相应减小； 电磁阀线圈断电时，电磁阀A的阀门关闭，此 时通往AAC阀的真空度增大
起动控制
发动机起动时，怠速控制阀预先设定在全 开位臵，在起动期间流经怠速控制阀的旁通 空气量最大，发动机起动容易。但发动机起 动后，若怠速阀仍保持全开，转速会升的过 高，因此，在起动期间或起动后，当转速达 到规定值（该值由冷却水温确定）时，ECU 开始控制怠速阀，将阀门关小到由冷却水温 确定的开度位臵
膜片上方的真空度越大，膜片越被吸向上方。
阀门的开度越小，旁通空气道流过的空气量 越小 反之，当膜片室的真空度减小时，在膜片弹 簧的作用下，膜片下移，阀门开度增大，旁 通空气道中流过的空气量增多 真空控制阀的作用是：控制通往旁通空气阀 膜片上方的真空度。真空控制阀由ECU根据 水温等传感器信号控制。它主要由定压阀和 电磁阀两部分组成
怠速控制过程 图为步进电机式怠速控制电路的控制过程
步进电机式控制过程为：
在ECU的ROM中，存有与冷却水温度、空调工 作状态等相对应的目标怠速转速，当ECU根据 节气门位臵传感器和车速信号判断发动机已
怠速控制的内容有哪些
怠速控制的内容有哪些怠速控制是指发动机在空载或负载运行时，保持发动机转速在一定范围内的控制系统。
怠速控制系统的设计和调整对发动机的性能、燃油经济性和排放性能都有着重要的影响。
下面将从怠速控制系统的原理、组成部分、调整方法和常见故障等方面进行详细介绍。
一、怠速控制系统的原理。
怠速控制系统的原理是通过控制发动机进气量、点火提前角和燃油喷射量来维持发动机在怠速状态下的稳定运行。
当发动机处于怠速状态时，需要保持发动机的转速稳定在一定范围内，以确保发动机运行平稳、可靠。
二、怠速控制系统的组成部分。
1. 怠速空气控制阀，控制进气量，调节发动机的空气流量，从而控制发动机的转速。
2. 怠速控制阀，通过控制燃油喷射量，调节发动机的燃油供给，从而控制发动机的转速。
3. 电子控制单元（ECU），监控发动机的运行状态，根据传感器的反馈信号，对怠速控制系统进行调节和控制。
4. 传感器，包括空气流量传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等，用于监测发动机运行状态和环境参数，向ECU提供反馈信号。
三、怠速控制系统的调整方法。
1. 怠速空气控制阀的调整，通过调节怠速空气控制阀的开度，控制发动机的进气量，从而调节发动机的转速。
2. 怠速控制阀的调整，通过调节怠速控制阀的开度，控制燃油喷射量，从而调节发动机的转速。
3. 电子控制单元（ECU）的调整，根据发动机的运行状态和环境参数，对ECU进行参数调整，以实现对怠速控制系统的精确控制。
四、怠速控制系统的常见故障。
1. 怠速不稳，可能是怠速空气控制阀堵塞、脏污或损坏，怠速控制阀出现故障，ECU参数设置不正确等原因导致。
2. 怠速过高或过低，可能是怠速空气控制阀、怠速控制阀或ECU出现故障，节气门位置传感器故障，进气系统漏气等原因导致。
3. 怠速抖动，可能是点火系统故障，燃油系统故障，进气系统漏气等原因导致。
综上所述，怠速控制是发动机管理系统中的重要部分，对发动机的性能和经济性有着重要的影响。
怠速控制系统的组成 -回复
怠速控制系统的组成-回复怠速控制系统的组成是指用于控制汽车发动机怠速运行的一系列装置和设备。
它的主要作用是确保发动机在怠速运行时保持稳态，并提供足够的动力供应，同时最大限度地降低排放和燃油消耗。
怠速控制系统由以下几个部分组成：1. 怠速控制阀（IAC阀）：怠速控制阀是整个怠速控制系统的核心组件，也是控制发动机怠速运行的关键设备。
它根据输入的控制信号自动调节进气量，以保持发动机在设定的怠速转速范围内运行。
怠速控制阀通常安装在节气门旁边，通过调整阀门的开度来控制进气量。
2. 电子控制单元（ECU）：电子控制单元是整个系统的大脑，负责接收和处理各种传感器信号，并控制怠速控制阀的工作。
ECU根据发动机负荷、温度、空气密度、油耗等参数对怠速进行实时调整，以确保发动机在稳定性、经济性和排放性能方面达到最佳状态。
3. 传感器：怠速控制系统配备了多种传感器，用于监测发动机和周围环境的各项参数。
常见的传感器包括空气流量传感器（MAF）、进气温度传感器（IAT）、进气压力传感器（MAP）、曲轴位置传感器（CKP）等。
这些传感器将测得的数据传输给ECU，以便系统做出相应的反应。
4. 燃油系统：怠速控制系统的燃油系统负责供应燃料，确保发动机能够在怠速运行时正常工作。
燃油系统包括燃料泵、喷油嘴（喷油器）、燃油滤清器等。
通过控制喷油器的工作时机和喷油量，以及调节燃油供应压力，燃油系统确保发动机在怠速时能够获得稳定的燃油供应。
5. 空气系统：怠速控制系统的空气系统负责供应充足的氧气，以支持燃料的燃烧。
它包括进气道、空气滤清器、节气门等。
通过监测和调节空气流量和进气温度，空气系统确保发动机在怠速状态下能够获得良好的空气燃料混合比。
6. 冷却系统：怠速控制系统的冷却系统负责维持发动机温度在适宜的范围内。
冷却系统包括散热器、水泵、风扇等。
通过调节散热器的散热性能和水泵的循环速度，冷却系统确保发动机怠速运行时的温度保持在合适的范围内。
怠速控制系统的功用
怠速控制系统的功用怠速控制系统是一种车辆电子控制系统，它的主要功能是控制发动机在怠速状态下的转速。
在汽车行驶中，怠速状态下发动机的转速很低，但是仍然需要保持一定的稳定性，以便保证车辆可以正常运行。
因此，怠速控制系统对汽车的性能和安全都有着重要的影响。
一、怠速控制系统的组成1.节气门位置传感器：用于检测节气门开度。
2.进气量传感器：用于检测进气量。
3.空气流量计：用于检测空气流量。
4.发动机转速传感器：用于检测发动机转速。
5.电子控制单元（ECU）：用于对上述信号进行处理，并输出相应的指令。
6.执行器：包括电动节气门和进气歧管维持阀等，用于执行ECU输出的指令，调整发动机转速和空燃比。
二、怠速控制系统的工作原理当车辆处于怠速状态时，ECU会不断地接收来自各个传感器的信号，并根据这些信号计算出当前发动机所需的空燃比和转速。
如果发现发动机的转速低于预设值，ECU会向执行器发出指令，调整节气门的开度，增加进气量和空气流量，从而提高发动机的转速。
反之，如果发动机的转速过高，ECU会减小节气门的开度，降低进气量和空气流量，以达到稳定转速的目的。
三、怠速控制系统的功用1.保证汽车在怠速状态下的稳定性：怠速控制系统可以根据车辆当前状态自动调整发动机转速和空燃比，并且可以在不同工况下进行适当调整。
这样可以保证汽车在怠速状态下始终保持稳定，并且避免因为转速过高或过低而导致车辆抖动或熄火等情况。
2.提高汽车行驶性能：怠速控制系统可以根据车辆当前状态自动调整发动机转速和空燃比，并且可以在不同工况下进行适当调整。
这样可以提高汽车行驶性能，并且使得汽车更加平顺、舒适。
3.降低排放污染：怠速控制系统可以根据车辆当前状态自动调整发动机转速和空燃比，并且可以在不同工况下进行适当调整。
这样可以降低发动机的燃油消耗和排放污染，保护环境。
4.延长发动机使用寿命：怠速控制系统可以根据车辆当前状态自动调整发动机转速和空燃比，并且可以在不同工况下进行适当调整。
怠速控制系统的控制内容
怠速控制系统的控制内容
怠速控制系统主要通过控制发动机怠速时的进气量，来达到控制怠速转速的目的。
它包括传感器、ECU及执行机构等部分。
怠速控制的主要内容有：
1. 起动后控制：在发动机起动后，怠速控制系统会根据发动机的温度和转速等参数，控制进气量，使发动机快速达到稳定的工作状态。
2. 暖机过程控制：在发动机冷启动后的初期，怠速控制系统会控制进气量，使发动机尽快进入正常工作温度，降低冷启动对发动机的损耗。
3. 负荷变化控制：当发动机的负荷发生变化时，怠速控制系统会根据负荷的变化及时调整进气量，使发动机保持稳定的怠速运转。
4. 减速控制：当驾驶员松开油门踏板减速时，怠速控制系统会减少进气量，使发动机减速平稳，提高乘坐舒适性。
以上内容仅供参考，如需了解怠速控制系统的更多信息，建议咨询汽车维修专业人员或查阅汽车维修相关书籍。
怠速控制系统
? 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。
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。
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，实现对怠速空气量的控制。
提
供
方
式
旁通空气式
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。
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。
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
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制。
怠速控制
2、步进电机式怠速控制阀：
（1）结构：
步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等。
步进电机：
由永磁转子、定子绕组等组成。 用于产生驱动力矩。
螺旋机构：
由螺杆（丝杆）和螺母组成。 螺母与步进电机转子制成一体，螺杆的一端制有螺 纹，另一端固定有阀心，螺杆与阀体之间为滑动花键连 接，只能作轴向移动，不能作旋转运动。
为了改善发动机的再次起动性能，在点火开关断开 时，ECU将控制怠速控制阀处于全开状态，为再次起动作 好准备。 当ECU内部主继电器控制电路接收到点火开关OFF位 置信号时，ECU将利用备用电源输入端提供的电压控制主 继电器线圈继续供电2秒，使步进电机的怠速控制阀退回 到初始位置，以便下次起动时具有较大的进气量。
三、怠速控制的原理：
④ 反馈控制
当发动机处于怠速工况运转时，如果发动机的实际 转速与ECU存储器中所存放的目标转速差超过规定值（如 20r/min），则ECU即控制怠速控制阀增减旁通空气量， 使发动机实际转速与目标转速差小于规定值。 目标转速与发动机怠速工况时的负荷有关，对应空档 起动开关是否接通、 是否使用空调、用电器增加等不同 情况，都有确定的目标转速。
（1）占空比型电磁式怠速控制阀：
1）结构：
（1）占空比型电磁式怠速控制阀：
2）工作原理：
电磁线圈通电产生电磁吸力。 当线圈产生的电磁吸力超过复位弹簧弹力时，阀轴 带动阀芯向上移动，打开旁通气道。 当电磁线圈断电时，阀轴及阀芯在弹力作用下复位， 将旁通气道关闭。 旁通气道开启与关闭时间由发动机发出的占空比信 号控制。
a）输入脉冲
b）工作过程
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步进电动机型怠速控制阀电路（日本丰田皇冠3.0轿车）如图 所示。主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控 制阀的B1和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步进电动 机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线 圈的分别通过端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、ISC2、ISC3 和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的 工作。
怠速控制系统的原理
怠速控制系统的原理
怠速控制系统是一种汽车电子控制系统，其主要目的是在汽车怠速状态下控制发动机的转速稳定在一定范围内，以提高发动机的燃烧效率，并减少尾气排放。
该系统通常由以下几个主要组件构成：
1. 空气流量传感器：用于测量进入发动机的空气流量，将相关数据传输给控制单元。
2. 电子控制单元(ECU)：接收来自空气流量传感器的信号，并根据预设的程序控制发动机转速。
ECU还会监测其他参数，如发动机温度、氧气传感器信号等。
3. 怠速空气控制阀(IACV)：该阀门的作用是根据ECU的指令控制进入发动机的空气流量。
通过调整空气流量，可以控制发动机的转速。
怠速控制系统的工作原理如下：
1. 当发动机处于怠速状态下，空气流量传感器会不断测量进入发动机的空气流量，并将这些数据发送给ECU。
2. ECU会根据已经预设的程序，检测空气流量的变化，并进行相应的计算。
3. 如果发现发动机的转速偏离了预设的范围，ECU会通过控
制IACV来进行调整。
4. IACV会根据ECU的指令，调整进入发动机的空气流量，从而控制发动机的转速。
5. 当发动机的转速接近预设值时，ECU会停止对IACV的控制，维持发动机在稳定的转速上运行。
此外，怠速控制系统还可以通过监测其他传感器的信号，如发动机温度和氧气传感器信号，来进行更精确的控制。
这有助于提高燃烧效率，减少尾气排放，并提高驾驶的舒适性。
发动机怠速控制(ISC)系统简介
分类
目前燃油喷系统大多采用步进电机式或脉冲电磁阀式。
真空式
在 20 世纪 80 年代生产的丰田、 日产轿车上采用
脉冲电磁阀式
国产桑塔纳 2000Gli、 奥迪轿车以及美国别克 （Buick）世纪 （Century）型轿车采用
步进电机式
在捷达 AT、 GTX 型轿车和切 诺基吉普车等采用
11
PLEASE ADD YOUR
大众捷达等半电子节气门位置传感器电路图 15
半电子节气门怠速控制执行机构
大众捷达等半电子节气门位置传感器电路图
怠速节气门电位计（G88）
怠速节气门电位计由怠速直流电机驱动，
向控制器提供节气门当前的怠速位置与怠速电机 的位置。
当怠速节气门到达调节范围内极限时还继续
开启，怠速节气门电位计将信号中断，此时怠速 电机断电，怠速弹簧将节气门拉动进入机械应急 状态，发动机怠速转速将提高 600 r/min 左右。
16
半电子节气门怠速控制执行机构
节气门电位计（G69）
节气门电位计与节气门轴连接在一起，节气 门的转动带动节气门电位计的阻值发生变化，输 出的电压信号与节气门的开度相对应，此信号作
为主要的发动机负荷信号，直接影响发动机喷
油量和点火提前角。
同时 ECU 还可通过节气门位置信号的变化率来判别加速工况和减速工况。当节气门
发动机怠速控制（ISC） 系统简介
1
怠速控制系统
怠速控制（ISC）系统是发动机辅助控制系统之一。 其功能是在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度信号、空调压 缩机工作信号、变速器挡位信号等，通过怠速控制执行器对发动机进气量 进行控制，使发动机以最佳怠速稳定运转。怠速是指油门踏板完全松开， 节气门处于关闭状态，且发动机对外无功率输出并保持最低转速稳定运转 时的工况。
怠速控制系统的工作原理
怠速控制系统的工作原理怠速控制系统是现代汽车中的一个重要部件，它能够帮助车辆在怠速状态下保持稳定的转速。
那么，它是如何工作的呢？怠速控制系统的工作原理主要包括检测、分析和调整三个步骤。
首先是检测。
怠速控制系统通过传感器感知车辆的转速、油门位置、氧气浓度等参数。
其中，转速传感器是最关键的部件之一，它能够实时监测发动机的转速，并将这些信息传输给控制单元。
油门位置传感器则用于检测驾驶员踩下油门踏板的程度，以便调整发动机的输出功率。
氧气传感器则用于检测废气中的氧气浓度，以便判断燃烧是否充分。
其次是分析。
控制单元会根据传感器所提供的数据，通过内部的算法对这些数据进行分析和处理。
例如，当控制单元检测到发动机转速过低时，它会判断发动机可能即将熄火，此时就需要增加燃油供给，以提高转速。
当控制单元检测到油门位置变化较大时，它会根据转速和油门位置的关系来判断是否需要调整燃油喷射量，以使发动机的输出功率与驾驶员的需求相匹配。
此外，控制单元还会根据氧气传感器的数据来判断燃烧是否充分，如果燃烧不充分，它会相应地增加或减少燃油供给。
最后是调整。
当控制单元完成分析后，会通过执行器来调整发动机的工作状态。
执行器主要包括节气门执行器、燃油喷射器等。
当控制单元判断需要增加燃油供给时，它会通过控制节气门执行器打开节气门，以增加进气量；当控制单元判断需要减少燃油供给时，它会通过控制燃油喷射器减少燃油喷射量。
通过这样的调整，控制单元能够精确地控制发动机的转速，使之保持在怠速状态下的稳定值。
总结起来，怠速控制系统的工作原理可以概括为检测车辆参数、分析数据并做出调整。
通过这样的过程，怠速控制系统能够确保发动机在怠速状态下保持稳定的转速，提高车辆的燃油经济性和驾驶舒适性。
它的应用使得现代汽车在红绿灯等等需要停车的情况下，能够更好地适应不同的道路条件和驾驶需求，为驾驶员提供更好的驾驶体验。
汽车发动机怠速控制系统的组成与工作原理-图文详解
• 起动初始位置的设定
起动后控制
• 暖机控制
怠速稳定控制
怠速预测控制
电气负载增多时的怠速控制
学习控制
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
检测方法
控制策略
4、怠速工况的识别
• 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。
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
5、 怠速控制执行元件的类型和工作原理、 检测方法
以旁通式怠速控制系统为例，该种怠速控制系统 目前主要有两种基本类型：
• ⑴步进电机型（step motor type ） • ⑵旋转电磁阀型( rotary solenoid type )
安装位置、类型
工作原理
检测方法
控制策略
安装位置、类型
工作原理
检测方法
故障诊断
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
6、步进电机型怠速控制阀的控制策略 (1)起动初始位置的设定 (2)起动后控制 (3)暖机控制 (4)怠速稳定控制 (5)怠速预测控制 (6)电气负载增多时的怠速控制 (7)学习控制
功用、组成 工作原理、类型
检测方法
控制策略
1、怠速控制系统的功能
• 怠速控制的功用：一是实现发动机起动后的快速暖机过程； 二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。
第5章 发动机辅助电控系统(1)
于完善。
45
进气门提前关
当发动机低速运转时，气
流惯性小，若配气定时不
变，则部分进气将被活塞
推出气缸，使进气量减少， 气缸内残余废气将会增多， 故进气门提前关。
46
一、VVT-i（可变气门正时）发动机 可变配气正时机构图
47
凸轮轴正时机构控制阀工作原理
48
进气门正时提前时VVT-i的作用
进气门正时提前时： ECM送出ON时间较长 的工作时间比信号给凸 轮轴正时油压电磁阀， 如图所示，阀柱塞移至 最左侧，此时右油道回 油，左油道与机油压力 相通，故机油压力将叶 片顺凸轮轴旋转方向推 动，使进气凸轮轴向前 转一角度，故进气门开 启提前角最大。
3
一、怠速控制系统的组成与控制原理
㈠怠速控制系统的组成 传感器 → ECU → 怠速控制阀
4
㈡怠速控制类型
类型： 节气门直通式 旁通空气式
1—节气门 2—进气管 3—节气门操纵臂 4—执行元件 5—怠速空气道
5
㈢怠速控制的执行机构
怠速控制也就是对怠速工况下的进气量进行控制。执行机构的控制 方式根据进气类型分为两种：节气门直动式、旁通空气式； 节气门直动式：
26
二、废气再循环控制（EGR）
EGR（Exhaust Gas Recirculation ）
ECU根据发动机的转速、负荷、温度、进气量、排气温度控制EGR 阀，使排气中少部分废气进入进气系统，与混合气进入气缸。降低 燃烧时气缸中的温度，因NOX是在高温富氧的条件下生成的，从而 降低其排放。 过度废气会影响混合气
ECU根据节气门开度和车速信号判断怠速工况，按一定 顺序使VT1～VT4晶体管依次导通，分别给步进电机4个 绕组线圈供电，驱动步进电机旋转，调整旁通空气量。
怠速控制)
怠速控制系统教学设计方案1.功能：在发动机怠速工况下，根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转2.组成：传感器、ECU、和执行元件组成方框图如图1所示图1 怠速控制系统组成图一般在以下几种情况下都需要提高发动机怠速（也称快怠速）：1.发动机起动后，冷却水没有达到正常温度之前，应自动提高发动机的怠速，以免发动机运转发抖、不稳或停转，同时缩短暖机时间；2.在发动机怠速运转使用空调时，由于发动机负荷增大，需要自动提高发动机怠速，以免发动机停转；3.对动力转向伺服机构来说，在发动机低速转向行驶时，需要自动提高发动机怠速，以免发动机转速下降造成熄火，并使转向轻便、1.怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。
2.控制怠速进气量的方法○1.节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。
1-节气门2-操纵臂3-怠速执行器○2.旁通空气式通过执行元件控制怠速旁通气道的空气量来控制怠速进气量。
1-节气门2-操纵臂3-怠速执行器4-空气旁通到1.功用：通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量，由ECU控制直流电动机的正反转和转动量。
2.节气门直动式怠速控制器：如下图2所示1、节气门操纵臂2、怠速控制器3、节气门体4、喷油器5、燃油压力调节器6、节气门7、防转六角孔8、弹簧9、直流电动机 10、11、13 、齿轮 12、传动轴 14、丝杠3.工作原理:当直流电动机通电转动时，经减速齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将其旋转运动转换为传动轴的直线运动。
传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上，发动机怠速运转时，ECU根据各传感器的信号，控制直流电动机的正反转和转动量，以改变节气门最小开度限制器的位置，从而控制节气门的最小开度，实现对怠速进气量进行控制的目的。
一、步进电机式怠速控制执行机构损坏后将造成无怠速，怠速不稳，怠速过高等故障。
怠速控制阀的结构及作用
怠速控制阀的结构及作用1.概述：怠速控制的目的是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。
怠速控制系统的功能是根据发动机工作温度和负载，由ECU 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。
怠速控制系统主要由传感器、ECU 、和执行元件三部分组成。
控制怠速进气量的基本类型有节气门直动式和旁通空气式。
节气门直动式通过执行元件改变节气门的最小开度来控制怠速进气量。
旁通空气式怠速控制系统中，设有旁通节气门的怠速空气道，由执行元件控制流经怠速空气道的空气量。
旁通空气式怠速控制系统按执行元件不同分：步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制电磁阀型、开关型等。
怠速控制阀装在节气门旁通空气孔上，由怠速控制器依据点火信号，在引擎转速低于750RPM时，即使怠速控制阀动作，以提升引擎转速，在引擎转速超过1050RPM后，则停止动作。
在配备冷气系统的车种，又将此控制阀称为怠速提速阀后因冷气压缩机动作后，产生引擎负载，使引擎怠速降低，而怠速控制阀随之动作，以维持怠速的稳定性。
2.工作原理：怠速控制阀由点火开关供电，只要点火开关转至ON位置，怠速控制阀即通电，发动机电脑控制其电路搭铁。
当发动机的工作参数偏离正常值时，便使用该阀来调整怠速转速。
怠速转速是通过控制旁通节气门体的空气量来调整的。
发动机起动后，怠速控制阀开启一段时间进气量增加，使发动机怠速转速提高约150r/min-300r/min。
当发动机冷却液温度较低时，怠速控制阀开启，以获得适当的快怠速。
发动机电脑根据不同的冷却液温度，通过改变传到怠速控制阀的信号强度来控制怠速控制阀柱塞的位置。
步进电机式怠速控制阀是世界上目前应用最多的一种怠速控制装置。
用于汽车电喷系统旁通空气通道的开度，从而调节旁通气量，使发动机转速达到所要求的目标值。
结构原理：由永久磁铁构成的转子，激磁线圈构成的定子和把旋转运动转换成直线运动的进给丝杆及阀门等部分组成。
发动机怠速控制原理
发动机怠速控制原理
发动机怠速控制原理是指车辆在不需要进行加速等操作时，保持发动
机空转的状态。
发动机怠速控制是通过车辆电控系统对发动机进行调
控实现的。
下面我将从电控系统、空气流量传感器、油门位置传感器
等方面介绍发动机怠速控制原理。
首先，电控系统是实现发动机怠速控制的核心设备。
电控系统会对车
辆上的各个传感器进行监测，然后计算出发动机的运转状态，进而控
制发动机转速。
当车辆静止时，电控系统会控制发动机停止运转，当
车辆需要行驶时，电控系统会控制发动机进行启动。
其次，空气流量传感器对于发动机怠速控制也是非常关键的。
发动机
运行需要足够的空气。
空气流量传感器能够感知空气进入发动机的流量，在电控系统的控制下调整发动机的运转状态，确保完美的空气燃
烧和流动。
因此空气流量传感器的准确度对于发动机怠速控制的效果
也有着非常重要的影响。
第三，油门位置传感器同样是发动机怠速控制的关键组成部分。
油门
位置传感器可以感知车辆驾驶员的加速意图，传递给电控系统，根据
这些信息，电控系统来调整发动机的转速，确保发动机在空转状态下，能够满足车辆的需求。
总的来说，发动机怠速控制是通过电控系统、空气流量传感器、油门
位置传感器等配合工作共同实现的。
这里的每一个部分都是相互关联、相互制约的。
通过对发动机潜在问题的及时监控和调整，发动机怠速
控制不仅能够保证车辆的正常行驶，在节省燃料、降低排放等方面也
发挥了重要作用。
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体作用力变化），引起各汽缸功率不平衡，导致各活塞在做功行程时的 水平方向分力不一致，出现对发动机横向摇倒的力矩不平衡，从而产生 发动机抖动。也可以说，凡是引起发动机汽缸内气体作用力变化的故障 都有可能导致发动机怠速抖动。
二、怠速不稳的原因
1.进气系统 (1)进气歧管或各种阀泄漏 当不该进入的空气、汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气歧管，造成混合气
过浓或过稀，使发动机燃烧不正常。当漏气位置只影响个别汽缸时，发动机 会出现较剧烈的抖动，对冷车怠速影响更大。常见原因有：进气总管卡子松 动或胶管破裂；进气歧管衬垫漏气；进气歧管破损或其它机件将进气歧管磨 出孔洞；喷油器O型密封圈漏气；真空管插头脱落、破裂；曲轴箱强制通风 （PCV）阀开度大；活性炭罐阀常开；废气再循环（EGR）阀关闭不严等。
2.怠速控制系统的组成： 如图，主要由传感器、ECU、 和执行元件三部分组成。
1、冷却液温度信号 2、A/C开关信号3、空挡位 置开关信号 4、转速信号5、节气门位置信号 6、车速信号 7、执行元件
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3.怠速控制的方法
怠速控制也就是对怠 速工况下的进气量进行控 制。控制基本类型有节气 门直动式和旁通空气式。 如右图
福特福克斯电子节气门体（如图）
福特福克斯节气门闭合角调节螺钉
注意：节气门活瓣阀的顶部止挡部位绝对不可以调 整。
APP 传感器传送包含驾驶人加速需求的信号到 PCM。此信息直接由油门踏板的移动来做判断。
PCM 处理此信息并且依据电子节流阀，点火系统 以及喷油需求的信号来传送输出信号。
电动马达使用一组齿轮来带动节气门活瓣阀轴。节 气门活瓣阀的位置在封闭回路时设定并执行监控。 TP 传感器提供 PCM 现在的节气门活瓣阀的位置信息。 万一电子节气门活瓣阀故障时，就会执行取代的功能。 此项取代功能让节气门活瓣阀定量的开启。
PSP 开关
PSP 开关是安装到动力 转向泵本体上。当发动机 怠速下转动方向盘时，来 自 PSP 开关的信号可以 用来会控制发动机怠速。
福特福克斯怠速问题分析：
案例一：一辆1.8MT福特福克斯现行驶7854公里。车主反映 该车行驶至5000公里时出现发动机怠速不稳定的情况。具体 表现为，发动机转速从750转掉到300转，再从300转升至 1100转，再掉到300转，且出现熄火现象和电池灯报警的现 象。
开关型怠速控制阀 1一线圈2一控制阀
2.控制阀的控制内容
只进行通、断电的控制。由于旁通气量少，为此需 要快怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。
项目 1 2 3
4 5 6
7
8 9
零件号码 -
说明 进气歧管调整 (IMT) 阀 动力传输控制模块 (PCM) 发动机冷却液温度 (ECT) 传感器
-
教学情境6 福特福克斯汽车发动机维护与检修
一、怠速控制系统的功能与组成 二、节气门直动式怠速控制器 三、步进电动机型怠速控制阀 四、旋转电磁阀型怠速控制阀 五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀 六、开关型怠速控制阀
一、怠速控制系统的功能与组成
1.怠速控制系统的功能： 用高怠速实现发动机起动后 的快速暖机过程；自动维持发动 机怠速在目标转速下稳定运转。
➢拆下怠速控制饭上的两端子线束连接器，在控制 阀侧分别测量两端子之间电阻应为10～15Ω。
六、开关型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容 3.控制阀的检测
1.控制阀的结构与工作原理
结构主要由线圈和控制 阀组成。如左图所示。
工作原理与占空比电磁 阀相同，不同的是开关 型怠速控制阀工作时， ECU只对阀内线圈通电 和断电两种状态控制。
五、占空比控制电磁阀型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容 3.控制阀的检修
1.控制阀的结构与工作原理
结构如图，主要由控制阀、 阀杆、线圈和弹簧等组成。
工作原理：控制阀的开度
取决于线圈产生的电磁力大 小，与旋转阀型怠速控制阀 相同，ECU是通过控制输入 线圈脉冲信号的占空比来控 制电场强度，以调节控制阀 的开度，从而实现怠速空气 量的控制。
四、旋转电磁阀型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的控制内容 3.控制阀的检修
1.控制阀的结构与工作原理
结构图
位置涂
原理图
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 9、怠速空气口 10、固定销 11、挡块12、阀轴限位杆
结构如左图， ECU控制两个线 圈的通电或断开， 改变两个线圈产 生的磁场，两线 圈产生的磁场与 永久磁铁形成的 磁场相互作用， 可改变控制阀的 位置，从而调节 怠速空气口的开 度，以实现怠速 控制。
2.控制阀的检修
（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动 发动机，分别检测B1和B2与搭铁间的电压，为蓄电池电压；
（2）发动发动机后在熄火。2～3s内在怠速控制阀附近应能
听到内部发出的“嗡嗡”响声；
（3）拆下控制阀线束连接器，测量B1与S1和S3、B2与S2
和S4之间的电阻，应为10～30Ω。
步进电动机的结构如图ｂ
所示，主要由用永久磁铁
ａ）
制成有16个（8对）磁极的 1、控制阀 2、前轴爪 3、后轴承 转子和两个定子铁心组成 。46、 、密 线封 束圈 连接5器、丝8、杠机转构子 7、定子
ｂ） 1 、 2— 线 圈 3— 爪 极 4．6—定子5—转子
工作原理
a）输入脉冲
b）工作过程
步进电动机的工作原理工作原理 如图，当ECU控制使步进电机的 线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时， 定子磁场瞬时针转动，由于与转 子磁场间的相互作用，使转子随 定子磁场同步转动。同理，步进 电动机的线圈按相反的顺序通电 时，转子则随定子磁场同步反转。 定子有32个爪级，步进电动机每 转一步为1/32圈，工作范围为0～ 125个步进级。
2.按出现规律分类 ①冷车（冷却液温度低于50℃）有节奏的不稳；②热车（冷却液温度高于 50℃）有节奏的不稳；③无规律的剧烈抖动一、两下。 3、按抖动程度分类 ①正常，以怠速期望值±10r/min抖动；②一般不稳，以怠速期望值 ±20r/min抖动；③严重不稳，超过怠速期望值±20r/min抖动；④在怠速期望 值的一侧剧烈抖动。
三、步进电动机型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理 2.控制阀的检修 3.控制阀的控制内容
1.控制阀的结构与工作原理
结 构：步进电动机型怠速
控制阀的结构结构如图ａ 所示，步进电机主要由转 子和定子组成，丝杠机构 将步进电机的旋转运动转 变为直线运动，使阀心作 轴向移动,改变阀心与阀座 之间的间隙。安装在节气 门上。
工作原理：
ECU控制旋转电磁阀型怠速控制阀工作时，控制 阀的开度是通过控制两个线圈的平均通电时间（占空 比）来实现的。
2.控制内容
包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠 速预测控制和学习控制。
3.控制阀的检修
（1）拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不起动发 动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压，为蓄电池电压；
（4）拆下怠速电磁阀，将蓄电池正极接至B1和B2端子，负
极按顺序依次接通S1—S2—S3—S4端子时，随步进电动机的旋
转，控制阀应向外伸出，如图；若负极按反方向接通S4—S3—
S2—S1端子，则控制阀应向内缩回。
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a）接蓄电池正极
b）接蓄电池负极
3.控制阀的控制内容
➢起动初始位置的设定 ➢起动控制 ➢暖机控制 ➢怠速稳定控制 ➢怠速预测控制 ➢电器负荷增多时的怠速控制 ➢学习控制
因此，在节流阀外壳上有一颗节气门活瓣阀调整螺丝。
回拉弹簧会关闭节气门活瓣阀直到齿状轮的止挡位置与止 挡螺丝揪接触为止。以此方式形成定量的节气门活瓣阀间 隙以供紧急运作模式时使用。
当节气门活瓣阀的位置保持在固定位置时，点火角度以及 喷油量会依据 APP 传感器的位置而变化以限制发动机的 运作。如此限制车辆的最高速度。
IAC阀
IAC阀垫片 IAC阀电气接头
IAC阀固定螺栓
IMRC 作动器
IMRC 作动器控制位于进气歧管 上的一组节气门板。其依据发 动机的需要来控制通过进气歧 管气的排通量。IMRC 作动器是 由来子PCM 的脉冲宽度调节 讯号所控制。由 IMRC 作动器 的输出信号会透过IMRC 作动器 内的传动齿轮传送到节气门板 直接作动节气门板轴。当发动 机怠速时，IMRC 节气门板正常 会位于关闭的位置。
1、5 弹簧 2、线圈 3、阀杆 4、控制阀
2.控制阀的控制内容 包括起动控制、暖机控制、怠速稳定控制、怠速
预测控制和学习控制。由于旁通气量少，为此需要快 怠速控制辅助控制发动机暖机过程的空气量。
快怠速控制阀 1—冷却水腔2—石蜡感温 器3—控制阀4、5—弹簧
பைடு நூலகம்
3.控制阀的检修 ➢拆下控制阀线束连接器，点火开关置“ON”，不 起动发动机，分别检测电源端子与搭铁间的电压， 为蓄电池电压；
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原理：
当直流电动机通电转动时，经减速 齿轮机构减速增扭后，再由丝杠机构将 其旋转运动转换为传动轴的直线运动。 传动轴顶靠在节气门最小开度限制器上， 发动机怠速运转时，ECU根据各传感器 的信号，控制直流电动机的正反转和转 动量，以改变节气门最小开度限制器的 位置，从而控制节气门的最小开度，实 现对怠速进气量进行控制的目的。
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步进电动机型怠速控制阀电路（日本丰田皇冠3.0轿车）如图
所示。主继电器触点闭合后，蓄电池电源经主继电器到达怠速控 制阀的B1和B2端子、ECU的＋B和＋B1端子，B1端子向步进电动 机的1、3相两个线圈供电，B2端子向2、4相两个线圈供电。4个线 圈的分别通过端子S1、S2、S3和S4与ECU端子ISC1、ISC2、ISC3 和ISC4相连，ECU控制各线圈的搭铁回路，以控制怠速控制阀的 工作。