(1)丰田车步进电动机型 步进电动机安装在怠速控制阀(ISC)内,由四只线圈、磁性转子、阀轴和阀组成。发动机ECU根据节气门位置传感器、冷却液温度传感器、发动机转速等信号,控制怠速阀的步级数,阀前后移动控制怠速旁通道开启截面积,即控制怠速空气量,从而控制怠速转速。ISC阀工作原理如图3-33a所示,电路图如图3-33b所示。
图3-33 丰田发动机ISC阀工作原理
①在车上检查怠速控制阀。丰田发动机熄火(开大)或暖机刚结束(关小)时,怠速控制阀会“咔嗒”一声,如果不响,应检查ISC阀和ECU。
②检查ISC阀的电阻。检测B1-S1、B1-S3、B2-S2和B2-S4四个线圈电阻,一般应是10~30Ω(视车型而定),如电阻不对,应更换ISC阀。
③检查ISC阀的工作情况
a.在B1和B2端子上接上蓄电池正极,然后依次将S1、S2、S3、S4接负极(搭铁),阀应逐步关闭(阀芯伸出),如图3-34所示。
b.在B1和B2端子上接上蓄电池正极,然后依次将S4、S3、S2、S1接负极(搭铁),阀应逐步开启(阀芯缩回),如图3-35所示。
图3-34 检查ISC阀关闭情况
图3-35 检查ISC阀开启情况
如果按上述检查时间不能关闭或打开,则应更换ISC阀。
c.用诊断仪检测ISC阀步级数。丰田车步进电动机型怠速控制执行机构步级数量为0~125,0表示怠速控制阀全部伸出,怠速空气旁通道全部关闭;125表示怠速控制阀全部收回,怠速空气旁通道全部开启。
(2)丰田车旋转电磁阀型 旋转电磁阀型怠速控制阀控制电路如图3-36所示,控制原理如图3-37所示。在整个怠速范围内ECU通过占空比(0~100%)对怠速转速进行控制。
图3-36 旋转电磁阀型怠速控制阀控制电路
①检查ISC阀的电阻值。如图3-38所示,+B与ISC1及+B与ISC2之间的电阻均为18.8~22.8Ω,如电阻值不符合要求,应更换ISC阀。
图3-37 旋转电磁阀型怠速控制阀控制原理
图3-38 检查旋转电磁阀型怠速控制阀电阻
②检查ISC阀的工作。在正常冷却液温度、发动机正常运转及变速器位于空档位置时,将检查连接器中TE1和E1端子用连接线连接,标准是发动机以转速1100~1200r/min运转5s后,转速会降低200r/min,如不符合要求,应检查ISC阀、ISC阀至ECU的线路和ECU。
(3)美国通用公司步进电动机型 通用汽车公司的步进电机型怠速控制阀(IAC)结构与电路如图3-39所示。
图3-39 美国通用公司步进电机型怠速控制阀
在节气门全关位置(怠速状态)下,发动机控制电脑ECM根据电源电压、冷却液温度信号、发动机负载信号(空气流量计/进气压力传感器、空调开关信号、动力转向开关信号、驻车/空档开关信号)、发动机转速信号和车速信号,输出控制命令控制怠速控制阀(IAC)的动作,改变怠速空气旁通道开启截面,从而改变控制怠速转速,针阀的移开(离开底座)可以增加怠速进气量,提高怠速转速,针阀的移入(靠近底座)可以减少怠速进气量,降低怠速转速。(www.xing528.com)
怠速控制阀通过涡轮机构,将带有四个磁极的转子的旋转运动转变为锥形阀的直线运动,其调节范围为0~255步级,怠速空气旁通道全关为0,怠速空气旁通道全开为255。
发动机每次关闭时,动力控制模块PCM(不但控制发动机,而且控制自动变速器的换档)均向IAC发出步级指令,按校准步骤,让针阀移动到底座(伸出),然后离开底座(缩回)至上一次起动时的位置,这为重新起动发动机建立了一个正确的工作参数。
在检修IAC阀时,不要用手推或拉动针阀,否则可能损坏涡轮螺杆的螺纹;也不要将控制阀浸没在任何清洗液中,因为控制阀是个微型电动机,浸在清洗液中可能会损坏;针阀及阀座锥面上有亮点是正常的,并不是接触不密封;要注意检查O形圈,安装时涂一点机油;更换新IAC阀要注意型号,新阀尖到安装法兰座距离应不大于28mm,否则可轻轻压回;拆过电源线或ECM插头,在装回后,点火开关先“ON”5s,再“OFF”5s,再起动发动机,以便使PCM恢复怠速控制记忆。
①测量IAC阀上A-B和C-D端子间的电阻应为40~80Ω。
②检测IAC阀动作是否正常可用诊断仪检测。
(4)大众车系节气门直动式怠速控制执行机构 怠速控制装置是通过节气门体控制部件中的怠速稳定控制器直接控制节气门的开启来实现怠速稳定控制的,它没有怠速空气旁通道。怠速稳定控制器由一个直流电动机通过齿轮传动控制节气门开启。图3-40为捷达车的节流阀体。节流阀体电路及节流阀体插座引脚布置如图3-41和图3-42所示。
图3-40 节流阀体的内部构造
图3-41 节流阀体电路
J220—电控单元 J338—节流阀体
F60—怠速开关 G69—节气门电位计
G88—怠速节气门电位计 V60—怠速直流电动机
图3-42 节流阀体插座引脚布置
1—怠速电动机正极 2—怠速电动机负极
3—怠速开关正极 4—电位计正极
5—节气门电位计 6—未占用
7—怠速开关负极、电位计负极 8—怠速节气门电位计
节流阀体是一个电动机系统组件ESB,它由怠速直流电动机、怠速节气门电位计、节气门电位计、怠速开关、应急弹簧等组成。按技术要求,节流阀体外壳不能打开检修,也不允许人工调整,只能用大众公司专用故障诊断仪VAS5051或VAS5052的04功能“基本调整”来进行设定。其内各部件及作用分别如下:
①节气门电位计(G69)。节气门电位计与节气门轴连接,它的阻值变化反映了节气门在全部开度范围的位置,此信号作为主要的负荷辅助信号,直接影响发动机喷油量和点火角,电控单元还根据节气门位置信号的变化率来识别加减速工况。当节气门位置信号中断时,电控单元用发动机转速信号和空气流量计信号计算出一个替代值,发动机仍能运转。
②怠速节气门电位计(G88)。怠速节气门电位计与怠速直流电动机连在一起,向控制单元提供节气门的当时位置及怠速范围内怠速电动机的位置。当怠速节气门到达调节范围内极限时,如果节气门继续开启,怠速节气门电位计将不再起作用。如果其信号中断,应急弹簧将节气门拉动进入机械应急运转状态,发动机怠速转速将有所提高。
③怠速开关(F60)。怠速开关在整个怠速调节范围内闭合,电控单元通过怠速开关的闭合信号来识别怠速工况。若怠速开关信号中断,电控单元将比较节气门电位计和怠速节气门电位计的值,根据两者的相位关系判别节气门的怠速位置。
④怠速调节电动机(V60)。它是一个直流电动机,能在怠速调节范围内通过齿轮驱动来操纵节气门开度。发动机电控单元不断地采集转速传感器送来的转速信号并与理论怠速转速进行比较,如果存在偏差,电控单元将根据节气门电位计当时的位置信息,在怠速范围内通过控制怠速直流电动机来调节节气门开度,实现对怠速进气量的调节,以控制发动机怠速转速。如果怠速电动机损坏或电路故障,则应急弹簧将节气门拉到一个特定的应急运转位置,以保证车辆继续行驶。
目前,发动机大多采用电子节气门系统,其结构原理参见第四章“加速不良故障的诊断”。
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