发动机怠速控制系统分析

电控发动机怠速过高的分析与排除电控发动机疑难故障分析之怠速过高的分析与排除，发动机怠速运转不良故障主要分为下面三种情况：一是怠速不稳；二是怠速偏高；三是怠速偏低或无怠速。

现在咱们主要研究怠速过高的分析和排除(一)故障的一般原因怠速偏高(1)真空泄漏。

(2)节气门位置调整不当(人为调整)。

(3)怠速控制阀变形或卡死。

(4)温控阀水道不畅。

发动机升温后，阀体温度不升高，阀内石腊感温体不动作，致使怠速处于高怠速状态不下降。

(5)P／N(驻车／空档)开关和快怠速阀有故障。

(二)电控方面的原因怠速偏高(1)节气门位置传感器有故障。

例如调整不当；或怠速触点不闭合，ECU收不到怠速信号；或传感器电阻值发生变化，输送给ECU的信号电压随之变化。

ECU 根据变化的信号(不是处于怠速工况，而是处于部分负荷工况)，指令增加喷油时间，使其怠速转速升高。

(2)冷却液温度传感器有故障。

如传感器插头断路，ECU以事先设定的冷却液温度替代值为标准，以极冷工况控制喷油量，使其转速升高；或者是传感器显示冷却液温度信号错误，热车状态当作冷车状态，ECU以冷车状态为标准指令增加喷油脉冲，使转速升高。

(3)ECU有故障。

如ECU受潮。

(4)空调开关信号，转向油压信号(单点喷射发动机)有问题，向ECU发出需要升高怠速的信号，致使怠速升高。

(三)故障的排除怠速过高或过低故障的排除电控发动机的怠速控制与电脑ECU接受来自发动机冷却液温度、负载、节气门位置等的电信号来决定怠速状态。

电脑ECU根据上述传感器的信号经运算后，指挥怠速调整装置进行自动调节。

当怠速转速低于设定值时，电脑ECU会指令怠速调节装置打开空气旁通道，使进气量增加，从而提高怠速值。

当怠速转速高于设定值时，电脑ECU则控制怠速调节装置关小空气旁通道，使进气量减少而降低转速。

因此电控发动机怠速过高或过低故障的排除应从以下几方面入手。

(1)发动机检查。

起动发动机，使发动机冷却液温度达到正常温度，关掉所有附加电气装置，将变速杆置于空档位置，然后从发动机仪表板上查看怠速情况，是否在正常的转速范围内，如不在规定范围，就应进行以下检查。

摘要本文主要介绍电控发动机步进电机式怠速控制系统，通过图例介绍发动机怠速控制系统的结构组成以及工作原理，并结合实际情况，例举几大类常见的怠速控制系统的故障；怠速过高，怠速过低，怠速不稳，怠速熄火，发动机无怠速，并对有些故障的类型通过实际案例加以分析和故障总结，列出故障诊断和维修方法。

关键词：怠速、步进电机、故障诊断、维修绪论怠速是指节气门关闭，加速踏板完全松开，且发动机对外无功率输出，并且保持最低转速稳定运转的工况，在汽车使用中，发动机怠速运转的时间约占30%，怠速转速的高低直接影响燃油消耗和排放污染。

然而，在我国汽修行业中，怠速工况的故障率及怠速控制有关的各种故障率远大于其他工况的故障率。

这种故障现象千奇百怪，造成的故障原因也是多种多样，怠速控制中的问题确实给我们汽车维修人员带来了不小的困难，如何对待，如何分析，如何检测和排除怠速控制中所发生的各种故障，应是我们每个维修人员值得总结和探讨，研究和交流的一个重要的课题。

目录摘要 (2)关键词 (2)绪论 (2)1.电控怠速控制系统的结构与工作原理 (4)1.1结构和原理 (4)1.2步进电机式怠速控制阀 (4)1.3怠速控制原理 (5)2.发动机怠速控制系统常见故障原因及排除方法 (6)2.1怠速不稳原因及检测方法 (6)3.案例分析 (7)3.1案例分析1 (7)3.2案例分析2 (8)3.3案例分析3 (9)结束语 (12)参考文献 (12)1．电控怠速控制系统的结构与工作原理1.1 结构和原理步进电机式电控怠速控制系统的结构如下图2所示，主要有传感器、ECU、步进电机式怠速控制阀组成。

传感器检测发动机的运行工况和负载设备的工作工况，ECU则根据各种传感器的输入信号确定一个怠速运转的目标转速，传感器主要有：空气流量计（MAF）、进气岐管绝对压力传感器（MAF）、节气门位置传感器、水温传感器（ECT）、氧传感器、怠速开关信号、空调开关信号、发动机转速传感器等，并与实际转速进行比较，根据比较结果控制步进电机怠速控制阀工作，以调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。

随着人们生活水平的不断提高,汽车也日益成为人们日常生活中主要的代步工具,而发动机作为汽车的“心脏”,其性能的高低会对汽车的整体性能产生影响。

在当前的汽车设计中,为了生产出更加经济、舒适、环保的汽车,很多设计人员也都倾注了大量的心血,为了解决汽车发动机在怠速形式状态下能耗与废气的增加,怠速控制技术应运而生,在很大程度上对汽车尾气的排放进行了控制,并在此基础上降低了汽车处于怠速状态下的能耗。

1 发动机怠速与怠速控制技术1.1发动机怠速一般情况下,汽车发动机在运行过程中的工况主要有两种,其一为稳定工况,其二为过渡工况。

所谓怠速,指的是发动机稳定工况中的一种状态,在怠速状态下,发动机会保持在一定稳定的低转速状态下,为了降低发动机的负载,传统系统在怠速状态下与发动机之间是处于完全脱离状态的,这样能够确保发动机为空调、发电机等辅助装置提供能量[1]。

在汽车日常运行的过程中,怠速状态是发动机的一种常态,但是,如果发动机怠速转速较高,就会增加汽车的耗油量,如果发动机怠速转速较低,就会使汽车尾气中排放出来的有害物质增加。

所以,找到一种能够对发动机怠速进行有效控制的方法,是当前领域内部面临的重要课题。

1.2怠速控制技术怠速控制技术是当前比较先进的一种实践技术,在汽车运行过程中,该技术主要能够对汽车发动机的进气量进行控制,这是控制怠速转速的主要因素。

汽车的发动机如果处于怠速状态下,那么发动机的节气门就会完全关闭,换句话说,在这种条件下,发动机的节气门无法对进入到发动机中的空气量进行有效控制。

而怠速控制的运行关键是怠速执行调节器,该装置能够有效的调节发动机进气量,但在调节过程中,该装置需要配合喷油量与点火提前角等参数,从而实现对发动机燃料消耗情况的控制,稳定发动机在怠速状态下的转速。

一般情况下,汽车的车型会在很大程度上影响到怠速过程中对充气量的控制策略。

当前的控制策略主要分为直动式与旁通式两种,前者能够实现对发动机气门位置的直接控制,后者主要是以旁通空气到为基础,实现对发动机空气量的控制的。

发动机怠速不稳的原因分析及判断排除方法怠速不稳是发动机维修中遇到最多的故障。

如何解决怠速抖动是汽车实际运用中的一个难题,让维修人员头痛,普遍缺乏系统性的有效的解决方法。

如果诊断思路不正确会延长修理时间、降低工作效率，本文是笔者在十几年长期实践中对此故障的摸索和总结，从实践出发，按照进气系统、点火系统、燃油系统、机械系统,循序渐进地排查故障,寻找故障原因。

对于汽车发动机的维修方面有现实的指导意义。

一、如何判断怠速不稳①观察发动机缸体抖动程度，也可以观看机油尺把晃动的程度，平稳的油尺把很清晰，抖动的油尺把看起来是双的；②从发动机转速表或读数据块观察，转速以怠速期望值为中心抖动，或在期望值一侧剧烈抖动，程序中的怠速期望值包括标准怠速值、负荷（打开灯光，自动变速器挂上挡等）怠速值、空调怠速值、暖车怠速值；③原地启动发动机，坐在座椅上感觉车身剧烈抖动。

二、怠速不稳的分类怠速不稳按出现规律分类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。

怠速不稳按抖动程度分类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。

怠速不稳按原因关联分类①直接原因，指机械零件脏污、磨损、安装不正确等，导致个别汽缸功率的变化，从而造成各汽缸功率不平衡，致使发动机出现怠速不稳；②间接原因，指发动机电控系统不正常，导致混合气燃烧不良，造成各汽缸功率难以平衡，使发动机出现怠速不稳。

怠速不稳按故障系统分类①进气系统；②燃油系统；③点火系统；④发动机机械系统。

三、怠速抖动机理汽缸内气体作用力的变化（一个汽缸气体作用力变化或几个汽缸气体作用力变化），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。

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。

车辆工程技术17车辆技术 怠速是指节气门关闭，油门踏板完全松开，且发动机对外无功率输出并保持最低转速稳定运转的工况。

当汽车在交通密度大的城市道路上行驶时，约有30%的燃油消耗在怠速阶段。

怠速转速的高低直接影响燃油消耗和排放污染。

怠速转速过高，燃油消耗增加；但怠速转速过低，又会增加排放污染。

此外，如怠速转速过低，当发动机冷车运转、空调打开、电器负荷增大、自动变速器挂入档位动力转向时，由于运行条件较差或负载增加，还容易导致发动机运转不稳甚至熄火。

1　电控燃油喷射式发动机的怠速控制 在除怠速以外的其他工况下，驾驶员可以通过油门踏板控制节气门的开度，从而改变发动机的进气量。

电控燃油喷射式发动机在怠速工况时，空气通过节气门的缝隙或旁通节气门的怠速空气道进入发动机，并由空气流量计（或进气管绝对压力传感器）对进气进行检测，电控燃油喷射系统（EFI）则根据各传感器信号控制喷油量，保证发动机的怠速运转。

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。

1.1　怠速控制系统的组成 怠速控制系统主要由传感器、ECU 和执行元件三部分组成。

传感器的功能是检测发动机的运行工况和负载设备的工况，ECU 则根据各种传感器的输入信号确定一个怠速运行的目标转速，并与实际转速进行比较，根据比较结果控制执行元件工作，以调节进气量，使发动机的怠速转速达到所确定的目标转速。

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，以免与驾驶员通过油门踏板对进气量的调节发生干涉。

1.2　怠速控制的方法汽车发动机怠速的调整与控制刘　磊（安徽修行汽车维修服务有限责任公司,安徽 淮北 235000）摘　要：随着社会的发展，人们生活水平的提高，汽车越来越普及，人们对汽车的各项指标也越来越重视。

随着石油的价格提高，人们对汽车的燃油消耗也越来越关注。

教学设计导入三、新授课程一、怠速控制系统的功能与组成1.怠速的定义：发动机怠速是指发动机在无负荷情况下的稳定转速。

2.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。

3.怠速控制系统的组成：主要由传感器、ECU、和执行元件三部分组成。

4.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1.2.3.二、怠速控制阀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。

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。

2.步进电动机型怠速控制阀步进电动机型怠速控制阀的结构，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。

3.控制阀的控制内容1. 2.①初始位置的设定②起动控制③暖机控制④怠速稳定控制⑤发动机负荷变化预测控制⑥电器负荷增多时的怠速控制⑦学习控制4.旋转电磁阀型怠速控制阀主要由永久磁铁、电枢、旋转滑阀、螺旋回转弹簧及电刷等组成。

滑阀固装在电枢轴上，与电枢轴一起转动，用以向电磁线圈L1和L2提供磁场电流。

永久磁铁固定在外壳上，其间形成磁场。

电枢位于永久磁场中，电枢的铁心上绕有两组反相的电磁线圈。

线圈L1通电时，电枢带动滑阀顺时针偏转；线圈L2通电时，电枢带动滑阀逆时针偏转。

工作原理ECU控制旋转电磁阀式怠速控制阀工作时，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。

占空比的调整范围约为18％(旋转滑阀关闭)至82％(旋转滑阀打开)之间。