怠速一般是指加速踏板完全松开,发动机在对外无功率输出的情况下以最低转速运转此时混合气燃烧后所做的功只是用以克服发动机内部的阻力,使发动机保持最低转速稳定运转。ECM根据TPS和车速传感器信号确认发动机怠速工况。
控制原理怠速控制主要就是对怠速工况下的进气量控制,而怠速进气量实际上就是最小进气量。
如图8-11所示,ECM根据多个传感器信号、各种开关信号及电负荷信息确定一个最佳怠速运转转速(通常称为目标怠速转速),并与发动机实际转速进行比较,然后通过控制进气系统调整发动机的进气量,使发动机的实际怠速转速达到目标怠速转速。目标怠速转速和实际怠速转速都可以通过诊断仪读取。影响发动机怠速的主要因素有冷却液温度、空调(A/C)自动变速器挡位、用电负荷等。
冷机起动时,发动机需要消耗更多的动力来克服润滑油的阻力,怠速转速应该适当提高。此时,发动机通过增大进气量来提高发动机怠速。发动机调节怠速进气量的方法有两种,即旁通空气道式和电子节气门式。
控制方式：
1.旁通空气道式传统节气门采用旁通空气道控制发动机怠速,这种节气门体设计有专门的怠速旁通空气道及怠速空气控制阀(IAC),如图8-12所示。怠速空气控制阀由ECM控制,它通常有两种形式:步进电机式和电磁阀式。
当发动机熄火后,多数的系统会将怠速旁通道打开到最大位置,以方便下一次发动机起动。发动机起动后,高怠速运行。然后,随着发动机温度的上升,旁通空气道逐渐关小。在热起动时,怠速会短暂上升,然后降低到正常息速。如果起动时没有出现这个现象,说明怠速控制装置工作不良(可能是卡在某个位置上了)大多数发动机使用步进电机式怠速空气控制阀。
步进电机是由ECM进行分步控制的直流电机,它通常有120步。步进电机可以双向运转,驱动阀门以固定的行程向关闭或打开的方向运动。在步进电机退回时,怠速旁通道打开,进入发动机的空气增多,怠速提升。反之,怠速降低。ECM很容易控制步进电机的位置,即使没有反馈信号,ECM可以通过计算电机运转的步数判定阀门的位置。
典型的步进电机使用一块永久磁铁(转子)和两块电磁铁(定子,4个绕组构成),电磁线圈由ECM控制。ECM控制电磁线圈的极性可以使转子每次旋转90°,如图8-13所示。每个90°被记为一步,步进电机因此得名。
安装怠速空气控制阀时,应该保证阀芯完全退回,不要触碰、按压阀芯,以防止阀芯和转子之间出现形变。怠速空气控制阀紧固螺栓安装好之前,禁止对其通电。安装到位之后需要进行初始位置学习(将火开关转至“ON”位置保持一段时间,详细信息参考维修手册),然后再起动发动机。
2.电子节气门式电子节气门控制系统取消了怠速旁通空气道,发动机怠速进气量直接由节气门开度控制,ECM根据目标怠速控制增大或减少)节气门开度,从而控制进气量。节气门电机断电时,节气门体内部的双向弹簧使节气门翻板回到初始的“跛行回家”位置(静止位置)发动机怠速运行时,节气门开度通常小于跛行回家模式的开度。
