汽车维修技师
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摘要
本文简要介绍电控发动机步进电机式怠速控制系统的工作原理，并结合实际情况，例举二类常见的怠速控制系统的故障，并对每种故障的类型通过实际案例加以分析和故障总结，还提出自己对于怠速系统故障处理的方法。
关键词：怠速控制系统、步进电机、工作原理、故障
怠速控制系统的检测和维修
前言：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。怠速控制系统是当代电喷发动机控制中的一个重要组成部分。怠速工况的控制性能反应了一部车的技术性、稳定性、动力性、经济性、排放性等各种技术指标。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，怠速工况下的故障率及与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确实实给我们汽车维修人员带来不小的困难，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类故障，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课题。
正文
传统的化油器采用单独的怠速系统是由怠速空气量孔与怠速孔共同调节，以供应怠速时较浓混合气，保持怠速工况的稳定。但是这种机械的调节方式无法满足发动机在复杂的外界条件下保持怠速时，排放良好的目标。而电控发动机在怠速工况保证符合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。除了将怠速转速适当的提高以降低排放外，还可以通过调整空气量和喷油量的匹配将怠速转速控制在一个比较稳定的水平，这样才能适应复杂的使用环境。
一、步进电机式怠速控制系统
1、结构和原理
步进电机式电控怠速控制系统的结构，主要由传感器、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状况，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，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。采用转速反馈控制方式提高控制精度，为了避免怠速反馈控制与驾驶员通过油门踏板动作引起空气量调节发生干涉，怠速控制系统中，ECU需要根据节气门位置信号和车速信号等对怠速状态进行确认，所以只有在节气门全关、车速为零，怠速状态确认情况下才进行怠速反馈控制。
2、步进电机式怠速控制阀
步进电动机型怠速控制阀有一内置步进电动机，发动机怠速运转时，ECU根据各种传感器信号控制步进电动机顺时针或逆时针方向转动转子，使控制阀移进或移出，增加或减小控制阀与阀座之间的间隙，以调节允许通过的空气量。
步进电机式怠速控制阀由永久磁铁构成的转子、线圈构成的定子和将旋转远动变成直线运动的进给运动的进给丝杠及阀等部分组成。它利用步进转换控制，使转子可顺时针也可逆时针旋转，从而使阀芯轴向移动，改变阀与阀座之间的间隙以达到调节旁通空气道的空气量
其转子由永久磁铁构成，N极和S极在圆周上相间排列，共有8对磁极（极数视发动机而异）。定子由A、B两个定子组成，其内绕有A、B两组线圈，线圈由导磁材料制成的爪极包围。每个定子各有8对爪极，每对爪极N极和S极相差一个爪的差位，组成一体安装在外壳上。爪极的极性变换由微机控制装置输出的控制定子相线绕组的电压脉冲决定：A、B两定子绕组分别由1、3相绕组和2、4相绕组组成，由ECU内晶体管控制搭铁，欲使步进电机正转，相线控制脉冲按1-2-3-4相顺序依次迟后90°相位角，定子上N极向右运动，转子正转。反之，欲使步进电机反转时，相线控制脉冲按1-2-3-4相顺序依次超前90°相位角，定子上N级向左运动，转子随之反转，如图3所示。
3、怠速控制原理
步进电机式怠速控制系统的控制电路如图4所示，ECU依一定顺序使T1—T4三极管适时导通，分别向步进电机的四个线圈供电，由于与转子磁场间的相互作用（同性相斥，异性相吸），驱动转子旋转，调节旁通空气道的开度，从而调节旁通空气量。
二、怠速控制系统故障分析与检测
1、怠速过高的故障分析与检测
怠速转速偏高故障，从根本上讲是怠速工况进气量过多而且过多的进气量是经过空气计量的，从而喷油量随之增加。也就是说，实际进入发动机的混合气的量值在增大，燃烧动力增强，而导致怠速转速升高。
实例：一辆凌志LS400因怠速过高进厂检修，试车中，怠速转速高达1500r/min居高不下，调码“22—水温信号不良”。继续读取数据流水温为39℃，当前发动机温度已超过80℃，明显传感器信号不良，检测水温传感器电阻为300怠Ω左右，说明传感器正常，符合当前温度的电阻。继续检查插头时，有水锈，接触不良造成电阻过大，信号过大。由于水温传感器报告的是冷车，ECU始终指令步进电机开大进气量，做到冷车快怠速控制。经处理，温度显示正常，但怠速还是居高不下。读取数据流，步进电机在启动由125步逐步降至0步，说明电机已完全关闭，怠速下已无空气进入歧管，可为何怠速转速又很高？分析认为一定有漏气，这部分漏气一定经空气流量计的测量，能被空气流量计感知的漏气一定是内漏。于是重点放在节气门检查上，取下节气门进气管，发现边缘有缝隙，重新调节节气门固定螺丝，重新调节节气门位置传感器，故障消失。怠速转速750r/min，步进电机步数为24步，一切正常。
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