凌志LS400發(fā)動機的怠速由步進電機的怠速控制閥控制。它的怠速轉速調(diào)整范圍很大,無須設置附加空氣閥,單獨完成冷車快怠速和熱車后正常怠速的自動控制。
一、怠速控制閥的工作原理:
步進電機與怠速控制閥做成一體,步進電機是一種可由脈沖電信號來控制其轉角和轉動方向的電機。其轉子是一個兩極的永久磁鐵,定子有兩對獨立繞組。當向BB1繞組輸入一個電脈沖時,轉子對準定子的相應磁極;當BB1繞組的脈沖電流消失后,AA1繞組輸入另一個電脈沖時,轉子將逆時針方向轉動90°,若依次按十 A、+ B、- A、- B的順序把 4個電脈沖輸入電機定子繞組,就能使轉子朝逆時針方向轉動一整圈。若按十A、-B、-A、+B的順序輸入電脈沖,電機轉子就會朝順時針方向轉一圈。每輸入一個脈沖便使電機轉動的角度稱步進角。增加轉子的磁極和定子繞組的數(shù)目,可以減小步進角。步進角越小,轉角的控制精度越高。
LS400的怠速控制閥(ISC)由四個線圈、磁性轉子、閥軸和閥等組成。電腦(ECU)可以通過控制步進電機的轉動方向和轉角,控制閥芯關小或開大旁通氣道,從而達到調(diào)整怠速進氣量的目的。ISC閥有125種可能開啟的位置。線圈每通一次電,轉子大約轉過11°。其與ECU的電路如圖3所示。由EFI主繼電器3端輸出的電源一方面向發(fā)動機 ECU的十 B及十 BI端供電,同時又向步進電機的B1和B2端供電。怠速步進電機的4個線圈分別通過S1、S2、 S3、S4和ECU的ISC1(E7-23腳)、ISC2(E7-22腳)、ISC3(E7-21腳)、ISC4(E7-20腳)相連。電腦23-20腳控制怠速步進電機的4個線圈的搭鐵回路。其中與冷卻水溫、空調(diào)工作狀態(tài)相對應的目標轉速都存放在ECU的存儲器中,工作情況是:
1.起動初始位置的設定。為改善發(fā)動機再起動性能,在發(fā)動機點火開關關掉后,主繼電器由ECU供電,保持接通狀態(tài)。在ISC閥全部打開時才斷電,即ISC閥保證全開的初始位置,起動時,旁通空氣量最大,發(fā)動機容易起動。
2.暖機控制。ECU可按照測得的發(fā)動機水溫信號,通過操縱怠速控制閥的開度使發(fā)動機在相應的快怠速下運轉,并隨著發(fā)動機的熱起,不斷降低快怠速,當水溫達70℃時暖機控制結束。
3.反饋控制。如果實際發(fā)動機的轉速與ECU存儲器中的目標轉速相差超過20r/min時,ECU控制ISC閥,增減旁通空氣量,使實際發(fā)動機轉速與目標轉速相同。
4.發(fā)動機轉速變化的預測控制?諜n起動開關,空調(diào)開關的接通或斷開,都將使發(fā)動機的負荷立刻發(fā)生變化。例如,空調(diào)接通和斷開前,ECU控制ISC閥開大或關小一個固定的距離。
5.電器負載增多時的怠速控制。當使用的電器增多時,蓄電池電壓下降,為了保證十B和點火開關端的正常供電電壓,需要相應地增加旁通空氣量,提高發(fā)動機的怠速轉速。ECU通過控制ISC閥自動完成這個功能。
二、怠速控制閥的檢修
1.就車檢查
。1)起動發(fā)動機并以怠速運轉。
(2)檢查發(fā)動機熄火后一瞬間,ISC閥有無發(fā)出“嗡嗡”的聲音(此時ISC閥打開至最大位置,以便發(fā)動機起動)。如有,則說明ISC閥良好。如無,則說明ISC閥或控制電路有故障。
。3)用電壓表測量ISC閥線束插頭內(nèi)有無脈沖信號,方法是:接通點火開關,測量怠速步進電機接線上B1和B2與搭鐵間電壓,應為12V。電源電壓正常后,再檢查E-CU對ISC閥的控制是否正常。檢查時,應在發(fā)動機熄火后一瞬間(幾秒內(nèi))進行,用數(shù)字萬用表上脈沖信號檔來檢測,觀察ISC1-ISC4有無脈沖信號,若無脈沖信號或信號太弱,則說明控制電路或電腦有故障。
2.怠速控制閥的阻值:
B1與ISC1或ISC3之間,B2與ISC2或ISC4之間的電阻應為30Ω,若有短路或斷路,應更換ISC閥。
3.拆下怠速控制閥并檢查工作情況:
將蓄電池正極導線連在 B1和 B2端子上,負極導線按S1一S2-S3-S4的順序連到其余端子上,閥應向關閉方向移動。否則,應更換ISC閥。
將蓄電池正極導線連在 B1和 B2端子上,負極導線按S4-S3-S2-S1的順序連到其余端子上,閥應向開啟方向移動。否則,應更換ISC閥。
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