李旺发
摘 要：随着汽油发动机控制技术的不断提高，人们对汽油发动机的工作要求也日益提高。为了达到汽车燃油经济性、动力性，汽车发动机应用了非常多的智能控制系统。其中的怠速控制系统就是为了维持发动机稳定怠速运转，保证汽车工作的稳定性和燃油经济性。其控制原理较复杂，实际工作中也是比较常见的故障现象。该文联系实际故障，结合对怠速控制原理进行系统分析，提出了对怠速控制故障诊断的有效方法。在一定程度上提高了维修效率。
关键词：汽油发动机 怠速控制 反馈控制 怠速
中图分类号：U472.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（b）-0078-02
1 故障分析
在实际中有一台1.6丰田卡罗拉1ZR发动机，其怠转速在规定转速上限900～1 100 r/min之间游车，加速后发动机转速没能超过3000 r/min，放松加速踏板转速回落较慢。
针对以上故障，工作人员按照常规的诊断程序进行了检查。具体是：故障现象确认→目视检查→基本检查→调取故障码→用故障码确定故障部位→查明故障原因（进行原件、线路、示波的测量）→验证故障是否消除。起动发动机待其升至正常温度，观察仪表，p/s灯亮，故障灯亮，怠速情况下发动机转速在900～1 100 r/min之间游车，踩加速踏板发动机转速没能超过3 000 r/min，放松油门踏板后转速回落慢。
2 丰田卡罗拉怠速游车故障诊断
根据此车型的特点，笔者进行了初步判断。p/s灯亮证明CAN线路有故障。发动机故障灯亮证明发动机存在故障。踩加速踏板发动机转速没能超过3000 r/min一般是脚踏板位置传感器故障。发动机在900～1100 r/min之间游车可能是其他传感器故障引起。
经过初步诊断，可能原因已基本锁定，接下来笔者进行了目视检查，首先检查了各真空管连接和密封情况正常，各传感器连接线路特别是脚踏板位置传感器连接线路无异常。关闭发动机，检查冷却水正常，机油正常，蓄电池电压正常。目视和基本检查没问题。
下一步，用KT600读相关数据流和调取故障码，发现仪器无法进入发动机电脑，因为p/s灯亮证明CAN线路有故障（也可以用仪器扫描其他系统，如果缺失系统则可以判断CAN线路故障）。通过检查发现CANL-7对地短接（人为故障——该车为竞赛用车可以人为设置故障），排除故障，仪器可进入电脑，p/s灯不亮。
读取了相关数据流没发现异常，第一次读取故障码为脚踏板位置传感器故障。清除故障码，重新加速后，第二次读取故障码仍为脚踏板位置传感器故障，此时可以确认故障。对脚踏板位置传感器进行元件检查，发现元件第五针脚损坏，线路检查正常。更换元件，故障排除，发动机加速正常。
但游车现象依然存在，从而使笔者对故障排除的全过程进行了反思，但仍然未发现问题。这时笔者决定对这款车的怠速控制原理进一步研究希望能找到故障原因。
怠速控制包括：起动控制、暖机控制、怠速抬速控制（包括：空调、自动变速器、电力负荷等）其具体的控制原理和控制过程如下。
该车怠速控制系统，是智能电子节气门控制方式的怠速控制系统（见图1）。
该系统特点是常规的节气门开启与关闭是由加速踏板到节气门的一根油门拉索来控制，但这个系统里面油门拉索已被废除，其是根据油门踏板踩压量的大小，发动机电脑使用节气门控制马达来控制节气门的开启角度以达到最佳角度值。此外，加速踏板的踩压量由加速踏板位置传感器所检测，节气门开启角度由节气门位置传感器所检测。同时为确保使用过程的安全可靠性，脚踏板传感器和节气门位置传感器都包含有主系统和辅助系统两个系统的传感器电路。如果其中一个出现故障，发动机电脑能检查到由于两个传感器电路之间的信号出现差别而产生反常的电压，发动机则自动转换到故障慢行模式，同时点亮故障灯。
怠速电机安装在节气门上，由怠速控制电机来控制节气门的开度从而准确控制空气吸入量，怠速控制电机利用发动机电脑发出的信号，始终将发动机控制在最佳工作状态。该系统由怠速控制电机、发动机电脑、多个传感器及开关组成。
起动控制如图2所示，发动机电脑通过接收到的起动信号，根据发动机转速和冷却水温度来改善发动机的起动性能。
发动机预热控制如图3所示，起动后如果发动机冷却液的温度较低，电脑教会提高发动机怠速的转速，以便发动机平稳运转，（快速怠速）在发动机冷却温度升温后，则怠速转速会降低。
反馈控制系统，当使用空调、前大灯、自动变速器等而引起发动机负荷增加或者变化时，则怠速速度也将升高或者使其避免变化。
3 故障排除
通过对该系统控制原理的理顺，笔者认为传感器出现故障的可能性不大，因为如果传感器出现了故障，那么就应该有故障码的出现。细细分析故障，发动机在900～1 100 r/min之间游车，属于高怠速游车，那么可能出现故障的地方有两种可能：一是其他负载开关接触不良，导致高怠速游车；二是可能有漏气的存在。
根据以上分析，笔者做了如下检查：（1）验证是否为其他负载接触不良引起；（2）逐个开启各负载确认负载正常运行，看游车是否消失，结果没能发现异常。由此看来故障原因应该就是漏气了，笔者又认真地检查了一遍各管连接处，果然发现节气门体和邹纹管连接处插了根小的吸管，拔出吸管重新连接故障排除。
4 结语
整个故障排除过程耗时两个多小时，故障为人为设置（此过程为全国竞赛训练，故障由学生设置，笔者之前并不知道故障），可能与实际故障有一定的区别。但从整个故障排除过程来看，检查过程的细致和充分理解汽车控制原理对汽车故障的排除非常重要。
参考文献
[1]那日松.轿车电喷发动机故障诊断与分析[M].北京：机械工业出版社，2008.
