1.节气门直动方式怠速控制装置

节气门直动方式怠速控制装置是通过控制节气门的开启程度，控制怠速时的进气量，实现怠速转速的控制。如图7-7所示，ECU控制直流电动机，直流电动机旋转并通过减速齿轮的角位移转变为传动轴的直线运动，通过传动轴的伸出或退入，调节节气门全闭限制位置，从而调节节气门处空气通道截面积，进而实现怠速转速的控制。

2.步进电动机型怠速控制阀

如图7-8所示，步进电动机型怠速控制阀是由永久磁铁构成的转子、励磁线圈构成的定子、把旋转运动变成直线运转的进给丝杠及阀门等组成的。它是利用步进转换控制，使转子可正转，也可反转，从而使阀芯沿轴向（上、下）移动以达到调节旁通空气道截面的目的。皇冠3.0轿车发动机就是应用这种怠速阀，该阀有125种不同的开启位置，转子由永久磁铁构成8对磁极，N极和S极在周围相间排列，定子由两个带有16爪的铁心组成，每个铁心上有两组线圈，两线圈的绕线相反，两铁心相差一个爪的差位，构成一个整体安装在外壳上。

图7-7 节气门直动方式怠速控制装置

1—节气门 2—节气门操纵臂 3—直流电动机

图7-8 步进电动机型怠速控制阀

1—阀座 2—阀轴 3—定子线圈 4—轴承 5—进给丝杠机构 6—转子 7—阀

怠速控制阀的主体是一个步进电动机，ECU通过数字化的方波信号，控制阀门的进/退和移动量。图7-9所示为皇冠3.0轿车发动机怠速控制阀电路。

图7-9 皇冠3.0轿车发动机怠速控制阀电路

大多数电喷发动机都采用步进电动机型怠速控制阀，ECU根据发动机的工况，调节步进电动机电磁线圈的通电顺序，使步进电动机轴上的锥阀体旋入或旋出，调节旁通空气道的开度，实现旁通气道进气量的调节，如图7-10所示。

如果发动机起动困难但稍踩加速踏板却能起动，则说明怠速控制阀有故障。ISC（怠速控制）阀可能出现阀体锥面有较多积炭、胶质黏滞、油污堆积，其结果减小了锥形阀的可调范围，使冷车起动时，进气量减小、混合气过浓而出现起动困难。

图7-10 步进电动机怠速控制机构

1—怠速控制阀 2—稳压箱 3—节气门体 4—空气流量计

当怀疑步进电动机型怠速控制阀有故障时，可按以下方法进行检查：

（1）声音的检查

1）确认发动机冷却液温度低于20℃。

2）当点火开关转到ON位置时，检查可否听到步进电动机的动作声。起动发动机后，再熄火，这时也可以听到怠速阀的声音（怠速阀为下一次起动发动机而复位）。

3）如果不能听到步进电动机的动作声，则应检查步进电动机的驱动电路。如果驱动电路正常，则可能是步进电动机或发动机ECU工作不良。

（2）线圈电阻的检查

1）脱开怠速控制伺服机构插接器，连接专用工具（测试用配线）。

2）如图7-11a所示，测量怠速控制伺服机构侧插接器的端子2与端子1之间的电阻值，或端子2与端子3之间的电阻值，阻值为28～33Ω（20℃时）。(www.daowen.com)

3）如图7-11b所示，测量怠速控制伺服机构侧插接器的端子5与端子6之间的电阻值，或端子5与端子4之间的电阻值，应为28～33Ω（20℃时）。

3.旋转电磁阀型怠速控制阀

旋转电磁阀型怠速控制阀也称为旋转滑阀，如图7-12所示，它主要由永久磁铁、电枢、旋转滑阀、阀体等组成。旋转滑阀固定在电枢轴上，与电枢轴一起转动，用以控制流过旁通气道的空气量。永久磁铁固装在外壳上，其间形成磁场。电枢位于永久磁铁的磁场中，电枢铁心上缠有两组绕向相反的电磁线圈。ECU将检测到的怠速转速实际值与储存的设定目标值相比较，并随时校正送至旋转滑阀的驱动信号的占空比，以实现稳定的怠速运行。

图7-11 步进电动机的检查

图7-12 旋转电磁阀型怠速控制阀

a）结构 b）位置 c）工作原理

1—旋转滑阀 2—双金属带 3—冷却液腔 4—阀体 5、7—电枢 6—永久磁铁 8—轴 9—旁通口 10—固定销 11—挡块 12—杆

检查旋转电磁阀时，可以检查线圈的电阻，这种电磁阀有三条接线，一条是电源线，另外两条是电磁阀内两个线圈的控制线。也可以测量用来控制旋转电磁阀的占空比控制信号。

4.占空比型怠速控制阀

如图7-13所示，占空比型怠速控制阀主要由电磁线圈、阀轴、阀芯、弹簧等部件组成。它是利用电磁线圈产生的吸力，使阀轴在轴向作线位移，从而使阀门开度变化。当弹簧力与电磁吸力达到平衡时，阀门开度处于稳定状态。电磁力的大小取决于ECU，当驱动电流大时，电磁吸力大，阀门开度大；反之，阀门开度就小。波纹管的作用是为了消除阀门上下压差对阀门开启位置的影响。

图7-13 占空比型怠速控制阀

a）结构 b）示意图 c）工作原理

1—弹簧 2—电磁线圈 3—阀轴 4—阀芯 5—壳体 6—波纹管 7—传感器 8—进气总管 9—节气门

图7-14 开关型怠速控制阀

1—电磁线圈 2—开关阀

占空比型怠速控制阀有两条接线柱：其中一条是电源线，另一条是电磁线圈的控制线。检查时要检查电源及控制线。

5.开关型怠速控制阀

如图7-14所示，开关型怠速控制阀只有两个位置，即开和关，控制比较单一，不精确。开关型怠速控制阀不能单独使用控制怠速，只能配合其他类型的怠速阀使用。

6.电子节气门的怠速控制

电子节气门系统取消了怠速调节阀，而是直接由控制单元调节节气门开度来实现车辆的怠速控制，当发动机负荷增大，需要发动机快怠速运转，目标转速高于实际转速时，ECU将控制节气门驱动电动机增大进气量来实现快怠速；反之，当发动机负荷减小，目标转速低于实际转速时，ECU将控制节气门驱动电动机减小进气量来调节怠速转速。

节气门控制电动机一般选用步进电动机或直流电动机，经过两级齿轮减速来调节节气门开度。早期以使用步进电动机为主，步进电动机精度较高、能耗低、位置保持特性较好，但其高速响应性能较差，不能满足节气门较高的动态响应性能的要求，因此现在比较多地采用直流电动机，直流电动机精度高、反应灵敏、便于伺服控制。