電控系統(tǒng)執(zhí)行器課件

1、汽車電子控制技術(shù)1第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理與檢修本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 燃油供給系元件位置 電動(dòng)燃油泵 燃油分配管與油壓調(diào)節(jié)器 電磁噴油器 怠速控制閥 汽車電子控制技術(shù)2掌握電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)會(huì)電動(dòng)燃油泵的使用與維護(hù)；掌握燃油分配管的功用與結(jié)構(gòu)及油壓調(diào)節(jié)器的原理與特性，了解油壓調(diào)節(jié)器的檢修方法；掌握電磁噴油器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和檢修方法; 掌握怠速控制閥的功用與類型，了解各種怠速控制閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)汽車電子控制技術(shù)3第一節(jié) 燃油供給系統(tǒng)元件位置組成：組成：電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、脈動(dòng)阻尼器、油管等組成。燃油供給系統(tǒng)總體位置燃油供給系統(tǒng)總體位

2、置汽車電子控制技術(shù)4發(fā)動(dòng)機(jī)上燃油供給系統(tǒng)元件的位置汽車電子控制技術(shù)5燃油供給系統(tǒng)示意圖汽車電子控制技術(shù)6燃油供給系統(tǒng)工作過程汽車電子控制技術(shù)7本節(jié)主要內(nèi)容： 電動(dòng)燃油泵的功用與類型 電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu) 滾柱式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 葉片式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電動(dòng)燃油泵的使用與維修第二節(jié) 電動(dòng)燃油泵汽車電子控制技術(shù)8一、電動(dòng)燃油泵的功用與類型 功用： 燃油噴射系統(tǒng)均采用電動(dòng)燃油泵，其功用是為噴油器提供油壓高于進(jìn)氣歧管壓力250300kPa的燃油。因?yàn)槿加褪菑挠拖鋬?nèi)泵出，經(jīng)過壓縮或動(dòng)量轉(zhuǎn)換將油壓提高后，經(jīng)再輸油管送到噴油器，所以油泵的最高輸出油壓需要450600kPa，其供油量比發(fā)動(dòng)機(jī)最大耗油量大得多

3、，多余的汽油將從回油管返回油箱。分類： 根據(jù)安裝位置不同可分為： 內(nèi)裝式：內(nèi)裝式：安裝在油箱中，不易氣阻，噪聲小，應(yīng)用較廣。 外裝式：外裝式：串連在油箱外面，噪聲大，易氣阻，應(yīng)用較少。 根據(jù)電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)不同分為： 滾柱式 葉片式 齒輪式 渦輪式 側(cè)槽式汽車電子控制技術(shù)9二、電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu) 電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由永磁式直流電動(dòng)機(jī)、油泵、限壓閥、單向閥和泵殼等組成。電動(dòng)機(jī)由永久磁鐵、電樞、換向器和電刷等組成。油泵由泵轉(zhuǎn)子和泵體組成。泵轉(zhuǎn)子固定在電動(dòng)機(jī)軸上，隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)電路接通，電樞受電磁力的作用而開始轉(zhuǎn)動(dòng)，泵轉(zhuǎn)子便隨電動(dòng)機(jī)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，將燃油從油箱

4、，經(jīng)輸油管和進(jìn)油口泵入燃油泵。當(dāng)油泵內(nèi)油壓超過單向閥處彈簧壓力時(shí)，燃油便從出油口經(jīng)輸油管泵入供油總管，再分配給各個(gè)噴油器。 當(dāng)油泵停止工作時(shí)，在油泵出口單向閥處彈簧壓力作用下，單向閥將阻止汽油回流，使供油系統(tǒng)中保存的燃油具有一定壓力，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)再次啟動(dòng)。 汽車電子控制技術(shù)10三、滾柱式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 滾柱泵主要由泵轉(zhuǎn)子、泵體和滾柱組成，結(jié)構(gòu)4-1如圖所示。 滾柱式電動(dòng)燃油泵的工作原理是利用容積變化來輸送燃油。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵轉(zhuǎn)子隨之一同旋轉(zhuǎn)，泵轉(zhuǎn)子齒缺內(nèi)的滾柱在離心力的作用下，就會(huì)緊壓在泵體內(nèi)表面上并隨泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，在兩個(gè)相鄰滾柱以及泵轉(zhuǎn)子和泵體之間便形成一個(gè)密封的腔室。由于泵

5、轉(zhuǎn)子偏心安裝在電樞軸上，因此當(dāng)泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封腔室的容積就會(huì)發(fā)生變化（圖中左側(cè)腔室的容積增大，右側(cè)腔室的容積減少）。 圖圖4-1 滾柱泵滾柱泵的結(jié)構(gòu)與原理的結(jié)構(gòu)與原理汽車電子控制技術(shù)11葉輪 組成：燃油泵電動(dòng)機(jī)、葉片泵、出油閥（單向閥）、卸壓閥等。泵殼體出油口進(jìn)油口葉片濾清器葉輪前軸承電動(dòng)機(jī)定子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子單向出油閥卸壓閥出油口四、葉片式電動(dòng)燃油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)汽車電子控制技術(shù)12 卸壓閥卸壓閥 作用：燃料壓力達(dá)到4.56.0Kg/cm以上時(shí)，閥門開啟，釋放一部分燃油，以防止燃油壓力上升過高。 單向出油閥單向出油閥作用： 阻止燃油倒流，保持系統(tǒng)內(nèi)具有一定的殘余壓力，便于下次起動(dòng)。 防止氣阻。燃料泵

6、工作時(shí)燃料泵工作時(shí)燃料泵停止工作時(shí)燃料泵停止工作時(shí)汽車電子控制技術(shù)13電動(dòng)燃油泵控制電路 ECU控制的燃油泵控制電路 發(fā)動(dòng)機(jī)高速、大負(fù)荷時(shí)，F(xiàn)PC端子向燃油泵ECU發(fā)出指令，F(xiàn)P輸出12V電壓，燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)低速、小負(fù)荷工作時(shí)，DI端子向燃油泵ECU發(fā)出指令，F(xiàn)P輸出9V電壓，燃油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)?；使诨使?.0轎車燃油泵控制電路轎車燃油泵控制電路汽車電子控制技術(shù)14凌志凌志LS400轎車燃油泵控制電路轎車燃油泵控制電路 燃油泵繼電器控制的燃油泵控制電路 發(fā)動(dòng)機(jī)高速、大負(fù)荷時(shí)，F(xiàn)PR端子高電位，燃油泵繼電器觸點(diǎn)B閉合，燃油泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)低速、小負(fù)荷工作時(shí)，F(xiàn)PR端子低電位，燃油泵繼電器觸

7、點(diǎn)A閉合，燃油泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)。汽車電子控制技術(shù)15 大眾車系燃油泵控制電路 打開點(diǎn)火開關(guān)后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220的端子T80/4低電位，燃油泵繼電器J17觸點(diǎn)工作，由蓄電池直接向燃油泵G6供電，燃油泵工作。桑塔納桑塔納2000轎車燃油泵控制電路轎車燃油泵控制電路汽車電子控制技術(shù)16 （一）使用泵的使用中，必須注意以下兩點(diǎn)： （1）舊油泵不能干試。當(dāng)油泵拆下后，由于泵殼內(nèi)剩余有汽油，因此在通電實(shí)驗(yàn)時(shí)，一旦電刷與換向器接觸不良，就會(huì)產(chǎn)生火花引燃泵殼內(nèi)汽油而引起爆炸，其后果不堪設(shè)想。 （2）新油泵也不能干試。由于油泵電機(jī)密封在泵殼內(nèi)，干試時(shí)通電產(chǎn)生的熱量無法散發(fā)，電樞過熱就會(huì)燒壞電機(jī)，因此必須將油泵浸

8、泡于汽油中進(jìn)行試驗(yàn)。 （二）燃油泵的檢修 （1）打開點(diǎn)火開關(guān)，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 （2）打開油箱蓋，應(yīng)能聽到燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，用手摸進(jìn)油軟管應(yīng)感覺到有壓力。 （3）若聽不到油泵工作聲音或進(jìn)油管無壓力，應(yīng)檢修燃油泵。否則應(yīng)檢查燃油泵電路導(dǎo)線、繼電器、保險(xiǎn)絲等。 （4）燃油泵若有故障，可拆卸燃油泵，測(cè)量燃油泵兩端子之間電阻值，應(yīng)為23。四、電動(dòng)燃油泵的使用與維護(hù)汽車電子控制技術(shù)17本節(jié)主要內(nèi)容： 油壓分配管的功用與結(jié)構(gòu) 油壓調(diào)節(jié)器的功用與結(jié)構(gòu) 油壓調(diào)節(jié)器的原理與特性 油壓調(diào)節(jié)器的檢修第三節(jié) 油壓分配管與油壓調(diào)節(jié)器汽車電子控制技術(shù)18 燃油分配管又稱為供油總管或油架，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管上部，其功用是

9、固定噴油器和油壓調(diào)節(jié)器，并將汽油分配給各個(gè)噴油器。 燃油分配管一般用鋁合金制成圓形管狀或方形管狀。分配管與噴油器連接處制有小孔，以便將燃油分配到各只噴油器。雖然分配管位于發(fā)動(dòng)機(jī)倉上部，所處環(huán)境溫度較高，管中汽油容易增發(fā)，但是由于燃油泵的供油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大耗油量，剩余汽油由油壓調(diào)節(jié)器上的回油管返回油箱，因此分配管及進(jìn)油管中的熱量，對(duì)分配管和進(jìn)油管及進(jìn)油管中的熱量，對(duì)分配管和進(jìn)油管起到冷卻 。另外由于大量汽油返回油箱，也帶走了分配管和進(jìn)油管中的汽油蒸氣，因此可以防止氣阻，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱啟動(dòng)性能。 一、燃油分配管的功用與結(jié)構(gòu)汽車電子控制技術(shù)19作用：作用：調(diào)節(jié)燃油壓力，使輸油管內(nèi)燃油壓力與進(jìn)

10、氣管內(nèi)氣體壓力的差值保持恒定。使噴油器噴油量?jī)H與噴油時(shí)間有關(guān)。燃油壓力調(diào)節(jié)器構(gòu)造燃油壓力調(diào)節(jié)器構(gòu)造二、油壓調(diào)節(jié)器的功用與結(jié)構(gòu)汽車電子控制技術(shù)20脈動(dòng)阻尼器作用：作用：衰減噴油器噴油時(shí)引起的燃油壓力脈動(dòng)，使燃油系統(tǒng)壓力保持恒定。往燃油泵閥門彈簧膜片分配管緩沖器燃油濾清器壓力調(diào)節(jié)器分配管噴油嘴發(fā)動(dòng)機(jī)燃油箱燃油泵噴油嘴信號(hào)噴油嘴信號(hào) 脈動(dòng)上流壓力脈動(dòng)上流壓力 脈動(dòng)下流壓力脈動(dòng)下流壓力無緩沖器有緩沖器汽車電子控制技術(shù)21三、油壓調(diào)節(jié)器的原理與特性汽車電子控制技術(shù)22四、油壓調(diào)節(jié)器的檢修檢查供油系統(tǒng)的油壓 為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下，供油系統(tǒng)都能供給足夠數(shù)量的燃油，在不同情況下，供油系統(tǒng)實(shí)際供給的燃油壓

11、力并非為一固定值檢查供油系統(tǒng)的密封性能和保壓能力汽車電子控制技術(shù)23本節(jié)主要內(nèi)容： 電磁噴油器的功用與類型 電磁噴油器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理 電磁噴油器的驅(qū)動(dòng)方式 電磁噴油器的檢修第四節(jié) 電磁噴油器汽車電子控制技術(shù)24單點(diǎn)噴射系單點(diǎn)噴射系統(tǒng)用噴油器統(tǒng)用噴油器多點(diǎn)噴射系統(tǒng)安裝位置多點(diǎn)噴射系統(tǒng)安裝位置【功用】【功用】根據(jù)ECU的指令，控制燃油噴射量?！窘Y(jié)構(gòu)型式】【結(jié)構(gòu)型式】電磁式噴油器【安裝位置【安裝位置】單點(diǎn)噴射：節(jié)氣門體空氣入口處； 多點(diǎn)噴射：各缸進(jìn)氣歧管或氣缸蓋上的各缸進(jìn)氣道處。【分類】【分類】 按噴油口的結(jié)構(gòu)不同，分孔式和軸針式 按噴油器的驅(qū)動(dòng)方式不同，分電流驅(qū)動(dòng)和電壓驅(qū)動(dòng)兩種一、電磁噴油器

12、的功用與類型汽車電子控制技術(shù)25多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)的噴油器一般采用上部進(jìn)油式，即進(jìn)油口設(shè)在噴油器的頭部。電磁線圈電流導(dǎo)通，鐵心被吸，柱塞和針閥被吸到與銜鐵接觸為止，閥門開啟，燃料通過縫隙噴出。噴射量取決于針閥的行程，噴口面積, 燃料噴射壓力，電磁線圈的通電時(shí)間。 當(dāng)噴油器的結(jié)構(gòu)和噴油壓力一定時(shí)，噴油量取決于電磁線圈的通電時(shí)間電磁線圈的通電時(shí)間孔式噴油孔式噴油器構(gòu)造器構(gòu)造二、電磁噴油器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理汽車電子控制技術(shù)26各車型裝用的噴油器，按其線圈的電阻值可分為高阻（電阻高阻（電阻為為13131616）和低阻（電阻為低阻（電阻為2 233）兩種類型。高阻噴油器常采用電壓驅(qū)動(dòng)方式。低阻噴油器電壓

13、、電流驅(qū)動(dòng)方式都可采用。a）電流驅(qū)動(dòng)）電流驅(qū)動(dòng)b）電壓驅(qū)動(dòng)（低阻）電壓驅(qū)動(dòng)（低阻）c）電壓驅(qū)動(dòng)（高阻）電壓驅(qū)動(dòng)（高阻） 三、噴油器的驅(qū)動(dòng)方式汽車電子控制技術(shù)27 電流驅(qū)動(dòng)方式 只適用于低阻噴油器。 在剛開始時(shí)，電流很大，達(dá)8A，使噴油器針閥迅速打開；然后，ECU控制噴油器的電流降低至2A，以保持并穩(wěn)定噴油器針閥的打開。 特點(diǎn)：無附加電阻，回路阻抗小，針閥開啟速度快，噴油器噴油遲滯時(shí)間縮短，響應(yīng)性好。 電壓驅(qū)動(dòng)方式 既可用于高阻噴油器，又可用于低阻噴油器。 低阻噴油器采用電壓驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，須加入附加電阻，以降低流過線圈的電流，防止線圈發(fā)熱而損壞。 特點(diǎn)：噴油滯后時(shí)間較長(zhǎng)。汽車電子控制技術(shù)28l 簡(jiǎn)

14、單檢查：簡(jiǎn)單檢查：用手觸摸或用聽診器檢查噴油器，應(yīng)感覺到針閥有振動(dòng)或聽得到聲響。l 噴油器電阻檢查：噴油器電阻檢查：高阻噴油器電阻為1316，低阻噴油器電阻為23。l 噴油器噴油量檢查：噴油器噴油量檢查：在專用設(shè)備上進(jìn)行。 要求要求：噴油量為5070mL/15s， 各缸噴油器的噴油量相差不超過10。l 噴油器滴漏檢查：噴油器滴漏檢查：在專用設(shè)備上進(jìn)行。噴油器停止噴油后，噴油器噴口在1min內(nèi)滴漏不能超過1滴。噴油器清洗試驗(yàn)臺(tái)四、電磁噴油器的檢修汽車電子控制技術(shù)29第五節(jié) 怠速控制閥一、怠速控制閥的功用與類型 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于空調(diào)壓縮機(jī)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力泵、發(fā)動(dòng)機(jī)等負(fù)載的變化會(huì)引起怠速轉(zhuǎn)速發(fā)

15、生波動(dòng)，因此需要用怠速控制閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過調(diào)節(jié)怠速控制閥閥門開度的大小控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的多少，從而達(dá)到調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的目的。怠速控制閥ISCV（Idle Speed Valve）的功用就是通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的進(jìn)氣量來調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速。 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)進(jìn)氣量的控制方式有節(jié)氣門直接控制式和節(jié)氣門旁通空氣道控制式兩種。汽車電子控制技術(shù)30二、永磁轉(zhuǎn)子步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥ISCV永磁轉(zhuǎn)子步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥ISCV的結(jié)構(gòu) 永磁轉(zhuǎn)子步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥由步進(jìn)電機(jī)、螺旋機(jī)構(gòu)、閥心、閥座等組成，如圖4-2所示。 永磁轉(zhuǎn)子式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與其他電動(dòng)機(jī)一樣，由永磁轉(zhuǎn)子、定子繞組等組成

16、。其功用式產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩。螺旋機(jī)構(gòu)的作用是將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有螺桿（又稱為絲桿）和螺母組成。螺母與步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子制成一體，螺桿與閥體之間為滑動(dòng)花鍵連接，只能沿軸向作直線移動(dòng)，不能作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺母將移動(dòng)一個(gè)螺距。因?yàn)殚y心與螺桿固定連接，所以螺桿將帶動(dòng)閥心開大或關(guān)小閥門開度。ECU通過控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度來控制螺桿的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，從而達(dá)到控制怠速閥開度，調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速之目的。汽車電子控制技術(shù)31圖4-2 永磁轉(zhuǎn)子步進(jìn)電機(jī)式ISCV的結(jié)構(gòu)1-空氣流量傳感器 2-節(jié)氣門 3-怠速控制閥4-旁通空氣道5-閥芯 6-閥座7-螺桿 8-定子繞組9-永

17、磁轉(zhuǎn)子10-線束插座11-電子控制器ECU12-傳感器信號(hào)汽車電子控制技術(shù)32三、永磁磁極步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥ISCV永磁磁極步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥ISCV的結(jié)構(gòu) 永磁磁極步進(jìn)電機(jī)式怠速控制閥又稱為旋轉(zhuǎn)滑閥式怠速控制閥。主要由旁通空氣閥和永磁式步進(jìn)電機(jī)組成，結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。 旁通空氣閥固定在步進(jìn)電機(jī)的電樞軸上，在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，可在限定的90轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變旁通空氣道開啟面積的大小來增減旁通進(jìn)氣量。 步進(jìn)電機(jī)的磁極用永久磁鐵制成，兩塊磁極用“U”型鋼絲彈性固定在電機(jī)殼體內(nèi)壁上。電樞由電樞鐵心、兩個(gè)線圈、換向器和電樞軸組成。換向器由三塊銅片圍合而成，分別與三只電刷接觸，電刷引線連線到控制

18、閥的接線插座上，三線插座通過線束與ECU連接。汽車電子控制技術(shù)33圖4-3 永磁磁極步進(jìn)電機(jī)式ISCV的結(jié)構(gòu)1-接線插座 2-殼體 3-永磁磁極 4-電樞5-旁通空氣道6-旋轉(zhuǎn)滑閥汽車電子控制技術(shù)34四、脈沖電磁閥式怠速控制閥ISCV 脈沖電磁閥式怠速控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4-4所示，主要由電磁線圈、復(fù)位彈簧、閥芯、閥座、固定鐵心、活動(dòng)鐵心、進(jìn)氣口和出氣口等組成。閥芯固定在閥桿上，閥桿一端與固定鐵心連接，另一端設(shè)置有復(fù)位彈簧。進(jìn)氣口與節(jié)氣門前段的進(jìn)氣管相通，出氣口與節(jié)氣門后端的進(jìn)氣管相通。 電磁線圈接通電流時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電磁力吸力。當(dāng)線圈產(chǎn)生的電磁吸力超過復(fù)位彈簧的彈力時(shí)，活動(dòng)鐵心在電磁吸力的作用下就會(huì)向固定鐵心方向移動(dòng)，同時(shí)通過閥桿帶動(dòng)閥芯向右移動(dòng)，使閥芯離開閥座將旁通空氣開啟。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，活動(dòng)鐵心與閥芯在復(fù)位彈簧彈力的作用