004执行器与电控单元

第四章发动机执行器,第一节电动燃油泵第二节燃油分配管油压调节器第三节电磁喷油器第四节怠速控制阀,第一节电动燃油泵结构原理,一、电动燃油泵的功用二、电动燃油泵的结构三、电动燃油泵的组成四、各种油泵工作原理,一、电动燃油泵功用与安装,（一）油泵功用向喷油器提供油压高于进气进气歧管一定压力的燃油。机械式EFI：KE-Jetronic610650kPa电子式EFI：Motronic250300kPa（实际最高压力：450600kPa）（二）安装位置（1）外装式：油箱外管路中，油管伸入油箱吸油（2）内装式：油箱内支架上或油箱底部,二、电动燃油泵结构,图41电动燃油泵的结构1进油口；2限压阀；3电枢；4泵壳；5接线插头；6出油口；7单向阀；8永久磁铁；9泵体,三、电动燃油泵组成,永磁电机3：动力源。永磁磁极、电枢、电刷组件油泵9：泵油壳体4：卷压密封、内部无氧气、防止爆炸单向阀7：保压。泵停封闭油路，下次启动有油限压阀2：安全阀。320450kPa时开启回油接线端子5：连接线束,四、油泵种类及工作原理,工作原理电机转动油泵转动泵油油路：进油口泵体电机单向阀出油口油泵种类（1）滚柱泵利用容积变化泵油（2）齿轮泵利用容积变化泵油（3）叶片泵利用分子动能转换泵油风扇排风原理（4）涡轮泵利用分子动能转换泵油风扇排风原理（5）侧槽泵利用分子动能转换泵油风扇排风原理,（一）滚柱式电动燃油泵,结构组成泵套：进、出油口泵转子：偏心安装于泵套内滚柱：56个工作原理：电动机转泵转子转滚柱离心外甩泵套、转子与滚柱围成的腔室容积发生变化。容积P吸油容积P出油燃油油路：进油口进油道腔室出油道出油口,（二）叶片式电动燃油泵,结构泵体11：进油口B、出油口A导流槽叶片转子3：圆形平板，外圆开槽形成扇叶原理：电机转转子转扇叶进油口侧形成真空吸油；扇叶出油口侧形成压力出油优点：运转噪声小，油压脉动小，使用寿命长无磨损,（三）齿轮式油泵结构原理,结构组成：泵套：进、出油口主动齿轮：带外齿从动齿轮：带内齿。主从动齿轮偏心安装工作原理：电机转主动齿轮转从动齿轮转齿间容积变化容积P吸油容积P出油油路：进油口进油道腔室出油道出油口优缺点：工作可靠、油压高运转噪声大，油压脉动大，使用寿命短有磨损,（四）油泵使用维修,油泵：易损件，有故障需更换新品。损坏原因：（1）电刷磨损（2）球阀磨损（单向阀磨损残压低难启动）（3）电枢线圈损坏仪表检测（1）电枢电阻：R0.53.0如R过大接触不良更换油泵。使用注意事项：切勿干试新泵干试会烧电枢用汽油冷却。旧泵干试余油着火电刷处会产生火花。,第二节燃油分配管与油压调节器,一、燃油分配管二、油压调节器,一、燃油分配管,1油压调节器；2“O”形密封圈；3、10固定夹；4固定螺钉(10Nm)5燃油分配管；6进气管下体；7卡箍；8中间法兰；9喷油器,燃油分配管功用与结构,1安装位置发动机进气歧管上部。2功用固定喷油器和油压调节器，分配汽油。3结构组成铝合金管：方形或圆形支架：插接喷油器油管接头：连接进油管、回油管、压力表,二、油压调节器,图46油压调节器结构1进气真空管接头；2弹簧；3阀体；4阀门；5进油口；6回油口,（一）油压调节器的结构,膜片式油压调节器弹簧1：设定油压阀体2：固定在金属膜片上阀座3：连接回油管壳体：铝合金卷压封装进油口接头：连接燃油分配管回油口接头：经回油管与油箱相通真空管接头：连接进气歧管（真空）,（二）油压调节器的功用,（1）调节系统油压。使系统油压Pf与进气歧管压力Pi之差P保持恒定：PPsPfPi300kPaPi：进气歧管压力，负值；Ps：弹簧弹力，一般300kPa（2）缓冲油压脉动。油泵供油时产生的压力脉动和喷油器断续喷油引起的压力波动。,（三）油压调节原理,当油压Pf保持压力膜片向上拱曲回油阀关闭回油阀打开膜片复位回油Pf,（四）压差调节原理,通过调节油压来调节压差（弹簧弹力Ps300kPa）（1）怠速时：歧管压力Pi-54kPa，油压PfPfPsPi300-54246kPa（2）全负荷时：歧管压力Pi-5kPa，油压PfPfPsPi300（-5）295kPa可见：歧管压力Pi变化时，油压Pf随之变化，当怠速油压达到246kPa时，回油阀就会打开泄压；当全负荷油压达到295kPa时，回油阀才打开泄压。但系统油压与进气歧管的压差保持300kPa不变：PPsPfPi300kPa目的：保证喷油量只与喷嘴开启时间有关，而与系统油压和进气歧管的负压无关便于计算机控制。,（五）油压调节器输出特性,PPsPfPi300kPa目的：保证喷油量只与喷嘴开启时间有关，与系统油压和进气歧管的负压无关。,第三节电磁喷油器,一、电磁喷油器的组成二、电磁喷油器的结构三、电磁喷油器的原理四、球阀式喷油器特点五、片阀式喷油器特点六、电磁喷油器的检修,一、电磁喷油器的组成,1O形密封圈；2线束插座；3复位弹簧；4针阀阀体；5针阀阀座；6轴针；7O形密封圈；8电磁线圈；9燃油滤网；10进油口,二、电磁喷油器的结构,电磁线圈8：产生电磁吸力针阀阀体4：升程0.1mm开时212ms阀座5：带喷孔燃油滤网9：过滤杂质复位弹簧3：螺旋弹簧密封圈：圈1防漏油，圈7防漏气线束插座2：2端子插座,三、电磁喷油器工作原理,脉冲控制:线圈通电产生电磁吸力阀体上升针阀打开喷孔喷油线圈断电弹簧使阀体复位针阀关闭停止喷油缺点：易堵塞，使用寿命短注意：喷油器不得随意更换否则油量不等、雾化不良,四、球阀式喷油器特点,喷油器分类：轴针式球阀式片阀式球阀式优点：（1）自动定心密封性好不漏油（2）阀体短且空心质量小惯性小动态流量大（Qmax=17）（3）抗堵塞,五、片阀式喷油器特点,结构特点：片阀4：面积大（油压作用力大）阀座5：单孔工作原理：电磁吸力Pe弹簧力Ps+燃油压力Po片阀上升线圈通电阀体上升片阀打开喷油优点：（1）抗堵塞，磨损小，使用寿命长；（2）片阀质量小惯性小动态流量大（Qmax=22）,六、电磁喷油器的检修,检测电磁线圈阻值：低阻型1.53.0高阻型8.013检测喷油器电压：高电平11V以上检测喷油脉冲：串接两只LED管和电阻，发动机启动时，LED应当闪烁。手感检测：工作时应有振动感。,第四节怠速控制阀,一、怠速控制阀功用类型二、怠速控制方式与实质三、永磁转子式步进电机,一、怠速控制阀功用与类型,功用：控制冷车怠速：冷启动快怠速预热暖机稳定怠速转速：负荷之前转速防熄火类型：步进电动机式ISC：丰田、奔驰、Audi100脉冲电磁阀式ISC：2000GLi、别克世纪直流电动机式ISC：捷达AT/GTX、红旗7220桑塔纳2000GSi,二、怠速控制方式,直动式：直接操纵节气门（a）旁通式：控制旁通空气量（b）怠速控制实质：控制怠速进气量。旁通进气量怠速转速旁通进气量怠速转速,三、永磁转子步进电机式ISC,1空气流量传感器；2节气门；3怠速控制阀；4旁通空气道；5阀芯；6阀座；7螺杆；8定子绕组；9永磁转子；10线束插座；11ECU；12传感器信号,（一）永磁转子步进电机式结构,（1）步进电机：旋转运动转子9：永久磁铁，带内螺纹定子8：定子铁心、定子绕组（2）螺旋机构：往复运动螺杆7：转子轴，带外螺纹（3）旁通气阀：控制旁通气量阀芯5：与阀轴连接阀座6：与壳体连接,（二）步进电机步进原理,基本原理：同性相斥，异性相吸原理逆时针转动示意图从B1-B输入脉冲时：转子N在左、S在右位置图1所示从A-A1输入脉冲时：转子S在上、N在下位置图1图2，逆转90从B-B1输入脉冲时：转子S在左、N在右位置图2图3，逆转90从A1-A输入脉冲时：转子S在下、N在上位置图3图4，逆转90,（三）步进电机步进控制脉冲,逆时针转动：B1-BA-A1B-B1A1-AB1-B顺时针转动：B1-BA1-AB-B1A-A1B1-B,（四）步进电机的步进角,（1）步进角：每输入一个脉冲时，电机转动的角度。30、15、11.25、7.5、3.75、2.5、1.8皇冠3.0：0125步，步进角11.25、约3.9圈雪佛莱Chevrolet子弹头：0255步转子磁极定子线圈数量步进角控制精度（2）电机转速n：取决于脉冲频率ffn；fn（3）控制阀工作原理：电机步进转动阀芯轴向移动阀门开度变化进气量变化,第五章发动机电子控制器,结构与原理,第一节ECU功用与组成,1电子控制单元ECU：ElectronicControlUnit俗称电脑2电子控制组件ECM：ElectronicControlModule通用公司3发动机电子控制装置EEC：EngineElectronicControl福特现在4微机控制装置MCU：MicrocomputerControlUnit福特早期,一、发动机ECU功用,控制功能接收各种传感器发出的信号，根据ECU内部预先存储的数据和编制的程序，通过数学计算和逻辑判断发出指令，控制发动机处于最佳工作状态。监测功能自诊断功能当ECU发现某只传感器传输的信号超出规定值范围时，将故障信息编成代码贮存在存储器RAM中，以便监测与维修时调用。,二、发动机ECU的组成,（1）输入回路（2）输出回路（3）微型计算机,第二节发动机ECU结构原理,一、输入回路：信号处理：整形滤波、分频限幅、波形变换、A/D转换A/D模拟量Analogue/数字量Data目的：模拟量数字量数字式CPU,（一）模拟信号,模拟信号：连续变化的信号为模拟信号。空气流量传感器信号（翼片式、热线式、热膜式空气流量传感器、进气歧管压力传感器MAP）线性输出型节气门位置传感器信号TPS进气温度信号IAT冷却液温度信号CTS蓄电池电压信号UBATT,（二）数字信号,数字信号：脉冲信号或高、低电平发动机转速信号（CPS）活塞上止点位置信号（CIS）车速信号VSS开关输出型节气门位置传感器信号TPS爆震频率信号DS氧传感器信号A/F启动信号（STA）空挡启动开关信号NSW空调开关信号（A/C）,二、输出回路,功用：根据CPU指令，驱动执行器动作。微机指令：5V数字量，不能直接驱动执行器,三、单片机,单片机定义：将中央处理器CPU（CentralProcessingUnit）、存储器M（Memory）、定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机只是一块芯片，但其具有微型计算机的组成与功能，故称之为单片微型计算机，简称单片机或微机。,（一）单片机组成,中央处理单元CPU控制核心存储器（Memory）ROM/RAM输入/输出（I/O）接口接口电路总线BUS微机内部传递信息的电路连线。,（二）中央处理单元,中央处理单元CPU控制核心CPUCenterProcessingUnit运算器数学计算、逻辑运算（判断）寄存器暂时存储数据和计算结果控制器按程序执行信号传送和控制任务,（三）存储器,（1）只读存储器ROM：ReadOnlyMemory只读不写，切断电源，信息不会丢失。存储控制程序、运行程序和原始试验数据最佳混合气的喷油三维脉谱图数据；最佳点火提前角的三维脉谱图数据（2）随机存取存储器RAM：RandomAccessMemory可读可改写，电源切断，存储数据丢失。暂存数据如输入输出数据、运算结果、故障代码、空燃比修正数据等等作用相当于寄存器RAM电源与蓄电池直接连接，不受点火开关控制。*检修更换电池，事先调取故障代码。