現(xiàn)代汽車典型電控系統(tǒng)結構原理和故障診斷第2章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理和故障診斷ppt課件

1、第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)構造原理與缺點診斷 2.1 可變配氣相位及氣門升程電子控制系統(tǒng)可變配氣相位及氣門升程電子控制系統(tǒng) 2.2 電控汽油放射系統(tǒng)電控汽油放射系統(tǒng) 2.3 電控柴油放射系統(tǒng)電控柴油放射系統(tǒng) 小結小結思索與練習思索與練習 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.1 可變配氣相位及氣門升程電子控制系統(tǒng)可變配氣相位及氣門升程電子控制系統(tǒng) 2.1.1 構造特點構造特點VTEC(Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control System)是本田汽車公司開發(fā)的先進的發(fā)動機技術，是

2、本田汽車公司開發(fā)的先進的發(fā)動機技術，也是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程兩種不同也是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng)。情況的氣門控制系統(tǒng)。VTEC的意思是的意思是“可變氣門配氣相位及可變氣門配氣相位及氣門升程電子控制系統(tǒng)。與普通發(fā)動機相比，氣門升程電子控制系統(tǒng)。與普通發(fā)動機相比，VTEC發(fā)動機發(fā)動機所不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法，它有中低速用和所不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法，它有中低速用和高速用兩組不同的氣門驅動凸輪，并可經(jīng)過電子控制系統(tǒng)的高速用兩組不同的氣門驅動凸輪，并可經(jīng)過電子控制系統(tǒng)的調(diào)理進展自動轉換。經(jīng)過調(diào)理進展自動轉換。經(jīng)過VTE

3、C系統(tǒng)安裝，發(fā)動機可以根據(jù)行系統(tǒng)安裝，發(fā)動機可以根據(jù)行駛工況自動改動氣門的開啟時間和提升程度，即改動進氣量駛工況自動改動氣門的開啟時間和提升程度，即改動進氣量和排氣量，從而到達增大功率、降低油耗及減少污染的目的。和排氣量，從而到達增大功率、降低油耗及減少污染的目的。例如：本田例如：本田1.6 L的發(fā)動機，裝用了的發(fā)動機，裝用了VTEC機構后，其最大功機構后，其最大功率從率從88 kW增大到增大到118 kW，最高轉速達，最高轉速達8000 r/min。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.1.2 構造與原理構造與原理 1進氣門遲閉角對充氣效率進氣門遲閉角對充氣效率v和發(fā)動機功率和發(fā)動

4、機功率Ne的影響的影響合理選擇配氣正時，保證最好的充氣效率合理選擇配氣正時，保證最好的充氣效率v，是改善發(fā)動，是改善發(fā)動機性能極為重要的技術問題。分析內(nèi)燃機的任務原理，不難得機性能極為重要的技術問題。分析內(nèi)燃機的任務原理，不難得出這樣的結論：在進、排氣門開閉的四個時期中，進氣門遲閉出這樣的結論：在進、排氣門開閉的四個時期中，進氣門遲閉角的改動對充氣效率角的改動對充氣效率v影響最大。進氣門遲閉角改動對充氣效影響最大。進氣門遲閉角改動對充氣效率率v和發(fā)動機功率和發(fā)動機功率Ne的影響關系可以經(jīng)過圖的影響關系可以經(jīng)過圖2-1進一步給以闡進一步給以闡明。明。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖

5、2-1 進氣門遲閉角對v和Ne的影響第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-1中每條充氣效率v曲線表達了在一定的配氣正時下，充氣效率v隨轉速變化的關系。如遲閉角為40時，充氣效率v是在約1800 r/min的轉速下到達最高值，闡明在這個轉速下任務能最好地利用氣流的慣性充氣。當轉速高于此轉速時，氣流慣性添加，就使一部分本來可以利用氣流慣性進入汽缸的氣體被關在汽缸之外，加之轉速上升，流動阻力添加，所以使充氣效率v下降。當轉速低于此轉速時，氣流慣性減小，緊縮行程初始時就能夠使一部分新穎氣體被推回進氣管，充氣效率v也下降。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖中不同充氣效率v曲線之間，

6、表達了在不同的配氣正時下，充氣效率v隨轉速變化的關系。不同的進氣遲閉角與充氣效率v曲線最大值相當?shù)霓D速不同，普通遲閉角增大，與充氣效率v曲線最大值相當?shù)霓D速也添加。遲閉角為40與遲閉角為60的充氣效率v曲線相比，曲線最大值相當?shù)霓D速分別為1800 r/min和2200 r/min 。由于轉速添加，氣流速度加大，大的遲閉角可充分利用高速的氣流慣性來添加充氣。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 改動進氣遲閉角可以改動充氣效率v曲線隨轉速變化的趨向，以調(diào)整發(fā)動機轉矩曲線，滿足不同的運用要求。不過，更確切地說，加大進氣門遲閉角，高轉速時充氣效率v添加有利于最大功率的提高，但對低速和中速性能那么

7、不利。減小進氣遲閉角，能防止氣體被推回進氣管，有利于提高最大轉矩，但降低了最大功率。因此，理想的氣門正時該當是根據(jù)發(fā)動機的任務情況及時做出調(diào)整，應具有一定程度的靈敏性。顯然，對于傳統(tǒng)的凸輪挺桿氣門機構來說，由于在任務中無法做出相應的調(diào)整，也就難以到達上述要求，因此限制了發(fā)動機性能的進一步提高。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 如圖2-1所示，經(jīng)過實驗證明，兩種進氣門遲閉角的充氣效率v和功率Ne的變化規(guī)律是：(1) 低速時，晚關60的v低、Ne升高遲后；(2) 高速時，越過23002500 r/min后，晚關60的v 和Ne明顯優(yōu)于40的相位角；(3) 有一個轉機點a，這就是可變配氣相

8、位的控制點(VTEC起作用的始點)。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2VTEC機構的組成機構的組成整個整個VTEC系統(tǒng)由系統(tǒng)由ECU控制，接納發(fā)動機傳感器控制，接納發(fā)動機傳感器(包括轉速、包括轉速、進氣壓力、車速、水溫等進氣壓力、車速、水溫等)的參數(shù)并進展處置，輸出相應的控制的參數(shù)并進展處置，輸出相應的控制信號，從而使發(fā)動機在不同的轉速工況下由不同的凸輪控制，信號，從而使發(fā)動機在不同的轉速工況下由不同的凸輪控制，獲得所需的動力，獲得所需的動力，VTEC機構的組成如圖機構的組成如圖2-2所示。所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-2 VTEC機構的組成 第二章 發(fā)動

9、機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 VTEC機構中兩個排氣門由單獨的凸輪和搖臂驅動；兩個進氣門由單獨的不同升程和相位的凸輪和搖臂驅動。主次搖臂之間裝有中間搖臂，它不與任何氣門直接接觸，三者依托專門的柱塞聯(lián)動。中間凸輪的升程最大，它是按發(fā)動機“雙進雙排、高轉速、大功率的任務形狀設計的。三個搖臂接近氣門的一側制有柱塞孔，孔中有靠油壓控制的滑動柱塞，以便鎖止聯(lián)動?？刂朴蛪河蒃CM的電磁閥控制，并有油壓報警開關，提供5 V的油壓過低報警信號(低于49 kPa時)，普通油壓應在245 kPa以上，發(fā)動機不運轉時或油壓過低時，壓力開關導通。當VTEC機構投入任務時，在油壓的作用下，壓力開關斷開，給ECM一個反響

10、信號，確認凸輪已轉換任務。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3VTEC的任務原理(1) 發(fā)動機低速運轉時，ECM無任務指令，油道內(nèi)無控制油壓，各搖臂中的柱塞都在各自的孔中，各搖臂單獨擺動，互不影響。主搖臂隨主凸輪開閉主進氣門，供應低速運轉渦流混合氣；次凸輪推進次搖臂微開次進氣門，以防燃油積存；中間搖臂雖然隨中間凸輪大幅度地擺動，但只是空轉，對任何氣門都不起作用。為了減少噪聲，中間搖臂的一端，設有支撐彈簧。此時，發(fā)動機處于“單進雙排的任務形狀。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (2) 發(fā)動機高速運轉時，即當發(fā)動機轉速到達23002500 r/min，車速到達10 km/h以上

11、，節(jié)氣門開度到達25%以上，水溫在60以上時，ECM命令VTEC電磁閥開啟液壓油道，油壓推進正時柱塞、同步柱塞和限位柱塞挪動，將三個搖臂栓為一體。由于中間凸輪的升程大于另外兩個凸輪，且凸輪的相位角也加大，主次進氣門都大幅度地同步開閉。(3) 汽車在靜止形狀空轉時，VTEC機構不投入任務。動態(tài)VTEC機構投入任務時，車速會有明顯提高。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.1.3 缺點診斷與檢修缺點診斷與檢修VTEC的電控電路有二個缺點碼：缺點碼的電控電路有二個缺點碼：缺點碼21是可變配氣相是可變配氣相位及氣門升程控制電磁閥缺點；缺點碼位及氣門升程控制電磁閥缺點；缺點碼22是配氣相位及氣

12、門升是配氣相位及氣門升程油壓開關程油壓開關P/S缺點。缺點。ECM的的A端子會輸出端子會輸出12V電壓使電磁閥作用，開啟液壓油電壓使電磁閥作用，開啟液壓油道，油壓推進正時柱塞、同步柱塞和限位柱塞挪動，將三個搖道，油壓推進正時柱塞、同步柱塞和限位柱塞挪動，將三個搖臂栓為一體，以使氣門行程添加。電磁閥線圈電阻的規(guī)范值為臂栓為一體，以使氣門行程添加。電磁閥線圈電阻的規(guī)范值為1430 。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 可變配氣相位及氣門升程的油壓開關P/S的觸點，在點火開關OFF時是導通的，而當發(fā)動機在1000 r/min、2000 r/min及4000 r/min時，油壓應在49 kPa

13、，否那么闡明電磁閥未翻開(有缺點)?？勺兣錃庀辔患皻忾T升程控制油壓開關，如圖2-3所示，將VTEC電磁閥直接通電，發(fā)動機轉速達3000 r/min時，油壓應到達245 kPa以上，否那么闡明機油泵泵油不良或光滑系統(tǒng)有走漏。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-3 可變配氣相位及氣門升程控制油壓開關 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.1.4 運用實例運用實例以該系統(tǒng)在以該系統(tǒng)在Passat B5轎車上的運用為例。轎車上的運用為例。1可變配氣相位及氣門升程系統(tǒng)的構造可變配氣相位及氣門升程系統(tǒng)的構造Passat B5轎車最新選用轎車最新選用2.8升升V6發(fā)動機，該發(fā)動機對可變

14、發(fā)動機，該發(fā)動機對可變配氣相位和氣門升程系統(tǒng)進展了特別設計。從俯視察看，配氣相位和氣門升程系統(tǒng)進展了特別設計。從俯視察看，Passat B5轎車轎車V6發(fā)動機發(fā)動機VTEC機構傳動方式及進排氣凸輪軸機構傳動方式及進排氣凸輪軸分布如圖分布如圖2-4所示，排氣凸輪軸安裝在外側，進氣凸輪軸安裝所示，排氣凸輪軸安裝在外側，進氣凸輪軸安裝在內(nèi)側。曲軸經(jīng)過齒形皮帶首先驅動排氣凸輪軸，排氣凸輪軸在內(nèi)側。曲軸經(jīng)過齒形皮帶首先驅動排氣凸輪軸，排氣凸輪軸經(jīng)過鏈條驅動進氣凸輪軸。經(jīng)過鏈條驅動進氣凸輪軸。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-4 Passat B5轎車V6發(fā)動機VTEC機構傳動方式及進排氣

15、凸輪軸分布第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2. 可變配氣相位及氣門升程調(diào)理器VTEC調(diào)理器如圖2-5所示，(a)圖為發(fā)動機在高速形狀下，為了充分利用氣體進入汽缸的流動慣性，提高最大功率，進氣門遲閉角增大后的位置(轎車發(fā)動機通常任務在高速形狀下，所以這一位置為普通任務位置)。(b)圖為發(fā)動機在低速形狀下，為了提高最大轉矩，進氣門遲閉角減少的位置。進氣凸輪軸由排氣凸輪軸經(jīng)過鏈條驅動，兩軸之間設置一個可變氣門正時調(diào)理器，在內(nèi)部液壓缸的作用下，調(diào)理器可以上升和下降。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-5 VTEC調(diào)理器(a) 發(fā)動機在高速形狀；(b) 發(fā)動機在低速形狀 第二章

16、發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 當發(fā)動機轉速下降時，可變氣門正時調(diào)理器下降，上部鏈條被放松，下部鏈條作用著排氣凸輪旋轉拉力和調(diào)理器向下的推力。由于排氣凸輪軸在曲軸正時針轉動的皮帶的作用下不能夠逆時針旋轉，所以進氣凸輪軸遭到兩個力的共同作用：一是在排氣凸輪軸正常旋轉帶動下鏈條的拉力；二是調(diào)理器推進鏈條傳送給排氣凸輪的拉力。進氣凸輪軸順時針額外轉過角，加快了進氣門的封鎖，即進氣門遲閉角減少度。當轉速提高時，調(diào)理器上升，下部鏈條被放松。排氣凸輪軸順時針旋轉，首先要拉緊下部鏈條成為緊邊，進氣凸輪軸才干被排氣凸輪軸帶動旋轉。就在下部鏈條由松變緊的過程中，排氣凸輪軸已轉過角，進氣凸輪才開場動作，進氣門封

17、鎖變慢了，即進氣門遲閉角增大度。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3. 兩種任務形狀從圖2-4和圖2-5不難看出，該發(fā)動機左側和右側的可變配氣相位和氣門升程調(diào)理器操作方向一直要求相反。當發(fā)動機的左側可變配氣相位和氣門升程調(diào)理器向下運動時，右側可變氣門正時調(diào)理器向上運動，左側鏈條緊邊在下邊，右側鏈條緊邊在上邊。調(diào)理器向下挪動時，緊邊鏈條都是由短變長。當Passat B5轎車發(fā)動機轉速高于1000r/min時，要求進氣門封鎖得較早，如圖2-6(a)所示。左列缸對應的可變氣門正時調(diào)理器向下運動，上部鏈條由長變短，下部鏈條由短變長。右列缸對應的可變配氣相位及氣門升程調(diào)理器向上運動，上部鏈條由

18、短變長，下部鏈條由長變短。左右列缸對應的進氣凸輪軸在兩個力的共同作用下都順時針額外轉過角，加快了進氣門的封鎖，滿足了低速進氣門封鎖較早可提高最大轉矩的要求。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-6 Passat B5轎車VTEC的兩種任務方式 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 4. 可變配氣相位和氣門升程的微機控制Passat B5轎車2.8升V6發(fā)動機的可變配氣相位及氣門升程系統(tǒng)由Motronic M3.8.2發(fā)動機控制單元進展控制。Passat B5轎車VTEC微機控制關系如圖2-7所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-7 Passat B5轎車VTE

19、C微機控制關系 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 左右列缸對應的可變配氣相位及氣門升程機構均設置了一個電磁閥，電磁閥與調(diào)理器的關系如圖2-8所示。發(fā)動機在獲得轉速傳感器的信息后，對左右列缸對應的可變氣門正時電磁閥的控制方式做出正確選擇并控制閥體動作。當獲得不同閥體位置時，通往可變配氣相位和氣門升程調(diào)理器內(nèi)的液壓缸油路變換，使得可變配氣相位和氣門升程調(diào)理器上升或下降，以致于左右列缸對應的進氣門獲得不同的遲閉角。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-8 電磁閥與調(diào)理器的關系 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.2 電控汽油放射系統(tǒng)電控汽油放射系統(tǒng) 2.2.1 系統(tǒng)特點

20、系統(tǒng)特點(1) 利用電腦利用電腦ECU計量控制，均勻點噴，隨機修正，能使計量控制，均勻點噴，隨機修正，能使空燃比空燃比(A/F)控制在控制在14.7理想范圍內(nèi)。理想范圍內(nèi)。(2) 充氣效率高、熄滅條件好及熱效率高。充氣效率高、熄滅條件好及熱效率高。(3) 獲得良好的動力性、經(jīng)濟性和凈化性。采用電控燃油獲得良好的動力性、經(jīng)濟性和凈化性。采用電控燃油放射系統(tǒng)動力性提高了放射系統(tǒng)動力性提高了15%20%，油耗降低了，油耗降低了5%10%，凈化性提高了凈化性提高了20%以上以上(CO1%，HC100106)。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (4) 改善了冷啟動性能、熱啟動性能、加速性能、急

21、減速防污染性能等。(5) 擴展了控制功能，添加了自診斷功能、電控點火安裝等，具備了各自的缺點報警、存儲和自診功能。(6) 發(fā)動機油路和電路缺點率減少。例如：其關鍵部件電腦(ECU)，十萬公里的缺點率僅為千分之一。其他部件也制造精細、可靠性好。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.2.2 系統(tǒng)分類與組成系統(tǒng)分類與組成1電控汽油放射系統(tǒng)的分類電控汽油放射系統(tǒng)的分類汽油放射系統(tǒng)可按放射部位、噴油器的組合方式、控制方汽油放射系統(tǒng)可按放射部位、噴油器的組合方式、控制方式、放射壓力等方法分類。式、放射壓力等方法分類。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 缸內(nèi)噴射按噴射部位進氣管噴射多點噴射

22、(MPI)每個進氣歧管設一支噴油器單點噴射(SPI)進氣總管設一支噴油器同時噴射各缸同時噴射分組噴射同組各缸同時噴射；不同組間順序噴射順序噴射按進氣順序進行間歇噴射按噴油器的組合方式壓力型（D型）以進氣管內(nèi)壓力的高低計量來控制噴油量流量型(L型)以空氣流量的多少計量來控制噴油量熱線型(LH型)以熱線冷熱變化感知空氣流量的多少，用補償電 流值大小來度量噴油量的多少卡門渦流型(LD型)利用渦流發(fā)生體和超聲波信號發(fā)生器進行聲 波的產(chǎn)生和采樣來決定噴油量的多少按控制方式高壓燃油噴射噴射壓力高于噴射環(huán)境壓力，壓差200 kPa以上低壓燃油噴射噴射壓力高于噴射環(huán)境壓力，壓差低于200 kPa按噴射壓力第二

23、章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2. 電控汽油放射系統(tǒng)的組成電控汽油放射系統(tǒng)(D型、L型、LH型、LD型等)都是由空氣供應系統(tǒng)、燃油供應系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)和電子點火系統(tǒng)四個部分組成。L型電控燃油放射系統(tǒng)的組成如圖2-9所示；D型電控燃油放射系統(tǒng)的組成如圖2-10所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-9 L型電控燃油放射系統(tǒng)的組成 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-10 D型電控燃油放射系統(tǒng)的組成 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 1) 空氣供應系統(tǒng)空氣供應系統(tǒng)的功用是：向汽油機提供與發(fā)動機負荷相順應的、清潔的空氣，同時對流入發(fā)動機氣缸的空氣質量進展

24、直接或間接計量，使它們在系統(tǒng)中與噴油器噴出的汽油構成空燃比符合要求的可燃混合氣?？諝夤到y(tǒng)包括空氣濾清器、進氣總管、進氣歧管、空氣流量計AFS(L型)、進氣歧管絕對壓力傳感器MAP(D型)、節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器TPS等。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2) 燃油供應系統(tǒng)電控汽油放射系統(tǒng)的燃油供應系統(tǒng)由油箱、電動汽油泵、燃油濾清器、燃油分配管、噴油器、壓力調(diào)理器等組成。對于不同類型的電控汽油機，燃油供應系統(tǒng)的組成部件能夠會有些差別，如有的電控汽油機還有冷啟動噴油器、油壓脈動緩沖器等部件，但總體構成上根本類似。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3) 微機控制系統(tǒng)微機控

25、制系統(tǒng)由電腦ECU、主繼電器EFI、傳感器和執(zhí)行元件組成。傳感器主要有：點火正時和曲軸位置傳感器(IGT/NE)、轉速傳感器(SP)、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)、壓力傳感器(MAP)、氧傳感器(OX)、水溫傳感器(CTS)、氣溫傳感器(ATS)、車速傳感器(VSS)、空氣流量計(AFS)、爆震傳感器(KNK)等。執(zhí)行元件主要有：電動汽油泵(FP)、噴油器(INJ)、真空電磁閥(VSV)、廢氣再循環(huán)安裝(EGR)、怠速空氣調(diào)理器(IAC)、炭罐電磁閥、風扇繼電器等。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 4) 電子點火系統(tǒng)電子點火系統(tǒng)由輸入信號發(fā)生器、點火控制器(點火模塊)、ECU、點火線圈

26、、分電器等組成。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2.2.3 構造與原理構造與原理1空氣流量計空氣流量計(AFS)在電控汽油放射發(fā)動機中運用的空氣流量計類型主要有：在電控汽油放射發(fā)動機中運用的空氣流量計類型主要有：翼片式空氣流量計、卡門渦旋式空氣流量計、熱線式空氣流量翼片式空氣流量計、卡門渦旋式空氣流量計、熱線式空氣流量計和熱膜式空氣流量計。計和熱膜式空氣流量計。1) 翼片式空氣流量計翼片式空氣流量計翼片式空氣流量計又稱活門式或葉片式流量計，它的根本翼片式空氣流量計又稱活門式或葉片式流量計，它的根本構成有翼片部分、電位計和接線插頭三部分，如圖構成有翼片部分、電位計和接線插頭三部分，如

27、圖2-11所示。所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-11 翼片式空氣流量計 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2) 卡門渦旋式空氣流量計卡門渦旋式空氣流量計是基于卡門渦旋發(fā)生的規(guī)律與空氣流速存在的某種對應關系這一原理根底上，用來丈量空氣流量的一種安裝。(1) 卡門渦旋產(chǎn)生的原理。在一均勻流動的空氣通道中安放一個渦流發(fā)生器，當空氣流過渦流發(fā)生器時，會在其反面的兩側不斷的交替產(chǎn)生有規(guī)律的渦流，這種渦流稱為卡門渦旋?？ㄩT渦旋產(chǎn)生的頻率f (也即渦流的個數(shù))與空氣的流速V、渦流發(fā)生器的直徑d有如下關系： dVf2 . 0第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (2) 卡門

28、渦旋式空氣流量計的普通構造和任務原理。卡門渦旋式空氣流量計主要由設置在空氣通道中央的錐狀渦流發(fā)生器和相應的渦旋檢測安裝等組成。由上面引見的卡門渦旋產(chǎn)生的原理可知，只需測出卡門渦旋的發(fā)生頻率，即可知道空氣流量的大小。檢測卡門渦旋頻率有兩種方法：光電檢測方式和超聲波檢測方式。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 光電檢測方式的卡門渦旋檢測安裝如圖2-12所示，它由反光鏡、發(fā)光二極管、光敏晶體管和板彈簧等組成。當空氣流過渦流發(fā)生器時，受交替產(chǎn)生的卡門渦旋的影響，渦流發(fā)生器兩側壓力也交替的發(fā)生變化。用導壓孔把渦流發(fā)生器兩側的壓力引到薄金屬制成的反光鏡反面，受渦流發(fā)生器兩側壓力交替變化的作用，反光

29、鏡將產(chǎn)生與渦流發(fā)生頻率一樣的偏轉振動。在反光鏡產(chǎn)生偏轉振動的同時，發(fā)光二極管投射到反光鏡上的反射光束的方向也以一樣的頻率變化。當發(fā)射光束發(fā)射到光敏晶體管上時，光敏晶體管輸出高電平，反之那么為低電平。對應延續(xù)產(chǎn)生的卡門渦旋，光敏晶體管輸出與之對應的脈沖數(shù)，經(jīng)過對光敏晶體管發(fā)出的電脈沖計數(shù)，即可算出渦旋的發(fā)生頻率，進而算出空氣的流速和體積流量。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-12 光電檢測方式的卡門渦旋檢測安裝 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 超聲波檢測方式的卡門渦旋檢測安裝由超聲波信號發(fā)生器和超聲波接納器等組成，如圖2-13所示。它是利用卡門渦旋的存在，會使流道橫截面

30、空氣密度發(fā)生變化這一景象來丈量渦旋的發(fā)生頻率。超聲波信號發(fā)生器安裝在空氣流動的垂直方向，在它的對面安裝超聲波接納器。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-13 超聲波檢測方式的卡門渦旋檢測安裝 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3) 熱線式空氣流量計(1) 熱線式空氣流量計的根本構造。它主要由鉑絲制成的熱線(發(fā)熱體)，溫度補償電阻，控制熱線電流并輸出信號的控制電路，采樣管和流量計殼體等組成。根據(jù)鉑絲熱線在流量計中安裝位置的不同，又分為主流丈量方式和旁通丈量方式兩種構外型式。第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 主流丈量方式熱線式空氣流量計如圖2-14所示。主流丈量方式采

31、樣管置于主空氣通道中央，兩端為金屬防護網(wǎng)，用卡箍固定在殼體上，采樣管由兩個塑料護套和一個熱線支承環(huán)構成。直徑為70 m的鉑絲熱線布置在熱線支承環(huán)內(nèi)，鉑絲熱線R2的電阻值隨溫度的變化而變化。熱線支承環(huán)前端的塑料護套內(nèi)安裝有一個鉑薄膜電阻R4，鉑薄膜電阻阻值也隨進氣溫度變化，起溫度補償作用(也稱為冷線)。在熱線支承環(huán)后端的塑料護套上粘結了一個能用激光修正的精細電阻，它是惠斯通電橋的一個臂R1，該電阻上的電壓，即為熱線式空氣流量計的輸出電壓信號。電橋的另一個臂R3裝在控制線路板上面，該電阻在最后調(diào)試中用激光修正，以便在預定空氣流量下調(diào)定空氣流量計的輸出特性。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷

32、 圖2-14 主流丈量方式熱線式空氣流量計第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 熱線空氣流量計的電子控制線路板包括電橋平衡電路、燒凈電路和怠速混合氣調(diào)理電位器。電子控制安裝的大多數(shù)元件(除R1、R2、R4外)都配置在這塊混合集成電路板上，其上普通設置六腳插頭與發(fā)動機微機控制安裝相銜接，傳送并反響信息。旁通丈量方式與主流丈量方式的熱線式空氣流量計在構造上的主要差別在于：將鉑絲熱線和溫度補償電阻(冷線)安裝在空氣旁通道上；熱線和溫度補償電阻鉑絲纏繞在陶瓷線管上，其任務原理與主流丈量方式一樣。旁通丈量方式熱線式空氣流量計如圖2-15所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-15 旁

33、通丈量方式熱線式空氣流量計 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (2) 熱線式空氣流量計的普通任務原理如圖2-16所示。當溫度較低的進氣氣流流過放置在空氣通道中溫度較高的熱線時，熱線與空氣發(fā)生熱量的交換，使熱線變冷，溫度下降。經(jīng)過熱線的空氣質量流量越大，被空氣帶走的熱量也越多，熱線溫度下降也越多。由于熱線是惠斯通平衡電橋電路的一個組成部分(即電阻R2)，當熱線溫度下降，電阻值發(fā)生變化時，電橋出現(xiàn)不平衡。為了使電橋平衡，必需加大流過熱線的電流，使熱線溫度升高，阻值恢復到使電橋平衡的值。由此可知，流過熱線的空氣質量越大，空氣帶走的熱量也越多，為堅持電橋平衡，維持熱線溫度所需的電流也越大，反之

34、那么相反。熱線式空氣流量計正是利用流過熱線的空氣質量與堅持熱線溫度所需熱線電流的對應關系丈量空氣的質量流量的。發(fā)動機任務時，熱線所需的加熱電流普通在50120 mA之間。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-16 熱線式空氣流量計的普通任務原理第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 另外，在空氣的質量流量不變的情況下，當進氣溫度發(fā)生變化時，會使空氣從熱線帶走的熱量發(fā)生變化，最終使加熱熱線所需的電流變化，對丈量值的精度呵斥不利影響。為理處理這一問題，在采樣管的前端另裝一個溫度補償電阻R4(冷線)，R4的阻值也隨進氣溫度的變化而變化，它起參照基準的作用。流過熱線的電流由混合集成電路控

35、制，它使熱線和冷線之間的溫度差堅持不變(普通為100)，從而消除了進氣溫度對丈量值的影響。熱線式空氣流量計的輸出信號是精細電阻R1上的電壓降，該信號與熱線電流成正比。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 熱線式空氣流量計的優(yōu)點：呼應速度快，能在幾毫秒內(nèi)對空氣流量的變化作出呼應；丈量精度高；進氣阻力??；不會磨損；可直接丈量進氣空氣的質量；等等。熱線式空氣流量計的缺陷：制造本錢高；熱線外表易受空氣中塵埃的玷污，使熱輻射才干降低，影響精度；當空氣流速分布不均勻時會產(chǎn)生誤差；發(fā)動機回火易呵斥斷線；等等。為了抑制熱線易受污染的缺陷，有些電控系統(tǒng)在ECU中設有自潔電路，在發(fā)動機熄火后，自動將熱線加熱

36、至1000，繼續(xù)1s，將塵埃燒掉；也有一些電控系統(tǒng)將熱線的堅持溫度提高至200，防止污染物玷污熱線。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 4) 熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計的構造如圖2-17所示，它的任務原理與熱線式空氣流量計根本一樣。熱膜式空氣流量計的主要特點是：發(fā)熱體由熱線改為熱膜，熱膜為固定在薄的樹脂膜上的金屬鉑，或者用厚膜工藝將熱線、冷線、精細電阻鍍在一塊陶瓷片上，它有效地降低了制造本錢；發(fā)熱體不直接接受空氣流動所產(chǎn)生的作用力，從而提高了發(fā)熱體的強度和任務可靠性，且構造簡單，運用壽命長，不易受塵埃污染。這種流量計的主要缺陷是空氣流速不均勻，易影響丈量精度。采用這種空氣流量計的

37、車型有上海群眾的桑塔納2000型時代超人和馬自達626等。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-17 熱膜式空氣流量計的構造 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2進氣歧管絕對壓力傳感器進氣歧管絕對壓力傳感器(MAP)1) 半導體壓敏電阻式壓力傳感器半導體壓敏電阻式壓力傳感器半導體壓敏電阻式壓力傳感器的構造如圖半導體壓敏電阻式壓力傳感器的構造如圖2-18所示。它由所示。它由壓力轉換元件和對輸出信號進展放大的混合集成電路等構成。壓力轉換元件和對輸出信號進展放大的混合集成電路等構成。第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-18 半導體壓敏電阻式壓力傳感器的構造 第二章 發(fā)

38、動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 壓力轉換元件是利用半導體壓阻效應制成的硅膜片。硅膜片為邊長約3 mm的正方形，其中部經(jīng)光刻腐蝕構成直徑約2 mm、厚約50 m的薄膜。在膜片外表規(guī)定位置有四個應變電阻，以惠斯通電橋方式銜接，壓敏電阻式壓力傳感器任務原理如圖2-19所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-19 壓敏電阻式壓力傳感器任務原理圖 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 硅膜片的一側是真空室，另一側導入進氣歧管壓力。進氣歧管側的絕對壓力(即進氣歧管壓力)越高，硅膜片的變形越大，其變形與壓力成正比，膜片上的應變電阻阻值的變化也與變形的變化成正比。這樣就可利用惠斯通電橋將硅

39、膜片的變形轉換成電信號。由于壓力轉換元件輸出的電信號很弱，所以需用混合集成電路進展放大后才干輸出。半導體壓敏電阻式壓力傳感器具有尺寸小、精度高、本錢低、呼應速度快、反復性和抗振性都較好，輸出信號與進氣歧管絕對壓力呈線性關系，在30100運用溫度范圍內(nèi)丈量精度根本不受溫度的影響等優(yōu)點。在早期的電控汽油放射系統(tǒng)中運用較為廣泛，如博世的D-Jetronic系統(tǒng)及豐田HIACE小客車的2RZ-E發(fā)動機和豐田皇冠3.0轎車的2JZ-GE發(fā)動機等。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2) 膜盒傳動可變電感式進氣壓力傳感器膜盒傳動可變電感式進氣壓力傳感器的構造如圖2-20所示，其主要由膜盒、鐵芯、感

40、應線圈和電子電路等組成。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-20 膜盒傳動可變電感式進氣壓力傳感器的構造 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3節(jié)氣門體節(jié)氣門體裝在空氣流量計和發(fā)動機進氣總管之間的進氣管上，它由節(jié)氣門、怠速旁通氣道、怠速調(diào)整螺釘、輔助空氣閥等組成。節(jié)氣門體如圖2-21所示。節(jié)氣門與油門踏板聯(lián)動，駕駛員經(jīng)過油門踏板控制節(jié)氣門開度，對發(fā)動機的輸出功率進展控制。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-21 節(jié)氣門體 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 1) 怠速旁通氣道和怠速調(diào)整螺釘發(fā)動機怠速時，節(jié)氣門處于全封鎖的位置，怠速運轉所需求的空氣經(jīng)怠速空

41、氣旁通氣道進入進氣總管，在旁通氣道中安裝了能改動通道截面積的怠速空氣調(diào)整螺釘，經(jīng)過旋進或旋出怠速調(diào)整螺釘，調(diào)整發(fā)動機怠速轉速。如今采用發(fā)動機集中管理系統(tǒng)的電控汽油機由專門的電控怠速系統(tǒng)對怠速進展控制，而不采用上述的怠速調(diào)整和控制方法。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2) 空氣閥發(fā)動機低溫啟動后，進入暖機運轉時，發(fā)動機溫度比較低，發(fā)動機內(nèi)部的摩擦阻力較大。為了抑制發(fā)動機的內(nèi)部摩擦阻力，提高怠速轉速，加快暖機過程，在發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中設置了輔助空氣閥(也稱高怠速控制)，以添加暖機過程中所需的空氣量。發(fā)動機低溫啟動后，輔助空氣閥翻開，使空氣繞過節(jié)氣門，直接經(jīng)過輔助空氣閥進入進氣總管。由于

42、這些空氣是從空氣流量計下游引來的，因此經(jīng)過輔助空氣閥補充的空氣也被空氣流量計測出。由于空氣量添加，ECU使噴油器的噴油量添加，從而使發(fā)動機怠速轉速提高(其作用與駕駛員稍踏油門踏板，使怠速轉速提高，加快暖機過程一樣)。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (1) 雙金屬片式輔助空氣閥。雙金屬片式輔助空氣閥是在發(fā)動機低溫啟動時及而后的暖機過程中，對進氣量進展補充的一種快怠速機構。雙金屬片式輔助空氣閥的構造和任務原理如圖2-22所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-22 雙金屬片式輔助空氣閥的構造和任務原理(a) 發(fā)動機溫度低時；(b) 發(fā)動機溫度高時 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)

43、結構原理與故障診斷 (2) 石蠟式輔助空氣閥。石蠟式輔助空氣閥根據(jù)發(fā)動機的冷卻水溫度，由閥門改動空氣旁通氣道流通截面積的大小，從而控制補充空氣量的多少。驅動閥門所需的力，來自感溫體中石蠟的熱脹冷縮，而石蠟的熱脹冷縮由感溫器周圍冷卻水的溫度決議。石蠟式輔助空氣閥由石蠟感溫體、閥門、內(nèi)外彈簧、冷卻水通道和空氣通道等組成。感溫體內(nèi)充溢石蠟并浸于冷卻水中，石蠟體積隨水溫的升降而膨脹或收縮。為了簡化構造，大多采用與節(jié)氣門作成一體的方式共用同一冷卻水路，如圖2-21、圖2-23所示，其中，圖2-23為石蠟式輔助空氣閥。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-23 石蠟式輔助空氣閥 第二章 發(fā)動機

44、電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 4節(jié)氣門位置傳感器(Throttle Position Sensor，簡稱TPS)節(jié)氣門位置傳感器用來反映節(jié)氣門開度的大小和動作的快慢，是電腦ECU感知負荷大小的輸入信號。它安裝在節(jié)氣門體上，經(jīng)過節(jié)氣門軸與節(jié)氣門聯(lián)動。常見的TPS是滑鍵電位器，具備加速率和減速率感知功能，構成了一個多功能信號元件，它的好壞不僅影響發(fā)動機正常的任務，還影響自動變速器的換擋規(guī)律。當駕駛員踩動油門踏板時，節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度轉換成電信號保送到ECU，ECU根據(jù)節(jié)氣門不同的開度決議控制方式和對噴油時間進展修正。汽油機電控系統(tǒng)中運用的節(jié)氣門位置傳感器普通有三種型式：線性輸出型節(jié)氣門位置

45、傳感器、開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器、帶ACC信號輸出的開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 1) 線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的主要特點是，表示節(jié)氣門開度的輸出電壓與節(jié)氣門開度成線性關系。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的構造和電路如圖2-24所示。它由兩個與節(jié)氣門聯(lián)動的可動電刷觸點，位于基板上的電阻體，殼體及引出線插座等構成。動觸點在電阻體上滑動，利用電阻值的變化，輸出與節(jié)氣門開度相對應的電壓值，根據(jù)此電壓值ECU就可以知道節(jié)氣門的開度。但實踐上反映節(jié)氣門開度的電阻體的電阻值總是存在一些偏向，這樣將會影響節(jié)氣門開度檢測的準確性。為了可以

46、準確地檢測出對ECU確定控制方式和噴油修正具有重要影響的節(jié)氣門全閉的位置，傳感器另設一個怠速觸點，該觸點只需當節(jié)氣門完全封鎖時才被接通。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-24 線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器構造和電路(a) 構造；(b) 電路 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-25給出了線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性，從圖中可以看到傳感器的輸出電壓隨著節(jié)氣門開度的增大而線性地增大。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-25 線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器輸出特性 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2) 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器開關量輸出型節(jié)氣

47、門位置傳感器的特點是，傳感器僅以開和關兩種輸出信號向ECU傳送節(jié)氣門位置形狀信息。開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的構造及任務原理如圖2-26所示，它由導向凸輪、節(jié)氣門軸、控制桿、活動觸點、怠速觸點、全開觸點、插頭及導向凸輪槽等組成。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-26 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器構造及任務原理 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 當節(jié)氣門開度大于50%時，活動觸點與全開(功率)觸點接觸，ECU根據(jù)這個信號可以斷定節(jié)氣門開度大于50%，發(fā)動機處于大負荷形狀。當節(jié)氣門開度處于中間開度，但小于50%時，發(fā)動機處于中等負荷形狀。節(jié)氣門從全閉到全開過程中，開關量輸

48、出型節(jié)氣門位置傳感器的輸出信號如圖2-27所示。開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器與線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器相比，節(jié)氣門開度的檢測性差，但其構造簡單，價錢廉價。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-27 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器輸出信號 100500觸點信號OFFON全開觸點節(jié)氣門開度第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3) 帶ACC信號輸出的開關輸出型節(jié)氣門位置傳感器為了檢測發(fā)動機的加速情況，某些發(fā)動機在節(jié)氣門位置傳感器中添加了ACC信號輸出接頭。開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的普通構造如圖2-28所示。該傳感器除了具有檢測怠速形狀的怠速觸點(IDL觸點)和檢測大負荷形狀的功

49、率觸點(PSW觸點)外，還具有可檢測出加速形狀的和輸出信號的接頭。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-28 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的普通構造 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 發(fā)動機處于怠速工況時，開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器任務形狀如圖2-29所示。此時怠速觸點閉合，根據(jù)這一信號ECU即可斷定發(fā)動機處于怠速形狀。假設發(fā)動機高速運轉時，該觸點閉合，ECU將作出發(fā)動機處于減速形狀的判別，并運轉“燃油放射中斷控制程序。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-29 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器任務形狀 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 發(fā)動機處于加速工況

50、運轉時，開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器任務形狀如圖2-30所示。在加速過程中，加速檢測觸點與印刷線路板上的加速線路ACC1和ACC2交替地閉合/斷開，與此同時加減速檢測觸點閉合，根據(jù)這些信號ECU可以斷定發(fā)動機處于急加速工況，ECU立刻進展非同步放射控制對混合氣進展加濃，以提高發(fā)動機的功率輸出，滿足車輛急加速對動力的要求。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-30 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器加速工況運轉時任務形狀 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 發(fā)動機處于大負荷工況運轉時，開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的任務形狀如圖2-31所示。當節(jié)氣門開度到達一定程度時，大負荷觸點接點(

51、PSW)閉合，ECU據(jù)此斷定發(fā)動機處于大負荷工況。當發(fā)動機處于減速工況時，開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器的任務形狀如圖2-32所示。在減速過程中，雖然加速檢測觸點也與印刷線路板上的加速線路ACC2和ACC2交替地閉合/斷開，但因此時加減速檢測觸點處于斷開形狀，ECU由此作出發(fā)動機處于減速工況的判別，而不進展非同步放射控制。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-31 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器減速工況時任務形狀 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-32 開關量輸出型節(jié)氣門位置傳感器大負荷工況運轉時任務形狀 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 5電動汽油泵電動汽油泵的

52、作用是將汽油從油箱中吸出，經(jīng)加壓后經(jīng)過燃油管道保送到噴油器。電控汽油放射系統(tǒng)中運用的電動汽油泵有兩種型式：外裝式電動汽油泵和內(nèi)裝式電動汽油泵。外裝式電動汽油泵布置在油箱外面，可以安裝在燃油管路的任一適當位置。內(nèi)裝式電動汽油泵安裝在油箱內(nèi)，或者固定在油泵支架上垂直地懸掛在油箱內(nèi)，或者垂直安裝在油箱底上。內(nèi)裝式電動汽油泵在油箱內(nèi)的布置如圖2-33所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-33 內(nèi)裝式電動汽油泵在油箱內(nèi)的布置 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 1) 內(nèi)裝式電動汽油泵電控汽油放射發(fā)動機中運用的內(nèi)裝式電動汽油泵，其油泵大多采用葉片式的蝸輪泵或側槽泵。這種內(nèi)裝式電動汽

53、油泵由電機、蝸輪泵(或側槽泵)、單向閥、限壓閥及濾網(wǎng)等部件組成，其根本構造如圖2-34所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-34 內(nèi)裝式蝸輪泵型電動汽油泵 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 2) 外裝式電動汽油泵外裝式電動汽油泵常采用滾柱泵和齒輪泵。外裝式電動汽油泵的構成與內(nèi)裝式電動汽油泵根本一樣，即由電動機、滾柱泵或齒輪泵、單向閥、限壓閥、濾網(wǎng)和阻尼穩(wěn)壓器等組成。外裝式滾柱型電動汽油泵如圖2-35所示。外裝式電動汽油泵可以安裝在燃油管路中的任何位置上，故安裝的自在度較大。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-35 外裝式滾柱型電動汽油泵 第二章 發(fā)動機電

54、控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 3) 電動汽油泵的其他組成部件(1) 單向閥。單向閥的作用是防止燃油倒流，使管路中堅持適當?shù)氖Ｓ鄩毫Γ阌诎l(fā)動機熱啟動。當發(fā)動機熄火，電動汽油泵剛剛停頓泵送燃油，單向閥在下游油壓作用下立刻封鎖，使油泵出口端與燃油壓力調(diào)理器之間油道中的燃油仍能堅持一定壓力，有利于減少氣阻景象，提高發(fā)動機高溫啟動性能。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (2) 平安閥。平安閥是一種維護安裝。在電動汽油泵中，當出口及下游油路出現(xiàn)堵塞，油泵任務壓力大于0.4 Mpa時，平安閥自動翻開，使油泵的高壓側與吸入側連通，燃油僅在泵和電動機內(nèi)部循環(huán)，以防止發(fā)生管路破損和燃油走漏事故。(3) 阻

55、尼穩(wěn)壓器。阻尼穩(wěn)壓器運用于滾柱泵。其作用是吸收油泵出口端油壓力脈動的能量，降低其對燃油保送管路內(nèi)油壓的影響和降低噪聲。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 4) 油泵的控制電控汽油放射系統(tǒng)對油泵控制的根本要求是：只需當發(fā)動機處于運轉形狀時，油泵才任務；假設發(fā)動機不運轉，即使接通點火開關，油泵也不任務。電控汽油放射系統(tǒng)油泵控制電路有四種型式：ECU控制的油泵控制電路，油泵開關控制的油泵控制電路，具有轉速控制的油泵控制電路和用油泵電腦(FP-ECU)控制的油泵電路。(1) ECU控制的油泵控制電路。ECU控制的油泵控制電路由ECU和斷路繼電器對油泵任務進展控制。ECU控制的油泵控制電路如圖2

56、-36所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-36 ECU控制的油泵控制電路 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (2) 油泵開關控制的油泵控制電路。在運用葉片式空氣流量計的電控汽油放射系統(tǒng)中，油泵開關控制的油泵控制電路與上述ECU控制的類似，不同之處在于ECU控制電路中的開關晶體管Tr，由空氣流量計中的油泵開關控制。油泵開關控制的油泵控制電路如圖2-37所示。發(fā)動機任務時，空氣流過空氣流量計，流量計葉片擺動，油泵開封鎖合，L1通電，斷路繼電器觸點閉合，油泵任務。發(fā)動機不任務時，流量計葉片不動，油泵開關斷開，L1斷電，斷路繼電器觸點分開，油泵不任務。 第二章 發(fā)動機電控系

57、統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-37 油泵開關控制的油泵控制電路 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (3) 具有轉速控制的油泵控制電路。具有轉速控制的油泵控制電路的特點是：油泵的轉速可以變化，發(fā)動機高速及大負荷工況時，由于所需油量增大，此時油泵高速運轉，泵油量添加；在低速及中小負荷工況時，油泵低速運轉，泵油量相應減少，同時也有利于減小油泵的磨損和不用要的電能耗費。具有轉速控制的油泵控制電路(如圖2-38所示)與油泵開關控制電路根本一樣，油泵任務由空氣流量計油泵開關控制。ECU中的開關晶體管，經(jīng)過控制繼電器與觸點A或B接通，改動油泵轉速。晶體管導通，與B接通，電阻R串入油泵電路，油泵低速運轉

58、。晶體管截止，與A接通，油泵高速運轉。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2-38 具有轉速控制的油泵控制電路 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 (4) 用油泵電腦控制的油泵電路。用油泵電腦控制的油泵電路與傳統(tǒng)的油泵控制電路不同，為多工況變電壓控制器，叫“油泵ECU(FP-ECU)。油泵ECU裝于行李艙中，中心部件是由集成塊電路，與主ECU聯(lián)網(wǎng)任務，能經(jīng)過主ECU的水溫信號、氣溫信號、節(jié)氣門開度信號、轉速信號，給汽油泵不同的驅動電壓，從而使汽油泵的轉速和油壓“按需變化和“按冷熱變化。用油泵電腦控制的油泵控制電路如圖2-39所示。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 圖2

59、-39 用油泵電腦控制的油泵控制電路 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 6燃油濾清器燃油濾清器燃油濾清器安裝在油泵之后的油路中，用來除去燃油中燃油濾清器安裝在油泵之后的油路中，用來除去燃油中的固體雜質，防止系統(tǒng)堵塞，減小系統(tǒng)的機械磨損，來確保的固體雜質，防止系統(tǒng)堵塞，減小系統(tǒng)的機械磨損，來確保發(fā)動機穩(wěn)定運轉，從而提高任務可靠性。發(fā)動機穩(wěn)定運轉，從而提高任務可靠性。 第二章 發(fā)動機電控系統(tǒng)結構原理與故障診斷 7脈動阻尼減振器脈動阻尼減振器脈動阻尼減振器如圖脈動阻尼減振器如圖2-40所示，它由殼體、膜片、彈簧和所示，它由殼體、膜片、彈簧和調(diào)理螺釘?shù)冉M成。膜片把阻尼減振器分隔成膜片室和燃油室

60、兩調(diào)理螺釘?shù)冉M成。膜片把阻尼減振器分隔成膜片室和燃油室兩個部分。膜片室內(nèi)有彈簧，將膜片壓向燃油室，旋轉調(diào)理螺釘個部分。膜片室內(nèi)有彈簧，將膜片壓向燃油室，旋轉調(diào)理螺釘可調(diào)整彈簧的預緊力。來自電動汽油泵的燃油經(jīng)油道進入燃油可調(diào)整彈簧的預緊力。來自電動汽油泵的燃油經(jīng)油道進入燃油室，油壓經(jīng)過膜片作用在彈簧上。當油壓升高時，膜片向膜片室，油壓經(jīng)過膜片作用在彈簧上。當油壓升高時，膜片向膜片室拱曲，燃油室容積增大，燃油脈動壓力下降，同時彈簧被緊室拱曲，燃油室容積增大，燃油脈動壓力下降，同時彈簧被緊縮。當燃油壓力下降時，彈簧伸長，膜片向燃油室拱曲，燃油縮。當燃油壓力下降時，彈簧伸長，膜片向燃油室拱曲，燃油室容