理论教育 喷油器控制电路的应用

喷油器控制电路的应用

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:晶体管VT2的作用是吸收VT1导通和截止时在喷油器线圈中产生的反电动势,防止电流突然减小。图4-24 冷起动喷油器的控制电路a)冷起动 b)起动后1—点火开关 2—冷起动喷油器 3—正时开关 4、5—电热线圈6.喷油器控制电路各车型喷油器控制电路基本相同,一般都是通过点火开关和主继电器(或熔丝)给喷油器供电,ECU控制喷油器搭铁,只是不同发动机的喷油器数量、喷射方式、分组方式不同,ECU控制端子数量不同。

喷油器控制电路的应用

喷油器是供油系统中最重要的部件。它实质是一个电磁阀,当ECU发出指令后,电磁线圈通电使针阀打开,把准确计量的燃油喷入进气门前方(缸内喷射除外)。

1.喷油器的工作原理

喷油器的组成如图4-16所示。其工作原理是,喷油器通过密封圈安装在进气歧管或进气道附近的缸盖上,根据ECU发出的喷油脉冲信号将电磁线圈接通,在电磁线圈磁场的作用下,针阀克服弹簧力而升起,向进气歧管或总管喷射燃油。当ECU将电路切断时,吸力消失,回位弹簧使针阀复位关闭喷油器,停止喷射。在喷油器的结构和喷油压力一定时,喷油器的喷油量取决于针阀的开启时间,即电磁线圈的通电时间。

2.喷油器的分类

喷油器按其结构不同可分为轴针式、球阀式和片阀式等;按阻值不同可分为低电阻型和高电阻型,低电阻型喷油器的阻值为2~3Ω,高电阻型喷油器的阻值为13~17Ω;按驱动方式不同可分为电压驱动和电流驱动,电压驱动适合于高电阻型喷油器和串有附加电阻的低电阻型喷油器,电流驱动适合于低电阻型喷油器。

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图4-16 喷油器的组成

1—进油滤网 2—线束插接器 3—电磁线圈 4—回位弹簧 5—衔铁 6—针阀 7—轴针 8—密封圈

3.喷油器的结构

(1)轴针式喷油器 轴针式喷油器主要由滤网、回位弹簧、电磁线圈、针阀和衔铁等组成,如图4-17所示。其特点是轴针可使燃油环状喷出,有利于雾化;针阀在喷口中往复运动,不易引起喷口堵塞。

(2)球阀式喷油器 球阀式喷油器与轴针式喷油器类似,球阀杆为空心杆,质量小。另外,由于球阀有自动定心作用,因而具有较高的密封性能。

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图4-17 轴针式喷油器的结构

图4-18所示为片阀式喷油器的结构,当电磁线圈未通电时,阀片被弹簧力和燃油压力压紧在阀座上。当ECU控制装置给电磁线圈通电后,电磁力克服弹簧力和液压力之和,使弹簧压缩、阀片升起,燃油通过计量孔喷出。当ECU输出的喷油脉冲结束后,阀片在弹簧力作用下复位,如图4-19所示。

4.喷油器的驱动

喷油器的驱动方式可分为电流驱动和电压驱动两种,如图4-20所示。电压驱动是按ECU输出的电压信号驱动喷油器工作,电流驱动是按ECU输出较大的电流进行驱动。电流驱动只适用于低电阻型喷油器,电压驱动既适用于低电阻型喷油器,又适用于高电阻型喷油器。

(1)电流驱动 电流驱动回路无附加电阻,回路的阻抗和感抗均较小,驱动电流大,使喷油器具有良好的性能。

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图4-18 片阀式喷油器的结构

1—喷嘴套 2—阀座 3—挡圈 4—喷油器体 5—衔铁 6—滤网 7—调压滑套 8—回位弹簧 9—电磁线圈 10—阀片

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图4-19 片阀式喷油器阀片复位情况

a)阀片压紧在阀座上 b)阀片回落

1、4—挡圈 2—回位弹簧 3—衔铁 5—阀片 6—阀座(www.daowen.com)

如图4-21所示,蓄电池通过点火开关和主继电器直接给喷油器和ECU供电,ECU控制喷油器和主继电器搭铁回路,点火开关接通时,继电器触点闭合,ECU中的喷油器驱动电路使晶体管VT1导通,流过喷油器线圈的电流在VT1发射极电阻上产生电压;A点的电压达到设定值时,喷油器驱动电路使VT1截止。当蓄电池电压为14V时,流过喷油器线圈的峰值电流为8A,喷油器达到最大升程后,保持这一稳定、静止状态的电流为2A;在此过程中,VT1以20Hz的频率导通或截止。晶体管VT2的作用是吸收VT1导通和截止时在喷油器线圈中产生的反电动势,防止电流突然减小。继电器的作用是防止流过喷油器线圈的电流过大,若流过喷油器线圈的电流超过设定值,继电器触点自动断开,以切断喷油器电源

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图4-20 喷油器的驱动方式

a)电流驱动 b)电压驱动(低电阻) c)电压驱动(高电阻)

(2)电压驱动 电压驱动方式可直接驱动线圈电阻值高、线圈匝数多、工作电流小的高电阻型喷油器。对低电阻型喷油器,需要在驱动回路中加入一附加电阻。附加电阻与喷油器的连接有两种方式:一种是每个喷油器各自串入一个附加电阻的独立式(图4-22a),其优点是当一个电阻损坏时,只影响一个气缸的工作,缺点是由于串入电阻的阻值不可能完全一致,造成各缸供油量不同,影响各缸的功率平衡;还有一种是公用电阻连接方式(图4-22b、c),其优点是各缸工作的一致性容易保证,缺点是一个电阻损坏后,全组的气缸都无法工作。

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图4-21 喷油器电流驱动电路

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图4-22 附加电阻与喷油器的连接方式

a)独立式 b)、c)公用电阻

电压驱动方式中的喷油器驱动电路简单,但因其回路中的阻抗大,喷油器喷油滞后时间长。其中,电压驱动高电阻型喷油器滞后时间最长,电压驱动低电阻型喷油器次之,电流驱动的喷油器最短。

5.冷起动喷油器

有的电控汽油喷射系统中设有冷起动喷油器,如图4-23所示。在低温起动时,额外喷射一部分燃油,以便使发动机起动。冷起动时,冷起动喷油器的电磁线圈通电,将阀门吸起,由旋流式喷嘴喷出旋转的、雾状的燃油到进气管道内,加浓混合气。

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图4-23 冷起动喷油器

1—旋流式喷嘴 2—喷射管道 3—柱塞阀 4—电磁线圈 5—电插头 6—供油口与滤网 7—弹簧 8—阀座

冷起动喷油器一般采用安装在冷却水套内的冷起动喷油器正时开关控制,如图4-24所示。正时开关是一个温控开关,由电热线圈和双金属片等组成,当双金属片受热至一定程度时,触点即张开,即发动机在热状态下起动时,正时开关处于断开状态,冷起动喷油器不喷油。低温起动时,触点闭合,冷起动喷油器附加喷油,同时电热线圈开始加热,双金属片开始受热变形,最后触点张开,冷起动喷油器停止喷油。

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图4-24 冷起动喷油器的控制电路

a)冷起动 b)起动后

1—点火开关 2—冷起动喷油器 3—正时开关 4、5—电热线圈

6.喷油器控制电路

各车型喷油器控制电路基本相同,一般都是通过点火开关和主继电器(或熔丝)给喷油器供电,ECU控制喷油器搭铁,只是不同发动机的喷油器数量、喷射方式、分组方式不同,ECU控制端子数量不同。

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