第四章 汽车电子教案.doc

湖南机电职业技术学院教案

（2010 ～2012　学年　第2学期）

教学单位：　 汽车工程系 　
课程名称： 汽车电子技术
学生： 　　 谌东文 　

汽车电子控制技术 课程教案
授课题目
第四章 发动机控制系统执行器的结构原理与检修
教学目的
教学要求
掌握电动燃油泵、燃油分配管与油压调节、电磁喷油器、怠速控制阀基本工作原理及其使用与维护
教学重点
教学难点
电动燃油泵、燃油分配管与油压调节、电磁喷油器、怠速控制阀基本工作原理
教学方法
教学手段
方法：启发式教学法、案例教学法
手段：常规教学、多媒体教学、网络教学

课堂教学
时间分配
教学内容
时间分配（学时）
第一节 电动燃油泵
2
第二节 燃油分配管与油压调节器
2
第三节 电磁喷油器
2
第四节 怠速控制阀
2

课堂教学
设 计
理论联系实际的教学方法，进行一定时间的理论学习，之后进行实际零部件的拆装及观摩机械的运行过程。
作 业
实践教学

备 注

教学后记

第四章 发动机控制系统执行器的结构原理与检修
第一节 电动燃油泵
一、电动燃油泵的功用与类型
功用是为喷油器提供油亚高于进气歧管压力250~300kPa的燃油
电动燃油泵按油泵结构可分为滚柱式、叶片式、涡轮式和侧槽式五种。目前常用滚柱式和叶片式两种油泵。按燃油泵安装方式可分为外装式和内装式两种
二、电动燃油泵的结构
电动燃油泵的结构如图4-1所示，主要由永磁式直流电动机、油泵、限压阀、单向阀和泵壳等组成。

三、滚柱式电动燃油泵的结构特点
滚柱泵主要由泵转子、泵体和滚柱组成，结构如图4-2所示。

四、叶片式电动燃油泵的结构特点
电控发动机燃油喷射系统趋向与采用平板叶片式电动燃油泵，简称叶片泵，其结构与滚柱式电动燃油泵相似，如图4-3所示。

五、电动燃油泵的使用与维修
（一）使用泵的使用中，必须注意以下两点：
（1）旧油泵不能干试。当油泵拆下后，由于泵壳内剩余有汽油，因此在通电实验时，一旦电刷与换向器接触不良，就会产生火花引燃泵壳内汽油而引起爆炸，其后果不堪设想。
（2）新油泵也不能干试。由于油泵电机密封在泵壳内，干试时通电产生的热量无法散发，电枢过热就会烧坏电机，因此必须将油泵浸泡于汽油中进行试验。
（二）燃油泵的检修
捷达AT.GTX型轿车电控系统的燃油泵、热膜式空气流量传感器、活性炭罐电磁阀、氧传感器加热元件均受燃油泵继电器控制。

第二节 燃油分配管与油压调节器
一、燃油分配关于功用与结构
功用是固定喷油器和油压调节器，并将汽油分配给各个喷油器
桑塔纳2000Gsi、捷达AT/GTX型轿车燃油分配管总成的结构如图4-5所示

二、油压调节器安装在燃油分配管的一端，如图4-5所示
一是调节供油系统的燃油压力Pi之差保持恒定
二是缓冲燃油泵供给油时产生的压力脉冲和喷油器继续喷油引起的压了波动。
三、 油压调节器的原理与特性
供油系统的燃油从油压调节器进油口进入调节器油腔，燃油压力作用到与阀体相连的膜片上。当燃油压力升高使油压作用到膜片上的压力调节器弹簧的弹力时，油压推动膜片向上拱曲，调节器阀门打开，部分燃油从回油口经回油管流向回油箱，使燃油压力降低。当燃油压力降低到调节器控制的系统油压时，球阀关闭，使系统燃油保持一定压力值不变。
图4-7所示，其目的是保证喷油器喷油量的多少只与喷嘴开启时间有关，而与系统油压和进气歧管的负压等参数无关。

四、油压调节器的检修
检查供油系统的油压
检查供油系统的密封性能和保压能力

第三节 电磁喷油器
一、电磁喷油器的功用与类型
电磁喷油器简称喷油嘴，俗称喷嘴，是发动机电控汽油喷射系统执行机构中的一个关键部件，其功用是根据发动机ECU发出的喷油脉冲信号，将计量精确的燃油喷入节气门附近的进气歧管内。
有轴针式，球阀式和片阀式三种。国产轿车燃油喷射系统均采用轴针式电磁喷油器
二 电磁喷油器的结构特点
（一）轴针式电磁喷油器
（二）球阀式电磁喷油器
（三）片阀式电磁喷油器
三、电磁喷油器工作原理
当喷油器的电磁线圈接通电流时，线圈中就会产生电磁吸引力吸引针阀阀体。当电磁吸力大于复位弹簧的弹力，阀体使弹簧压缩而上升（上升行程很小，一般为0.1～0.2mm）。阀体上升时，针阀（球阀或片阀）随阀体一同上升，针阀（球阀或排尿阀）离开阀体时，发门被打开，燃油便从喷孔喷出，喷出燃油的形状为小于35°的圆锥雾状。由于燃油压力较高，因此喷出燃油雾化较好。
四、电磁喷油器的检修
检测电磁喷油器的电阻
检测电磁喷油器的电压
检测电磁喷油器的控制脉冲

第四节 怠速控制阀
一、怠速控制阀的功用与类型
功用就是通过调节发动机怠速时的进气量来调整怠速转速。
燃油喷射系统采用的怠速控制阀分为步进电视式、脉冲电磁阀式个真空阀式三种。目前燃油喷系统大多采用步进电机式或脉冲电磁阀式，真空式仅在80年代生产的丰田、日产轿车上采用。国产桑塔纳2000Gli、奥迪100、200轿车以及美国别克（Buick）世纪（Century）型轿车采用了脉冲电磁阀怠速控制阀，桑塔纳2000Gli、捷达AT、GTX型轿车和切诺基吉普车等采用了步进电机式怠速控制阀。
二、永磁转子步进电机式怠速控制阀ISCV
（一）永磁转子步进电机式怠速控制阀ISCV的结构

永磁转子步进电机式怠速控制阀由步进电机、螺旋机构、阀心、阀座等组成，如图4-12所示。

（二）永磁转子式步进电机步进原理
永磁转子式步进电机的转子是永久磁铁，定子一个油N极和S极的永久磁铁，定子有两相独立的绕组，如图4-13a所示。

(三)步进电机的步进角
常用步进电机的步进角有30°、15°、11.25°、7.5°、2.5°、1.8°等。
（四）永磁转子步进电机式怠速控制阀的检修基本相同，下面丰田轿车怠速控制阀的检修方法为例说明。
（1）车上检查
（2）检测定子绕组电阻
（3）检查步进电机工作情况
（4）检查步进电机工作电压
三、永磁磁极步进电机式怠速控制阀ISCV
（一）结构如图4-17所示，主要由旁通空气阀和永磁式步进电机组成。

（二）永磁磁极步进电机式怠速控制阀ISCV步进原理
步进电机与ECU的连接情况如图4-18所示。

线圈L1与ECU内部的三极管T1连接，脉冲控制信号经过反向器加到T1的基极；线圈L2与ECU内部的三极管T2连接，脉冲控制信号直接加到T2的基极，因此，当脉冲信号的高电平到来时，三极管T1截止、T2导线、线圈L1断电、L2通电，步进电机将顺时针转动；反之，当脉冲信号的低电平到来时，三极管T1导通。T2截止，线圈L1通电、L2断电，步进电机将逆时针转动。
（三）永磁磁极步进电机式怠速控制阀的检修
（1）车上检查
（2）检测电枢绕组电阻
（3）检查步进电机情况
四、脉冲电磁阀式怠速控制阀ISCV
（一）脉冲电磁阀式怠速控制阀ISCV的结构特点
脉冲电磁阀式怠速控制阀的结构与普通电磁阀基本相同，具有结构简单、成本低廉、工作可靠等优点。因此，采用车型越来越多。其结构如图4-20所示，主要由电磁线圈、复位弹簧、阀芯、阀座、固定铁心、活动铁心、进气口和出气口等组成。

（二）脉冲电磁阀式怠速控制阀ISCV的控制原理
当线圈产生的电磁吸力超过复位弹簧的弹力时，活动铁心在电磁吸力的作用下就会向固定铁心方向移动，同时通过阀杆带动阀芯向右移动，使阀芯离开阀座将旁通空气开启。当电磁线圈断电时，活动铁心与阀芯在复位弹簧弹力的作用下左移复位，将旁通空气道关闭。
（三）脉冲电磁阀式怠速控制阀的检修
（1）大发动机怠速运转时，用手触摸怠速控制阀应当具有明显地振动感。如无振动感或怠速转速过高过低，说明怠速控制阀失效，应予更换新品。
（2）检测电磁线圈电阻
（3）检查怠速控制阀工作情况