电磁喷油器电路结构及波形分析（饱和开关型）

Question

如题所述

Answer 1

电磁喷油器是电控燃油喷射系统的主要执行部件之一。由于其工作比其他系统更加繁重，所以出现问题的概率往往更高。目前，用于喷油器控制的驱动电路有两种，电压控制型和电流控制型。电压控制型也称为“饱和开关”型，电流控制型也称为“峰值保持”型。这两种回路结构的不同是由喷油器的不同造成的。我们来分析一下饱和开关电磁喷油器的电路结构和波形。饱和电磁注射器的电路结构：电压驱动的电磁注射器不需要担心电流的限制。从控制的角度来说，它更像是一个开关，ECU控制它打开或关闭。开启时，电池电压直接加在注射器上(忽略晶体管压降)，注射器工作。在驱动电流的作用下，喷油器的电磁线圈迅速达到磁饱和状态，与我们所知道的点火线圈基本相同，所以有厂家称之为“饱和开关式”电磁喷油器。对于这种电路，有两种方法可以实现注入电路的“高阻”，将电流限制在允许的范围内：一种方法是在低电阻喷油器回路的中间和外部串联一个绕组电阻；另一种是喷油器本身属于“高阻”型，不需要外部元件补偿的电路结构如图1所示。在这两种电路结构中，外绕电阻的电流大于“高阻”型(图2，两条电流曲线分别对应图1中两种不同连接的喷油器)，因此其喷油器开启更快。然而，现在有另一种趋势，“高阻力”型注射器被广泛使用。原因是成本低，稳定可靠，至于启动时间有点短。今天的大多数型号使用“高电阻”电磁喷油器。电压控制(饱和开关型)电磁喷油器的波形分析：A:系统电压，车辆在运行状态下的正常值为13.5V左右。为了在示波器上获得合适的输出，一般选择5V/1栅极。B:驱动电路完全导通(接地)，在示波器上应该是干净笔直的，没有圆边；一个有缺陷的驱动器，反映在垂直线，往往是扭曲的。C:电磁喷油器驱动电路饱和压降正常情况下应接近地电位，但达不到地电位。由于驱动电路本身输出阻抗的影响，异常的C波形往往受到接地电路问题的影响，所以直接以电池负极为参照，更容易发现此类问题。D:电压尖峰的高度与线圈匝数和流经喷油器的电流有关。线圈匝数和电流的增加会导致峰值电压的增加，反之，峰值电压会降低。通常，D处的峰值电压不应低于35V。如果你看到大约35V的峰值电压，那是因为保护驱动晶体管的齐纳二极管起到了箝位的作用。此时，峰的顶部应该被切成方形。齐纳二极管将吸收较高的部分。如果不是被方顶切断，一般来说峰值电压达不到齐纳二极管的击穿电压，说明喷油器的线圈出现了一些问题。如果不使用齐纳二极管，正常状态下该电压应达到60V或更高。E:E点把我们带到了一个非常有趣的部分。电压从峰值逐渐衰减到电源(电池)的电压。注意这个微小的凸起，其实是电磁喷油器的阀针掉落造成的。根据电磁感应定律，移动铁芯通过磁场会产生电磁感应，用感应电压波来表示。在这里，阀针相当于一个小铁芯。在实际车辆上测得的电流波形与相关图表不同。在图中，负载有足够长的通电时间来达到稳定的电流值。但是车辆在行驶中，随着发动机转速的变化，喷油器开启的时间会发生变化，而这一切都是在毫秒之间发生的。因此，喷油器的实测波形应如图2所示。