许多执行器的类型都是电磁线圈(Solenoid),也可以说是一种数字执行器,如图2-16所示。电磁线圈一般有两个端子:电源供电端子以及搭铁端子。供电电压一般是蓄电池电压,而搭铁也是通过控制模块内部来控制的。控制模块控制搭铁端子接通时,电磁线圈通常会推出一个柱塞,阻止液体或气体的流动,如喷油器或者是真空开关的核心元件使用的均是电磁阀。
1.电磁线圈的控制方法(接通/断开控制)
电磁线圈有两种控制方法:脉宽调制(Pulse Width Modulated,PWM)与占空比(Duty Cycle)控制。两者均是通过控制电磁线圈的接通与断开来产生磁场吸力或推力,两者的区别是一个有固定的频率,一个没有固定的工作频率。电磁线圈通电工作的波形图如图2-17所示。
图2-16 电磁线圈实物图
图2-17 电磁线圈通电波形图
(1)PWM PWM控制没有固定的工作频率,根据控制模块的信号来决定进入工作时间的长短。比较典型的事例是喷油器喷油脉宽的控制,喷油器的构造如图2-18所示。喷油器电磁线圈工作的时间不固定,由发动机的负荷信号决定,如图2-19所示。
图2-18 喷油器结构示意图
1—筛网滤清 2—接线端子 3—电磁线圈 4—阀体座 5—电枢 6—阀体座 7—阀针
图2-19 喷油器喷油脉宽工作原理图
(2)占空比控制 占空比控制与PWM不同,有固定的工作频率。占空比电磁线圈接通/断开的时间总长度固定,不同时刻接通和关闭的时间比例不同。如接通/断开时间长度为1s,开启时间20%,关闭时间80%,如图2-20a所示。
电磁线圈在汽车上的应用非常广泛,例如:
1)制动防抱死系统。(www.xing528.com)
2)行驶高度控制。
3)行驶舒适性控制。
4)变速器档位控制。
5)变速杆档位锁止。
6)行李箱盖释放机构。
7)喷油器工作控制。
8)阀体正时控制。
9)空调压缩机控制。
2.电磁线圈的测试与检修
电磁线圈的核心部件是线圈,所以一定程度上可以通过万用表(DMM,Digital Multi-Meter)来进行测试。
图2-20 占空比控制原理图
a)50%激活(500ms开启,500ms关闭) b)25%激活(250ms开启,750ms关闭) c)75%激活(750ms开启,250ms关闭)
可以通过导通性测试,测试线圈是否有短路或断路现象;如果已知线圈的标准阻值,也可以测量线圈的阻值。线圈的阻值相对来说较小,这样才能有较大的电流通过,产生较强的磁场。如果线圈之间有短路发生的话,通过测量电阻来确定是否有短路现象发生。这种情况下,可以利用大众专用诊断设备V.A.S505X的激活功能;当然也可以使用单独的电源,如使用一个小型的9V电池,来驱动电磁线圈。
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