车辆电子控制系统_执行器

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车辆电子控制系统-执行器
收集信息 输入 的传感器
信息处理器 输出
(ECU)
控制部件 的执行器
3.4 执行器-概述
3.4.1 概述 (1) 执行器的主要任务 根据电子控制器(ECU)输出的控制信号完成所需 的机械动作,以实现某一系统的调整和控制。
(2) 分类: a. 按实现机械运动的形式:
直行式执行器,旋转式执行器 b. 按具体的结构: 电磁线圈、微型电动机(微电机)和压电元器件
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
(6)气动阀、气缸
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
工作原理:采用2个二位三通气动换向 阀,控制气缸活塞的运动 用途:高低档区间转换 。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
(7)液压电磁阀、油缸
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
工作原理:
先导电磁阀:常闭型二位三通高速响应 开关电磁阀。
未通电时:钢球在弹簧力作用下将进油口 关闭,出油口与泄油口相通,滑阀左端油 腔油压Pc逐渐降为零,滑阀在弹簧力作用 下左移,滑阀进油口减小泄油口增大,导 致工作油压Po下降。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
通电时:钢球在电磁力作用下从进油口端运 动到泄油口端并将泄油口关闭,使进油口与 出油口连通,滑阀左侧油腔充油,油压Pc上 升,推动滑阀向右移动,使滑阀的进油口增 大、泄油口减小,工作油压Po相应上升。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
L2+ B L1+ A
L1-
+
电流 B
A
L2-

交叉线圈工作原理
L1
车速 L2
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
工作原理:
在线圈L1、L2上通以具有90度相位的正弦 波电流,可以使永久磁铁上所带指针的 指向随L1、L2上所通电流的方向和大小的 变化而变化。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
调节电磁阀驱动信号的占空比能改变每 个周期内供油及泄油时间的长短,因此 电磁阀的输出油压随驱动信号占空比而 变化。在双边节流滑阀左侧油腔内形成 的压力与弹簧反力、液压力、液动力、 摩擦力和阀芯惯性力共同作用控制滑阀 的轴向运动及相对位置,从而影响滑阀 输出口的油压。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
工作原理:
电磁线圈上绕有很多匝漆包细铜线。铁 芯可在线圈内作直线运动。 线圈通电时铁芯被吸进线筒; 电路断开后,回位弹簧能将铁芯拉回。 将电磁线圈的通、断电转换为铁芯的直 线运动。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器 (2)双向作用电磁线圈
A
B
接蓄电池
双向作用电磁线圈
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
控制方式: 开关控制; 开关型电磁阀 线性控制。 线性电磁阀
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
(4)开关电磁阀
出油口
静铁 动铁
进油口
钢球
常闭式开关电磁阀
弹簧 线圈
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
出油口 进油口
常开式开关电磁阀
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
O
O O O
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
应用分类: 一种是利用连接杆或支杆作中介,使某 种柱塞的运动增幅,直接驱动有关零部件。
起动电机的电磁开关,驱动门锁机构的电磁阀
在气体或液体的通路中,把柱塞的运动 传给阀门,以控制压力和流量。
发动机的吸排气控制,电子控制自动变速器, 制动控制,悬架系统控制,动力转向系等液 压控制回路。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
工作原理:
当线圈B通电时,铁芯向右运动; 当线圈A通电时,铁芯即返回向左运动。
特点: 电磁线圈产生的作用力较大,可使铁芯迅 速运动,但行程较短,仅约为8mm,因此, 通常把线圈插柱和一个伸出臂或杠杆相连, 以增大行程,使其用途更为广泛。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
制动防抱死 动力转向 四轮转向 悬架
电磁阀 电动机 空气悬架 压电元件
电磁阀
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
3.4.2 电磁线圈式执行器 种类
单向作用电磁线圈 双向作用电磁线圈 交叉线圈
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
(1)单向作用电磁线圈 a. 简单单向作用电磁线圈
3
12
1-铁心;2-回位弹簧;3-电磁线圈 单向作用电磁线圈
油压Pc的变化影响双边节流滑阀的受力平衡 状态,控制其相对位移,使其两个节流边的 开口量发生变化,从而调节控制它输出的工 作油压。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
当给高速响应电磁阀输入脉宽调制信号 时,电磁力迫使阀芯作同频率的开关动 作,交替地使进油口与出油口或出油口 与泄油口相通,控制油液间歇供油,表 现为与电磁阀输出口相连的油腔内油压 (即Pc)的周期性波动,等效于有一平 均压力作用于滑阀左侧。
表 电磁线圈应用概况
应用范围
装置名称
喷油器
发Leabharlann Baidu机
冷启动喷油器 怠速控制阀
真空通道控制阀
自动变速控制
底盘
传动装置
自动变换锁定 蓄能器
自动变换锁定制动
制动器
ABS3点式阀 主油缸节流阀
转向
动力转向压力调整阀
车身
车门 开/关 行李门开关 燃油管开启
控制形式 O(开/关控制)
O L(线性控制)
L O O,L L O L O
(3)交叉线圈
线圈L1
线圈L2
L2电流
L1
L2
线圈
L2磁场
指针
转子(永久磁铁) 交叉线圈结构
L1磁场
L1电流
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
结构原理: 由两个正交的线圈、磁性转子及指针构 成的转子。在永久磁铁的转子的外侧每 隔90度绕有两个线圈L1、L2。改变通过线 圈的电流强度和方向,以及两个线圈形 成的磁场合力,使转子作任意位置的旋 转。
(5)PWM脉宽调制电磁阀
数字调压阀:采用高速响应开关电磁阀 作先导阀、双边节流滑阀作后置流量放 大装置构成二级阀系统。
数字调压阀优点:克服了电磁阀电磁力 小、流量小的缺点。采用数字信号直接 驱动,输出油压可调,具有简化结构、 提高控制性能。
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
3.4 执行器-电磁线圈式执行器
3.4 执行器-概述
控制范围
表3.5 汽车各控制系统中的执行器
电气式
液压式
气压式
控制系统
执行器
控制系统
执行器 控制系统 执行器
动力传动控制 燃油喷射
行驶控制
电动动力转向 四轮转向
车身控制
空调器 自动座椅 自动门锁
电磁线圈 电动机
压电元件
电动机
电磁线圈 电动机
自动变速器、 四轮驱动
电磁阀 电动机 巡航控制 电磁膜片
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