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Re: 柴油機電噴系統(tǒng)
國內(nèi)一款柴油發(fā)動機的電控系統(tǒng)5 N& b. ^0 I7 @+ p4 V0 @1 W! y
2 ~, Q3 f1 ~. \. q9 @電控系統(tǒng)) v) M) W$ q; ]: v" q Y% d
VMDOHC425發(fā)動機采用BOSCH共軌噴射系統(tǒng),。其電控系統(tǒng)可分成三個主要部分：傳感器,、ECU、執(zhí)行器,。
% N6 f- t8 S9 c B一,、 主要傳感器; l. v+ D2 @! ~% Y
1、 曲軸轉(zhuǎn)速傳感器
! Z, \; Q0 t" X. m% ^為磁電式傳感器,。曲軸上安裝有齒盤,。齒盤上均勻分布60個齒,。對應(yīng)于第一缸距離上止點120°處，有兩齒缺失,。齒盤相對于傳感器轉(zhuǎn)動,，會使傳感器內(nèi)產(chǎn)生交變的磁通，從而使傳感器輸出交變電壓,。當(dāng)缺齒經(jīng)過傳感器時,，對應(yīng)于缺齒的交變電壓信號會發(fā)生突變，通過該突變信號,，系統(tǒng)可以感知曲軸的準(zhǔn)確位置,。
: H% L3 d+ C# P6 `* u2、 相位傳感器5 y2 g/ I, v! T2 o* }
為磁電式傳感器,。凸輪軸上有一個小凸臺,，對應(yīng)于1缸壓縮上止點。凸輪軸旋轉(zhuǎn),，該凸臺通過傳感器時引起電壓信號突變,。通過該突變信號，系統(tǒng)可以確定發(fā)動機工作相位,。在發(fā)動機相位識別完成,，發(fā)動機正常起動以后，發(fā)動機可以只通過曲軸轉(zhuǎn)速傳感器來確定發(fā)動機工作相位,。
( V8 k8 `* n8 U- q, u. X* n' R3,、 加速踏板傳感器) F/ i& X) R7 U1 P& V) j
為角度電位計。同整車機械油門相連的拉線拉動傳感器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),，使轉(zhuǎn)子跟定子之間的電阻發(fā)生變化,，從而使傳感器輸出隨轉(zhuǎn)動角度線性變化的電壓信號。系統(tǒng)通過該電壓信號確定油門的位置,。) B8 r+ a W7 r" ?
4,、 油軌壓力傳感器+ y4 L/ j* D$ m E
安裝在油軌上,，該傳感器集成了傳感器和信號處理電路,。傳感器輸出與油軌壓力成線性關(guān)系的電壓信號。系統(tǒng)通過該電壓信號確定油軌內(nèi)的壓力,，以實現(xiàn)對油軌壓力的閉環(huán)控制,。
z% D; [- D. {( Q5、 水溫傳感器
2 d. C2 P+ Y/ Z4 ^0 ^( y' d/ h安裝在缸體壁上,，為具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,，其阻值隨著溫度的增加而減小，從而兩端的電壓降也隨著溫度的增加而減小,。系統(tǒng)通過該電壓信號確定水溫,。. ~0 u- p2 Z7 y' S
6,、 空氣壓力溫度傳感器
4 P; g8 ^" {% o, u# B8 g5 v4 J& {+ u安裝在增壓器后端的進(jìn)氣歧管上。該傳感器集成了空氣壓力傳感器和空氣溫度傳感器,。有兩個輸出端口,，一個輸出與空氣壓力成線性關(guān)系的電壓信號，另一個輸出與空氣溫度成線性關(guān)系的電壓信號,。系統(tǒng)通過電壓信號確定空氣壓力和空氣溫度,，進(jìn)而計算出空氣流量。( \: b6 _. @8 B+ }" e" @; d y
二,、 ECU
$ N& z8 Y( u' ?7 @7 E- }, x該款發(fā)動機的ECU為EDC15,。其核心處理芯片為德國Infineon公司的16位單片機，共144個管腳,，具有很強的輸入輸出的處理能力,。整個ECU的電路結(jié)構(gòu)以該處理芯片為核心，周邊輔以外圍信號處理電路和大電流驅(qū)動電路,。電路板正反面均大面積敷銅,，可減小電磁干擾。( @$ j2 G* |' u: Y; a
從電路的布置來看,，該ECU最多能夠驅(qū)動四缸工作,，但電路板上留有可擴(kuò)充的接口。噴油器線圈驅(qū)動電路采用雙端驅(qū)動方式,，即高端和低端均采用MOS管控制通斷,，當(dāng)高端跟低端同時接通時，噴油器線圈兩端加載電壓,。且高端連通兩個電壓,，一個電壓為電池的12V，一個電壓為經(jīng)過升壓后較高的電壓,，形成雙電壓驅(qū)動,。在噴油器電磁線圈加電初期，需要在短時間內(nèi)使線圈電流升到較高值以取得較大的電磁力,，達(dá)到噴油器內(nèi)電磁閥迅速關(guān)閉的目的,，此時高端選通較高的電壓。在電磁閥關(guān)閉以后,，不需要很大的電流就可以維持電磁閥的關(guān)閉狀態(tài),，此時高端選通12V。雙電壓的驅(qū)動方式,，即滿足了電磁閥響應(yīng)迅速的要求,，又減小了功耗。
2 N5 ^/ B0 ]+ o, [7 u% i* D三,、 主要執(zhí)行器% `' [! A m9 a( l( O8 O4 b! t
1,、 噴油器
% _: n5 k/ M- o噴油器是共軌系統(tǒng)中最重要的執(zhí)行器,。噴油器的開啟時刻決定了噴油定時，噴油器的開啟持續(xù)時間決定了噴油脈寬,。而噴油器的核心部分是電磁閥,。ECU正是通過控制電磁閥線圈內(nèi)電流的加載和卸載達(dá)到控制噴油器噴油斷油的目的。如前所述,，電磁閥線圈兩端平時懸置,，需要噴油時，ECU將兩端分別接通高壓和低壓（地）,，線圈中有電流流過,，迅速建立的電磁力克服彈簧力牽引電磁閥上升，電磁閥開啟,，噴油開始,。需要斷油時，ECU將兩端斷開,，線圈卸壓,，通過外部的大電流二極管迅速泄流，電磁力迅速消失,，電磁閥在彈簧力作用下關(guān)閉,，噴油結(jié)束。噴油器的響應(yīng)時間必須足夠小,，才能實現(xiàn)多段噴射,。2 M& G' a; b, N( v& ~* n
2、 壓力控制閥（PCV）$ T8 `& i# p& ], s# i2 `
壓力控制閥安裝在高壓油泵上,，控制閥關(guān)閉時,，高壓油泵產(chǎn)生高壓，將燃油壓入油軌,�,？刂崎y開啟時，高壓油泵燃油直接回流至低壓油路,。壓力控制閥的作用有二：第一,，實現(xiàn)油軌壓力的閉環(huán)控制。ECU通過油軌壓力傳感器確定油軌此時壓力,，然后與設(shè)定值進(jìn)行比較,，通過偏差來控制壓力控制閥的開啟和關(guān)閉，從而使油軌壓力上升或者下降,，直至穩(wěn)定在設(shè)定值的某個偏差范圍內(nèi)。第二,，起到油量計量的作用,。僅使保證正常噴射的燃油進(jìn)入高壓油路,，多余的燃油不經(jīng)過高壓輸送過程而直接回流，減小了功耗,，提高了效率,。
* S3 f* ^+ W4 n) }9 ]! J5 H( v9 e壓力控制閥的驅(qū)動比噴油器簡單。其一端直接與12V電壓相接,，ECU在另一端施加PWM（脈寬調(diào)制）信號,，控制該信號的占空比，就可以調(diào)節(jié)壓力控制閥中電磁閥的電磁力,，從而達(dá)到控制油軌壓力的目的,。# B# ^; \( N" c8 z, S1 |
若油軌壓力傳感器失效，導(dǎo)致ECU無法確定油軌壓力,，ECU將放棄閉環(huán)控制,，而直接給出某一個占空比的PWM信號來控制壓力控制閥。
( B1 J5 Q# z5 e) ^+ t7 M% M" N9 P3 G3,、 EGR閥! n7 D* w" \3 I9 p
VM425發(fā)動機安裝了氣動開環(huán)式EGR系統(tǒng),，該EGR系統(tǒng)的控制集成在ECU內(nèi)部。EGR閥門為膜片式,，膜片上方為真空室,，膜片下方通大氣。真空室的真空度靠一個真空調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié),。真空調(diào)節(jié)閥開啟時,，真空室同大氣相通，真空調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時,，真空室同整車真空罐相通,。因此，調(diào)整真空調(diào)節(jié)閥的開啟關(guān)閉時間可以調(diào)整真空室的真空度,，從而使EGR閥位于不同的位置,，EGR率也隨之不同。% M9 C# {6 Y/ m
真空調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動同壓力控制閥的類似,。其一端與12V電壓相接,，ECU在另一端施加不同占空比的PWM信號，就可以實現(xiàn)不同的EGR率,。" }6 z: x0 C( o; m! ~3 A
4,、 ASD繼電器
* V. T5 Q3 B2 l, _* mASD（Auto Shut Down）繼電器為ECU一個保護(hù)措施。該繼電器有四端,，兩端為強電,，導(dǎo)通后ECU接通12V電源。兩端為控制端,，其中一端�,；�,，一端由ECU控制。ECU在正常工作時,，保證該繼電器導(dǎo)通,。當(dāng)ECU檢測到某些致命的錯誤發(fā)生時（例如曲軸轉(zhuǎn)速信號缺失），ECU將切斷該繼電器,，ECU斷電后發(fā)動機停止運轉(zhuǎn),，起到保護(hù)發(fā)動機的作用。& _' [ Y, x; D' P/ E. K% P
5,、 其他繼電器5 P; I8 g8 X E1 f9 n, J7 r0 g
ECU還通過其他一些繼電器來控制大電流的通斷,，例如：燃油加油器，預(yù)熱塞等,。
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樓主: cdtongda
發(fā)表于 2006-10-18 02:07:13
樓主
