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Re: 柴油機(jī)電噴系統(tǒng)
國(guó)內(nèi)一款柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)
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/ W% u' \8 H9 ~$ F2 f6 R, e$ n: X電控系統(tǒng)
7 J- F" f. p ~1 _7 A3 Z" x9 dVMDOHC425發(fā)動(dòng)機(jī)采用BOSCH共軌噴射系統(tǒng),。其電控系統(tǒng)可分成三個(gè)主要部分：傳感器、ECU,、執(zhí)行器,。$ ^1 W" x6 ~4 I: v% i
一、 主要傳感器- V9 c% g1 L7 q# U( y
1,、 曲軸轉(zhuǎn)速傳感器8 g. ~7 \, h) u ~* _: L
為磁電式傳感器,。曲軸上安裝有齒盤。齒盤上均勻分布60個(gè)齒。對(duì)應(yīng)于第一缸距離上止點(diǎn)120°處,，有兩齒缺失,。齒盤相對(duì)于傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)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(guò)傳感器時(shí)，對(duì)應(yīng)于缺齒的交變電壓信號(hào)會(huì)發(fā)生突變,，通過(guò)該突變信號(hào),，系統(tǒng)可以感知曲軸的準(zhǔn)確位置。% b4 d- r3 W: }& F* t9 N1 X' [
2,、 相位傳感器. v1 W9 ?$ L$ H+ K
為磁電式傳感器,。凸輪軸上有一個(gè)小凸臺(tái)，對(duì)應(yīng)于1缸壓縮上止點(diǎn),。凸輪軸旋轉(zhuǎn),，該凸臺(tái)通過(guò)傳感器時(shí)引起電壓信號(hào)突變。通過(guò)該突變信號(hào),，系統(tǒng)可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作相位,。在發(fā)動(dòng)機(jī)相位識(shí)別完成，發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)以后,，發(fā)動(dòng)機(jī)可以只通過(guò)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作相位,。0 U0 \6 C4 J+ q
3、 加速踏板傳感器
2 t' v+ t( B5 }% R H為角度電位計(jì),。同整車機(jī)械油門相連的拉線拉動(dòng)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(dòng)角度線性變化的電壓信號(hào),。系統(tǒng)通過(guò)該電壓信號(hào)確定油門的位置,。
. N- Q% S6 _/ ~4、 油軌壓力傳感器! D9 O! [* I+ E6 P
安裝在油軌上,，該傳感器集成了傳感器和信號(hào)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(hào)。系統(tǒng)通過(guò)該電壓信號(hào)確定油軌內(nèi)的壓力,，以實(shí)現(xiàn)對(duì)油軌壓力的閉環(huán)控制,。9 I* @2 q4 O9 H/ Q7 h6 N
5、 水溫傳感器+ x3 p1 ^5 a& h. 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(guò)該電壓信號(hào)確定水溫,。
+ B6 [9 ~' c! G+ e D5 K/ ?6,、 空氣壓力溫度傳感器
0 \ y5 B8 ~3 z1 J6 n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(gè)輸出端口，一個(gè)輸出與空氣壓力成線性關(guān)系的電壓信號(hào),，另一個(gè)輸出與空氣溫度成線性關(guān)系的電壓信號(hào),。系統(tǒng)通過(guò)電壓信號(hào)確定空氣壓力和空氣溫度，進(jìn)而計(jì)算出空氣流量,。
- n3 x1 y" T e二,、 ECU
, R% m, W: u1 Z. v- l該款發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU為EDC15。其核心處理芯片為德國(guó)Infineon公司的16位單片機(jī),，共144個(gè)管腳,，具有很強(qiáng)的輸入輸出的處理能力。整個(gè)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(hào)處理電路和大電流驅(qū)動(dòng)電路,。電路板正反面均大面積敷銅，可減小電磁干擾,。% ~* s3 ?+ }3 x
從電路的布置來(lái)看,，該ECU最多能夠驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路采用雙端驅(qū)動(dòng)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(shí)接通時(shí),，噴油器線圈兩端加載電壓,。且高端連通兩個(gè)電壓，一個(gè)電壓為電池的12V,，一個(gè)電壓為經(jīng)過(guò)升壓后較高的電壓,，形成雙電壓驅(qū)動(dòng)。在噴油器電磁線圈加電初期,，需要在短時(shí)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(shí)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(shí)高端選通12V,。雙電壓的驅(qū)動(dòng)方式,，即滿足了電磁閥響應(yīng)迅速的要求，又減小了功耗,。8 E7 I3 Z3 m. m
三,、 主要執(zhí)行器
" X) H& `5 ^8 M1,、 噴油器
' V$ j* W8 \& j9 H* k0 W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(shí)刻決定了噴油定時(shí),，噴油器的開啟持續(xù)時(shí)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(guò)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(shí)懸置，需要噴油時(shí),，ECU將兩端分別接通高壓和低壓（地）,，線圈中有電流流過(guò)，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(shí),，ECU將兩端斷開,，線圈卸壓，通過(guò)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(shí)間必須足夠小,，才能實(shí)現(xiàn)多段噴射。& F- P! y7 Z/ S+ m- V
2,、 壓力控制閥（PCV）0 e6 \) R5 j6 v0 N. w
壓力控制閥安裝在高壓油泵上,，控制閥關(guān)閉時(shí)，高壓油泵產(chǎn)生高壓,，將燃油壓入油軌,。控制閥開啟時(shí),，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(shí)現(xiàn)油軌壓力的閉環(huán)控制,。ECU通過(guò)油軌壓力傳感器確定油軌此時(shí)壓力,，然后與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過(guò)偏差來(lái)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(gè)偏差范圍內(nèi)。第二,，起到油量計(jì)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(guò)高壓輸送過(guò)程而直接回流，減小了功耗,，提高了效率,。
2 s; @4 m- V2 Z3 x壓力控制閥的驅(qū)動(dòng)比噴油器簡(jiǎn)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(hào),，控制該信號(hào)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。
. L5 [: C% [0 e [5 u* F" ` }0 t' n0 O若油軌壓力傳感器失效,，導(dǎo)致ECU無(wú)法確定油軌壓力,，ECU將放棄閉環(huán)控制，而直接給出某一個(gè)占空比的PWM信號(hào)來(lái)控制壓力控制閥,。
; C: p4 c/ V! @ G3,、 EGR閥
4 ?$ E4 \) @+ p, b+ R1 d, RVM425發(fā)動(dòng)機(jī)安裝了氣動(dòng)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(gè)真空調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié),。真空調(diào)節(jié)閥開啟時(shí)，真空室同大氣相通,，真空調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時(shí),，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(shí)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,。
5 s; q" O( @) v$ Z" S3 h8 B真空調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動(dòng)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(hào),，就可以實(shí)現(xiàn)不同的EGR率,。3 {# q/ V- n2 H! i3 r" z
4、 ASD繼電器! j# k( t% [. }! j+ |5 {2 Y
ASD（Auto Shut Down）繼電器為ECU一個(gè)保護(hù)措施,。該繼電器有四端,，兩端為強(qiáng)電，導(dǎo)通后ECU接通12V電源,。兩端為控制端,，其中一端�,；穑欢擞蒃CU控制,。ECU在正常工作時(shí),，保證該繼電器導(dǎo)通。當(dāng)ECU檢測(cè)到某些致命的錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)（例如曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)缺失）,，ECU將切斷該繼電器,，ECU斷電后發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起到保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用,。
) @( P8 e1 g- G4 N+ y* Z! B5,、 其他繼電器% Q1 S# P. ]. L6 C0 W
ECU還通過(guò)其他一些繼電器來(lái)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
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