柴油機電控燃油噴射系統實例

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：panzhihao 類別：汽車構造維修時間：2007-09-04

柴油機電控技術簡介

一、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ1 系統

　　日本豐田公司柴油轎車最早裝用的就是由日本電裝公司開發的 ECD － V1 系統，該系統是在轉子分配式噴油泵的基礎上，加裝電子控制裝置而形成的，組成如圖所示。主要傳感器包括：發動機轉速傳感器、加速踏板位置傳感器、滑套位置傳感器、正時活塞位置傳感器、進氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、空檔開關、起動開關、空調開關等。

圖6-5-1 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ1 系統

　　ECD － V1 系統的控制功能包括：燃油噴射控制、進氣節流控制、預熱塞控制、自診斷和安全保護功能等。

　　1．燃油噴射控制

　　1）噴油量控制： ECU 通過滑套控制電磁閥來改變油量控制滑套的位置，實現對噴油量的控制。

　　2）噴油正時控制：在原來噴油泵供油提前角自動調節器上，增加了正時控制電磁閥和正時活塞位置傳感器，用來實現噴油正時的電子控制。

　　2．進氣節流控制

　　進氣通道分為主進氣道和副進氣道兩部分，在兩個氣道中分別設置了大直徑的主節氣門和小直徑的副節氣門。設置副節氣門主要是為了在發動機暖機后怠速運轉時減少進氣量，以免由于供油量減少而使混合氣過稀，同時也降低發動機氣缸內的最高壓力，從而達到減輕振動和減小噪聲的目的。

　　3．預熱塞控制

　　在發動機冷起動時， ECU 根據起動開關信號和進氣溫度傳感器信號決定是否對進氣預熱，并通過直接控制預熱塞通電或斷電來實現。

　　4．故障自診斷

　　當自診斷系統檢測到故障時，點亮“故障指示燈” 來提示駕駛員。

　　5．失效保護

　　當發動機轉速超過 5600r/min ，或者發動機調速失靈時，ＥＣＤ－Ｖ1 系統具有使發動機自動熄火的安全功能。

二、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ3 系統

　　日本電裝公司開發的 ECD — V3 系統也是在轉子分配式噴油泵基礎上，增加電子控制裝置形成的柴油機電控燃油噴射系統，如下圖所示。與 ECD — V1 系統相比，主要是噴油量控制方法不同， ECD — V3 系統是通過控制噴油時間來實現對噴油量控制的，即 ECU 在確定噴油器的噴油開始時刻后，再通過回油控制電磁閥來控制柱塞泵回油的時刻（即停止噴油的時刻），以此來控制噴油量；為控制噴油時間，在轉子分配式噴油泵內增設了泵角傳感器。泵角傳感器采用電磁感應式，向 ECU 提供噴油泵凸輪軸位置和轉角信號。

圖6-5-2 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ3 系統

　　此外， ECD — V3 系統裝用光電式著火正時傳感器，對噴油正時實施反饋控制。發動機轉速傳感器安裝在曲軸上。

三、日本五十鈴公司I-TEC系統

　　五十鈴公司I- TEC （全電子控制式）是在轉子分配式噴油泵基礎上，增加電子控制裝置形成的全電子控制式柴油機電控燃油噴射系統。該系統的主要特點是：具有巡航控制功能，設有燃油溫度傳感器，不對噴油正時進行反饋控制。此外，加速踏板位置傳感器采用差動電感式；進氣節流（節氣門）不受 ECU 控制。

　　1．燃油噴射控制

　　（1）噴油量控制：利用轉子式電子調速器直接控制噴油泵中的油量控制滑套，以實現對噴油量的控制。

　　（2）噴油正時控制：控制方法與豐田 ECD 系統基本相同，只是沒有反饋信號傳感器，對噴油正時不采用反饋控制方式。

　　2．故障自診斷

　　當自診斷系統發現故障時，使故障指示燈閃爍以提示駕駛員，故障性質及數量不同，故障指示燈閃爍規律不同，但無故障碼存儲功能。

　　3．失效保護

　　1）當冷卻液溫度傳感器或其電路發生故障時，自動設定冷卻液溫度信號為 80 ℃ 。

　　2）當燃油溫度傳感器或其電路發生故障時，自動設定燃油溫度信號為 50 ℃ 。

　　3) 當加速踏板傳感器或其電路發生故障時，自動按怠速工況對發動機進行控制。

　　4）當發動機轉速傳感器、滑套位置傳感器、電子調速器、正時控制電磁閥或其電路發生故障時，自動停止燃油供給，使發動機熄火。

　　5）在巡航模式自動行駛時，若車速傳感器、巡航開關或其電路發生故障，自動解除巡航控制模式。

四、直列柱塞泵電控系統

　　裝用直流電動機式電子調速器的直列柱塞泵電控系統，用電子調速器取代原有的機械調速器，以實現對噴油量的控制；用正時控制器取代原有的機構離心式供油提前角自動調節器，來對噴油正時進行控制；并設有油量調節拉桿（或齒條）位置傳感器和正時傳感器，對噴油量和噴油正時的控制均采用閉環控制方式。

　　1．噴油量控制

　　由 ECU 通過控制電子調速器來實現的。 ECU 根據各傳感器信號確定噴油量，并按噴油量的多少向電動助推器發出相應的控制信號，使助推器向上或向下移動一定量，再通過電子調速器內的杠桿構將助推器的上下運動變為控制桿的水平運動，由控制桿帶動噴油泵油量調節拉桿（或齒條）動作，從而實現對噴油量的控制。

　　2. 噴油正時控制

　　正時控制器安裝在噴油泵驅動軸和凸輪軸之間，為液壓控制式， ECU 通過電磁閥控制正時控制器的液壓通道，以實現對噴油正時的控制。

五、美國 CaterPillar 公司 HEUI 系統

　　該系統具有共軌式柴油機電控燃油噴射系統的基本組成和結構，屬第二代電控共軌式燃油噴射系統。該系統的控制功能包括：燃油噴射控制、進氣控制、起動控制、故障自診斷、失效保護和應急備用，同時還具有與其他控制系統進行數據傳輸的功能。 HEUI 系統的噴油量控制采用了“壓力控制”方式，通過由傳感器、 ECU 和執行元件等組成的控制系統，對循環噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油壓力進行控制。

圖6-5-3 美國CaterPillar公司HEUI系統

六、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2 系統

　　該系統主要用于載重汽車裝用的柴油機上，日本日野汽車公司、三菱汽車公司和日產汽車公司生產的載重汽車柴油機多數采用 ECD －Ｕ2 系統。該系統具有共軌式噴油系統的基本組成和結構，屬于第二代柴油機電控燃油噴射系統。 ECD －Ｕ2 系統的組成如下圖所示，由各種傳感器、 ECU 、燃油壓力控制閥和三通電磁閥等組成的控制系統，對噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油壓力進行“時間－壓力控制”。

圖6-5-4 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統

圖6-5-5 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統油路

圖6-5-6 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統共軌

圖6-5-7 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統噴油器