柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)實例

www.guilinhy.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：panzhihao 類別：汽車構(gòu)造維修時間：2007-09-04

柴油機電控技術(shù)簡介

一、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ1 系統(tǒng)

　　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(fā)的 ECD － V1 系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵的基礎(chǔ)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(fā)動機轉(zhuǎn)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(guān)、起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)等。

圖6-5-1 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ1 系統(tǒng)

　　ECD － V1 系統(tǒng)的控制功能包括：燃油噴射控制、進氣節(jié)流控制、預(yù)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(xiàn)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(diào)節(jié)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(xiàn)噴油正時的電子控制。

　　2．進氣節(jié)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(shè)置了大直徑的主節(jié)氣門和小直徑的副節(jié)氣門。設(shè)置副節(jié)氣門主要是為了在發(fā)動機暖機后怠速運轉(zhuǎn)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(fā)動機氣缸內(nèi)的最高壓力，從而達到減輕振動和減小噪聲的目的。

　　3．預(yù)熱塞控制

　　在發(fā)動機冷起動時， ECU 根據(jù)起動開關(guān)信號和進氣溫度傳感器信號決定是否對進氣預(yù)熱，并通過直接控制預(yù)熱塞通電或斷電來實現(xiàn)。

　　4．故障自診斷

　　當(dāng)自診斷系統(tǒng)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(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過 5600r/min ，或者發(fā)動機調(diào)速失靈時，ＥＣＤ－Ｖ1 系統(tǒng)具有使發(fā)動機自動熄火的安全功能。

二、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ3 系統(tǒng)

　　日本電裝公司開發(fā)的 ECD — V3 系統(tǒng)也是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控制裝置形成的柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)，如下圖所示。與 ECD — V1 系統(tǒng)相比，主要是噴油量控制方法不同， ECD — V3 系統(tǒng)是通過控制噴油時間來實現(xiàn)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(zhuǎn)子分配式噴油泵內(nèi)增設(shè)了泵角傳感器。泵角傳感器采用電磁感應(yīng)式，向 ECU 提供噴油泵凸輪軸位置和轉(zhuǎn)角信號。

圖6-5-2 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｖ3 系統(tǒng)

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

三、日本五十鈴公司I-TEC系統(tǒng)

　　五十鈴公司I- TEC （全電子控制式）是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)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(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點是：具有巡航控制功能，設(shè)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(jié)流（節(jié)氣門）不受 ECU 控制。

　　1．燃油噴射控制

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

　　（2）噴油正時控制：控制方法與豐田 ECD 系統(tǒng)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(dāng)自診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障時，使故障指示燈閃爍以提示駕駛員，故障性質(zhì)及數(shù)量不同，故障指示燈閃爍規(guī)律不同，但無故障碼存儲功能。

　　3．失效保護

　　1）當(dāng)冷卻液溫度傳感器或其電路發(fā)生故障時，自動設(shè)定冷卻液溫度信號為 80 ℃ 。

　　2）當(dāng)燃油溫度傳感器或其電路發(fā)生故障時，自動設(shè)定燃油溫度信號為 50 ℃ 。

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

　　4）當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、滑套位置傳感器、電子調(diào)速器、正時控制電磁閥或其電路發(fā)生故障時，自動停止燃油供給，使發(fā)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(guān)或其電路發(fā)生故障，自動解除巡航控制模式。

四、直列柱塞泵電控系統(tǒng)

　　裝用直流電動機式電子調(diào)速器的直列柱塞泵電控系統(tǒng)，用電子調(diào)速器取代原有的機械調(diào)速器，以實現(xiàn)對噴油量的控制；用正時控制器取代原有的機構(gòu)離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器，來對噴油正時進行控制；并設(shè)有油量調(diào)節(jié)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(huán)控制方式。

　　1．噴油量控制

　　由 ECU 通過控制電子調(diào)速器來實現(xiàn)的。 ECU 根據(jù)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(fā)出相應(yīng)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(diào)速器內(nèi)的杠桿構(gòu)將助推器的上下運動變?yōu)榭刂茥U的水平運動，由控制桿帶動噴油泵油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）動作，從而實現(xiàn)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(qū)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(xiàn)對噴油正時的控制。

五、美國 CaterPillar 公司 HEUI 系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)具有共軌式柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，屬第二代電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)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(yīng)急備用，同時還具有與其他控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?HEUI 系統(tǒng)的噴油量控制采用了“壓力控制”方式，通過由傳感器、 ECU 和執(zhí)行元件等組成的控制系統(tǒng)，對循環(huán)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(tǒng)

六、日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2 系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)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(chǎn)汽車公司生產(chǎn)的載重汽車柴油機多數(shù)采用 ECD －Ｕ2 系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有共軌式噴油系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，屬于第二代柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)。 ECD －Ｕ2 系統(tǒng)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(tǒng)，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(tǒng)

圖6-5-5 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統(tǒng)油路

圖6-5-6 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統(tǒng)共軌

圖6-5-7 日本電裝公司ＥＣＤ－Ｕ2系統(tǒng)噴油器