電子控制單元(ECU)
電子控制單元是整個柴油機電控系統(tǒng)的“計算機與控制中心”,它是電控系統(tǒng)的“大腦”整個電控系統(tǒng)的核心。它承擔(dān)整個電控系統(tǒng)的信號采集與處理、數(shù)據(jù)運算與分析、控制策略的實現(xiàn)、控制指令的產(chǎn)生、數(shù)據(jù)的通信與交換等功能。
ECU通過各種傳感器和開關(guān),采集到發(fā)動機當(dāng)前的工作狀態(tài)信息,進(jìn)行分析計算并按此狀態(tài)下預(yù)先標(biāo)定好的最佳參數(shù),控制發(fā)動機的噴油量、噴油時間及噴油壓力,從而調(diào)整發(fā)動機的工作狀態(tài),達(dá)到省油、高效、低排放的目的。
(5)傳感器
傳感器是一種轉(zhuǎn)換器,作用是進(jìn)行信號變換。柴油機電控系統(tǒng)中常用的傳感器有溫度、壓力、轉(zhuǎn)速傳感器等。
電控共軌系統(tǒng)中的傳感器一般有加速踏板位置傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器等。
①加速踏板位置傳感器。加速踏板位置傳感器分為電位器式(早期使用)和霍爾式兩種,常稱為“電子油門”,其作用是通過檢測加速踏板的位置了解駕駛員的愿望,進(jìn)而了解發(fā)動機的負(fù)荷狀況。位置傳感器把發(fā)動機的負(fù)荷信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,?fù)荷越高,電壓越大,然后把此信息ECU由其進(jìn)行相關(guān)比較和計算后,發(fā)出指令控制相關(guān)的執(zhí)行器(如增加噴油量)。
加速踏板信號是雙路信號,信號1的電壓值約為信號2電壓值的2倍。
②曲軸轉(zhuǎn)速傳感器。曲軸轉(zhuǎn)速傳感器(Ne傳感器)可以確定活塞上止點位置,同時測量發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)速。曲軸轉(zhuǎn)速傳感器安裝在飛輪殼體上。
傳感器信號產(chǎn)生的原理是:飛輪360°范圍內(nèi)按6°間隔打58個孔!剩下2孔未打,形成聞隙,作為判斷活塞上止點的依據(jù)。傳感器中的磁通跟隨著通過的孔與間隙而變化,產(chǎn)生正弦交流電壓,其波幅隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變化。設(shè)定間隙到傳感器位置的角度,可確定一缸上止點。結(jié)合凸輪軸傳感器正時凸輪,確定一缸點火上止點。
③凸輪軸位置傳感器。凸輪軸位置傳感器安裝在高壓油泵總成上,通過測量高壓油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速和位置,來確定柴油機噴油正時時聞(凸輪軸轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1/2)。
④進(jìn)氣壓力傳感器。進(jìn)氣壓力傳感器的安裝位置:進(jìn)氣壓力傳感器為半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器,其作用是把進(jìn)氣壓力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號,然后發(fā)送給ECU,由ECU計算進(jìn)入發(fā)動機汽缸的空氣量,用來控制噴油量(空燃比)。
⑤軌壓傳感器。軌壓傳感器安裝在共軌管的一端,用于實時測量共軌管中的燃油壓力,測量范圍為0~200MPa。其原理是把壓力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號,再將信號放大后輸送到ECU,由ECU對壓力控制閥(PCV)實施反饋控制,通過增減油泵供油量來調(diào)節(jié)油壓,使油壓穩(wěn)定在目標(biāo)值。
⑥冷卻液溫度傳感器。冷卻液溫度傳感器安裝在節(jié)溫器體上,是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻傳感器,使用范圍為-40~130℃。該傳感器主要用于測量發(fā)動機冷卻的溫度,把溫度信號轉(zhuǎn)化為電壓信號,從而進(jìn)一步精確控制燃油噴射量。
進(jìn)氣溫度傳感器。進(jìn)氣溫度傳感器為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,安裝于進(jìn)氣歧管上,主要用于測量進(jìn)氣管中的進(jìn)氣溫度,從而進(jìn)一步精確控制燃油噴射量。
(6)執(zhí)行器
①主繼電器控制(DENSO)。電裝共軌系統(tǒng)的主繼電器控制電路。當(dāng)打開點火開關(guān)到“ON”位置后,ECU端子中KEY/SW端子得電,M_REL端子就輸出低電平,導(dǎo)致主繼電器動作,+BP端子就輸入24V電壓供給整個ECU工作;當(dāng)電源關(guān)斷或掉電時,M_REL端子由軟件控制,并不馬上變?yōu)楦唠娖?,而是維持一段時間,使得ECU有足夠時間保存數(shù)據(jù)。只有當(dāng)延遲時間結(jié)束后,M_REL端子才由低電平轉(zhuǎn)變成高電平,從而切斷ECU的工作電源。
②PCV繼電器控制(DENSO)。壓力控制閥(PCV)用于控制從供給泵到共軌管內(nèi)的燃油量,電裝共軌系統(tǒng)的PCV繼電器控制電路:當(dāng)點火開關(guān)打到“ON”位置時,PCV繼電器動作,向PCV1和PCV2供電,當(dāng)ECU發(fā)出PCV驅(qū)動指令后,三級管導(dǎo)通,PCV開始工作。
③燃油計量閥(BOSCH)。燃油計量閥安裝在高壓油泵的進(jìn)油位置,ECU通過控制其通電時間來調(diào)整油泵的燃油供給量,從而控制共軌中的燃油壓力值。公明發(fā)電機
燃油計量單元在斷電狀態(tài)下,靠彈簧作用力,閥處于全開位置當(dāng)通電后電磁閥作用,克服彈簧力,將閥關(guān)閉。在柴油機啟動或柴油機運轉(zhuǎn)時,根據(jù)ECU的指令來執(zhí)行電磁閥的動作,保證高壓軌內(nèi)壓力穩(wěn)定在規(guī)定要求。