柴油機電控噴油技術

1、壓力傳感器 速度和位置傳感器開關 -用于向ECM輸入司機的操作指令 執(zhí)行器執(zhí)行器-電磁閥電磁閥執(zhí)行器執(zhí)行器-繼電器繼電器執(zhí)行器執(zhí)行器-指示燈指示燈電控燃油系統(tǒng)的主要功能電控燃油系統(tǒng)的主要功能噴油量控制噴油量控制-基本噴油量控制基本噴油量控制噴油量控制噴油量控制-怠速轉速控制怠速轉速控制噴油量控制噴油量控制-怠速轉速控制怠速轉速控制噴油量控制噴油量控制-不均勻油量補償控制不均勻油量補償控制噴油量控制噴油量控制-恒定車速控制恒定車速控制 噴油時間控制噴油時間控制 噴油時間控制噴油時間控制 噴油時間控制噴油時間控制-修正修正 噴油壓力噴油壓力 噴油率控制噴油率控制 多次噴射控制多次噴射控制附加功能附

2、加功能-故障自診斷功能故障自診斷功能附加功能附加功能-應急功能應急功能附加功能附加功能-數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊概述概述代表產(chǎn)品日本電裝公司的ECD-V系列電控分配泵日本杰克塞爾公司的COVEC-F電控分配泵德國博世公司的ECD、VP系列電控分配泵上述的電控分配泵都是在VE型分配泵的基礎上實現(xiàn)電子控制的，基本上大同小異 概述概述分類-按噴油量、噴油時間的控制方法 位置控制時間控制電控分配泵系統(tǒng)的組成和工作原理電控分配泵系統(tǒng)的組成和工作原理 傳感器傳感器 ECU 執(zhí)行器執(zhí)行器位置控制式電控分配泵系統(tǒng)位置控制式電控分配泵系統(tǒng)位置控制式電控分配泵系統(tǒng)位置控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV1電控分配泵電控分配泵

3、特點： 采用線性電磁鐵，通過杠桿來控制溢油環(huán)位置，從而實現(xiàn)噴油量控制，并由溢油環(huán)位置傳感器作為反饋信號，實現(xiàn)閉環(huán)控制。 采用一個定時控制閥進行噴油正時控制 設置了供油提前器活塞位置傳感器，形成噴油正時閉環(huán)控制 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng) 特點：計算機內設有時鐘，通過利用時鐘，控制噴油終了時間，從而控制噴油量?？刂茋娪土拷K了的執(zhí)行機構是電磁閥，對每一次噴油都進行控制，因此，可以取消其他的噴油量控制機構。另外，在時間控制方式中，電子回路計較簡單。典型的時間控制式電控分配泵廠品有：日本電裝ECDV3分配泵、德國博世公司的VP44型分配泵 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分

4、配泵系統(tǒng)-ECDV3電控分配泵電控分配泵 工作原理：在柱塞泵油階段，當電磁溢流閥斷電時，溢流閥打開，高壓燃油立即泄壓，停止噴油。噴油始點并不取決于電磁溢流閥關閉的時刻，而是取決于分配泵斷面凸輪的行程，與采用溢油環(huán)改變噴油終點以控制油量的方式一樣。電磁溢流閥打開越晚，噴油量越多。端面凸輪行程始點就是圖上噴油泵角度信號上的無齒段終點的信號 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV3電控分配泵電控分配泵 電磁溢流閥工作原理 ：電磁溢流閥由一個小電磁閥（導向閥）和一個液壓自動閥（主閥）組成。當電磁溢流閥通電時，高壓燃油通過主閥上的小孔同時作用于主閥的背面。由于電磁溢流閥通電過程中線圈

5、產(chǎn)生激磁，導向閥壓在閥座上。主閥座面的密封截面小于主閥直徑，作用于主閥背面的力大于作用于主閥正面的力，故主閥壓向閥座。此時高壓燃油不會溢流；當電磁溢流閥中沒有電流流過時，導向閥在彈簧力作用下開啟，主閥背面的燃油溢流，主閥正面的燃油壓力由于有小孔節(jié)流，下降比較慢，這樣主閥就自動開啟，高壓腔內燃油迅速泄壓，停止噴油 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV3電控分配泵電控分配泵 主要特點：內凸輪結構采用新設計的具有高響應特性的電磁溢流閥電控驅動單元（EDUElectronic Driving Unit）修正用ROM 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV4電控

6、分配泵電控分配泵 主要特點：內凸輪結構采用新設計的具有高響應特性的電磁溢流閥電控驅動單元（EDUElectronic Driving Unit）修正用ROM 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV4電控分配泵電控分配泵 主要區(qū)別：內凸輪結構端面凸輪時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV4電控分配泵電控分配泵 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV4電控分配泵電控分配泵 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV4電控分配泵電控分配泵 ROM中記錄著各種修正參數(shù)，用于噴油量、噴油時間的控制?；旧虾虴CDV3相同，但是，

7、修正值（數(shù)據(jù)的數(shù)量）比ECDV3增加了，修正精度更高了 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV4電控分配泵電控分配泵 壓油回路工作原理如下：發(fā)動機驅動凸輪軸，同時驅動內部的輸油泵。燃油從油箱中被吸上來以后，送入內部的輸油腔內。輸油腔內的壓力為1.52.0MPa溢油閥開啟（SPV：OFF），燃油進入轉子內部。溢油閥關閉（SPV：ON），驅動軸旋轉，內凸輪和柱塞對被關閉在轉子內部的燃油進行加壓，在出油閥開啟的時候流向高壓油管、噴油器，噴有開始。溢油閥開啟（SPV：OFF），轉子部分的壓力降低，出油閥關閉，噴油結束 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控

8、分配泵電控分配泵 在ECDV5電控分配泵系統(tǒng)中，主要有下列三種執(zhí)行機構： 控制噴油量的電磁溢流閥（SPV） 控制噴油時間的定時控制閥（TCV） 切斷供油的斷油閥（FCV）時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 電磁溢流閥當電流流過線圈時，電樞吸引鐵芯。同時，溢流閥滑動，和滑閥體緊密結合，保持柱塞腔內密封。由于柱塞滑動，完成壓油和噴射。一旦線圈中沒有電流流過時，在彈簧力的作用下，滑閥開啟，柱塞

9、腔內燃油經(jīng)過溢流閥內的通路開始溢油，噴油結束。當柱塞反向滑動時，燃油又被吸入閥腔內。電磁溢流閥開啟后，柱塞腔內的高壓燃油流回噴油泵腔中，燃油噴射結束。時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 定時控制閥定時控制閥安裝在噴油泵腔內，根據(jù)計算機送來的信號，適時開啟或關閉噴油泵壓力腔和定時活塞低壓腔之間的燃油通道。當電流流過線圈時，定子磁芯被磁化，可動鐵芯被吸引而壓縮彈簧，燃油通路開啟。TCV的開啟程度是根據(jù)計算機送來的通過線圈的電流的ONOFF時間比（占空比）進行控制。如果ON時間長，則閥的開啟時間亦長。TCV的開啟時間長，從噴油泵腔內流入提前器低壓腔內的燃

10、油多，提前器低壓腔內的壓力就高，因此，提前器活塞橡膠度延遲方向移動。反之，TCV開啟時間短，提前器活塞向角度提前的方向移動。時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 斷油閥 在發(fā)動機處于停止狀態(tài)時，斷油閥將燃油切斷。通電后，斷油閥開啟，燃油被吸入柱塞腔內。時間控制式電控分配泵系統(tǒng)時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 （ECDV5型分配泵的電子驅動單元EDU） 為了高速驅動在高壓下工作的電磁溢流閥，采用了EDU?？蓪崿F(xiàn)減少排氣中的顆粒和有害成分 EDU的狀態(tài)是由ECU監(jiān)管的，萬一發(fā)生異常時，則令發(fā)動機停止運轉。 時間控制式電控分配泵系統(tǒng)

11、時間控制式電控分配泵系統(tǒng)-ECDV5電控分配泵電控分配泵 （ECDV5型分配泵的電子驅動單元EDU） EDU的工作原理：蓄電池電壓通過高電壓發(fā)生回路（DC/DC變換）變換成高電壓。EDU根據(jù)個傳感器送來的信息將信號送到EDU的EMU端子。這樣，大約150V的高電壓由SPV+端子輸出到電磁溢流閥。這時，EDUF端子上輸出噴油確認信號。電子控制技術應用到直列泵中的基本方案首先是實現(xiàn)噴油量調節(jié)機構和噴油定時控制機構的電子控制。這就是電子調速器和電子提前器。而噴油泵本體基本不變。電控直列泵比較有代表的產(chǎn)品有： 日本電裝公司電控直列泵：ECDP、ECDP2、ECDP3等 德國博世公司電控直列泵：H系列

12、日本杰克塞爾電控直列泵：COPEC、TICS（可變預行程直列泵） 美國Caterpilar公司PEEC系統(tǒng) 日本小松公司的KP21型電控直列泵 概念圖電子調速器的內部主要有以下4部分構成：（1）線性螺線管控制線圈中的電流，使噴油泵的調節(jié)齒桿移動。（2）齒桿位置傳感器由線圈和鐵芯構成，檢測出調節(jié)齒桿的位置。（3）轉速傳感器檢測出發(fā)動機的轉速（4）傳感器放大器將檢測到的齒桿位置傳感器的信號放大后送到計算機中。此外還有，油門踏板位置傳感器、水溫傳感器和啟動信號等。 電子提前器電磁閥由ECU驅動，控制作用在油壓活塞上的油壓。油壓活塞左右移動使轉換機構上下運動，從而改變發(fā)動機驅動軸和凸輪軸之間的相位。發(fā)

13、動機驅動軸和凸輪軸上分別裝有轉速脈沖發(fā)生器和進角脈沖發(fā)生器如圖所示。對應兩個脈沖發(fā)生器分別裝置了傳感器。從這兩個傳感器的信號ne和n可檢出兩者的相位差。20世紀90年代，博世公司和日本電裝公司先后研制出一種全新的燃油噴射系統(tǒng)電控共軌燃油系統(tǒng)。從此開始了綠色柴油機時代。典型共軌系統(tǒng)電控共軌燃油系統(tǒng)主要由 ECU 高壓燃油泵 噴油器 空氣流量計 共軌組件、限壓閥和調壓閥 油門位置傳感器 電磁斷油閥等組成電控共軌燃油系統(tǒng)的特點有：（1）共軌壓力高達135200MPa，使得噴油霧化極好，燃燒徹底，發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性好。（2）采用高速電磁閥控制燃油噴射，可以實現(xiàn)預噴射（一個工作循環(huán)可以實現(xiàn)46次燃油

14、噴射）是柴油燃燒更徹底。（3）閉環(huán)控制電控共軌系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）自由調節(jié)噴油壓力：利用共軌壓力傳感器測量共軌內的燃油壓力，從而調整高壓燃油泵的供油量來控制共軌壓力（共軌壓力就是噴油壓力）。（2）自由調節(jié)噴油量：以發(fā)動機的轉速和油門開度信息等為基礎，由計算機計算出最佳噴油量，通過控制噴油器電磁閥的通電、斷電時刻直接控制噴油參數(shù)。（3）自由調節(jié)噴油率：根據(jù)發(fā)動機用途的需要，設置并控制噴油率：預噴射、后噴射、多段噴射等。（4）自由調節(jié)噴油時間：根據(jù)發(fā)動機的轉速和負荷等參數(shù)，計算出最佳噴油時間，并控制噴油電磁閥的開啟時刻，從而準確控制噴油時間。 基本工作原理：燃油從油箱經(jīng)輸油泵供入高壓油泵中，在高壓油

15、泵中提升壓力后，送入共軌，共軌內的燃油壓力在25MPa（怠速） 160MPa（額定轉速）。共軌內的高壓燃油供給各個氣缸所對應的噴油器，設置在噴油器上的電磁閥根據(jù)ECU的指令動作，控制各個氣缸的噴油時間和噴油量。高壓油泵高壓油泵組成急工作原理：驅動周、柱塞、進、出油閥、電磁斷油閥、壓力調節(jié)閥和機體組成。驅動柱塞有發(fā)動機驅動，其偏心凸輪有三個凸輪，分別驅動三組柱塞，驅動軸每轉一圈，三柱塞分別上下運動一次。當柱塞下行時，燃油從吸油管經(jīng)單向閥、進油閥被吸入，如下圖所示。當柱塞克服彈簧上行時，油壓將進油閥關閉，由于柱塞與套的高精度及高速壓油，因此，能產(chǎn)生很高的壓力。頂開出油閥，從高壓油管壓出。柱塞的復位

16、是靠受壓彈簧壓動與之鑲嵌的彈簧座而實現(xiàn)的。高壓油泵高壓油泵HP0型供油泵工作原理：柱塞下行，控制閥開啟，低壓燃油經(jīng)控制閥流入柱塞腔。柱塞上行，但控制閥中尚未通電，控制閥仍處于開啟狀態(tài)，吸進了燃油但并未升壓，經(jīng)控制閥流回低壓油腔。ECU計算出滿足必要的供油量的定時，適時地向控制閥通電，并使之開啟，切斷回油通路，柱塞腔內燃油壓力升高。因此，高壓油經(jīng)出油閥（單向閥）壓入共軌內；控制閥開啟后的柱塞行程與供油量對應。如果使控制閥的開啟時間（柱塞預行程）改變，則供油量隨之改變，從而可以控制共軌壓力。凸輪越過最大升程后，則柱塞進入下降行程，柱塞腔內的壓力降低；這時出油閥關閉，壓油停止；控制閥處于停止通電狀態(tài)，控制閥開啟，低壓燃油將被吸入柱塞腔內，即回復到狀態(tài)。壓力調節(jié)閥 當壓力過高時，ECU控制壓力調節(jié)閥打開溢油閥泄壓 電控共軌燃油系統(tǒng)中噴油器中的電磁閥由ECU直接控制其噴油始點、噴油間隔和噴油終點，從而直接控制噴油量、噴油時間和噴油率。電磁閥實際上完成了傳統(tǒng)噴油裝置中的噴油器、調速器和提前器的功能 作用是接受從高壓油泵來的高壓燃油，并按照ECU的指令向各個氣缸分配燃油。共軌組件中有壓力限制器、流動緩沖器和壓力傳感器等 故障診斷要檢查是否存在