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1、锡柴国锡柴国 电控共轨系统技术培训电控共轨系统技术培训2008-2-172目录一一柴油机电控共轨系统简概柴油机电控共轨系统简概 二二电控共轨系统结构及原理电控共轨系统结构及原理 三三电控系统电路分析与应用电控系统电路分析与应用 四四电控共轨柴油机典型案例电控共轨柴油机典型案例 五五国国柴油机维护保养柴油机维护保养2008-2-173一、柴油机电控共轨系统简概一、柴油机电控共轨系统简概1、柴油机电控技术的发展 2、电控共轨系统的构成 3、电控共轨系统的特点2008-2-1741、柴油机电控技术的发展早在70年代，人们就开始研究发动机电子控制技术来 替代机械控制，到目前为止，已经研究并生产出许多功
2、能 各异的柴油机电子控制技术，大部分已经产品化并投放市 场。这期间经历了三代： 第一代：位置控制式 第二代：时间控制式（电控单体泵） 第三代：时间压力控制式（电控高压共轨系统） 目前我厂国III系列发动机主要采用的是电控高压共 轨系统。2008-2-1752、电控共轨系统的构成电控共轨系统在结构上一般由高压油泵、油轨、电控喷油器、电 子控制单元（）、线束及各类传感器等组成。2008-2-1763、电控共轨系统的特点?这是一种近十年刚发展出来的新型燃油系统，但技术已经相当成 熟，轨压可达到1600巴（bar)，而且控制柔度非常大，可用于欧III及 以上排放要求，非常具有发展前途。 ?电控高压共轨
3、系统在结构上主要有高压油泵、高压共轨管、高压 油管、喷油器、ECU及各类传感器组成。由于其工作特点，高压油泵的 驱动力矩通常只相当直列泵的1/31/5，外型尺寸也不大。电控共轨 系统的主要组成部分更适于大批量生产。生产批量越大，生产成本越 低。 ?国内的采购可通过BOSCH、DENSO采购。2008-2-177?可以实现高压燃油喷射，目前喷射压力可达到160Mpa，正在发展喷射压力达到18 ?燃油喷射压力完全独立于发动机转速，在低速低负荷工况下同样可以实现高压喷 发动机低速低负荷时的性能。 ?可以实现预喷射或多次预喷射，可以调节喷油速率及形状，实现理想的喷油规律 耗和改善排放都有好处。 ?能自
4、由的调节喷油定时和喷油量。 ?具有良好的喷射特性，可以优化燃烧过程，使发动机油耗、噪声、烟度和排放等 到明显改善，同时有利于改进发动机的扭矩特性，实现低速大扭矩。 ?结构简单，可靠性好，适应性强，可在所有新老发动机上应用。 ?具有很高的控制自由度，很容易实现更低的排放（欧-4，欧-5）。 ?具有很高的可靠性。 ?电控高压共轨系统具有最低的成本。电控高压共轨系统的特点2008-2-178二、电控共轨系统结构及原理二、电控共轨系统结构及原理1、燃油共轨部件介绍 2、电控系统部件介绍2008-2-1791、燃油共轨部件介绍? 电控高压油泵 ? 高压油轨 ? 电控喷油器 ? 低压油路2008-2-17
5、10电控高压油泵手油泵手油泵：用于燃油喷射系统油路排空气。 输油泵：位于高压油泵的左侧，与高压油 泵集成在一起，提供高压油泵一定压力的 燃油。 压力控制阀（压力控制阀（PCV）：位于油泵上部的两 个黄色阀体，分别控制两个泵的供油量与 供油时刻。两个电磁阀分别各对应一个线 束插头，靠飞轮端为阀1（PCV1），靠前 端为阀2（PCV2）；其作用是调整共轨管 内的燃油压力。其方法是调整供油泵供入 共轨管内的燃油量。 凸轮轴位置传感器（凸轮轴位置传感器（G sensor）：凸轮 轴位置传感器用于判断发动机第1缸压缩上 止点的到来时刻，作为喷油的基准信号。输油泵进油口输油泵进油口输油泵出油口输油泵出油口
6、油泵润滑油进口油泵润滑油进口高压油泵回油口高压油泵回油口凸轮位置传感器接头凸轮位置传感器接头压力控制阀2压力控制阀2压力控制阀压力控制阀1 1手油泵手柄手油泵手柄高压油泵进油口高压油泵进油口2008-2-1711高压油轨流量限制阀（流量限制阀（6个）个）高压油进油口（高压油进油口（2个）个）压力限制阀压力限制阀轨压传感器轨压传感器油轨固定孔油轨固定孔轨压限制阀：轨压限制阀：当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时，轨压限制阀会 自动开启，将共轨压力降低到约30 M pa。 轨压传感器：轨压传感器：轨压传感器位于共轨的右侧，用于测量油轨内燃油压力。 高压油进油口：高压油进油口：六缸机的油轨有两个
7、进油口，分别与高压油泵的高压油出油 口相连。2008-2-1712流量限制阀（流量限制阀（Flow Damper）： 在轨的上部有六个流量限制阀，分别 与六个缸的高压油管相连。当某一缸 的高压油管有泄漏或喷油器故障而导 致燃油喷射量超过限值时，流量限制 阀会动作，切断该缸的燃油供应。2008-2-1713电控喷油嘴QR code 码信息片QR code 码信息片喷油器电磁阀引脚喷油器电磁阀引脚喷油器电磁阀喷油器电磁阀喷油器体喷油器体O型圈O型圈喷油器偶件喷油器偶件燃油共轨系统所采用的油嘴是电控油嘴， 根据电子控制单元（ECU）的指令在适当 的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中，主 要由喷油器体、喷
8、油器控制电磁阀（TWV 阀）、喷油器偶件、O型圈、QR code信 息片、喷油器电磁阀接线柱等部分组成。2008-2-1714电控喷油器工作原理：电控喷油器工作原理： 未喷油状态：电磁阀不通电 喷油过程：电磁阀通电 喷油结束：电磁阀不通电 注意注意：电控喷油器的喷油时刻和喷油器完全由电磁阀的通电时刻控制（根据 ECU的指令），喷油过程中有大量的高压燃油泄流，回油量大，回油温度较 高，要求回油必须通畅。2008-2-1715低压油路低压油路内孔直径（mm）最高温度() 最大流量(l/h) 油泵进油12 100 400 油泵回油12 100 400 喷油器回油4 135 （6缸：50）轨压限制阀回
9、油8 135 200 内孔直径（mm）最高温度() 最大流量(l/h) 油泵进油12 100 400 油泵回油12 100 400 喷油器回油4 135 （6缸：50）轨压限制阀回油8 135 200 ?低压管路进、回油管的内径对发动机性能有影响，务必注意按下 表要求选用进、回油管。否则BOSCH供油系统会出现诸多保护，影 响发动机的动力性及响应性。低压管路进、回油管的内径对发动机性能有影响，务必注意按下 表要求选用进、回油管。否则BOSCH供油系统会出现诸多保护，影 响发动机的动力性及响应性。 ?根据BOSCH公司试验结果，建议低压管路设计满足下表要求：根据BOSCH公司试验结果，建议低压管
10、路设计满足下表要求：2008-2-1716低压管路低压管路内径要求内径要求长度要求长度要求注意事项注意事项1 1油箱到初级滤清 器油箱到初级滤清 器10mm以上10mm以上根据需要根据需要必须一直浸没在油中, 避免空气进入燃油管 路必须一直浸没在油中, 避免空气进入燃油管 路2 2初级滤清器到输 油泵进油初级滤清器到输 油泵进油10mm以上10mm以上根据需要根据需要输油泵进口压力输油泵进口压力 -3020k PaNE=200r/min-3020k PaNE=200r/min3 3回油管接头到油 箱回油管接头到油 箱10mm以上10mm以上根据需要根据需要直接回油到油箱,禁止 与进油管直接连接
11、,必 须一直浸没在油中,避 免空气进入燃油管路直接回油到油箱,禁止 与进油管直接连接,必 须一直浸没在油中,避 免空气进入燃油管路DENSO低压油路要求DENSO低压油路要求2008-2-17172、电控系统部件介绍? 电子控制单元 ? 传感器 ? 线束 ? 执行器2008-2-1718电子控制单元（ECU）电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）： 是整个柴油机电控系统的“计算机与控 制中心”，它是电控系统的“大脑”，是这 个电控系统的核心。它承担整个电控系 统的信号采集与处理、数据运算与分析、 控制策略的实现、控制指令的产生、数 据的通信与交换等功能。电子控制单
12、元（ECU）通过各种传感器和开关，采集到发动机当前的工作状 态信息，进行分析计算并按此状态下预先标定好的最佳参数，控制发动机的 喷油量、喷油时间及喷油压力，从而调整发动机的工作状态，达到省油、高 效、低排放的目的。2008-2-1719ECU注意事项 （DENSO）ECU为车厢安装，不防尘，不防水，客户应该为ECU选 择环境较好的安装位置。如右图驾驶室附驾驶位置。 ECU必须有20Amp的熔断丝保护。 ECU接插接必须向下，防止水顺着线束到ECU内部，损 伤ECU。 如果发动机检修，必须要给ECU断电后再操作，同时 必须先断ECU的负极。 不要用手或手指触摸电子控制单元插接器端子，防止 有静电
13、放出，防止其内部元件的损坏。 ECU接插件部分线束必须留有裕度，不能太紧。（如 下图）2008-2-1720ECU注意事项（BOSCH）ECU供电回路必须直接与整车电 瓶相连，不能由钥匙开关控制， 即停车不断电，否则将影响ECU的 afterrunafterrun功能。 ECU必须有30Amp的熔断丝保护。 如果发动机检修，必须要给ECU 断电，必须断ECU的负极。 必须要将ECU彻底断电后，才能 在整车上进行焊接工作。 在拆卸时应小心操作，避免电子 控制单元受到任何冲击。 不要用手或手指触摸电子控制单 元插接器端子，防止有静电放 出，防止其内部元件的损坏。2008-2-1721传感器定义定义
14、： 能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器 件或装置。 传感器是一种转换器，作用是进行信号变换。柴油机电控系统中常用的传 感器有温度、压力、转速等，在整个系统中的作用就好像人的五官一样， ECU也就相当与人的大脑。 电控共轨系统中的传感器一般有位置传感器（加速踏板）、转速传感器、 压力传感器、温度传感器等。2008-2-1722加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器有两类： 1、电位器式（早期使用） 2、霍尔式2008-2-1723霍尔式加速踏板传感器工作原理： 把发动机的负荷信号转变为电信号，负荷越高，电压越大，然后把此信息ECU 由其进行相关比较和计算后，发出指令控
15、制相关的执行器。 油门信号是双路信号，信号1的电压值约为信号2电压值的两倍。2008-2-1724转速传感器分类： 1、磁电式 2、霍尔式电装G信号传感器目前都使用 霍尔式，目前霍尔式传感器使 用量越来越多，主要原因在于 霍尔式传感器有两个突出优点： 1、输出电压信号近似于方波 信号。 2、输出电压高低与被测物体 的转速无关。 磁电式的传感器电压随转速变 化而变化。2008-2-1725共轨系统G传感器与Ne传感器信号关系对比GG传感器传感器NeNe传感器传感器2008-2-1726压力传感器柴油电控系统中，很多地方需要压力传感器：共轨压力、进气压力等。压力传感器分类： 1、压阻式压力传感器（
16、硅晶体的压阻效应） 2、压电式压力传感器（压电晶体） 3、电容式压力传感器 4、电感式压力传感器2008-2-1727进气压力传感器工作原理：进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器，把压力信号转化 为电压信号，压力增大，电压增大，二者之间为线性关系，然后送给ECU，由 其进行相关比较，运算后控制执行器的动作。2008-2-1728共轨压力传感器工作原理：压阻式高压传感器，测量范围在0200MPa，其原理是把压力信 号转化为电压信号，压力增大，电压增大，二者之间为线性关系，然后送给 ECU，由其进行相关比较，运算后控制执行器的动作；其功用为实时测定共 轨管中的实际压力信号并反馈给ECU，由ECU对PCV阀实施反馈控制，通过 对供油量的增减来调节油压稳定在目标值。2008-2-1729温度传感器温度传感器使用的较多，如水温、进气温度、燃油温度等。温度传感器分类： 1、金属热电阻温度传感器（低温测量） 2、热敏电阻式温度传感器（常用）很多时候压力和温度传感
