BOSCHBOSCH电控柴油共轨电控柴油共轨系统组成系统组成共轨系统概述共轨系统概述ECUECU概述概述传感器传感器功能：将发动机的运转状态转变成电信号传送给电 控单元 • 转速传感器（曲轴） • 相位传感器（凸轮轴） • 加速踏板传感器 • 温度传感器 • 压力传感器 • 流量传感器加速踏板传感器•功能：用于获得加速踏板角度 位置（扭矩需要），反映驾驶 员的意图 •原理：通过一个低阻抗（大约 1k0hm）的电位器获得提供 5伏电源，在滑动触点上输出 与踏板角度位置对应的模拟电 压 •注：为了避免危险状态（例如 :非预期的加速),在电位器和辅 助传感器之间的信号可信性校 验是必需的.温度传感器• 原理：具有温度特性 的电阻随环境温度的 变化电阻值发生变化 有NTCs（负温度 系数，温度升高阻值 降低）和PTCs（正温 度系数，温度升高阻 值升高）两种类型冷却水温度传感器： 与测量电路配合，测量冷却水温度作为发动机温度指示测量 温度范围为-40-+130℃1 电气接头 2 壳体 3 密封环 4 传感器螺纹 5 测量电阻 6 冷却水进气温度传感器： 安装在发动机进气管路中，测量进气温度与增压压力传感器 配合，可精确测量吸入发动机的空气量。
测量温度范围为-40- +120℃• 机油温度传感器：用于决定换机油的间隔时间测量 温度范围为-40-+170℃ • 燃油温度传感器：安装在燃油系统的低压油路中燃 油温度是精确决定燃油喷射量的一个重要因素测量 温度范围为-40-+120℃ • 排气温度传感器：安装在排气系统内的关键温度点上 ，用于控制废气后处理系统测量温度范围为-40- +1000℃ 发动机转速传感器•磁电式发动机转速传感器用于 发动机转速和曲轴位置的测量 转速传感器信号是发动机管 理系统中最重要的参数之一 •传感器的被线圈包围的软铁芯 连着永磁铁，正对与信号轮的 齿安装，并被气隙隔开磁场 穿过不锈钢的磁极到达信号轮 的齿通过线 圈的磁通量是由 对应 于线圈的是齿隙还是齿决 定的当齿切割磁力线时 ，通 过线 圈的磁通量增强反之， 齿隙减小磁通量磁通量的变 化在传感器线圈中产生与齿轮 转速成比例的正弦波电压 磁电转速传感器的电气特性各系统信号盘齿数： • VP37和VP44系统：EDC-CrS齿盘的齿或齿隙数对应发动 机的缸数 • 共轨、单元喷嘴和单元泵系统：60-2齿图1 1 永磁铁 2 传感器壳体 3 发动机壳 4 软磁芯 5 空气间隙 6 带有基准点的齿圈 7 缺齿图2 1 齿顶 2 缺口 3 基准点图1 转速传感器图2 转速传感器特性 曲线相位传感器• 霍尔效应相位传感器安装在凸轮轴上，用于判断 气缸冲程是压缩还是排气冲程。
• 霍尔传感器的输出信号与传感器和齿盘的相对速 度无关霍尔电压范围是毫伏级，信号被霍尔IC 中的积分运算电路整理成一个缓冲开关信号 • 置于磁场中的半导体，在与磁场BZ垂直的方向上 通以电流IX，就会在与电流IX同一平面内产生与IX 垂直的电流UH 霍尔效应原理压力传感器•压力传感元件由一个包含几个 压敏（压电电阻）半导体电阻 的膜片组成该压力是通过拉 伸或压缩弹簧膜片来测量的， 膜片的移动改变半导体电阻的 电阻值，并且这个值是能被计 算 • 安装在膜片上的桥电路提供 一个0-70mV（对应但点压力 ）的电压，并且该电压被放大 电路放大到高于0V和低于5V 的范围内 •该传感器工作类似一个可变电 阻器，电阻的变化反映压力的 变化1 膜片 2 硅芯片 3 参考真空腔 4 耐热玻璃 5 惠斯通电桥p 测量的压力 Uo 供电电压 UM 测量的电压 R1 测量的压缩电阻 R2 测量的拉伸电阻进气岐管压力或增压压力传感器增压压力传感器用于测量 在发动机和增压器之间 进气岐管的绝对压力（ 通常为250kPa）实际 的测量是相对于参考真 空，而不是环境压力。
这样可以保证对空气量 的精确测量，从而根据 发动机的要求控制增压 器1 温度传感器 2 壳体 3 进气岐管壁 4 O型圈 6 壳体盖 7 传感器元件压力传感器安装图大气压力传感器大气压力传感器可以安装在电控单元内或 发动机舱的其他位置它的信号可以用于 闭环控制（比如：EGR和增压压力控制） 的海拔校正大气压力传感器可以测量的 绝对压力范围为60-115kPa机油压力和燃油压力传感器机油压力传感器安装在机油滤清器中，测 量绝对机油压力机油压力信息用于指示 发动机地负荷机油压力传感器的测量压 力范围为50-1000kPa由于传感器元件对 测量对象的高阻性，所以它也可以用于测 量燃油系统中低压油路的燃油压力它可 以安装在燃油滤清器上或燃油滤清器内， 它的信号用于监测燃油的品质测量范围 为20-400kPa) 油轨压力传感器•在共轨燃油喷射系统和汽油机 直喷系统中，油轨压力传感器 用于测量高压蓄油器（也就是 油轨）中的燃油压力燃油压 力必须严格遵守规定要求，因 为它对排放、噪声和发动机功 率有很大的影响燃油压力闭 环调节，当与期望压力值有偏 差时由压力控制阀进行补偿 •在共轨燃油喷射系统中，传感 器的最大测量压力为160Mpa （1600bar）。
油轨压力传感器 1 电气接头 2 电路 3 带测量电阻的钢膜片 4 压力连接 5 安装螺纹热膜式空气质量传感器（HFM） •HFM传感器用于测量进入发动机的空气质量流量，对于柴油机控制，HFM用 于废气再循环(EGR）的闭环控制中，限制燃油喷射量 •HFM传感器输出一个模拟信号，为了得到空气流量，热膜被传感器中心位置 的加热电阻加热，膜片的温度被两个对称与加热电阻安装的测温电阻测量 流过膜片的空气改变膜片上的温度分布，导致两个测温电阻的阻值不同，电 阻不同取决于空气的方向和流量，因此HFM传感器能同时获得空气的流量和 方向微型机械技术加工出来的小尺寸和低热性意味着传感器器件具有低于 15ms的响应时间•需要有多种结构尺寸的传感器来适应发动机，并且这些传感器还会因为它们 的几何尺寸和流过的空气质量流量率而改变传感器要安装在能感应空气的 系统里，即空滤与节流阀体之间对于增压的发动机，要求安装在空滤和涡 沦增压器之间或者作为一个塞头传感器安装在现有的气路中，例如节流阀 体的腔中或作为塞头传感器和测量管路的一个预装组件模拟和开关信号评估电路一个典型的用于模拟和开关信号的控制单元 评估电路如下图所示：•提供稳定电压(典型5V,最大10mV） •得到的电压经过滤波以抑制干扰(提高电磁兼容性（EMC）=高频发 射器的影响，例如，无线电发射器和蜂窝的发射干扰，以及滤除 音频脉动变量，例如，由于发电机电压纹波的存在，造成车辆电压的 波动。
•通过模数转换器将测量所得的模拟电压转换为数字量，该数字量被微 计算机进一步处理外加电压U的影响在转换期间被消除模拟电压的测量： 计算公式=UM/UV=R1/（R1+R2）提供给传感器的电压和测量输入的电压必须不受对地和对电源正极短路 的影响•当开关打开时，电压US=UV •当开关关闭时，那么US=0，同时有电流UV/RP流过开关和电阻RP •滤波与模拟信号相似，特别是触点在连续开启和关闭时的脉动必须消 除（部分地，这是由软件完成的） •由于开关有两种状态，评估电路也仅需要区分两种状态 US 门槛电压（数字1） •作为另一种选择，触点也可以拉到电源正极，那么电阻被拉到地（ 下拉电阻）感应脉冲电路的评估电路•发动机转速传感器不仅提供采集发动机转速信号，而且可获得曲轴角 度位置的信息，用于燃油起始喷射控制如果需要高精度的角度信息 ，对于电磁阀控制系统，就需要多齿的齿盘，例如每转60个齿 •对于小直径的齿轮，例如VP29/44(大约55mm），感应传感器不产生 能被可靠评估的信号因此一种‘FIELD-PLATE’的传感器被永在 VP29/44系统中，它需要在传感器附近加一个评估电路 •转速信号幅值依赖于发动机的转速（在启动转速时小于1V,在最大转 速时达到100V),因此需要阀值跟踪以抑制干扰。
当发动机转速快速变 化时问题将出现发动机转速脉冲之间的时间间隔将被微控制器的计 数器测量转动速度/角度传感器安装在带电磁阀控制的分配泵中它们的信号用 于测量： l 喷射泵的转速 l 确定泵和曲轴的瞬间角度位置 l 测量正时机构的瞬间设置在一个规定瞬间，泵的转速是分配泵电控单元用于计算触发高压电磁阀 或正时机构电磁阀时间的一个重要输入变量 为了在特定的工况喷射适量的燃油，必须要计算高压电磁阀的触发时间 凸轮盘瞬间的角度设置定义了高压电磁阀的触发点只有当触发在 正确的凸轮盘角度时发生，才能保证电磁阀的开闭对应着正确的凸轮 盘角度精确的触发规定了正确的喷射起始点和正确的喷射量通过比较凸轮轴转速传感器的信号和角度传感器的信号，才可以确定正 时机构的正确设置图16 1 磁铁 2 晶片 3 磁控电阻器 4 齿盘图17 1 柔软的导电条 2 转动速度/角度传感器 3 缺口 4 齿盘 5 可旋转的安装盘 6 驱动轴喷嘴针阀运动传感器（NBF FOR VP44) 1.喷嘴座体 2.针阀位移传感器 3.弹簧 4.导向部件 5.弹簧2 6.压入销 7.喷嘴锁紧螺母 8.连接器 9.调整销 10.端子 11.线圈 12. 压入销 13. 弹簧座喷油的起始点是优化柴油发动机工作的一个重要参数。
它的价值在于 ，例如独立于负荷和转速的喷油正时、废气再循环的控制和电控单元 的诊断在这里使用的喷嘴针阀运动传感器可以在喷嘴针阀一离开阀 座就输出信号•针阀运动传感器用于及时测量喷油起始点压力螺钉后的弹簧被感应 线圈侦测NBF评估通过供给传感器一个固定的电流（30）来完成 指示电压被测量和进一步测量 •喷射点能够通过在针阀运动传感器脉冲和跟随的发动机转速脉冲之间 测量时间T进行侦测相关小信号电压，典型的一些100（特别对于 双弹簧座喷射喷嘴和小喷射量）和双重、有温度而定的支流电压等级 需要一个复杂的带阀值跟踪和 的评估电路 •NBF信号线对干扰电压是敏感的干净的地线（绞线和屏蔽电缆）不要平行布置输送大电流（起动机、油量执行器），高电压（发 动机转速传感器)或者高频信号测量的原则对插头和不牢靠连结的传输电阻是敏感的 •因为成本(喷嘴壳体内NBF传感器、线的附加成本），只有一个缸装 一个NBF传感器，而其它缸装常规喷嘴 •NBF仅仅用于螺旋控制系统，该系统能不太精确得控制初始喷射（分 配泵）或电磁定时装置（燃油喷射泵控制套筒）加上NBF高精度的 闭环控制将被安装•对于螺线管阀控系统，NBF通常不用：初始喷射能通过螺线管阀非常精确得控制。
而不必安装代初始喷射 的闭环控制这是一种与电磁阀开关时间有关的额外补偿的特殊情形（ BIP测量）喷油泵或电磁阀到喷嘴的压力波传输的时间仅仅与单元泵系统（UPS ）和电磁阀控制分配泵有关系由于它很容易重复因此在开环控制中 可以按所需精度来考虑 在UISH和CR喷射器的喷嘴中，没有足够的结构空间来安装NBF 执行器执行器可分成以下几类： • 喷油器起动循环控制阀（液压定时装置） （仅用于VP44） • 通过电磁阀控制泵上的高压电磁阀控制喷 油量和喷射调节 • 用于废气再循环、增压调整等的电动气动 转换器 • 继电器和指示灯控制单元-控制器控制电路•执行器元件（S)或者开关到地（低端）或者通过功率管到电源BAT+(高段） 高端开关闭低端复杂快恢复二极管对于电感元件(执行器线圈,电磁阀,继 电器)特别需要在多数情况下,在控制单元已经提供了若没有快恢复二极 管,电感元件将在开关断开时产生干扰电压,将干扰控制系统和其他系统.所有 电感元件,即使不是EDC系统的一部分，将采用合适的。