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文檔簡介
BoschInjectionSystemTraining電子控制燃油噴射系統(tǒng)對電子柴油控制系統(tǒng)的要求隨著科學技術(shù)的進步,對柴油機而言,要求提高發(fā)動機的功率輸出和扭矩輸出嚴格限制柴油機排放的同時,進一步降低發(fā)動機的燃油消耗。這些因數(shù)使得燃油噴射系統(tǒng)的要求越來越高,要求燃油噴射系統(tǒng)的控制:-更高的噴射壓力-可變的噴油速率-可變的噴油起始時刻-預噴射-隨發(fā)動機狀況變化的合適的噴油量-隨溫度變化的起動噴油量-不隨負荷變化的怠速調(diào)節(jié)-巡航控制-廢氣再循環(huán)(EGR)的閉環(huán)控制-在整個汽車壽命期內(nèi)較小的誤差及高的控制精度電子柴油機控制系統(tǒng)的組成電子柴油機控制系統(tǒng)由信號輸入裝置、電子控制單元、執(zhí)行裝置組成。柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能
噴油量控制噴油量控制是柴油機電子控制系統(tǒng)的一項主要功能。該系統(tǒng)由加速踏板位置傳感器和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速傳感器的信號計算出基本噴油量。并由進氣溫度、進氣壓力、冷卻液溫度的修正信號對油量進行修正,通過執(zhí)行機構(gòu)的快速響應對噴油量進行精確的控制。
柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能噴油正時控制
噴油正時由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和燃油噴射量決定,由冷卻液溫度進行修正,從而精確的計算出噴油起始點。通過燃油噴射起始時刻傳感器(如針閥運動傳感器)檢測實際的噴射起始時刻,并將它與計算出噴油起始點進行比較,如兩者發(fā)生偏離,則通過噴油起始時刻驅(qū)動執(zhí)行器進行快速反應,直到偏離值消除。柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能
怠速控制柴油機怠速運轉(zhuǎn)時,由于發(fā)電機、空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向油泵等裝置的工作狀態(tài)變化將引起發(fā)動機負荷的變化,從而導致發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化,柴油機電子控制系統(tǒng)通過反饋控制系統(tǒng)控制噴油量,把怠速控制在所設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速值上。
平穩(wěn)運轉(zhuǎn)控制在多缸柴油機工作時,即使噴油量控制指令值一致,但由于各缸機械性能的差異,從而引起發(fā)動機轉(zhuǎn)速的波動。柴油機電子控制系統(tǒng)通過各缸在作功沖程的轉(zhuǎn)速的變化,自動修正各缸噴油量指令控制值,降低發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的波動,是發(fā)動機平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能
廢氣再循環(huán)系統(tǒng)通過控制參與再循環(huán)廢氣量已減少排氣中的NOX的排放量。當發(fā)動機達到一定的溫度時,ECU根據(jù)發(fā)動機的負荷和轉(zhuǎn)速決定再循環(huán)的廢氣量,并由發(fā)動機的進氣溫度、進氣流量、進氣壓力來修正,ECU發(fā)出控制電子真空轉(zhuǎn)換裝置的開關(guān)率信號,通過改變真空度控制EGR動作。增壓控制ECU根據(jù)增壓壓力傳感器的信號,控制電子真空轉(zhuǎn)換裝置的電磁閥的開關(guān)率,從而控制通往廢氣旁通閥或廢氣渦輪葉片的控制氣室的真空度,改變增壓壓力,以適應負荷變化的需要。柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能起動預熱控制在不同的啟動條件下,系統(tǒng)通過控制起動預熱塞的通電時間,以改善柴油機的低溫起動性能和穩(wěn)定低溫怠速運轉(zhuǎn)。柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能排氣制動功能當排氣制動動作時,ECU估計排制制動設(shè)定以便在“0”和怠速供油量之間調(diào)節(jié)供油量。防止過熱功能當一定的冷卻液溫度超過后最大扭矩減小。防溜坡起動當EDC關(guān)閉時,ECU時油量控制機構(gòu)處在零供油位置,這樣可以防止車輛在斜坡上停車時車輛不注意移動而使以動機滾動起動。鑰匙動作停車停車功能通過使用啟動鑰匙替代通常的機械熄火裝置。與切斷執(zhí)行裝置電流一樣,它切斷通向電子停車裝置(ELAB)的電流,這樣切斷向發(fā)動機的燃油供給。
與其他控制系統(tǒng)的通訊EDC通過信號線路,它可以將EDC相關(guān)的量(如噴油量、加速踏板設(shè)定)傳輸?shù)较駛鲃涌刂频溶囕v的其他系統(tǒng)。使用一條獨立的線路,這些系統(tǒng)可以在怠速和全負荷之間規(guī)定噴油量(油量超過給定值)。與ASR(牽引力控制)一起動作也是可能的。
柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能柴油機電子控制系統(tǒng)的基本功能安全概念*自我監(jiān)測系統(tǒng)的安全概念包括廣泛功能的超靜定及由ECU對傳感器電磁線圈執(zhí)行機構(gòu)用微處理器的監(jiān)測。通過操縱一個給定開關(guān),診斷系統(tǒng)通過儀表板上的故障燈顯示故障。*跛行回家功能廣泛的跛行回家功能在系統(tǒng)中是一體化的。如果一些次要的傳感器失效,ECU將用其他傳感器的信號來替代或用一個固定的數(shù)值來控制。如果是重要的傳感器失效,這個事實被故障燈顯示。*緊急停車功能除了在停車位置時燃油模塊影響外,在油路上的電磁閥當其斷電時也可以切斷燃油供給,這個獨立的電子停油機構(gòu)(ELAB)如果噴油量執(zhí)行機構(gòu)失效時也可以關(guān)閉發(fā)動機。
傳感器工作原理—溫度傳感器根據(jù)其特定的應用范圍,多種形式的溫度傳感器被使用,一種隨溫度變化的半導體測量電阻被安裝于傳感器的內(nèi)部。溫度傳感器中常常使用負阻系數(shù)的溫度電阻(NTC),較少的溫度傳感器使用正阻系數(shù)的溫度電阻(PTC)。溫度傳感器的溫度電阻作為5V分壓電路的一部分,溫度傳感器的兩端與受壓電路相連接,當溫度傳感器的溫度電阻隨溫度發(fā)生變化時,受壓電路的電壓發(fā)生變化,該電壓被輸入到ECU接口電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。電壓與溫度之間的關(guān)系特性曲線被存儲在發(fā)動機的管理系統(tǒng)的ECU中。
傳感器工作原理—壓力傳感器當有微小壓力作用于硅膜膜片上時它們的電阻值發(fā)生變化,測量元件的四周被一蓋子環(huán)繞,測量元件于蓋子一起將參考真空封閉。微機械壓力傳感器也可以與溫度傳感器制成一體,獨立的測量溫度和壓力。根據(jù)壓力測量的范圍,傳感器的膜片可以制成10…1000μm厚度。壓力傳感器以惠斯登電橋(WheatstoneBridge)原理工作,當膜片在氣壓作用下發(fā)生變形時,四個測量電阻的其中的兩個電阻值升高而其他兩個電阻值降低,這將導致電橋的輸出端產(chǎn)生電壓,我們以該電壓值代表壓力。信號處理電子電路被集成在傳感器內(nèi)部,該電路用于對電橋電壓進行放大,同時補償溫度的影響,產(chǎn)生線性的壓力特性曲線。其輸出電壓在0…5V范圍,通過端子與發(fā)動機的ECU連接,發(fā)動機ECU以此輸出電壓計算壓力。
壓力傳感器的測量元件安裝于其中心部位,它與一個被微機械蝕刻的硅膜制成一體,四個變形的電阻分布在硅膜的膜片上。傳感器工作原理—感應式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器
傳感器安裝正對著鐵磁體的觸發(fā)輪,它們之間被較小的空氣間隙隔開。在傳感器內(nèi)部有一個軟鐵芯,該鐵心被線圈包圍,并與一個永久磁鐵相連。
永久磁鐵發(fā)出的磁場通過軟鐵芯傳到觸發(fā)輪,磁場的強度受到觸發(fā)輪與傳感器間得磁隙的影響,當觸發(fā)輪輪齒向傳感器接近時,磁場強度變強,當觸發(fā)輪輪齒遠離傳感器時尺長強度變?nèi)酢.斢|發(fā)輪旋轉(zhuǎn)時,將會產(chǎn)生一個交變的磁場,從而使得電磁線圈產(chǎn)生一個正弦感應電壓,交變電壓的振幅隨著觸發(fā)輪轉(zhuǎn)速的提高而加大(幾mV…>100V),我們要求至少在30rpm時就能產(chǎn)生合適的信號電壓。傳感器工作原理—霍爾效應相位傳感器
霍爾線型傳感器使用霍爾效應原理,一個鐵磁體的觸發(fā)輪隨凸輪軸一起轉(zhuǎn)動,霍爾效應的集成電路安裝于觸發(fā)論和永久磁鐵間,永久磁鐵產(chǎn)生垂直于霍爾元件的磁場。
如果其中一個觸發(fā)輪齒通過栽流線型傳感器元件(半導體晶片),它改變了垂直于霍爾元件的磁場強度,這將使得在長軸方向電壓下驅(qū)動的電子向垂直于電流的方向偏離,從而在該方向產(chǎn)生mV級電壓信號,其幅值與傳感器相對于觸發(fā)輪的轉(zhuǎn)速有關(guān)。與傳感器霍爾集成電路制成一體的計算電路對信號進行處理并以方波信號輸出。
傳感器工作原理—電位計型加速踏板位置傳感器電位計型加速踏板位置傳感器以分壓電路原理工作,計算機供給傳感器電路5V電壓。加速踏板通過轉(zhuǎn)軸與傳感器內(nèi)部的滑動變阻器的電刷連接,加速踏板位置傳感器的位置改變時,電刷與接地端的電壓發(fā)生改變,計算機內(nèi)部的受壓電路將該電壓轉(zhuǎn)變成加速踏板的位置信號。帶有冗余電位計的加速踏板位置傳感器傳感器原理—霍爾效應型由轉(zhuǎn)動的磁環(huán)和許多的固定的軟磁感應元件組成,轉(zhuǎn)動的磁場直接通過位于兩個半圓感應元件間的霍爾元件,流經(jīng)霍爾元件的磁場的強度為一個轉(zhuǎn)角函數(shù)。1-磁軛2-定子(1,2軟鐵)3-轉(zhuǎn)子4-空氣氣隙5-霍爾感應元件φ-轉(zhuǎn)角傳感器原理—霍爾效應型傳感器工作原理—熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計是一個帶有邏輯輸出的空氣質(zhì)量傳感器,為了獲得空氣流量,傳感器元件上的傳感器膜篇被中間安裝的加熱電阻加熱,膜片上的溫度分配被與加熱電阻平行安裝的溫度電阻測量。通過傳感器的氣流改變了膜片上的溫度分配,從而使得兩個溫度電阻的電阻值產(chǎn)生差異。電阻值的差異取決于氣流的方向和流量,因此空氣流量傳感器對空氣的流量和方向具有較高的要求。微機械制造的傳感器元件的小尺寸和較低的熱容量式的傳感器的響應時間<15ms。如需要可以在傳感器內(nèi)部安裝進氣溫度傳感器,用以測量進氣溫度。傳感器HFM-51-附加溫度傳感器(部分車型懸空不用);2-+12V加熱電源;3-接地;4-+5V參考電壓;5-信號輸出傳感器工作原理—半差動短路環(huán)傳感器
從上方32456原理34789感應大小這種傳感器由一個軟鐵鐵芯2以及安裝于其兩翼上的測量線圈4和參考線圈5組成,與測量線圈處于軟鐵鐵芯同一翼上的測量短路銅環(huán)3與噴油泵的油量控制桿相連,該銅環(huán)隨油量控制桿運動而運動。而與參考線圈處于同一翼上的參考銅環(huán)6的的位置保持不變。當從ECU發(fā)出的交變電流通過線圈4時,線圈產(chǎn)生交變的磁場7,由于軟鐵鐵芯上的銅環(huán)3對鐵芯產(chǎn)生屏蔽,從而對磁場產(chǎn)生反作用。當測量銅環(huán)隨油量控制桿運動時,測量線圈產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化,由于ECU保持通過通過線圈的電流恒定,因而通過線圈的電壓發(fā)生變化。測量線圈的輸出電壓UA相對于參考線圈的電壓URef的比值被一個測量電路計算,該比值與油量控制桿的位移成正比關(guān)系變化,ECU對該比值進行處理將其作為油量控制桿的位置信號。
電子控制直立式噴油泵-概述1=加速踏板位置傳感器2=增壓壓力傳感器3=燃油溫度傳感器4=冷卻液溫度傳感器5=進氣溫度傳感器6=發(fā)電機(替代轉(zhuǎn)速傳感器)7=車速傳感器信號8=離合器開關(guān)9=制動燈/制動安全開關(guān)10=FGR/PTO-操縱單元11=EDC診斷燈12=診斷觸發(fā)13=發(fā)動機制動14=ASR接15=油量執(zhí)行電磁鐵16=發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號17=齒桿行程傳感器信號18=緊急停車裝置
直立式噴油泵的電子柴油調(diào)節(jié)(EDC)是用電磁噴油量調(diào)節(jié)機構(gòu)替代機械的離心調(diào)速器,而該裝置的執(zhí)行器由齒桿行程傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器共同控制,噴射始點受離心提前器影響.
噴油量調(diào)節(jié)機構(gòu)由一個調(diào)整磁鐵構(gòu)成,其磁性銜鐵直接作用在油量調(diào)節(jié)桿上:“點火”或“發(fā)動機運轉(zhuǎn)”時,由可變的矩形波信號控制的磁鐵線圈克服回位彈簧作用,向“起動”或“全負荷”方向扯動磁銜鐵.當“熄火”和“發(fā)動機停機”時,磁鐵線圈無控制信號,磁銜鐵和油量調(diào)節(jié)桿在無電流的磁鐵線圈和回位彈簧作用下移向停機位置.電子控制式直立泵-油量控制機構(gòu)1321234ZEXEL-REDⅢ
ZEXEL-REDⅤ51236471.殼體2.殼體3.執(zhí)行裝置5.齒桿位置傳感器6.停車桿4.連接桿7.齒桿
ZEXEL-RED3與RED4的區(qū)別伺服電路數(shù)字驅(qū)動電路模擬線性直流電機齒桿位置傳感器齒桿位置傳感器信號(analog)傳感器電路Vist(模擬)CPUPWM信號(脈沖)目標齒桿位置信號以占空比方式傳輸Vist監(jiān)控器Vist(模擬)用于車輛自診斷REDⅢ內(nèi)部REDⅣ內(nèi)部
REDⅣ
含有一伺服電路,驅(qū)動電路和傳感器電路在調(diào)速器執(zhí)行裝置中,REDⅢ
沒有.e系統(tǒng)圖1=加速踏板位置傳感器2=增壓壓力傳感器3=燃油溫度傳感器4=冷卻液溫度傳感器5=進氣溫度傳感器6=里程表(車速信號)7=帶有針閥運動傳感器的噴油器8=發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器1(主)9=發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器2(第二)10=離合器開關(guān)11=制動燈/制動安全開關(guān)12=FGR/PTO操縱單元13=EDC診斷燈14=發(fā)動機制動15=火焰起動系統(tǒng)16=ASR-發(fā)動機17=供油量執(zhí)行裝置18=預行程執(zhí)行電磁鐵19=齒桿行程傳感器信號20=緊急停車裝置(EHAB)可變預行程直立式噴油泵其噴射壓力有可能達1200bar并可對供油始點進行調(diào)節(jié),用于商用汽車的柴油發(fā)動機.噴射量和噴射始點借助調(diào)節(jié)閉環(huán)進行電子調(diào)整.
電子控制可變預行程噴油泵-概述1.進油口2.溢流孔
3.壓力室4.機油集油口進油燃油噴射開始壓力供給噴射結(jié)束2314e供油始點/噴射始點由一個通過柱塞套曲缺口活動安裝在噴油泵柱塞上的預行程調(diào)節(jié)套調(diào)整.預行程調(diào)節(jié)套的位置油一個調(diào)整磁鐵調(diào)整,它通過一根調(diào)節(jié)軸向下推動預行程調(diào)節(jié)套時,預行程控制套使得柱塞上的進油孔關(guān)閉時刻提早,預行程變小,反之預行程則變大。電子控制可變預行程泵-預行程控制1.柱塞2.預行程控制套3.油量調(diào)節(jié)桿4.預行程調(diào)節(jié)桿1.柱塞套2.預行程控制套3.油量調(diào)節(jié)桿4.柱塞5.凸輪軸6.預行程執(zhí)行電磁鐵7.預行程調(diào)節(jié)桿8.油量執(zhí)行電磁鐵9.齒桿位置傳感器10.接插口11.盤電子控制可變預行程噴油泵-結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲器中,噴油始點的設(shè)定值與噴油油量和轉(zhuǎn)速有關(guān)而存儲在特性曲線中。附加的校正特性曲線則考慮到發(fā)動機溫度和增壓壓力。噴油始點控制回路作為微處理器的計算程序來執(zhí)行。借助一個開關(guān)信號(脈沖波),微處理器觸發(fā)一個驅(qū)動電路來為執(zhí)行機構(gòu)中供油始點的執(zhí)行件供電。計算機從轉(zhuǎn)速脈沖和基準噴嘴內(nèi)針閥運動傳感器的噴油始點信號中計算出噴油始點實際值,它是參考基準油缸的上止點得出的曲軸角度。數(shù)字式噴油始點調(diào)節(jié)器調(diào)整供油始點執(zhí)行機構(gòu)的電流,使得噴油始點的實際值總是與當前的設(shè)定值相符合。1.冷卻液溫度傳感器2.針閥運動傳感器3.主轉(zhuǎn)速傳感器4.輔助轉(zhuǎn)速傳感器5.控制單元6.預行程執(zhí)行電磁鐵電子控制可變預行程泵-預行程控制12345TICSVE-E系統(tǒng)圖電子控制分配式噴油泵-概述1.加速踏板傳感器2.制動燈開關(guān)3.離合器開關(guān)4.車速信號5.轉(zhuǎn)速傳感器6.針閥運動傳感器7增壓壓力傳感器.8.空氣流量計9-水溫傳感器10進氣溫度傳感器11.燃油溫度傳感器12.噴油泵13噴油泵正時調(diào)節(jié)14-.廢氣再循環(huán)15.故障燈16.TD信號17.增壓壓力調(diào)節(jié)18。預熱塞繼電器VE-EDC系統(tǒng)博世將之稱為MSA系統(tǒng),它同時控制油泵的供油量、供油的起始時刻和廢氣再循環(huán)。
1234567891011121314151617181.滑套位置傳感器2旋轉(zhuǎn)執(zhí)行電磁鐵3.轉(zhuǎn)軸4.分配柱塞5.供油起始控制電磁閥6.油量控制套7.燃油溫度傳感器VE-E泵具有與普通的VE泵相同的滑片時輸油泵、壓力控制閥、滾論及滾輪座圈、正時裝置、泵頭。其不同之處在:取消了原有的機械式調(diào)速器,油量控制通過ECU控制旋轉(zhuǎn)執(zhí)行電磁鐵來完成,正時裝置的運動通過ECU控制供油起始時刻控制電磁閥的開/關(guān)來實現(xiàn)。
電子控制分配式噴油泵-結(jié)構(gòu)112345671?;孜恢脗鞲衅?.旋轉(zhuǎn)電磁鐵3.轉(zhuǎn)軸4.偏心銷5.濾網(wǎng)
在EDC控制的VE泵中,用電子調(diào)節(jié)機構(gòu)替代了以往的機械式調(diào)速器。電磁鐵帶動轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動通過偏心銷轉(zhuǎn)變成控制滑套的直線移動,控制單元供給油量調(diào)節(jié)機構(gòu)可變脈寬的電流。供油量可以在零到最大值之間(冷起動)連續(xù)變化,在沒有電流供給時油量調(diào)節(jié)機構(gòu)在回位彈簧的作用下回到零供油位置。發(fā)動機的安全停車由油量調(diào)節(jié)機構(gòu)實現(xiàn),更進一步的安全措施為附加一個電子停油裝置。
電子控制分配式噴油泵-油量控制機構(gòu)油量調(diào)節(jié)機構(gòu)(或滑套)的位置由一個旋轉(zhuǎn)的電位計或半差動位置傳感器來拾取,并以一個電壓信號反饋給控制單元。油量調(diào)節(jié)機構(gòu)在控制單元的作用下將連續(xù)調(diào)節(jié)知道該信號與期望值相符。如果不能實現(xiàn),拾取的在給定點的差異值超出范圍,發(fā)動機將被電子停油裝置熄火。
電子控制分配式噴油泵-油量控制套位置傳感器1.正時活塞2.電磁閥3.正時活塞彈簧4.噴油泵進油壓力5.泵腔內(nèi)壓正時裝置的電磁閥調(diào)節(jié)隨轉(zhuǎn)速變化的泵腔內(nèi)壓,推動活塞移動的工作壓力與回位彈簧的壓力抵消。任何希望的正時活塞的位置均可以通過電磁閥處的循環(huán)使泵腔內(nèi)壓降低而設(shè)定。如果電磁閥連續(xù)開啟(壓力降低),起始噴射時刻延遲;如果電磁閥完全關(guān)閉(壓力升高),供油起始時刻提早。如無電流流過,電磁閥連續(xù)關(guān)閉。電磁閥是以長的脈沖可調(diào)信號工作。
電子控制分配式噴油泵-供油起始控制機構(gòu)電子控制分配式噴油泵-主要控制環(huán)VP44系統(tǒng)圖VP44–概述VP44外觀總成產(chǎn)品組VR.&VE.M5=VR.M,0=VE.M4-or6-缸轉(zhuǎn)速旋向0470504003VR4/265M2150R10004缸2柱塞柱塞?以0,1mm為單位電磁閥控制
VP44噴油泵帶有一個油泵控制單元,油泵控制單元具備以下功能:*激活—噴油起始電磁閥—噴油量調(diào)節(jié)器*噴油泵監(jiān)控*通過CAN數(shù)據(jù)線與EDC控制單元進行通訊噴油泵控制單元與以下噴油泵構(gòu)件連接:*噴油起始電磁閥用于噴油起始時刻調(diào)節(jié)*噴油量電磁閥用于噴油量調(diào)節(jié)*IWZ傳感器
IWZ傳感器(增加的角度/時刻系統(tǒng))確認徑向柱賽的位置,計算燃油供給量需要該信號。VP44油泵控制單元1=滑片式輸油泵2=轉(zhuǎn)角傳感器 3=分配轉(zhuǎn)塞 4=分配套筒5=油泵ECU56=高壓電磁閥7=噴油起始控制電磁閥8=正時活塞9=凸輪環(huán)10=驅(qū)動軸VP44–結(jié)構(gòu)1=滑片泵2=轉(zhuǎn)角傳感器3=高壓泵4=油泵ECU5=溢流閥6=燃油供給7=高壓電磁閥VP44-內(nèi)部油道1=供油邊
2=吸油邊3=驅(qū)動軸VR.M徑向柱塞分配泵仍然包括一個滑片時輸油泵.它從油箱中將燃油吸出并在徑向柱塞分配泵中建立起一定的壓力.這個壓力直接沿著一個長的通道傳輸?shù)侥て患胺峙渲目刂铺?一個彈簧推抵滑片以便建立起比VE.M.更高的分配泵壓力.VR.M/VP44滑片泵1=從膜片腔過來的燃油
2=高壓電磁閥3=徑向柱塞高壓泵4=滾子5=柱塞6=凸輪環(huán)當高壓電磁發(fā)打開時,膜片腔的的輸油泵壓力壓使燃油進入壓力腔.在使得分配柱塞中的高壓徑向柱塞抵靠在凸輪環(huán)上.VR.M/VP44高壓的產(chǎn)生1=滾子
2=高壓腔
3=柱塞
4=凸輪環(huán)凸輪環(huán)通過滾子推動兩個柱塞對燃油加壓.整個總成由驅(qū)動軸驅(qū)動.
驅(qū)動軸使得滾子在凸輪環(huán)凸輪上運動,該運動使得柱塞向內(nèi)運動.這將壓迫兩個柱塞間的燃油.VR.M/VP44高壓的產(chǎn)生供油柱塞 分配柱塞 控制套筒閥針燃油回流高壓電磁閥蓄能器膜片窄通道EDC15MVR泵的充油過程EDC15MVR供油過程位置:正常運行1=凸輪環(huán) 2=提前裝置活塞 3=控制滑閥 4=滑片式輸油泵 5=輸油泵壓力
6=油泵進油口(吸油邊)
7=從濾清器過來的燃油
8=控制活塞
9=控制腔
10=提前裝置電磁閥VR.M/VP44具有液壓緩沖裝置的提前活塞 1 = 轉(zhuǎn)角傳感器 2 = 傳輸帶 3 = 驅(qū)動 4 = 細齒輪EDC15M轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)角傳感器被用于電磁閥控制的分配式噴油泵。該信號用于:·
噴油泵轉(zhuǎn)速的測量;·
決定噴油泵和凸輪軸的瞬間的角度;·
測量正時裝置的瞬間設(shè)定。在給定瞬間的噴油泵的轉(zhuǎn)速作為分配泵控制單元的輸入變量,它用來計算噴油泵高壓電磁閥的觸發(fā)時間,如有需要還觸發(fā)正時裝置電磁閥。高壓電磁閥的觸發(fā)時間必須被精確計算,以便在特定的工作條件下供給合適的油量。凸輪盤的瞬間角度設(shè)定決定了高壓電磁閥的觸發(fā)起始點,只有在精確的凸輪軸轉(zhuǎn)角觸發(fā)高壓電磁閥,才能保證高壓電磁閥在正確的凸輪盤升程的關(guān)閉和開啟,精確的觸發(fā)電磁閥決定正確的供油起始時刻和供油量。作為正時裝置控制的正確的正式裝置設(shè)定通過比較凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器與轉(zhuǎn)角傳感器的信號來確定。
轉(zhuǎn)角傳感器信號(ARS)
1 = 計數(shù)脈沖 油量電磁閥觸發(fā)脈沖 1 = 起始觸發(fā) = 關(guān)閉 2 = 觸發(fā)結(jié)束 = 開啟燃油閥升程 1 = 供油起始 2 = 供油終了凸輪升程
1 = 燃油供給的凸輪轉(zhuǎn)角
2 = 有效升程EDC15M轉(zhuǎn)角傳感器信號關(guān)系VE.M/VP29&VP30解剖圖1 = 油泵控制單元2 = 連結(jié)插口3 = 泵頭4 = 油量電磁閥5 = 提前裝置電磁閥6 = 凸輪盤7 = 細齒輪8 = 轉(zhuǎn)角傳感器峰值壓力:800bar/1050bar柱塞升程:3,30mm/3,70mm柱塞直徑:10mm技術(shù)參數(shù):VE.M/VP29&VP30油量電磁閥1 = 輸油泵壓力2 = 回油3 = 高壓電磁閥(DMV11)4 = 密封圈5 = 電磁閥針閥6 = 電磁閥樞軸7 = 分配柱塞8 = 計量通道9 = 預充填槽 VE.M/VP29&VP30分解圖Pin.no. Function Description1 CAN-L 控制器區(qū)域網(wǎng)-Low 2 CAN-H 控制器區(qū)域網(wǎng)-High3 n.c./wt2 未連接/工作調(diào)試2輸入和輸出4 LGS-E 低怠速開關(guān)輸入5 MAB-E 油量電磁閥撤銷輸入6 Bat- 電源,負極7 Bat+ 電源,正極8 DZG-E 數(shù)字曲軸轉(zhuǎn)角信號輸入9 n.c./wt1 未連接/工作調(diào)試1輸入和輸出VR.M/VE.M油泵控制單元管腳布置UIS/UPS系統(tǒng)圖典型布置UIS外觀
電控泵噴嘴可以按發(fā)動機工作循環(huán)在恰當?shù)臅r刻將最適當?shù)娜剂狭糠浅?煽康貒娙氚l(fā)動機,從而滿足低油耗,低噪音,高功率和低排放的要求。以前的噴油系統(tǒng),提高油壓的柱塞偶件與噴油嘴是分開的,而電控泵噴嘴系統(tǒng),這些組件已經(jīng)集成到一個系統(tǒng)中,在這個系統(tǒng)中由高壓電磁閥來調(diào)節(jié)噴油始點和終點。(噴油時間間隔由高壓電磁閥控制)。UIS組成[1]油泵部分油泵部分由柱塞偶件、泵體、挺柱體和柱塞彈簧組成。柱塞壓配到挺柱體中。挺柱體由發(fā)動機頂置凸輪軸通過搖臂驅(qū)動,柱塞的往復運動實現(xiàn)進油和壓油。[2]油嘴部分油嘴由油嘴支座、針閥體、針閥、針閥彈簧、隔塊、升程塊組成。[3]高壓電磁閥高壓電磁閥由定子、電樞和控制閥組成。UIS的驅(qū)動高壓電磁閥搖臂頂置凸輪軸油泵部分噴油器控制閥的動作控制閥開啟: ECU信號關(guān)(左圖的右半邊)控制閥關(guān)閉: ECU信號開(左圖的左半邊)工作過程/吸油(1)當頂置凸輪軸旋轉(zhuǎn)且凸輪開始從上死點下降時,泵噴嘴一側(cè)的搖臂上升。(2)壓配到挺柱體中的柱塞上升。(3)高壓電磁閥的控制閥開啟。(4)通過泵噴嘴的進油口燃油被吸入,然后流過高壓電磁閥進入柱塞腔(多余燃油回到進油口)(5)吸油過程一直持續(xù)到柱塞到達上死點位置。
油泵柱塞高壓腔工作過程/準備(1)當頂置凸輪軸旋轉(zhuǎn)且凸輪開始從下死點上升時,泵噴嘴一側(cè)的搖臂下降。(2)壓配到挺柱體中的柱塞下降。高壓電磁閥的控制閥保持開啟。
(4)已經(jīng)流進柱塞腔的燃油流回高壓電磁閥,再流向泵噴嘴的回油口。(5)回油過程一直持續(xù)到高壓電磁閥的控制閥關(guān)閉。
球銷油泵柱塞樞軸盤電磁閥油道工作過程/燃油噴射(1)當頂置凸輪軸旋轉(zhuǎn)且凸輪上升時,泵噴嘴一側(cè)的搖臂下降。(2)壓配到挺柱體中的柱塞下降。(3)高壓電磁閥的控制閥關(guān)閉。(4)柱塞腔中的燃油被壓縮成高壓并通過油嘴噴入到發(fā)動機氣缸中。(5)噴油過程一直持續(xù)到高壓電磁閥的控制閥開啟。工作過程/噴油結(jié)束(1)高壓電磁閥的控制閥開啟。(2)燃油流過高壓電磁閥的控制閥,然后回油,從回油口流出。柱塞腔中的燃油壓力突然下降,低于針閥的開啟壓力,油嘴向氣缸內(nèi)噴油過程結(jié)束。
(4)當頂置凸輪旋轉(zhuǎn),凸輪接近上死點位置時,搖臂下降變緩。(5)壓配到挺柱體中的柱塞緩慢下降。
轎車用泵噴嘴系統(tǒng)工作原理轎車用泵噴嘴系統(tǒng)工作原理UPS燃油系統(tǒng)圖低壓油路組成:油箱、ECU冷卻器、帶手油泵的輸油泵、燃油濾清器(粗濾器、細濾器)、相應的油管。作用:以一定的壓力輸送一定量的燃油UPS燃油系統(tǒng)圖噴射模塊組成:高壓單體泵、短的高壓油管、噴油器總成作用:產(chǎn)生需要的高壓、在非常精確的時刻將對應量的燃油及時噴入氣缸UPS燃油系統(tǒng)圖ECU和傳感器組成:曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸傳感器、加速踏板位置傳感器、增壓壓力傳感器、燃油溫度傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、大氣壓力傳感器、ECU作用:傳感器用來測量重要的物理量。ECU從這些傳感器計算所需信號,ECU計算噴油量、噴油起始時刻、噴油持續(xù)時間、噴油速率。噴射模塊1-噴油器體2-過渡連接高壓管3-高壓油管4-高壓油管連接5-行程止擋6-電磁閥針閥7-盤8-泵體9-高壓腔10-油泵柱塞11-發(fā)動機機體12-滾輪銷13-凸輪14-彈簧座15-電磁閥彈簧16-帶有線圈和磁鐵鐵芯的閥殼體17-輸軸盤18-中間盤19-密封圈20-進油(低壓)21-回油22-油泵柱塞固定部分23-柱塞回位彈簧24-挺柱體25-彈簧座26-滾輪體27-滾輪電磁閥結(jié)構(gòu)1-進油2-油道3-限位盤4-回油5-油泵柱塞6-高壓連接7-樞軸盤8-至發(fā)動機ECU的連接9-電磁閥體10-閥彈簧11-控制柱塞12-滑套13-柱塞腔14-泵殼體油泵柱塞套的上部的滑套(12)作為圓柱型控制柱塞的導向,在遠離電磁閥體(9)的控制柱塞的端部由一個錐面與滑套內(nèi)的閥座錐面配合。嵌入控制柱塞另一端面的是樞軸盤(7),在電磁閥通電被吸入時與閥的彈簧(10)力相抵消。這樣一個運動使得運動到與閥座接觸的關(guān)閉位置。處于關(guān)閉位置時,在樞軸盤和電磁閥閥體間仍然保持有間隙。當通向電磁閥的電源一旦關(guān)閉時,閥的彈簧使得樞軸盤運動,控制柱塞離開電磁閥,這樣閥開啟,推動控制柱塞以貼靠到限位盤。工作過程-充填油此時ECU的輸出部分未給電磁閥通電,電磁閥處于開啟狀態(tài),柱塞腔通過單體泵內(nèi)部的油道與發(fā)動機機體內(nèi)部油道連通,柱塞腔內(nèi)部燃油的壓力等于輸油泵的供油壓力。工作過程-壓油和噴射過程當有燃油噴射需求時,發(fā)動機的ECU的輸出部分在柱塞向上運動的行程中給電磁閥通電,在有電流流經(jīng)電磁閥線圈時,閥保持關(guān)閉燃油被持續(xù)的輸送到噴油嘴。當電磁閥關(guān)閉時,流經(jīng)電磁閥的保持電流可以小于觸發(fā)電流,這是因為樞軸盤與電磁閥的距離同樣很小。這樣,功率減小由電流引起的發(fā)熱控制在最小程度。工作過程-供油結(jié)束為了結(jié)束燃油噴射,控制單元切斷電磁線圈的電源供給,閥的彈簧使得控制柱塞回到開啟位置,由油泵柱塞繼續(xù)供給的燃油流經(jīng)控制閥到回油口。這樣高壓油管內(nèi)的壓力降低到進油口的壓力。Commonrail系統(tǒng)模塊1=電動輸油泵2=燃油濾清器3=回油閥4=回游儲存器5=CP1高壓泵6=高壓控制閥7=共管壓力傳感器(RPS)8=共管9=噴油器10=EDC15C控制單元11=油溫傳感器12=其它傳感器Commonrail管路布置低壓部分(油路)
低壓部分(油路)為高壓部分(油路)供給足夠的油量,其中最重要的零部件有:油箱,帶有粗濾裝置的供油泵,低壓回路的進、出油管,細濾器,噴油泵,高壓泵的低壓區(qū)。
高壓部分(油路)除了產(chǎn)生高壓外,燃油分配和燃油計量也發(fā)生于高壓部分。最重要得零部件:配有元件關(guān)閉閥和高壓控制閥的高壓泵,高壓蓄能器,共軌壓力傳感器,壓力控制閥,流量控制閥和噴油器。
電動燃油泵A圖A油泵元件B電動機C后蓋1-壓力端2-電動機樞軸3-滾子泵4-限壓閥5-進油端B圖1-進油端2-轉(zhuǎn)子3-滾子4-基盤5-壓力端
電動燃油泵只用于轎車和輕型商務汽車。它并不是只負責將燃油供給至高壓泵,還可能在監(jiān)控系統(tǒng)的控制下,當有緊急情況發(fā)生時,它必須切斷燃油供給。齒輪式燃油泵
在轎車,商務汽車和越野汽車上,齒輪式燃油泵是用來為共軌高壓油泵提供燃油的。它既可以集成在高壓油泵中,由高壓油泵驅(qū)動軸驅(qū)動,也可以直接連接到發(fā)動機上,由發(fā)動機驅(qū)動。普通的驅(qū)動形式有:連軸器,齒輪或者齒帶式連接。
1-吸油端2-驅(qū)動齒輪3-壓力端燃油濾清器
帶油水分離裝置濾清器1-濾清器蓋
2-進油口
3-紙質(zhì)濾芯
4-殼體
5-水分收集器
6-放水螺塞
7-出油口
燃油中若含有雜質(zhì),將導致油泵零部件、出油閥、噴油嘴的損壞。因此必須裝用燃油濾清器,燃油濾清器必須符合噴射系統(tǒng)的特定要求,否則燃油供給系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)和相關(guān)元件的使用壽命將無法得到保證。柴油中含有可溶于乳狀或者自由水(例如:用于溫度變化的冷卻水),若這種水進入噴射系統(tǒng),將會引起燃油系統(tǒng)元件的穴蝕。
1 = 帶偏心凸輪的驅(qū)動軸2=多邊環(huán)3=油泵柱塞 4=進油閥5 =元件關(guān)閉閥6=出油閥7 = 套8 =去共管的高壓接頭 9=壓力控制閥10 = 球閥/壓力控制閥11=回油12 =燃油供給250kPa(2.5bar)13=節(jié)流閥(安全閥) 14 = 燃油供給通道
Commonrail具有元件關(guān)閉閥的CR-CP1憑借一個帶有油水分離的濾清器,輸油泵將燃油從油箱泵起,經(jīng)過進油管和泄壓閥(安全閥)進入高壓泵。輸油泵使燃油經(jīng)泄壓閥的節(jié)流孔,進入高壓泵的潤滑和冷卻回路。凸輪軸使三個泵的柱塞按照凸輪的外形上下運動。一旦供油油壓超過泄壓閥的開啟壓力(0.5~1.5bar),供油泵能使燃油經(jīng)高壓泵進油閥進入柱塞腔,高壓泵的柱塞正向下運動(吸油行程),當柱塞經(jīng)過下止點時,進油閥關(guān)閉。這樣,柱塞腔內(nèi)的燃油就不可能泄漏了,它將被以高于供油壓力的油壓壓縮。油壓的升高使出油閥打開,一旦達到共軌壓力,被壓縮的燃油就進入了高壓循環(huán)(油路)。柱塞繼續(xù)供給燃油,直至到達上止點(供油行程),上止點后,壓力減小,導致出油閥關(guān)閉,仍然在柱塞腔內(nèi)的燃油壓力也下降,柱塞(泵油塞)又向下運動。只要柱塞腔內(nèi)的壓力降至低于供油泵的供油壓力時,進油閥又開啟,泵油過程又開始。1=共管壓力傳感器2=共管3=壓力控制閥4=電子聯(lián)接5=電路6=帶傳感器元件的膜片7=0.7mm節(jié)流孔8=球閥9=電子聯(lián)接Commonrail壓力控制閥,共管壓力傳感器共管壓力傳感器在共軌噴射系統(tǒng)和汽油直接噴射系統(tǒng)MED-Motronic中,該傳感器用于測量高壓燃油儲能器(或共軌)的燃油壓力,嚴格的遵循規(guī)定的壓力對于發(fā)動機的排放、噪音和發(fā)動機的動力性至關(guān)重要。燃油壓力通過閉環(huán)調(diào)節(jié),與期望值的偏離的補償通過壓力控制閥完成。壓力控制閥壓力控制閥設(shè)定一個正確的對應于發(fā)動機負荷的共軌壓力,并且將它保持在這一水平。-當共軌壓力過大,壓力控制閥打開,一部分燃油經(jīng)回油管路流回油箱。-當共軌壓力過小,壓力控制閥關(guān)閉,并將高壓與低壓段密封隔開。壓力控制閥未通電時,共軌內(nèi)部的壓力由控制閥樞軸的彈簧作用,共軌內(nèi)部保持60bar的壓力,壓力控制閥通電時控制閥樞軸在彈簧力和電磁力的共同作用下,使共軌內(nèi)部產(chǎn)生較高壓力。
CR/CP3.2對于CP3高壓油泵而言,通過進油計量比例閥控制進入高壓油泵的燃油量,從而控制高壓油泵的供油量,以便滿足共軌壓力的要求。此種設(shè)計方案能有效的降低動力消耗,同時避免對燃油進行不必要的加熱。
1 = 進油2 = 計量單元/比例電磁閥3 = 高壓聯(lián)接4= 齒輪式輸油泵5 = 出油閥6 = 進油閥7 = 多邊環(huán)8 = 偏心軸
12345678CR/CP3.3燃油系統(tǒng)A來自燃油濾器內(nèi)部壓力(4.5–6bar)潤滑用燃油BC內(nèi)部燃油回油高壓油燃油回油DEFABBBCCDEFFCP3.3回油閥燃油濾器(電磁比例調(diào)節(jié)閥)MPROPCR/CP3.3管路布置燃油共軌系統(tǒng)中的高壓油泵
CP3同常規(guī)使用的
CP1完全不同,其壓力調(diào)節(jié)方式不同,進油機量比例閥7用以調(diào)整進入高壓泵的燃油量,從而調(diào)整共軌壓力,這樣設(shè)計既可以提高工作效率,又可以
減少對燃油的加熱。階越回油閥6用以保證進油計量比例閥的進口處為5bar的穩(wěn)定壓力。噴油嘴回油閥(11)能限制噴油嘴回油壓力為
1.3~2bar。
機械式輸油泵上安裝有兩個旁通閥,當燃油濾清器的進油壓力超過允許值時,燃油將通過旁通閥(4)而流到輸油泵的進油端。手動泵(2)泵油時,通過旁通閥能給系統(tǒng)供油。進油計量比例閥-結(jié)構(gòu)(M-prop/ZME)1-插座2-電磁閥殼體3-軸承4-帶挺桿的樞軸5-帶線圈殼體的線圈6-外殼7-剩余氣隙墊片8-磁芯9-O型圈10-帶有控制縫隙的柱塞11-彈簧12-安全元件進油計量比例閥安裝在高壓油泵的進油位置,
用于調(diào)整燃油供給量和燃油壓力值。而其調(diào)整要求受
ECU控制。進油計量比例閥在控制線圈沒有通電時,僅油計量比例閥是導通的,可以提供最大流量的燃油。ECU通過脈沖信號改變高壓油泵進油
截面積而增大或減小油量。進油計量比例閥工作原理零供油位置最大供油位置從齒輪泵來至高壓油泵階躍回油閥該閥與進油計量比例閥油路并聯(lián)在一起,能使
進油計量比例閥的入口處的燃油壓力保持恒定——這
是保證系統(tǒng)能正常運行的先決條件。同時在正常工作時通過它增大進入CP3高壓泵的潤滑和冷卻油量。轎車帶CP3的CRS雙點壓力控制系統(tǒng)
1 = 電動燃油泵 2 = 齒輪泵 3 = 高壓泵 4 = 計量單元 5 =共管 6 = 共管壓力傳感器 7 = 壓力控制閥 8 = 噴油器 9 = 油門踏板位置傳感器 10 = 轉(zhuǎn)速/參考相位傳感器 11
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