博世EDC17电控高压共轨系统介绍

博世EDC17电控高压共轨系统介绍内培资料·标定部·柴油科室高压共轨燃油系统•低压油路•高压油路高压共轨电控系统•传感器•执行器•ECU控制功能电控高压共轨系统高压共轨燃油系统低压油路油箱输油管路回油管路燃油滤清器燃油泵（低压泵）齿轮式燃油泵电动燃油泵高压油路高压油泵燃油计量计（MeUn）阶跃回油阀柱塞泵零油量节流阀共轨限压阀喷油器电磁阀液压伺服系统喷油嘴高压共轨燃油系统高压共轨燃油系统结构示意图A来自燃油滤器内部压力(4.5–6bar)润滑用燃油BC内部燃油回油高压油燃油回油DEFABBBCCDEFFCP3.3回油阀燃油滤清器(电磁比例调节阀)MPROP高压共轨燃油系统工作原理图（1）高压共轨燃油系统工作原理图（2）带油水分离装置滤清器1-滤清器盖2-进油口3-纸质滤芯4-壳体5-水分收集器6-放水螺塞7-出油口燃油中若含有杂质，将导致油泵零部件、出油阀、喷油嘴的损坏。因此必须装用燃油滤清器，燃油滤清器必须符合喷射系统的特定要求，否则燃油供给系统正常运转和相关元件的使用寿命将无法得到保证。柴油中含有水分，若这些水分水进入喷射系统，将会引起燃油系统元件的穴蚀。作用：分离杂质、水，防止损坏，锈蚀共轨系统零部件燃油滤清器手动输油泵油水分离器水量传感器燃油加热器手动输油泵是为保证发动机首次起动或开放维修后低压油路后初次起动提供燃油而设计的部件，当发动机燃油耗尽时、进行油水分离器内排水工作和更换燃油滤清器后重新起动发动机前，需要通过手动输油泵进行排气，先按压手动输油泵直到按不动为止油水分离器可以滤去燃油中的污染物、杂质、颗粒物和水分水量传感器是燃油滤清器中必配的电子元件，根据水量传感器反馈的信息，ECU使仪表上警告灯适时点亮燃油加热器是由一个温度开关来控制，不是由ECU控制燃油滤清器组成部分及功用1-吸油端2-驱动齿轮3-压力端齿轮式燃油泵是用来为共轨高压油泵提供燃油的。它既可以集成在高压油泵中，由高压油泵驱动轴驱动，也可以直接连接到发动机上，由发动机驱动。在壳体内安装有两个互相啮合的齿轮，一个是主动齿轮，而另一个为被动齿轮。利用互相啮合反向转动的齿轮，将齿隙中的燃油从吸油端送往压油端。吸入负压、输出油压和回油流量是齿轮式燃油泵输出性能的相关参数！齿轮式燃油泵电动燃油泵只用于轿车和轻型商务汽车。它并不是只负责将燃油供给至高压泵，还可能在监控系统的控制下，当有紧急情况发生时，它必须切断燃油供给。电动燃油泵和齿轮式燃油泵的区别？A图：A-油泵元件B-电动机C-后盖1-压力端2-电动机枢轴3-滚子泵4-限压阀5-进油端B图：1-进油端2-转子3-滚子4-基盘5-压力端电动燃油泵CP2.2高压泵零供油节流阀表面渗碳柱塞凹面凸轮齿轮泵ZP52体型I/O阀渗碳滚轮销润滑油进油口HP出油口MPROP进油计量比例阀小齿轮柱塞弹簧内齿轮高压泵1=进油2=计量单元/比例电磁阀3=高压联接4=齿轮式输油泵5=出油阀6=进油阀7=多边环8=偏心轴12345678CP3.2高压泵当点火开关旋至“Start”档时，在起动机的带动下低压输油泵的齿轮开始旋转泵油（起动后由发动机自身带动）当输油泵的泵油压力大于安装在高压油泵上的调压阀弹簧弹力时便顶开调压阀，低压燃油便进入高压油泵的油道内当高压泵的柱塞在吸油行程且输油泵供油压力超过进油阀开启压力时(进油阀开启压力为0.5--1.5bar)，燃油进入油泵柱塞室当柱塞经过下止点时，进油阀关闭柱塞上升行程时燃油被升压当被升压的燃油压力大于当前共轨压力时，被升压的燃油就进入了高压油路柱塞下降吸油行程时，只要柱塞腔内的压力低于输油泵压力时，进油阀又开启，泵油过程又开始径向柱塞式高压油泵工作原理阶跃回油阀（溢流阀）进油计量比例阀（流量计MeteringUnit）零供油位置最大供油位置从齿轮泵来至高压油泵进油计量比例阀工作原理高压油轨（高压蓄压器）和高压油管共轨管（蓄压器）存贮高压燃油并抑制压力波动，高压蓄压器为所有气缸所共有，因此将其称作“共轨”。即使大量燃油排出时，共轨也能将其内部压力保持基本不变。燃油压力由共轨压力传感器测定并发送到ECU，ECU分析后，通过高压泵上的调压阀（流量计）调节到规定数值。高压油管必须能够经受喷油系统的最大压力和喷油间歇时的局部高频压力波动。该油管是由钢管制成,通常外径为6mm，内径为2.4mm。各缸的高压油管长度是完全相同的，共轨与各缸喷油器之间的不同间距是通过各缸高压油管的弯曲程度进行长度补偿的，但油管长度应尽可能短一些。喷油器针阀弹簧针阀腔喷油器可以被拆分为一系列功能部件：孔式喷油嘴，液压伺服系统和电磁阀。喷油器工作原理当电控单元向喷油器的电磁阀通电时，滑阀在电磁力的作用下升起，控制室的共轨油压顶开回油球阀，使控制腔的上腔回油。由于喷油器的进油节油孔小于回油节流孔，所以柱塞上腔的油压降低，使喷油器针阀向下的压力迅速降低，于是针阀在针阀腔的共轨油压的作用下升起，喷油器开始喷油。（下图中喷嘴开启所示）当电控单元停止向喷油器的电磁阀送电时，电磁阀的滑阀在弹簧力的作用下压在球阀上，球阀此时受上下两个力的作用，向下的力是共轨油压通过回油节流孔作用在球阀的力，因回油节流孔径很小，所以球阀受到的共轨油压向上的推力小于滑阀弹簧的弹力，使球阀紧压在阀滑阀座上，使控制柱塞上腔停止回油，此时针阀腔的压力要等于控制室的压力，加之针阀弹簧向下的压力使针阀紧压在针阀座上，使针阀腔的共轨油压无力升起针阀，使喷油器停止喷油。（下图中喷嘴关闭所示）综上可见：当电磁阀通电，回油球阀升起回油，喷油器针阀抬起喷油；电磁阀断电，球阀关闭，针阀落座停止喷油。电磁阀通电时刻，便是喷油开始时刻，电磁阀断电的时刻，便是喷油器停止喷油时刻，喷油量的多少由电磁阀通电的时间，也就是由喷油脉宽来决定的。高压共轨电控系统传感器冷却液温度传感器曲轴转速传感器凸轮轴转速传感器增压压力传感器进气流量传感器进气温度传感器环境温度传感器大气压力传感器轨压传感器车速传感器加速踏板开度传感器油水分离器水位传感离合器信号开关空档信号开关制动信号开关点火信号（T15）排辅控制开关空调开关信号中压压力开关信号定速巡航控制开关压差传感器执行器EGR阀节流阀涡轮增压器（VGT、旁通阀）燃油计量单元（MeUn）喷油器（电磁阀）电动燃油泵预热系统排辅控制空调控制电子防盗仪表指示灯高压共轨电控系统ECU控制功能车速、档位判定扭矩路径计算确定各种控制量和控制参数的基础空气系统增压压力控制、空气量控制轨压控制喷油压力喷油控制喷油量、喷油时刻、预喷次数、预喷油量、预喷时刻、后喷动态油量修正IQA、FBC、ZFC、QWC、FMA、FMO起动控制预热控制怠速控制高、低怠速、工作怠速（PT0）主动减震控制定速巡航、限速控制排辅控制、防盗控制空调、风扇控制保护限制烟度限制、外特性限制、过热保护限制、增压器保护限制故障诊断管理（DSM）故障分类、故障监控、故障诊断、故障存储、故障处理ECU电子控制单元ECU（ElectronicControlUnit）：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等，从而调整发动机的工作状态，达到省油、高效、低排放、安全、舒适等目的。ECU传感器定义：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（曲轴、凸轮轴）传感器、压力（轨压、进气压力）传感器、温度传感器（水温、进气温度）、车速传感器、大气压力传感器等。执行器执行器功能喷油器通过控制电磁阀开启时间，从而控制喷油量燃油计量单元控制进入高压泵的燃油量，从而控制轨压EGR阀控制进气量（在空气系统中详细介绍）VNT涡轮增压器控制增压压力（在空气系统中详细介绍）节流阀控制进气量指示灯预热指示灯、EPC灯、OBD灯等等继电器继电器通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。（排辅控制、空调控制、风扇控制、预热控制）根据其特定的应用范围，多种形式的温度传感器被使用，一种随温度变化的半导体测量电阻被安装于传感器的内部。温度传感器中常常使用负阻系数的温度电阻（NTC）,较少的温度传感器使用正阻系数的温度电阻(PTC)。温度传感器的温度电阻作为5V分压电路的一部分，温度传感器的两端与受压电路相连接，当温度传感器的温度电阻随温度发生变化时，受压电路的电压发生变化，该电压被输入到ECU接口电路的模数转换电路。电压与温度之间的关系特性曲线被存储在发动机的管理系统的ECU中。水温传感器曲轴位置转速传感器永久磁铁发出的磁场通过软铁芯传到触发轮，磁场的强度受到触发轮与传感器间的磁隙的影响（磁阻发生变化）：①当触发轮轮齿向传感器接近时，磁隙减小，磁阻减小，磁场强度变强②当触发轮轮齿远离传感器时，磁隙增大，磁阻增大，磁场强度变弱。因此，当触发轮旋转时，将会产生一个交变的磁场，从而使得电磁线圈产生一个正弦感应电压，交变电压的振幅随着触发轮转速的提高而加（mV…100V）,我们要求至少30rpm时就能产生合适的信号电压。永磁铁：安装在信号盘的边缘，产生永磁场，穿过信号盘、电磁线圈等。电磁线圈：当磁场变化时，产生感应电动势，输出信号。气隙(小于2mm)：过大，信号弱；过小，碰撞。信号盘：安装在曲轴上霍尔效应是霍尔(Hall)24岁时在美国霍普金斯大学研究生期间，研究关于载流导体在磁场中的受力性质时发现的一种现象。EdwinHall（1855～1938）霍尔效应现象——霍尔效应在长方形导体薄板上通以电流，沿电流的垂直方向施加磁场，就会在与电流和磁场两者垂直的方向上产生电势差，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电压。理论分析磁场中运动载流子受洛伦兹力作用电荷聚集形成电场电场力与洛伦兹力达到平衡，形成稳定电压UHmA-BfSIvBbdEfmVHUbUqBqHv凸轮轴位置传感器工作原理：相位传感器PG安装在凸轮轴端部，与转速传感器配合，可区分1缸的压缩上止点和排气上止点。如果其中一个触发轮齿通过载流线型传感器元件（半导体晶片），它改变了垂直于霍尔元件的磁场强度，这将使得在长轴方向电压下驱动的电子向垂直于电流的方向偏离，从而在该方向产生mV级电压信号，其幅值与传感器相对于触发轮的转速有关。与传感器霍尔集成电路制成一体的计算电路对信号进行处理并以方波信号输出。霍尔线型传感器使用霍尔效应原理，一个铁磁体的触发轮随凸轮轴一起转动，霍尔效应的集成电路安装于触发轮和永久磁铁间，永久磁铁产生垂直于霍尔元件的磁场。曲轴位置转速传感器，一种功能是用来计算曲轴运行转速；另外一种功能是判缸技术，信号盘上2个缺齿可以明确的通知你这是1缸的2个上止点。但单独靠它还不能准确判断，曲轴传感器只能确定气缸在上止点，但不知道是压缩上止点还是排气上止点，需要其它传感器信息作为辅助或加ECU程序计算。目前分有两个技术派：1、BOSCH：曲轴位置传感器+凸轮轴位置传感器近年这一派开始取消凸轮轴位置，而且采用曲轴位置传感器+预喷ECU计算来辅助判缸。2、DELPHI:曲轴位置传感器+TMAP（MAP）判缸多齿缺齿曲轴位置传感器+凸轮轴位置传感器进行判缸通过曲轴位置传感器+凸轮轴位置传感器进行判缸过程：ECU根据电控柴油机曲轴信号盘与凸轮轴信号盘的相位关系判断柴油机运行的角度相位（也称判缸）并计算柴油机转速。仅在判缸成功后才能开始喷油（电喷发动机起动不一定比常规发动机快）A、正常模式（曲轴/凸轮轴传感器均正常）在起动过程中，曲轴信号与