电控基本原理介绍

ECU三维模型
控制器ECU
接插件2 （传感器）
接插件1 （整车功能）
接插件3 （执行器）
传感器
传感器类型 磁电式 传感器 曲轴转速传感器 凸轮相位传感器 变 阻 传 感 器 热敏电阻 应变片变阻器 水温、机油温、燃油温、进气温度等 轨压、机油压力、进气压力传感器等 数字量 数字量 模拟量 模拟量
释放控制孔
充油控制孔
针阀杆
控制室压力
针阀升程
喷油嘴压力环 喷孔
喷射速率
0.0
High pressure Low pressure
0.5
1.0
1.5
2.0 Time, ms 3.0
发动机传感器线束
CTS: 冷却水温度传感器 OPS: 机油压力传感器 CaS: 凸轮轴位置传感 器
CrS: 曲轴转速传感 器
预热装置继电器控制线低端 起动机控制端 扭矩限制信号高端 巡航控制，“减速” 扭矩限制信号低端 离合器开关
1.70
1.71 1.72 1.74 1.76 1.77 1.78
Vehicle speed sensor ground(Ground for reserve frequency input 4)
2#风扇控制
V3数字地 诊断灯电源 巡航控制，“加速” 发动机起动控制开关 发动机转速仪表输出
1.34 1.35
Controller area network,low Controller area network,high
CAN通讯高 CAN通讯低
1.36
1.37 1.38 1.39 1.40 1.41 1.42 1.43 1.47 1.48 1.49 1.51 1.55
• 型号
• 特性参
EDC7UC31
–工作环境： -40～105 ºC （安装在发动机上时要求燃油冷却） –工作电压：24V（9～32V ） –接插件：141针（16＋36＋89） –尺寸：248×206×54mm3 –ECU的8个固定螺栓扭矩：10±2Nm
• 优点
–结构紧凑、兼容性好 –低功耗(40W)，稳定的I/O –功能强大的微处理器，容量大(56MHz) –安装在发动机上振动小 –经过热冲击、低温、防水、化学、盐腐蚀、振动、机械冲击、EMC试验
Vehicle speed sensor input signal (Reserve frequency input 4) Diagnostic request switch Cruise control activator / PTO, "Off" (Digital input 9) Accelerator pedal position sensor 2 ground Accelerator pedal position sensor 1 supply Accelerator pedal position sensor 1 ground
测技术的迅猛发展。目前电控喷油技术已从初期的位
置控制型发展到时间控制型。现代电控喷油技术实现 的手段主要有电控泵喷嘴、电控单体泵以及电控共轨
系统。
电控喷油系统的介绍
1、泵喷嘴（UIS）
在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成 一个单元。每个发动机气缸都在其缸盖 上装有这样一个单元，它或者直接通过 摇臂或者间接的由发动机凸轮轴通过推 杆来驱动
rail 油轨
metering unit 油量计量单元
over pressure valve 过压保护阀
bypass valve 旁通阀 overflow valve 溢流阀 ECU cooling plate ECU冷却盘
p suction: 0.35...1.00 bar abs 齿轮泵进口压力: 0.35~1.00bar绝对压力 hand-primer 手油泵
1.13
1.29 1.30 1.31 1.32 1.33
Fan relay 2
Ground digital（V3） Diagnostic lamp Cruise control activator / PTO, "Set / accelerate" Engine start switch Engine speed output signal (Tacho)
电源正极 电源输出(24V)
1.10
1.11 1.05 1.06 1.22
Battery minus 1
Battery minus 2 Battery minus 3 Battery minus 4 Diagnostic lamp supply (BAT+ )
பைடு நூலகம்
电源负极
电源负极 电源负极 电源负极 诊断灯电源



电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比
电控高压共轨和电控单体泵优劣势对比
二、博世电控喷油系统介绍
BOSCH电控高压共轨系统构成
CPN2.2高压油泵，提 供1600bar燃油压力 EDC7电控单元 整车控制中心
CRIN2第二代 喷油器，喷油压 力达1600bar
LWRN2高压共轨管激 光焊接、性能稳定
整车线束针脚定义（Vehicle Connector）
1.08 1.09 Battery plus 1 Battery plus 2 电源正极 电源正极
1.02
1.03 1.04
Battery plus 3
Battery plus 4 Switched battery plus output
电源正极
RPS: 轨压传感器
BPS: 增压压力传感器
发动机喷油器线束
Cylinder
ZME
传感器线束预留四根接线
白色（2.03）： ECU的电源输出（24v） 灰色（2.06）： 接排气制动电磁阀 橙色（2.11）：
接空调压缩机继电器
蓝色（2.29）： 接排气制动开关，控制蝶阀的打开
ECU针脚排列次序
曲轴转速传感器
原理：电磁感应
功能：1、曲轴（发动机）转速 2、曲轴上止点位置 1、永磁铁 2、传感器壳体 3、发动机外盖 4、软铁芯 5、线圈 6、传感线圈
凸轮轴转速传感器 同曲轴转速传感器
实测曲轴和凸轮轴信号波形
CPN2.2(+)高压油泵
高压油出口 柴油进口（自滤器） 柴油出口（到油箱）
电控喷油系统的介绍
２、单体泵（UPS）
单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同，
它是一种模块式结构的高压喷射系统。 与泵喷嘴系统不同的是，其喷油嘴和 油泵用一根较短的喷射油管连接， 单 体泵系统中每个气缸都设置一个PF单 柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。
３、共轨系统（CRS） 在共轨式蓄压器喷射系统中，
针阀
进油口（共轨管来的高压油）
RBCP/SNS-Zheng
电控喷油器
电控喷油器
RBCP/SNS-Zheng
喷嘴置位
回油 线圈 衔铁 球阀 高 压 连 接 管
喷嘴开启
喷嘴关闭
释放控制孔
充油控制孔
针阀杆
喷嘴针阀压力环
喷孔
高压
低压
喷嘴开启 喷嘴关闭 喷嘴置位
电磁阀 衔铁 球阀
喷油器脉冲
电流
控制阀升程
ZDT 零油 量孔 p back: < 1.2 bar abs 油泵回油背压: <1.2 bar绝对压力
CPN2.2
prefilter 粗滤
: high pressure : low pressure
BOSCH电控高压共轨安装示意图
BOSCH电控系统硬件- ECU（电子控制单元）
ECU是电控发动机的控制中心， 通过接收各传感器传送来的发动 机运行信息，加以运算处理后控 制各执行器动作。 ECU还包含着 一个监测模块。用于故障诊断以 及出错以后的系统的保护
Fuel filter heating relay
Start relay high Cold start lamp Water in fuel lamp Terminal 15 (Key switched BAT+) Brake switch #1(main switch) A/C request switch Water in fuel level sensor Engine stop switch Low idle position switch input signal (Digital input 4) Redundant brake switch (#2) Ground for starter relay Grid heater relay control output
燃油加热控制
发动机起动继电器控制高端 冷起动指示灯 水传感器指示灯 点火开关 刹车开关1# 空调请求开关 水传感器 发动机停止开关 低怠速开关高端 刹车开关2# 发动机起动继电器控制低端 预热装置继电器控制线高端
1.59 1.61 1.62 1.64 1.65 1.66
Ground for grid heater Start switch term.50 input signal Torque limitation signal Cruise control activator / PTO, "Set / decelerate" (Digital input 11) Torque limitation ground Clutch switch(Torque converter)
电控基本原理介绍
目录
一、电控柴油机工作原理
二、博世电控喷油系统介绍
三、国Ⅳ后处理（SCR/EGR）系统介绍 四、电控系统的应用和匹配
五、其他
柴油机喷油技术的发展
柴油机喷油技术经历了传统的纯机械操纵式喷油 和现代的电控操纵式喷油这两个发展阶段。而现代电 控喷油技术的崛起，则应归功于计算机技术和传感检
Tappet
Hollow gear
Roller
Camshaft
• 控制进入柱塞的燃油量，从而控制 共轨管压力 • 比例电磁阀 • PWM控制（165～195Hz） • 线圈电阻：2.6~3.15欧姆 • 最大电流：1.8A • 缺省状态：全开（limp home）
供油特性图 Q（l/h）
最大供油量
零供油量
I （A）
共轨管
存储高压，抑止因油泵供油和喷油而产生的波动
进油口 压力限制阀 轨压传感器
燃油粗滤器
带油水分离器，分离燃油中的水分
水温传感器
原理： 高灵敏度NTC（负温度系数热敏电阻）电阻阻值随温度的下降而增大
1、电子接头 2、壳体 3、NTC电阻 4、冷却液
轨压传感器
原理： 传感器皮膜上的传感器元件将高压管道内的压力变化转化成电压信号输送到ECU 1、电子接头 2、评估电路 3、带传感装置的皮膜 4、高压接头 5、固定螺纹
M-PROP 燃油计量阀
溢流阀
凸轮轴 润滑油进口（可选）
柴油出口（到滤器） 初始机油注油口阀盖 齿轮泵 ZP5 凸轮轴相位传感器: DG6 柴油进口（自油箱）
CPN2.2(+)高压油泵
O delivery throttle
2 body type I/O valve
Plunger
Plunger spring Pinion gear
ECU通过接收各传感器的信号，借助 于喷油器上的电磁阀，让柴油以正 确的喷油压力在正确的喷油点喷射
出正确的喷油量，保证柴油机最佳
的燃烧比、雾化和最佳的点火时间， 以及良好的经济性和最少的污染排
放
共轨系统的特点
柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为它集成了 计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。它不仅 能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的控制，而且能实现预喷 射和后喷，从而优化喷油特性形状，降低柴油机噪声和大大减少废气的排 放量。该技术的主要特点是： 采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀，使得喷油过程的控制 十分方便，并且可控参数多，益于柴油机燃烧过程的全程优化 采用共轨方式供油，喷油系统压力波动小，各喷油嘴间相互影响小，喷 射压力控制精度较高，喷油量控制较准确 高速电磁开关阀频响高，控制灵活，使得喷油系统的喷射压力可调范围 大，并且能方便地实现预喷射、后喷等功能，为优化柴油机喷油规律、改 善其性能和降低废气排放提供了有效手段 系统结构移植方便，适应范围宽，不像其它的几种电控喷油系统，对柴 油机的结构形式有专门要求；高压共轨系统，均能与目前的小型、中型及 重型柴油机很好匹配
BOSCH电控高压共轨结构示意图
back CRIN2/3: 0...1 bar rel 喷油器回油背压: 0~1bar相对压力 main filter 精滤 p ZP outlet: < 9.0 bar abs 齿轮泵出口背压: < 9.0 bar 绝对压力
injectors 喷油器
DBV
限压阀
机油压力传感器
功能：检测机油压力及温度
进气压力传感器
功能：可以检测进气压力和温度
加速踏板传感器
加速踏板传感器
电控喷油器
喷油器接线柱
CRIN2喷油器
• 喷油压力：1600 bar • 喷嘴：mini-sachole • 多孔喷油嘴
电接口
标识
回油孔
参 考 结 构
进油孔
控制室
针阀杆
回油口
电磁阀