1、2006.10,1,柴油机电子控制 第五章：电控高压共轨系统,2,第五章目录,第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 第三章 控制器 第四章 电控单体泵EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 共轨系统概述 共轨系统的零部件（BCR例） 共轨系统的控制器（BCR例） 第六章 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定,3,高压共轨系统工作情况（BCR）,说明 电控喷油器根据ECU发出的喷油指令脉冲进行喷油 喷油始点由指令脉冲起点控制 喷油量由指令脉冲的宽度控制 可以实现多次喷射 喷油压力为共轨压力 共轨压力可以由ECU发出的共轨压力指令由高压供油泵控制 共
2、轨压力是闭环控制,4,高压共轨燃油系统示意图,思考题：1、共轨系统的低压油路有什么要求？（进口压力和流量） 2、叙述共轨压力的控制方式和控制过程（燃油计量阀、压力传感器闭环、泄压阀保护） 3、共轨系统ECU对发动机控制发出哪几个控制信号？,5,BOSCH高压共轨系统结构示意图,6,BCR燃油喷射系统燃油管路示意图,吸程重要性 回流重要性,思考题：1、共轨系统为什么需要保持输油泵进口压力不低于0.5bar abs？为此，需要注意什么（油管内径，预滤器阻力）2、共轨系统为什么需要很大的回油量？为此，需要考虑什么（滤清器流量要求）,7,BCR主要零部件安装（ 6J机型例）,8,第五章目录,第一章 柴
3、油机电控的一般原理 第二章 传感器 第三章 控制器 第四章 电控单体泵EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 共轨系统概述 共轨系统的零部件（BCR例） 共轨系统的控制器（BCR例） 第六章 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定,9,高压共轨系统零部件（BCR例）,高压油泵 喷油器 共轨管,10,高压泵CP3.3+ZP18简述,3-缸径向柱塞高压油泵； 集成燃油计量单元MeUN，并由之控制轨压; 集成ZP18齿轮输油泵； 燃油滤清器位于齿轮泵压力端； 采用燃油润滑； 不允许承受轴向力； 驱动速比（增速）： 4G/4E：4/3； 6J：7/6； 高压油泵理
4、论供油速率：1.087cm3/rev； 最大允许轨压：1600bar； 泵额定转速：3800r/min； 逆时针旋转（从驱动端看）。,思考题：1、为什么共轨高压泵的驱动速比不能任意设定？,11,高压泵CP3.3外形及接口,思考题：1、为什么共轨高压泵的驱动速比不能任意设定？2、给出一个共轨泵，你能指出其零部件吗（各个进出油口、输油泵、燃油计量阀、高压部分）,12,高压泵CP3.3内部结构,高压出油阀,13,高压泵的工作过程,14,CP3.3内部结构,动画： 柱塞产生高压,15,高压泵CP3.3剖面图,1 泵体 2 偏心轴 3 多边形环 4 柱塞 5 挺杆 6 齿轮输油泵 7 高压出油阀 8 进
5、油阀 10 法兰,16,高压进油阀与出油阀,进油阀单向隔断柱塞与低压腔,出油阀单向隔断柱塞与高压腔,17,燃油计量单元 MeUN,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（165195Hz） 线圈电阻：2.63.15欧姆 最大电流：1.8A 缺省状态：全开（limp home）,思考题：1、燃油计量阀起什么作用？其控制信号是什么类型？当掉电状态时，出于什么位置（全开，燃油量最大），缺省值这样设计有什么用意？,18,CP3.3接口,19,齿轮输油泵ZP18,由高压泵CP3.3轴驱动 齿轮泵供油速率 240 l/h（进油压力0.5bar abs时） 367 l/h（进油压力1
6、.0bar abs时） 齿轮泵允许进油温度：2575；,20,齿轮输油泵泵 ZP18结构,21,高压泵CP3.3的安装,采用内置的连接盘从而缩短距离 降低燃油喷射泵所受的轴承载荷 穿过齿轮室盖板，用3件螺栓上紧到燃油喷射泵连接盘上 高压泵齿轮装配无正时要求 扭矩：3件螺栓：2535N.m，轴端齿轮螺栓: 100110N.m,22,高压泵CP3.3的安装,应小心移出包装箱，不能握住高低压连接口MPROP等低强度部件，而只能握住泵的壳体； 非必要时，安装中不能去除泵上的各种防护套； 将泵安装到发动机上时，最好同时上紧其3个安装螺栓，或多次均匀上紧。拧紧扭矩见图纸。 仅在泵已装在发动机上、且要连接低
7、压油管时才允许去掉其防护套； 安装连接高压油管前才能去除其防护套且应立即安装好高压油管。其拧紧扭矩见图纸。 泵不允许“干转”，转动前必须加入60ml燃油且排除内部空气； 完成机械安装后才进行电气接口的安装。,23,CP3.3固定在发动机上,扭矩：3件螺栓：2535N.m，轴端齿轮螺栓: 100110N.m,24,高压泵从发动机上拆卸,当拆除油管时，该油管连接口应立即用原防护套盖紧； 拆卸高压油管时，注意用工具保持泵上的接头位置，防止在拆高压油管时将其从泵上松开。,25,高压泵系统初始充油与排空,在对高压泵初次充油时，由于其齿轮输油泵内有空气而导致供油不足，应该采用附加的输油泵对其供油 该附加的
8、输油泵可以是： 加装在整车上的一个起动辅助输油泵 加装在整车上的一个手油泵 或在生产线上的一个辅助输油泵 在所有运行的环境压力下，高压泵总成CP3/ZP的最小供油压力为2bar。最大压力为6bar（对CP3/ZP18.1或ZP18.3）或4bar （对CP3/ZP18.4或ZP18.5或ZP20）。注意依此选择滤清器上的手油泵。 车上排空建议：松开柴滤出口油管，压动手泵直到柴滤出口有燃油流出至无明显气泡状态,26,CP3.3技术参数（1）,思考题：1、共轨泵技术参数：4200rpm时250h，4600rpm时1h，是指什么？或给出下表，要求解释指什么。,27,CP3.3技术参数（2）,28,C
9、P3.3技术参数（3）,29,CP3.3技术参数（4）,30,高压共轨系统零部件,高压油泵 喷油器 共轨管,31,RBCP/SNS-Zheng,CRIN2喷油器的基本设计变型,32,CRIN2喷油器,喷油压力：1600 bar 喷嘴：mini-sac-hole 多孔喷油嘴,参考结构,进油孔,33,CRIN2剖面结构,2006.10,34,RBCP/SNS-Zheng,CRIN2设计与功能,思考题：1、给出一个共轨喷油器，请指出其几大部分。叙述其工作过程。2、“共轨喷油器是电磁阀将针阀提起，实现喷油”这句话你同意吗？应该怎么说更准确些？,2006.10,35,RBCP/SNS-Zheng,CRI
10、N2电磁阀与控制阀组,2006.10,36,RBCP/SNS-Zheng,CRIN2喷油器,37,RBCP/SNS-Zheng,CRIN2工作原理,思考题：1、叙述喷油器的工作过程,2006.10,38,RBCP/SNS-Zheng,喷嘴置位,0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,喷油器脉冲,控制阀升程,控制室压力,针阀升程,喷射速率,电流,Time, ms,喷嘴开启,喷嘴关闭,CRIN2喷油器工作过程,2006.10,39,RBCP/SNS-Zheng,state of rest,0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,喷油器脉冲信号,控制阀升程,控制腔压力,油嘴针阀升程,
11、喷油速率,电流,Time, ms,nozzle opens,喷嘴关闭,CRIN2喷油器工作过程,思考题：1、叙述喷油器的工作过程；2、给出本页图，指出开启延迟，关闭延迟，,40,RBCP/SNS-Zheng,释放控制孔直径A（出流）大于充油控制孔直径Z（入流） 如 A加大，喷嘴开启加快 如 Z加大，喷嘴关闭加快,A-Z通流直径和喷油速率,思考题：1、A孔和Z孔的设计原则：A孔大于Z孔，二者均不能太大，以免高压油泄放太多。2、如 A加大，喷嘴开启加快；如 Z加大，喷嘴关闭加快,41,各种压力室 Sac 喷油器,Sac-less (VCO) Nozzle,The sac hole volume i
12、s relevant to HC emissions.HC emissions are lower at VCO.,1 Offset edge, 2 Seat inlet, 3 Needle seat, 4 Needle tip, 5 Spray hole, 6 Spray hole inlet, 7 Sac, 8 Throat radius, 9 Nozzle cup cone, 10 Nozzle-body seat, 11 Damping cone,a Cylindrical sac with round cup, b Cylindrical sac with conical cup,
13、a Conical sac with conical cup,2006.10,42,1,2,K-Factor = value 1/value 2HE: angle 3,3,K系数和HE研磨,43,喷油器电气参数,44,电力延迟和液压延迟脉宽与流量,思考题：1、喷油量和喷油提前角的控制实际上是控制脉冲的什么？ 2、最小喷油脉宽是指什么？它是如何引起的？ 3、可以利用最小喷油脉宽来做什么？（零油量控制的描述）,2006.10,45,DS-NF/EIN2-Liz 2888692,0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,200,220,240,260,280,300,320
14、,340,360,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.6,2.8,3.0,1600 bar,1000 bar,600 bar,250 bar,200 bar,Qhyd = 800 ccm,Pilot Plateau,Injected quantity mm/st ,Energizing time ms ,喷油Map喷油器特性标定(示例),思考题：1、从喷油量转化到喷油脉宽属于喷油器特性标定。请画出其特性的基本形状？标出最小脉宽。,46,喷油器控制脉冲,多次喷射,单次喷射 （主喷）,47,喷油器的安装与拆卸,洁净度 喷油器对杂质敏感
15、，必须保持洁净！ 所用防护套仅在装配前才能去掉,正确,不正确,48,喷油器的安装五步法（1）,将喷油器导入气缸盖孔 要求对准、无特别阻力 推荐的力：12kN 将喷油器压板完全松开，使之不受力,49,喷油器的安装五步法（2）,将高压连接管装入，预紧至3.58kN 拧紧喷油器 上紧至规定的压紧力（见操作规范） 任何情况下不能超过15kN（压板螺帽拧紧力矩4755 N.m) 过高的压紧力会造成喷油量变化 拧紧高压连接管 拧紧力1222kN,50,喷油器的拆卸,不要使电磁阀体受力,不要握住电磁 阀体拔喷油器,51,喷油器损伤例,52,喷油器O型圈,安装时O型圈只能使用一次 任何损伤均不允许,53,高压
16、共轨系统零部件,高压油泵 喷油器 共轨管,54,高压共轨管LWRN3（四缸机）,积累和分配高压燃油 降低压力波动 由于柱塞的间歇性供油 由于喷油器的短暂喷射,思考题：1、共轨管的作用是什么？2、为什么共轨管内会产生压力波动？,55,共轨管结构（四缸机）,节流孔 压入式 每缸一个,高压传感 器RDS4,56,共轨管泄压阀DBV4,带跛脚回家功能的泄压阀,思考题：1、共轨管上的泄压阀起什么作用？在什么时候起作用？一旦开启后系统会进入什么工况？在此工况下，共轨压力、ECU会是怎样工作的。,57,共轨系统喷压的控制,喷压由燃油计量阀控制 灵活的喷压控制 起动时的喷压控制,58,高压共轨与电控单体泵的性
17、能对比,59,高压共轨与电控单体泵的适应性对比,思考题：1、从技术角度比较共轨系统和单体泵的优缺点（至少比较最高喷油压力、压力控制灵活性、喷油规律、多次喷射）,60,第五章目录,第一章 柴油机电控的一般原理 第二章 传感器 第三章 控制器 第四章 电控单体泵EUP系统 第五章 电控高压共轨系统 共轨系统概述 共轨系统的零部件（BCR例） 共轨系统的控制器（BCR例） 第六章 ECU的控制策略 第七章 故障自诊断与诊断码 第八章 电控系统的系统开发与标定,61,控制器ECU,EDC7,接插件1 （整车功能）,接插件2 （传感器）,接插件3 （执行器）,62,接插件1的引脚定义,63,接插件1的引
18、脚定义,64,接插件1的引脚定义,65,接插件1的引脚定义,66,接插件1的引脚定义,67,接插件2的引脚定义,68,接插件2的引脚定义,69,接插件2的引脚定义,70,接插件3的引脚定义,71,接插件3的引脚定义6缸机,72,接插件3的引脚定义4缸机,73,控制器ECU,74,型号： EDC7UC31特性参数： 工作环境： -30105 C （安装在发动机上时要求燃油冷却） 工作电压：24V（932V ） 接插件：141Pins（163689） 尺寸：24820654mm3 ECU壳体要求与车身绝缘良好 ECU的8个固定螺栓扭矩：102Nm 优点 结构紧凑、兼容性好 低功耗，稳定的I/O 功
19、能强大的微处理器，容量大 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,控制器ECU特性参数,75,控制器ECU功能（发动机部分）,喷油方式控制 高达4次喷射（现只用2次） 喷油量控制 预喷油量自学习控制 减速断油控制 喷油正时控制 主喷正时 预喷正时 正时补偿 轨压控制 正常和快速轨压控制 轨压建立和超压保护 喷油器泄压控制 轨压Limp home控制,扭矩控制 瞬态扭矩 加速扭矩 低速扭矩补偿 最大扭矩控制 瞬态冒烟控制 增压器保护控制 过热保护 各缸平衡控制 EGR 控制 VGT 控制 辅助起动控制(电机和预热塞) 系统状态管理 电源管理 故障诊
20、断,76,控制器ECU功能（整车部分）,档位计算 根据车速和发动机转速计算档位 用于挂档怠速控制，改善驾驶性 车速计算及输出供仪表和最高车速限制使用 怠速和驱动怠速控制挂档时发动机负载加大，采用驱动怠速控制可以实现分档控制此时PID参数和指令怠速转速均发生变化 巡航控制暂时不用 防抖(ASD)控制 改善车辆在挂档起步、急加速和急减速过程的平顺性 空调控制 根据空调负载调节发动机怠速转速 根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开/关控制 风扇控制 电风扇驱动控制 故障诊断 在线诊断并存储 / 输出故障码，具有Limphome功能 CAN通讯整车其它控制器和仪表之间的通讯 离合器开关 改善驾驶性 制动开关 油门合理性判断 巡航控制关键使能条件,77,YC6J22030控制器ECU外围接线图,78,整车线束原理图,79,BOSCH共轨系统传感器列表,思考题：1、给出共轨系统所用的传感器，描述其功能。,80,谢谢！,
