柴油机高压共轨系统ECU的设计.pdf

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1、口科研设计成果口doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．05．016柴油机高压共轨系统ECU的设计张俊，王孝(1．中北大学，太原030051；2．中国北方发动机研究所，大同037036)摘要：本文首先介绍了最具代表性的Bosch公司的高压共轨系统，据此高压共轨式燃油喷射系统主要由高压油泵、油轨(公共供进行了电控系统的软硬件设计和控制策略设计，通过试验，达到了预期油管)、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成，的设计效果。系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共

2、供油管相关键词：ECU；高压共轨系统连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用j。工作时，高压中图分类号：TK421文献标志码：A油泵将高压燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和DesignforECU0fhighpressurecommonECU组成闭环控制系统，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底克服了供油压力随发动机转速变化而变化的缺陷。其railsystemf0rdiesel主要特点有以下三个方面：ZHANGJun。WANGXiao1)喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程(1．No

3、rthUniversityofChina。Taiyuan030051，China；由ECU实时控制。2．ChinaNorthEngineResearchInstitute，Datong037036。China)2)可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力、喷油始Abstract：Thispaperdescribesthemostrepresentativeofthecompany点和持续时间，从而实现最佳的喷油控制。Shigh-pressureBoschcommonrailsystem．According

4、totheelectronic3)能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。controlsystemdesignsoftwareandhardwaredesignandcontrolstrate-这一项柴油发动机控制技术的创新最大限度地降低了柴gY．Theexperiment，toachievethedesireddesignefect．油发动机车的振动和噪声，同时将油耗进一步降低，也使排放Keywords：ECU；highpressurecommonrailsystem更加清洁环保。．O引言1系统

5、总体设计世界性大公司竞相研究开发和生产共轨燃油喷射系统，高压共轨柴油机电控单元(ECU)主要有五个模块组成：但其基本原理大同小异。高压共轨燃油喷射系统最具有代表MCU模块、电源管理模块、输入电路模块、输出驱动模块和通性的产品有日本电装公司的ECD—U2系统、博世公司的第三代信模块等。如图2所示。CR系统和原来意大利Fia公司Unijet共轨系统、美国德尔福电掘电公司的DCR系统、德国的TU4000高压共轨系统J。为了介瑚绍的方便，现以博世公司的第三代CR系统为例介绍共轨系统接地的组成。博世公司的柴油机燃

6、油喷射系统第三代CR系统于2004年投入应用，其共轨系统中的关键部件如图1所示，该系统的高压油压供油泵为带有电控压力调节器的径向柱塞泵，最大供油量约为330mm／st，油泵最高转速可达4000r／min，能够实现部分停缸控制，由此可以降低低压时的功率消耗，共轨内压力可在15～160MPa范围内自由调节，能成功地实现喷油率、预喷射和多次喷射。Bosch公司的高压共轨系统的主要零部件包括：1、供油泵2、燃油滤清器3、高压油泵4、公共油轨5、轨压传感器6、喷油嘴7、笔式加热塞、8、加热时间控制单元9、ECU1

7、0、速度传感器11、相位传感器12、加速脚踏板13、增压压力传感器14、空气温度传感器15、发动机冷却水传感器16、空气流量传感器17、高压连接管。图2ECU系统结构框图柴油电控单元(ECU)主要任务是对燃油喷射系统进行计算机实时控制，实现喷油量、喷油正时、喷油率与喷油压力随柴2油机工况变化而改变。它利用转速、脚踏板位置传感器(负荷)、温度、压力等传感器，将实时检测到的信号输入计算机处理单元，与标定好的数据图谱(MAP)进行比较，计算出最佳值，实现对轨压、喷油泵、喷油器、废气再循环(EGR)等执行机构进

8、行控制，并能通过通讯模块与整车管理系统(EMS)传输图1Bosch第三代CR系统有关信息，使柴油机发动机处于最佳运行状态。3oElCVo1．172010No．5欢迎光临本刊网站http：／／www．eic．com．cn2系统硬件设计根据ECU系统的需要，选用Freescale公司的MPC564微处理器作为电控单元的CPU，它是基于32位的PowerPC内核的RISC处理器(RCPU)，内部模块接口通过共用的内部总线相连接，它具有高性能的数据