电控单体组合泵系统

柴油车服务俱乐部 2018-06-12 16:24:50

 第一部分   电控单体组合泵系统简要介绍 
在传统直列泵的基础上,用EUP替代原来的供油部件,
ECU实时捕捉外部输入的各种传感器信号,内部的发动机管理系统(ECU)根据这些信号实时计算出最优的喷油正时和喷油量。ECU的驱动电控组合泵的高速强力电磁阀的打开和关闭来准确地控制各缸燃油的喷射量和燃油的喷射正时,其安装、连接和驱动方式与传统机械泵一样。 
  电控单体组合泵具有直列泵的外形,但大脑是电控的。 
装电控单体组合泵发动机具有低油耗、低排放、高动力性的优点,满足市场以及排放法规对发动机的要求 。 
柴油机对电控单体组合泵的要求 
  1、电控组合泵的供油量应满足柴油机在各种工况下的需要,即负荷大时供油量增多:负荷小时供油量减少。同时还要保证对各缸的供油量应相等。 
2、根据柴油机的要求,电控组合泵要保证各缸的供油开始时刻相同,即各缸供油提前角一致,还应保证供油延续时间相同,而且供油应急速开始,停油要迅速利落,避免滴油现象。 
3、根据燃烧室形式和混合气形成的方法不同,电控组合泵必须向喷油器提供压力足够的燃油,以保证良好的雾化质量。 

   电控单体组合泵的特点 
o经济性、动力性、可驾驶性好; 
o最低油耗满足国3排放,加后处理,电控喷油器可达到国4要求; 
o:小于 210g/kwh;13工况加权平均小于233 g/kw.h; 
o成本低; 
o结构简单,可靠性好,对制造、合成和控制匹配要求相对较低; 
o对发动机的改动非常小,有利于最大限度的共用常规发动机零部件; 
o开发周期短:约8个月; 
o匹配范围广:既适用于中重型,也适用于轻型商用车。 

  排放达国三的柴油汽车使用要求: 
   l必须使用符合《车用柴油标准GB/T19147-2003》标准的清洁国三柴油; 
l发动机机油使用CF-4级或以上级牌号的柴油机专用机油; 
l为保证充足的燃油供给,发动机低压油路进油管内径要求大于¢10mm,回油管内径要求大于¢8mm。 
l燃油滤清器的要求和特性:滤清效率:85% 3-5μm ;额定流量:10~12L/min;压力损失:小于13Kpa。 
l溢流阀的要求和特性:稳压阀开启后稳定压力不小于0.2MPa,开启压力为0.35~~0.45Mpa 
l油水分离器的要求和特性:额定流量:Q=10~12L/min;滤清效率:85%,10μm;额定流量下,总成原始阻力<7Kpa;水分离效率应不低于80~90%;总成原始阻力效率应不低90%;总成内部清洁度限度值不大于7mg。 

    单体组合泵主要结构参数 

   结构参数: 
o缸心距:51mm; 
o柱塞直径X行程:φ10(11)×16( 6缸)、φ9(10)×14(16)(4缸); 
o许用泵端压力:160MPa; 
o最高喷射压力:180MPa; 
o柴油机最高许用转速: 6缸:3000r/min;4缸:4000r/min; 
o可匹配柴油机缸数:4~8缸; 
o单缸最大功率:65kw; 
oECU工作电压:24v; 
o连接方式:法兰、托架(同P7100泵/PM泵)。 


   电控单体组合泵的特点 

 

电控单体组合泵系统主要零部件 
零部件名称 
说明 
数量 
执行器 
单体组合泵总成 
HD型 

喷油器部件 
无(小)压力室喷嘴、小孔径、高压力 
按发动机缸数 
控制器 
ECU 
上海亚新科依波尔GD-1 


传感器 
曲轴转速传感器 
双霍尔/磁电传感器 

凸轮轴传感器 
单霍尔传感器 

冷却水温传感器 
NTC型 

电子油门 
电位器+怠速开关 

增压压力/温度传感器 
电压/NTC型 

燃油温度传感器 
NTC型 

线束 
发动机与整车线束 
按整车厂制作 

电控单体组合泵的特点 

 
系统油路 

输油泵泵油时通过燃油粗滤清器和进油管从燃油箱中将燃油吸出,由燃油粗滤清器滤去颗粒较大的杂质,再由燃油细滤清器滤去细小的杂质进入喷油泵总成的低压腔。喷油泵又称高压泵,电控单体泵将燃油加压到最高160MPa压力经高压油管送至喷油器,当燃油压力达到一定压力时,喷油器中的喷油嘴开启,经周边布置的喷油孔喷出成雾状在燃烧室中与空气相混合,形成可燃混合气,在高温高压作用下自燃燃烧。 
产品型号:GD-1 
o采用24V供电,带主继电器电源控制 
o防水、抗振,橡胶绝缘隔垫 
o外部线束防短路功能 
o用于驱动单体泵电磁阀的4路和6路驱动输出 
o具有在线故障诊断功能 
o国际先进的CAN现场总线通信技术 
o可以控制满足国3、国4的排放要求的电控喷油系统 

 

ECU的作用 

是电气控制部分的核心,它集中了柴油机和车辆的控制策略,通过接受各传感器适时监测传递的发动机信息,进行分析、判断和处理,并根据预先写入的控制策略和程序,向执行器(单体泵电磁阀等)发出驱动信号,从而准确地控制各缸燃油的喷射量和燃油的喷射正时。ECU除了管理喷油以外还具有其它一些功能,如故障诊断、网络通讯、标定与监测等 。 

ECU发动机控制功能 
起动油量 
拖转油量及温度补偿 
目标怠速计算 
根据各种工况和条件选择合适的目标怠速 
怠速闭环 
基于转速反馈,自动调节怠速油量,使怠速稳定 
油门油量 
根据油门位置,及扭矩和功率需求,确定指令油量 
指令油量计算 
根据当前工况和状态,计算指令输出油量 
油量变化率控制 
控制指令油量的变化率,改善发动机瞬态工作的性能 
冒烟限制 
限制喷油量,防止冒黑烟 
最大油量限制 
根据各种温度,修正扭矩限制油量 
最高空车转速限制 
比例控制可变调速率,限制发动机不至于超速 
喷油正时计算 
根据当前工况和状态,计算合适的喷油提前角 
油量线性化 
将喷油量转化成油泵电磁阀驱动脉宽的角度 
喷油脉宽控制 
根据电磁阀开启和关闭延迟,修正指令喷油脉宽 
跛行回家 
油门故障时,发动机以固定怠速运行,保证进维修站 
标定断缸 
用于实验阶段,可按照用户需要暂时切断指定缸供油 
ECU整车控制功能 

ECU整车控制功能(一) 
o预热控制:    冷起动过程中的进气加热控制; 
o怠速微调:    允许驾驶员在一定范围内手动调节目标怠速; 
o怠速超时停机:持续怠速时间过长时自动停机以降低油耗和 
                          排放; 
o排气制动:    根据使能条件切断喷油,辅助制动,可根据离合     
                        器安装情况智能配置使能条件空调压缩机控制根   
                        据不同工况,智能接通或断开空调离合器控制继   
                        电器,控制压缩机; 
o工作电子风扇控制:根据冷却水温和空调开启智能控制电子 
                                风扇继电器 
oECU整车控制功能(二) 
o发动机转速输出:以固定占空比的PWM方波将发动机转速传输给汽车仪表盘; 
o车速处理及诊断:支持霍尔式车速传感器输入信号处理及车速里程计算; 
o最大车速限制:根据设定限制车速来控制发动机最大喷油量,以达到限制车速目的; 
o双电位器油门:支持“双电位器”电子油门的信号处理及故障诊断; 
o远程油门:根据开关指令,在两个油门之间切换对发动机的操控,互不影响。 

o电控柴油机的起动由电控系统直接控制,在柴 
油机起动工况,起动油量控制模块根据不同的发动机冷却液温度和大气压力而提供不同的起动油量及合理的喷油正时,保证起动迅速并不冒黑烟。 
o在起动时,驾驶员只需将点火钥匙旋转到起动 
档,不需要踩油门。 
o控制器(ECU)可根据各种温度、蓄电池电压与空调请求等自动调节怠速运行速度,并通过ECU的闭环控制使发动机运行在设定怠速。例如冷却水温越低,发动机怠速越高;怠速时打开空调,发动机转速会上升。 
电控发动机主要控制功能——怠速微 
o怠速微调是指驾驶员可在仪表板上通过怠速微调开关强制调整目标怠速,发动机在ECU的闭 环控制下实际运行转速向目标怠速过渡并稳 定在该怠速。怠速微调开关为点动式自动复位开关,如驾驶员按下怠速上升微调开关,发动机怠速将增加,每按一次,转速增加一定转速;同样,如驾驶员按下怠速下降微调开关,发动机怠速将减小。 
o必须注意的是,只有打开怠速微调使能开关,怠速上升(下降)微调开关才起作用。怠速调整范围受ECU控制。 

调 
电控发动机主要控制功能——怠速停机控制 
o在欧III电控柴油机控制模块中,设计有怠速停机控制模块,主要是为了避免长时间的怠速运行。当怠速运行达到一定时间,该模块首先会闪烁红灯提醒司机,而司机又没有任何指令时,会自动停机。 
o怠速超时功能启用; 
o发动机处于怠速状态; 
o油门没有被踏下; 
o冷却水温超过标定值; 
o在发动机停机之前,故障灯开始闪烁,闪灯周期由标定值确定。 
电控发动机主要控制功能——油门控制 
o电子油门通过控制线束将驾驶员的驾驶意图 
(油门开度)反馈给控制器ECU,油门油量控 
制模块根据油门开度与柴油机转速计算出油量,从而驾驶员可以控制柴油机转速与车辆 
运行速度。 
电控发动机主要控制功能——油门跛行回家控制 
o当油门踏板感应器输出信号超出范围或接线故障的情况下,控制器ECU采用低怠速开关替代正常的驾驶员油门指令,使发动机降功率继续运行,从而可以将车辆开到维修站修理。这是保证车辆不至半路抛锚的一种失效保护措施。 
电控发动机主要控制功能 
电控发动机主要控制功能——发动机转速限制 
o在电控系统中,控制器根据发动机冷却水温、蓄电池电压等对发动机空车最高转速进行限制,以保护发动机。 
电控发动机主要控制功能——故障指示灯 
o电控系统包含有故障诊断模块,可以实时监测 
并记录系统的故障状态,所有的故障信息通过 
故障显示灯指示给驾驶员,驾驶员可通过故障 
显示灯一定频率的闪烁识别故障码,从而便于 
维修。 
电控发动机主要控制功能——空调控制 
o在车辆的仪表盘上有空调请求开关,一旦控制 
器ECU接收到空调打开的请求信号,控制器将 
对发动机进行控制并保持正常运行。 
o在发动机怠速时,如果空调打开,控制器将提 
高发动机的目标怠速,同时通过闭环控制使发 
动机实际运行转速调节到该目标转速;一旦关 
闭空调,控制器将降低发动机的目标怠速,同 
时通过闭环控制使发动机实际运行转速调节到 
该目标转速; 
电控发动机主要控制功能——排气制动控制 
o本系统通过ECU通过排气制动开关、排气制动继电器输出控制两引脚,控制排气制动继电器的通断电,来实现排气制动继电器的工作与否。排气制动的目的是为了给处于正常运行状态下的发动机提供一个辅助的制动力。满足一定的使能条件才能启用排气制动。当排气制动功能被触发时,燃油喷射被切断。 
电控发动机主要控制功能——预热控制 
o本系统通过ECU通过控制预热控制继电器的通断电,来实现预热格栅的工作与否。 
o当需要开启预热控制继电器时,ECU控制内部电路,使得预热控制继电器打开,进而预热继电器导通,蓄电池电源联通预热格栅正极,预热格栅开始工作。当需要关闭时,ECU控制内部电路,使得预热控制继电器关闭,进而预热继电器关闭,预热格栅停止工作。 
o预热分前预热发生在拖转状态前,后预热发生在拖转状态后。和后预热的持续期均为发动机冷却水温的函数。前预热和后预热功能是相互独立的,也就是说分别根据不同时刻的冷却水温来决定持续期的长短。 
o在前预热结束后会等待一段时间,一般标定为20秒,在这段时间内驾驶员没有起动发动机,则预热指示灯将以一指定频率闪烁,必须使发动机处于拖转状态或者关闭钥匙开关。如果预热指示灯闪烁,则起动发动机也不会喷油。 
o通过预热指示灯的状态来把握起动时机可以有效地提高冷起动的安全性和成功率。 
(1)预热指示灯常亮后熄灭,表示预热刚刚完成,此时应立刻起动发动机 
(2)一旦错过时机,预热指示灯开始闪烁,此时则必须关闭钥匙开关并重新上电起动 
(3)当起动不成功时,预热指示灯也会闪烁,但是此时允许不断电再次尝试起动,也就是说,无论前预热是否完成,在首次闪灯之前起动如果失败,则允许在不重新上电的情况下再次尝试起动。 
ECU输入输出/诊断 
o输入信号处理:各种传感器AD值、正弦或方波信号 
及开关输入采样处理及控制; 
o输入信号诊断:传感器、开关的电路、合理性和功 
能性诊断; 
o故障信息存储:记录故障发生时的现场数据,便于 
维修; 
o指示灯控制:包含高水温警示、预热指示和故障 
指示灯的控制策略及上电自检; 
o基于CAN的标定:基于CCP协议的在线标定; 
o基于CAN的诊断:基于CAN的故障码读取和实时监测 

 

 
 有需要维修油泵试验台的朋友请打电话13335298353专业诚信。免费咨询各厂家试验台。
泵体相关技术要求 
o泵体是喷油泵的基础零件,泵油机构和驱动机构等都安装在喷油泵泵体上,它在工作中承受较大的作用力。因此,泵体应有足够的强度、刚度和良好的密封性。 
o铸件必须彻底清理焦砂、浇口、飞边、毛刺等,表面光洁,不得有夹渣、裂纹等铸造缺陷; 
o铸件热处理硬度:90-115HB; 
o不许有影响密封性能的气孔、疏松等缺陷, 
o全部去锐角、棱边、毛刺。 


电控单体组合泵——凸轮轴 

o凸轮轴 
o该凸轮型线为切线凸轮,凸轮升程16mm,工作顺序1-5-3-6-2-4,从驱动端看顺时针旋转,第一缸在泵体凸轮轴大端(不同型号根据发动机确定)。 

 
  o凸轮轴部件的作用: 
o把凸轮轴的旋转运动通过滚轮体部件转化为直线运动,为柱塞的直线运动提供动力。 
o是为输油泵提供动力。 
凸轮轴相关技术要求 
o表面不得有裂纹,中间轴颈和各凸轮表面不得有软点,各磨削表面、两端螺纹及键槽边缘不得有碰伤、凹痕、毛刺、斑点、锈蚀等缺陷;经磁力探伤后应退磁; 
o用涂色法检查锥面,其贴合面不少于85%; 
o升程公差要求为:±0.05 mm,每相邻一度凸轮转角升程误差之差为±0.01 mm; 
o凸轮转到36℃时,升程值为6.93±0.05mm; 
o凸轮型线工作面表面粗糙度要求为Ra0.2。 
输油泵相关技术要求 
o从进口处通入0.5Mpa的压缩空气检查输油泵的密封性,在30s内,输油泵本体及各密封面不允许漏气; 
o输油泵止回阀处的不允许漏油。检查方法为:将输油泵灌满油,松开手泵,观察油面在一分钟内不允许有下降; 
o主要性能参数如下: 
o转速范围:50-1500r/min; 
o稳定工作压力:0.35-0.45Mpa; 
o低速流量:50rpm、0.1Mpa时, ≥0.5 L/min; 
o控制流量:1250rpm、0.35Mpa时, 8-11L/min。 
电控单体组合泵—联接件 
托架连接时用的连接器 
o钢片铆接后弹簧片间隙不大于0.25; 
o钢片铆接后允许铆接圈或铆接套可转动,铆接套应低于铆接圈; 
o铆接牢固,不得松脱。 
o装配时有螺纹处按工艺涂胶 

 

托架连接时用的连接套 
用涂色法检查锥面,与凸轮轴帖合面不小于85%; 
表面发蓝处理。 

油泵与发动机通过法兰连接安装2 

 

o三孔法兰安装,一般用于发动机缸径小于100mm的小型发动机,凸轮轴大端轴肩处直径25mm,法兰分度圆直径98mm。 
电控单体组合泵--EUP 

  
 
有需要维修油泵试验台的朋友请打电话13335298353专业诚信。免费咨询各厂家试验台。

o电控单体组合泵原理: 
o电控单体组合泵在ECU的控制下,将一定数量的燃油加压(高达160MPa以上),并通过单体泵上的电磁阀接收来自ECU的控制指令决定开启或关闭时刻,从而决定各个气缸当前喷射过程,即喷油压力、喷油量、喷油正时。 
电控单体泵(EUP)的特点 
o可产生高达1800bar的喷射压力; 
o独立的滚轮体总成; 
o控制喷油的电磁阀集成在单体泵体内; 
o具有单个单体泵的独立电控特性; 
o采用柴油机机油和燃油强制润滑和冷却; 
o具有良好的一致性; 
o100万公里的耐久性; 
o快速安装与拆卸; 
o满足国3、国4排放要求; 
o具有良好的整机性能。 

EUP的工作原理 
过    程 
柱   塞 
电磁阀 
压     力 
吸油过程 
下降 
开 
低压 
预压油过程 
上升 
开 
低压 
泵油过程 
上升 
关 
上升到高压 
泄压过程 
上升 
开 
下降到低压 
电控单体组合泵--EUP 

 

 


咨询车匠检测仪或者购买博世原厂配件请加微信1070786199博世BDC陈领顺。