BOSCH电控柴油共轨(1.2传感器介绍).ppt

1、BOSCH电子控制柴油机共轨系统构成、共轨系统概要、ECU概要、传感器、功能：将发动机的运行状态转换为电信号，发送至电子控制单元。 转速传感器(曲轴)相位传感器(凸轮轴)油门踏板传感器温度传感器压力传感器流量传感器、油门踏板传感器、功能：为了得到油门踏板角度位置(扭矩需求)，反映驾驶员的意图。 原理：通过低阻抗(约1k0hm )的电位计获得。 供给5伏的电源，向滑动接点输出与踏板角度位置相对应的模拟电压。 注：为了避免危险状态(例如：的意外加速)，需要检查电位计和辅助传感器之间的信号可靠性。 有NTCs (负温度系数、温度上升电阻值下降)和PTCs (正温度系数、温度上升电阻值上升) 2种。

2、冷却水温度传感器：结合测量回路，将冷却水温度作为发动机温度指示进行测量。 测量温度范围为-40- 130。 1电气接头2外壳3密封环4传感器螺钉5测量电阻6冷却水，进气温度传感器：安装在发动机进气管路上，测量进气温度。 与增压压力传感器组合，可正确测量吸入发动机的空气量。 测量温度范围为-40- 120。 油温传感器：用于确定更换油的间隔时间。 测量温度范围为-40- 170。 燃料温度传感器：安装在燃料系统的低压回路上。 燃料温度是正确决定燃料喷射量的重要因素之一。 测量温度范围为-40- 120。 排气温度传感器：设置在排气系统内的关键温度点，控制排气后处理系统。 测量温度范围为-40-

3、1000。 发动机转速传感器、磁电式发动机转速传感器用于发动机转速和曲柄位置的测量。 转速传感器信号是发动机管理系统中最重要的残奥仪表之一。 感应器的线圈包围的软铁芯与永久磁铁相连，正对信号轮的齿安装，由气隙隔开。 磁场通过不锈钢的磁极到达信号轮的齿。 通过线圈的磁通量取决于与线圈对应的齿隙还是齿隙。 齿切断磁力线时，通过线圈的磁通量增强。 相反，齿隙会减少磁通量。 磁通量的变化使传感器线圈产生与齿轮转速成比例的正弦波电压。 磁电转速传感器的电特性、各系统信号盘齿数： VP37和VP44系统： EDC-CrS齿盘的齿或齿隙数与发动机的筒数相对应。 共轨、机组喷嘴、机组泵系统： 60-2齿。 图

4、1永久磁铁2传感器壳体3发动机壳体4带软芯5气隙6基准点的齿圈7缺齿图2齿顶2缺齿3基准点、图1转速传感器、图2转速传感器特性曲线、相位传感器、霍尔效应相位传感器安装在凸轮轴上，气缸行程被压缩或排气行程霍尔传感器的输出信号与传感器和齿板的相对速度无关。 霍尔电压范围为毫伏特级，信号通过霍尔IC的积分运算电路组织成一个缓冲器开关信号。 在磁场中放置的半导体中，当在与磁场BZ垂直的方向上流过电流IX时，在与电流IX相同的平面内会产生与IX垂直的电流UH。 霍尔效应原理、压力传感器、压力传感器元件由包含几个压敏(压电电阻)半导体电阻的薄膜组成。 该压力是通过拉伸或压缩弹簧膜片来测量的，膜片的运动使半

5、导体电阻的电阻值发生变化，该值可以修正计算。 安装在隔膜上的桥接电路提供0-70mV (对应但为点压)的电压，该电压被放大电路放大到0V以上且小于5V的范围。 该传感器像可变电阻器一样动作，电阻的变化反映压力的变化。、1膜片2硅芯片3为真空腔4耐热玻璃5惠斯通电桥，p测量的压力Uo供电电压UM下测量的电压R1下测量的压缩电阻R2下测量的拉伸电阻，进气歧管压力或增压压力传感器，增压压力传感器为发动机与增压器之间的实际测量不是对周围的压力，而是对参考真空进行。 这样可以保证空气量的正确测量，根据发动机的要求控制增压器。 1温度传感器2箱3进气歧管壁4 O环6箱盖7传感器元件、压力传感器安装图、大气

6、压传感器、大气压传感器可以安装在电子控制单元内或发动机室的其他位置。 该信号可用于EGR和增压压力控制等闭环控制的高度补偿。 大气压力传感器可测量的绝对压力范围为60-115kPa。机油压力和燃油压力传感器、机油压力传感器安装在机油过滤器上，测量绝对机油压力。 油压信息用于指示发动机的地负荷。 机油压力传感器的测量压力范围为50-1000kPa。 由于传感器元件对测量对象物的高抵抗性，也可用于燃料系统的低压油路的燃压测量。 可以安装在燃料过滤器或燃料过滤器内，其信号用于监视燃料的质量。 (测量范围为20-400kPa )、油轨压力传感器、共轨燃料喷射系统和汽油机直喷系统，油轨压力传感器用于测量

7、高压蓄油器(即油轨)的燃料压力。 燃料压力对排放、噪音和发动机功率有很大影响，因此必须严格遵守规定的要求。 燃料压力闭环调整在偏离期望的压力值时，由压力控制阀进行补偿。 共轨燃料喷射系统中，传感器的最大测量压力为160Mpa(1600bar )。油轨压力传感器、1电气接头2回路3测定带电阻隔膜4压力连接5安装螺钉、热膜式空气质量传感器(HFM )、HFM传感器测定进入发动机的空气质量流量，关于柴油发动机控制，HFM用于排气再循环(EGR )的闭环控制，HFM用于燃料喷射量HFM传感器为了输出模拟信号，得到空气流量，而热膜由传感器中心位置的加热电阻加热，膜片的温度由两个对称和安装在加热电阻上的测

8、温电阻测量。 隔膜上流动的空气改变隔膜上的温度分布，两个测温电阻体的电阻值不同，电阻的差异取决于空气的方向和流量，因此HFM传感器能够同时得到空气的流量和方向。 微机械技术加工的小尺寸和低热性意味着传感器设备的响应时间小于15ms。 为了应对发动机，需要各种结构尺寸的传感器。 此外，这些传感器还会根据几何尺寸和流动空气的质量流量率而变化。 传感器安装在能够感知空气的系统，即空气过滤器和光圈主体之间。 增压的发动机要求安装在空气过滤器和涡旋增压器之间。 或者，在节气门体的腔室、插头传感器和作为测量管路的预加载单元等现有的气路中作为插头传感器进行安装。模拟信号评估电路和开关信号评估电路、典型的模拟

9、信号和开关信号的控制单元评估电路通过提供稳定电压(典型地为5V，最大为10mV )所获得的电压被滤波(EMC)=高频，以抑制干扰，如下图所示将测量到的模拟电压通过模数转换器转换为数字电容，该数字电容在微机中进一步处理。 施加电压u的影响在变换期间中被消除。 模拟电压的测量：提供给校正公式=UM/UV=R1/(R1 R2)传感器的电压和测量输入的电压不受对地和电源的正极短路的影响。 开关接通时，电压US=UV。当开关断开时，获得US=0，并且同时，电流UV/RP流入开关和电阻器RP。 过滤与模拟信号类似，特别是需要消除接点连续开闭时的脉动(部分由软件进行)。 因为开关有两种状态，所以评价电路也只

10、要区分两种状态即可。 us阈值电压(数字1 )作为另一个选择，接点也可以引出到电源正极，电阻引出到接地(下拉电阻)。 感应脉冲回路的评价回路、发动机转速传感器不仅可以收集发动机转速信号，还可以获得曲轴角位置的信息，用于燃料的喷射控制。 如果需要高精度的角度信息，电磁阀控制系统需要多齿的齿盘，例如各60齿。 对于VP29/44 (约55mm )等小径齿轮，感应传感器不生成能可靠评价的信号。 因此，FIELD-PLATE的传感器永远存在于VP29/44系统中，需要在传感器附近增加评价电路。 由于转速信号的大小取决于发动机的转速(起动转速小于1V，最大转速为100V )，因此为了抑制干扰，需要追踪阈

11、值。 发动机转速急剧变化会产生问题。 发动机转速脉冲间的时间间隔由微控制器的计数器测量。、转速/角度传感器安装在带电磁阀控制的分配泵上。 这些信号在确定l喷射泵的转速l泵和曲轴的瞬间角度位置l测定正时机构的瞬间设置在一定的瞬间，泵的转速是对泵电子控制单元使高压电磁阀或正时机构电磁阀动作的时间进行修正的重要的输入变量。 为了在特定情况下喷射适量的燃料，需要修正高压电磁阀的触发时间。 凸轮板的瞬间角度设定定义了高压电磁阀的触发点。 只有在正确的凸轮盘角度下发生触发时，才能保证电磁阀的开闭对应正确的凸轮盘角度。 正确的触发规定了正确的喷射开始点和正确的喷射量。通过比较凸轮轴转速传感器的信号和角度传感

12、器的信号，可确定正时机构的正确设置。 图16的磁铁2、晶片3、磁控管电阻器4、齿板图17的柔软的导电杆2、旋转速度/角度传感器3、缺口4、齿板5、可旋转的安装盘6、驱动轴、喷嘴针运动传感器(NBF FOR VP44 )， 1 .喷嘴座2 .针位移传感器3 .弹簧4 .引导部件5 .弹簧2 .压入销7 .喷嘴锁定螺母8 .连接器9 .调整销10 .端子11 .线圈12 .压入销13 .弹簧座，喷射的起点为柴油机此处使用的喷嘴针阀运动传感器在喷嘴针阀离开阀座时可输出信号。 针阀运动传感器用于及时测量喷射开始点。 压力螺纹后的弹簧由感应线圈检测。 NBF的评价通过向传感器供给一定的电流(30 )来进

13、行。 表示电压被测量，进一步被测量。 喷射点可以通过在针阀运动传感器脉冲和跟踪的发动机转速脉冲之间修正测量时间t来检测。 相关联的小信号电压需要典型的100 (尤其是对于双弹簧座喷嘴和小喷射量)和双重、温度支流电压水平复杂的阈值跟踪和评估电路。 NBF信号线对噪声电压敏感。 干净的接地线(绞线和屏蔽电缆)请勿平行配置大电流(起动器、油量致动器)、高电压(发动机转速传感器)或高频信号。 测量原则对插头和不稳定连接的传输电阻很敏感。 由于成本(喷嘴壳体内的NBF传感器、生产线的附加成本)，NBF传感器在一个气缸中仅装载一个，在其他气缸中装载了通常的喷嘴。 NBF仅用于螺杆控制系统，不能很准确地控制

14、初期喷射(分配泵)和电磁正时装置(燃料喷射泵控制套筒)。 实现加入了NBF的高精度的闭环控制。电磁阀控制系统通常不需要NBF。 初始喷射可通过电磁阀进行非常准确的控制。 不需要安装代替初期喷射的闭环控制的是关于电磁阀开闭时间的追加补偿的特殊情况(BIP测定)。 的双曲馀弦值。 压力波从喷油泵或电磁阀传递到喷嘴的时间仅与机组泵系统(UPS )和电磁阀控制分配泵有关。 因为容易重复，所以可以以必要的精度考虑开环控制。 UISH和CR喷射器的喷嘴没有足够的结构空间来安装NBF。执行机构、执行机构中，喷射器起动循环控制阀(液压正时装置) (仅VP44 )通过电磁阀控制泵上的高压电磁阀控制喷射器量和喷射

15、器调整。 废气的再循环、增压调整等使用的电空变换器。 接力和指示灯。将控制单元-控制器控制电路、执行元件(s )或开关通过接地(低端)或功率管连接到电源BAT (高级)。 高端开/关端很复杂。 高速恢复二极管对电感元件(致动器线圈、电磁阀、继电器)特别必要。 在许多情况下，它已经提供给控制单元。 如果没有快速恢复二极管，电感元件在开关断开时会产生干扰电压，干扰控制系统和其他系统。 所有电感元件即使并非EDC系统的一部分，也能采用适当的抗干扰措施。 在许多功率级别，微处理器可以检测和处理短路和线路断开。 功率等级有4种动作模式。 开关(常开/常闭)，例如部件总是与电池连接或总是断开。 所述操作模

16、式也被称为脉冲宽度调制(PWM )。 由于频繁的开关，作用于执行元件的脉冲像不变热的功率管一样连续动作。 TE/T的调整可调整器件上的电压或控制器件中流过的电流。 电磁阀控制分配泵、螺旋控制EDC泵在液压喷射领域继承了机械控制泵的所有优缺点，因此电磁阀控制分配泵作为电子控制系统在轴向或径向活塞的设置修正上有了显着的发展。 由于位于分配泵前端的高压电磁阀，初期喷射正时和燃料量受到高度的动态控制。 另外，在泵上设有用于传感转速的齿盘和转速传感器。 安装在泵上的小电子控制单元向2个电磁阀供给电压，有发动机转速传感器和燃料温度传感器的评价电路。 控制单元(泵控制单元： PSG )经由高速数据线与EDC

17、控制单元(发动机控制单元)连接。 除了用电磁阀调整喷射器的启动之外，泵内还有进一步控制的通用正时装置，使电磁阀以时钟脉冲进行动作。 这对扩大调整范围有重要意义。 电磁阀控制、泵在上行程电磁阀关闭时输送燃料。 泵油的正时和持续时间作为PHI-FB和PHI-FD的角度变量给出，角度通过修正3CaS角度增量而转换为电磁阀的控制信号。 角度增量由泵驱动轴上的高分辨率脉冲盘提供。 由于3 c-as的角分辨率不够，所以计算机运算精细插值程序，使得DPHI角间隔小于3 c-as。 依赖于同一时间，这些角度间隔转换为发动机转速。 在角度间隔变换： T=PHI/(n*3600 )控制中，应该考虑电磁阀的开阀时间TBIP，例如，从电磁阀的电子开关打开开始到油喷射泵开始泵油所需的时间(增量角度的时间系统： IAT )，电磁阀的开阀时间是当时的电池电压喷射由此，检测并处理电磁阀的开阀时间的变化。 因此，使用了用于监视和预控制的交换时间(T-BIP )的MAP映射。 电磁阀关闭的时间T_EIP不依赖于电池电压，仅依赖于燃料喷射量和发动机转