畢業(yè)設(shè)計（論文）-微機(jī)控制式捷達(dá)sdi（1.9l）電控柴油噴射系統(tǒng)測控試驗臺電路設(shè)計（全套圖紙）

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　21世紀(jì)是綠色柴油機(jī)的時代，傳統(tǒng)的燃油系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的需要，柴油機(jī)電控系統(tǒng)是必然之選。到目前為止，世界上已經(jīng)有許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)研究并產(chǎn)生了很多功能各異的柴油機(jī)電控系統(tǒng)。柴油機(jī)電子控制的內(nèi)容已經(jīng)由當(dāng)初的燃油噴射系統(tǒng)單一控制，逐步發(fā)展到了柴油機(jī)各個系統(tǒng)控制，如可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)、可變進(jìn)氣渦輪控制系統(tǒng)等。21世紀(jì)柴油

2、機(jī)電子控制技術(shù)將進(jìn)入發(fā)展的鼎盛時期。目前我國生產(chǎn)的捷達(dá)、寶來、和奧迪A6轎車等已經(jīng)采用了柴油機(jī)電控技術(shù)，其中很多技術(shù)處于世界先進(jìn)水平，如共軌高壓噴射技術(shù)、泵噴嘴技術(shù)等。</p><p>　　正因為電控柴油噴射技術(shù)有了如此大的發(fā)展，我們才更應(yīng)該再認(rèn)真的學(xué)習(xí)一下電控柴油噴射系統(tǒng)的一些知識，本論文就是以捷達(dá)汽車為例，設(shè)計了捷達(dá)汽車的電控柴油噴射系統(tǒng)測控試驗臺，這種設(shè)備采用微機(jī)控制，分為試驗臺主體部分，控制柜和顯示板三部

3、分，通過對信號的采集、控制和顯示，可以使我們更好的了解電控柴油噴射系統(tǒng)的性能。這種試驗臺的最主要優(yōu)點是微機(jī)控制，這不僅可以使我們進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，而且還節(jié)省了成本，并減小了電控噴射系統(tǒng)試驗臺的體積，觀察檢測方便，實用性強(qiáng)，優(yōu)化教學(xué)，操作方便，可靠性高。</p><p>　　當(dāng)然，由于時間倉促，不可避免的還有許多缺點和不足，也請各位老師給與批評和指正！</p><p>　　第一章 電控柴油噴射

4、系統(tǒng)概述</p><p>　　與現(xiàn)代汽車汽油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展背景一樣，即面對無法回避的局部和全球性的環(huán)境和能源問題，現(xiàn)代汽車柴油機(jī)不得不采用和發(fā)展電子控制系統(tǒng)，以便保持汽車柴油機(jī)的可持續(xù)發(fā)展，更充分發(fā)揮柴油機(jī)固有的優(yōu)點(低油耗和低CO2排放)。在保持柴油機(jī)卓越的燃油經(jīng)濟(jì)性的同時，要想滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)，除了降低潤滑油消耗、優(yōu)化渦輪增壓技術(shù)和使用先進(jìn)的廢氣后處理系統(tǒng)外，最主要還需進(jìn)一步改善柴油機(jī)的燃燒過程。而

5、噴油系統(tǒng)性能是影響柴油機(jī)燃燒過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，利用微機(jī)電控技術(shù)改進(jìn)燃燒過程應(yīng)用了很多新技術(shù)，有的新技術(shù)雖然與電控技術(shù)沒有直接的關(guān)聯(lián)，但由于改善了整機(jī)性能，仍然與電控技術(shù)有間接的聯(lián)系。</p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　1.1.1 國外電控柴油噴射系統(tǒng)發(fā)展的動態(tài)和趨勢</p><p>　　電控柴油噴射系統(tǒng)有二大類

6、，一類是位置控制，一類是時間控制。從發(fā)展的順序上</p><p>　　講，首先發(fā)展的是位置控制系統(tǒng)。因此.日本人稱它為第一代電控系統(tǒng)，而把時間控制系</p><p>　　統(tǒng)稱為第二代。位置控制系統(tǒng)的特點是不僅保留了傳統(tǒng)的泵一管一嘴系統(tǒng)，而且還保留</p><p>　　了原噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上控制斜槽等控制油量的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，只是對齒條或</p>

7、<p>　　滑套的運動位置予以電子控制。 </p><p>　?。ㄒ唬┛ㄌ乇死誋EUT公共軌道系統(tǒng) </p><p>　　HEUT(Hydraulicallyactuated， Electronically — con-trolled U nit njection系統(tǒng)山5部分組成：①液壓制動整體式噴油器；②柴油泵；③軌道壓力控制閥；④電子控制組件(ECM ) ；⑤機(jī)

8、油泵。</p><p>　　該系統(tǒng)的主要特性為時基噴油和噴油壓力控制。這種電子與液壓技術(shù)的結(jié)合使得燃油系統(tǒng)的工作不受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的制約，并可在各種發(fā)動機(jī)工況下保持較高而且穩(wěn)定的噴油壓力.HEUI系統(tǒng)的噴油壓力.日前可達(dá)150 MPa。該系統(tǒng)還具有噴油比率成形功能。即可對初始供油期、著火延遲期及主噴油期的供油量進(jìn)行優(yōu)化控制。改善放熱率并有助于實現(xiàn)低排放和低噪聲。</p><p>　　（二）日本

9、電裝公司ECD- U2蓄壓共軌系統(tǒng)</p><p>　　控制噴射壓力的方法有兩種，一種是對噴射壓力直接控制；另一種是結(jié)合控制噴油速率的間接控制。在共軌式電控噴射系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)共軌中的高壓控制油的壓力可以對噴射壓力實現(xiàn)直接控制。在日木電裝公司研制的高壓共軌式電控噴射系統(tǒng)ECD - U2中，共軌壓力可以通過反饋控制保持在預(yù)定值，而共軌壓力預(yù)定值可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作負(fù)荷和轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。共軌中的燃油直接進(jìn)入噴油嘴，這樣

10、調(diào)節(jié)共軌壓力可直接控制燃油的噴射壓力。所以該共軌式電控噴射系統(tǒng)對噴射壓力的控制具有較大的靈活性，可以依照不同的工況要求噴射壓力的柔性控制。</p><p>　?。ㄈ╇娍匦顗菏絿娪拖到y(tǒng)</p><p>　　電控蓄壓式噴油系統(tǒng)，由供油系統(tǒng)、電控噴油器、電子控制器ECD和傳感器等部分組成。供油系統(tǒng)是該裝置的供油壓力源。電控壓力調(diào)節(jié)器采用閉環(huán)控制，以保證供油壓力的精度。油泵向系統(tǒng)連續(xù)供油，而控制

11、器根據(jù)柴油機(jī)工況的要求，向電控壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令要求不同的供油壓力。電子調(diào)節(jié)器則控制旁通油量，并根據(jù)壓力傳感器的反饋信號來調(diào)節(jié)供油壓力，以滿足要求。因此電控壓力調(diào)節(jié)器控制和決定了噴油器每循環(huán)的噴油量，這樣就電控了噴油器供油油壓和油量。</p><p>　　日木三菱公司日前正積極開發(fā)研制蓄壓器式泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)。該蓄壓式噴油系統(tǒng)為全液壓無機(jī)械凸輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計，從而使噴油特性完全不受發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速的影響，并可以在整

12、個發(fā)動機(jī)工作轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍內(nèi)實現(xiàn)噴油和燃燒特性的優(yōu)化匹配。其最高噴射壓力可達(dá)100 MPa。</p><p>　　1.1.2 國內(nèi)柴油噴射電控系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　中國的傳統(tǒng)柴油柴油噴射在電控技術(shù)上與國外差距較大， 在電控技術(shù)方面幾乎處于空白狀態(tài)在一個很長的時期， 中國的車用柴油機(jī)行業(yè)很難接近世界一流的電噴技術(shù)， 某些國外公司在這方面曾設(shè)定了很高的門坎。國內(nèi)車用柴油機(jī)行業(yè)已有這樣

13、的共識， 國I時增壓技術(shù)時代， 國 II是中冷技術(shù)時代， 國 III則是電噴技術(shù)時代國III排放法規(guī)實施時期的臨近正促使國內(nèi)車用柴油機(jī)行業(yè)加速產(chǎn)品電控化的開發(fā)進(jìn)程， 各主要企業(yè)都已推出或?qū)⒁瞥雠鋫潆妵娂夹g(shù)的柴油機(jī)產(chǎn)品，因為對電噴技術(shù)的選擇則取決與柴油機(jī)產(chǎn)品本身有關(guān)的一些因素。</p><p>　　我國對現(xiàn)代柴油柴油噴射電控技術(shù)的研究和開發(fā)尚處于起步階段，目前還主要集中在對柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)的研究與開發(fā)上。但隨著

14、社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對環(huán)保的要求越來越高，柴油柴油噴射電控系統(tǒng)的研究和相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)必將成為我國汽車柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中的一個熱點，這將大大促進(jìn)我國汽車柴油機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，為在未來不長的時期里參與國際競爭奠定堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展始于70年代，目前發(fā)達(dá)國家已從實驗開發(fā)階段進(jìn)入產(chǎn)品推廣階段，美、英、日、德等國均已有較成熟的柴油機(jī)電控產(chǎn)品投入市場。電子技術(shù)的發(fā)展，已使柴油機(jī)從傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品發(fā)

15、展為機(jī)電一體化技術(shù)密集型產(chǎn)品，隨著我國柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)的日益嚴(yán)格要求，電控技術(shù)也將在我國柴油機(jī)產(chǎn)品中有選擇地得到應(yīng)用，其中最主要、最基本的發(fā)展方向是對柴油機(jī)的噴油系統(tǒng)進(jìn)行電子控制。</p><p><b>　　a)轉(zhuǎn)速控制</b></p><p>　　采用電子調(diào)速器代替機(jī)械式調(diào)速器，只要通過更換軟件即可輕易變動其調(diào)速特性，也能輕易地在全程式和二極式之間轉(zhuǎn)換。由于

16、電子調(diào)速器中沒有飛球等零件，因而對機(jī)械振動的敏感性比機(jī)械式調(diào)速器小得多。</p><p>　　b)各轉(zhuǎn)速下最大噴油量的控制</p><p>　　電子控制裝置可以通過各種傳感器把柴油機(jī)的進(jìn)氣壓力和溫度、冷卻水壓力和溫度、潤滑油壓力和溫度、渦輪增壓器的出口壓力和流量等運轉(zhuǎn)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺斎腚娍匮b置后，就可以根據(jù)柴油機(jī)的運行工況，控制各轉(zhuǎn)速下的最大供油量。</p><p&

17、gt;　　c)噴油定時的電子控制</p><p>　　傳統(tǒng)的噴油提前角自動調(diào)節(jié)器都是機(jī)械離心式的，通過飛塊旋轉(zhuǎn)時離心力與彈簧力之間的平衡，使噴油提前角隨轉(zhuǎn)速而改變。這種噴油定時控制函數(shù)只有轉(zhuǎn)速一個自變量，這樣一種控制函數(shù)很難跟柴油機(jī)噴油提前角與轉(zhuǎn)速之間最優(yōu)化函數(shù)關(guān)系相一致，而且，一個轉(zhuǎn)速下的最佳噴油提前角還與柴油</p><p>　　機(jī)的負(fù)荷有關(guān)。采用電子控制的噴油定時裝置，可以使這兩個間

18、題同時得到解決。</p><p>　　1.2 柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的組成和分類</p><p>　　1.2.1 柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的組成</p><p>　　柴油機(jī)電控系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和發(fā)動機(jī)電控單元（ECU）組成。傳感器檢測出發(fā)動機(jī)或噴油泵本身的運行狀態(tài)；發(fā)動機(jī)電控單元（ECU）根據(jù)各個傳感器的信息，控制發(fā)動機(jī)的最佳噴油量、最佳噴油時間；執(zhí)行器根據(jù)計算機(jī)的命令，

19、準(zhǔn)確控制噴油量和噴油時間。</p><p>　　下面以日本電器公司ECD-U2系統(tǒng)為例，介紹一下柴油機(jī)的燃料電控噴射系統(tǒng)。ECD-U2系統(tǒng)已于1995年用于日本日野公司J系統(tǒng)轎車上，同時日本三菱、五十鈴、日產(chǎn)等公司的多種車型上也有應(yīng)用。    一、柴油機(jī)燃料電控噴射系統(tǒng)的組成</p><p>　　該系統(tǒng)（如圖1所示）主要有噴油泵、噴油器、公共油槽、ECU及轉(zhuǎn)

20、速、曲軸轉(zhuǎn)角位置等傳感器等。此系統(tǒng)通過各傳感器檢測出的發(fā)動機(jī)不同工況的轉(zhuǎn)速、油門、水溫等信號，由ECU來決定燃油的噴油量、噴油時刻、噴油壓力，使發(fā)動機(jī)運行最佳；并且ECU不斷進(jìn)行自我檢測。如果發(fā)現(xiàn)有任何異常，就會發(fā)出警告信號提醒駕駛員，同時ECU具有自我保護(hù)程序，能自動地停機(jī)或使發(fā)動機(jī)進(jìn)入安全的作業(yè)模式運行。</p><p>　　1.2.2 柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的分類</p><p><

21、;b>　　1、按控制方式分</b></p><p>　　研究從20世紀(jì)70年代開始，已經(jīng)經(jīng)歷了三代。</p><p>　　第一代電控噴油系統(tǒng)是位置控制式。即傳統(tǒng)的噴油泵-高壓油管 –噴油最系統(tǒng)，還保留了噴油泵中的齒條、齒圈、滑套、柱塞 上空有螺旋槽等控制油量的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，只是對齒條或滑套的運動位置，由原來的機(jī)械調(diào)速器 控制改為電子控制，使控制精度和響應(yīng)速度得以提高。&l

22、t;/p><p>　　第二代電控噴油系統(tǒng)是時間控制。時間控制是指用高速電磁閥直接控制高壓燃油的適時噴射。時間控制式可以是保留原來的噴油泵-高壓油管-噴油嘴系統(tǒng)，也可以采用新型的產(chǎn)生高壓的燃油系統(tǒng)，用高速電磁閥直接控制高壓燃油的噴射，噴油始點取決于電磁閥關(guān)閉時刻，噴油量取決于電磁閥關(guān)閉時間的長短。一般情況下，電磁閥關(guān)閉，執(zhí)行噴油；電磁閥打開，噴油結(jié)束。因此，時間控制室 既可實現(xiàn)噴油量控制又u可實現(xiàn)噴油定時的控制。時間控

23、制式電控噴油系統(tǒng)中，噴油泵仍采取傳統(tǒng)直列泵、單體泵、分配泵供油的原理，即通過由柴油機(jī)曲軸驅(qū)動的噴油泵凸輪軸，使柱塞壓縮燃油，從而產(chǎn)生高壓脈沖，這一脈沖以壓力波的形成傳至噴油嘴，并頂開針閥。柱塞只承擔(dān)供油加壓的功能，供油量、供油時刻則由高速電磁閥單獨完成。因此供油加壓與供油調(diào)節(jié)在結(jié)構(gòu)上就相互獨立。傳統(tǒng)的噴油泵結(jié)構(gòu)得以簡化，強(qiáng)度得以提高，而且傳統(tǒng)噴油泵中的齒圈、滑套、柱塞上的斜槽、提前器、齒桿等全部取消。</p><p&

24、gt;　　電控分配泵上采用時間控制式的有：日本豐田ECD-2型，電控公司ECD-V3型等；電控?zé)魢娮焐喜捎脮r間控制式的有：德國Robert Bosch公司研制的電控泵噴嘴系統(tǒng)(PDE27/PDE28)；電控單體泵上采用時間控制式的有：德國Robert Bosch公司研制的電控單體泵。</p><p>　　第三代電控噴油系統(tǒng)是時間-壓力控制式。電控共軌噴油系統(tǒng)，是目前國際上最先進(jìn)的燃油系統(tǒng)。共軌噴油系統(tǒng)可分為高壓共

25、軌噴油系統(tǒng)和中壓共軌噴油系統(tǒng)。高壓共軌噴油系統(tǒng)的特點是：高壓輸油泵直接輸出高壓燃油到共軌容器 ，壓力可達(dá)120MPa以上，然后再噴入汽缸。目前已投入使用的宮桂系統(tǒng)中，大多數(shù)都是高壓共軌噴油系統(tǒng)。</p><p>　　共軌噴油系統(tǒng)摒棄了以往傳統(tǒng)使用的泵-管-嘴脈動供油的形式，代之用一個高壓油泵在柴油機(jī)機(jī)的驅(qū)動下，以一定的速比連續(xù)高壓油輸送到共軌（即公共容器）內(nèi)，高壓燃油 再由共軌送入各缸噴油器。在這里，高壓油泵并不

26、直接控制噴油，而僅僅是向共軌供油以維持所需的共軌壓力，并通過連續(xù)調(diào)節(jié)共軌壓力來控制噴射壓力，采用壓力-時間式燃油計量原理，用高速電磁閥控制噴射過程。噴油壓力、噴油量及噴油定時由電控單元（ECU）靈活控制.電控共軌噴射系統(tǒng)代表著未來柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的一個發(fā)展方向，這是因為它具有如下特點：</p><p>　　1）可實現(xiàn)高壓噴射.</p><p>　　2)噴射壓力獨立于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，可以改善發(fā)動機(jī)

27、低速/低負(fù)荷性能.</p><p>　　3)可以實現(xiàn)預(yù)噴射，調(diào)節(jié)噴油速率形狀，實現(xiàn)理想噴油規(guī)律.</p><p>　　4)噴油定時和噴油量可自由選定.</p><p>　　5)具有良好的噴射特性.</p><p>　　6)結(jié)夠簡單，可靠性好，適應(yīng)性強(qiáng).</p><p>　　2、按產(chǎn)生高壓燃油的機(jī)構(gòu)分</p>

28、<p>　　柴油機(jī)電提噴油系統(tǒng)除了上述分類之外，還可以抿據(jù)其產(chǎn)生高壓燃油的機(jī)構(gòu)分為直列泵電控噴射系統(tǒng)、電控分配泵噴射系統(tǒng)、泵噴嘴電控噴射系統(tǒng)、單體泵電控噴射系統(tǒng)、共軌式電控噴射系統(tǒng).從后將詳細(xì)介紹，這里不再重復(fù).</p><p>　　1.3 捷達(dá)電控柴油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理</p><p>　　1.3.1捷達(dá)SDI簡介</p><p>　　SDI是英文

29、Suction Direct Injection 的縮寫，意為自然吸氣直接噴射(柴油發(fā)動機(jī))。捷達(dá)SDI是國際成熟柴油動力技術(shù)首先應(yīng)用于中國的轎車，它采用德國博世公司的柱塞式燃油分配泵噴射系統(tǒng)。裝備了該系統(tǒng)的捷達(dá)SDI是我國第一輛行駛一千公里無需加油的轎車。捷達(dá)SDI是具有卓越燃油經(jīng)濟(jì)性和高技術(shù)性價比的轎車，捷達(dá)SDI是大大超越目前中國汽車環(huán)保法規(guī)要求的轎車，捷達(dá)SDI是高使用壽命，并大幅降低使用成本的轎車。因此，捷達(dá)SDI是中國轎車工

30、業(yè)劃時代的，具有優(yōu)異綜合經(jīng)濟(jì)性的大眾化轎車。捷達(dá)SDI具有優(yōu)異的綜合經(jīng)濟(jì)性，超凡的燃油經(jīng)濟(jì)性：捷達(dá)SDI柴油轎車采用德國領(lǐng)先技術(shù)的自然吸氣式柴油發(fā)動機(jī)，在燃燒過程中，柴油機(jī)的熱損耗和廢氣損耗都大大降低，熱轉(zhuǎn)化效率高出汽油發(fā)動機(jī)15%，百公里耗油比汽油機(jī)低30%以上，90公里等速油耗為4.6L，城市工況下百公里油耗只有5.3L。超凡的使用經(jīng)濟(jì)性：由于柴油車氣缸燃燒溫度比汽油車低，機(jī)件磨損程度大大降低，發(fā)動機(jī)使用壽命高出汽油機(jī)至少20%，零

31、部件損壞及更換頻率也隨之降低，同時柴油機(jī)采取直噴供油方式，維修更為簡單方便，可節(jié)約可觀的維修費用。超凡的環(huán)保</p><p>　　1.3.2 捷達(dá)柴油轎車電子控制軸向壓縮式分配泵系統(tǒng)</p><p>　　1、電子控制軸向壓縮式分配泵系統(tǒng) </p><p>　　一汽大眾捷達(dá)柴油轎車電子控制軸向壓縮式分配泵系統(tǒng)由電控系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)組成，電控系統(tǒng)如圖2：</p>

32、;<p><b>　　分析：</b></p><p>　　發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28 </p><p>　　作用 快速啟動識別。為了讓發(fā)動機(jī)快速啟動，發(fā)動機(jī)控制單元計算霍爾傳感器和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號。發(fā)動機(jī)控制單元利用來自霍爾傳感器的信號識別個各缸，利用來自發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號識別發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和各相關(guān)缸確切的曲軸位置。</p><p>

33、;　　針閥升程傳感器G80 它是捷達(dá)柴油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中重要的傳感器之一，與三缸噴油器和成一體。他采集噴油始點信號和噴油持續(xù)時間信號。</p><p>　　作用：1）作為調(diào)整柴油發(fā)動機(jī)正時活塞及噴油時刻的主要信號；</p><p>　　2）感知噴油持續(xù)時間；</p><p>　　3）可以作為判缸信號。</p><p>　　如果傳感器失效，噴油閥

34、噴油始點信號轉(zhuǎn)換到開環(huán)控制（根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)負(fù)荷）。在正常操作過程中，噴油閥始點信號由閉環(huán)功能控制（根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)負(fù)荷和溫度）。</p><p>　　冷卻液溫度傳感器G62</p><p>　　作用：發(fā)動機(jī)電控單元利用冷卻液溫度傳感器信號修正噴油量。</p><p>　　信號失效的影響：信號失效時，發(fā)動機(jī)電控單元利用燃油溫度傳感器產(chǎn)生的信號修正噴油量。

35、</p><p>　　進(jìn)氣溫度傳感器G72</p><p>　　作用：由于不同溫度下增壓空氣密度不同，發(fā)動機(jī)電控單元利用該信號來修正增壓壓力。該傳感器安裝在進(jìn)氣管內(nèi)與進(jìn)氣壓力傳感器集成一體。</p><p>　　信號失效的影響：信號失效時，發(fā)動機(jī)電控單元用一個固定的替代之來計算增壓壓力，使發(fā)動機(jī)功率下降。</p><p>　　進(jìn)氣壓力傳感器G

36、71</p><p>　　作用：進(jìn)氣壓力傳感器提供的信號用于檢查增壓壓力。發(fā)動機(jī)控制單元將實際測量值與增壓壓力圖上的設(shè)定值進(jìn)行比較。若實際值偏離設(shè)定值，發(fā)動機(jī)控制單元通過電磁閥以奧杰增壓壓力，實現(xiàn)增壓壓力。該傳感器安裝在進(jìn)氣管內(nèi)與進(jìn)氣溫度傳感器集成一體。</p><p>　　信號失效的影響：信號失效時，增壓壓力不能被調(diào)節(jié)，發(fā)動機(jī)功率下降。</p><p>　　加速踏

37、板位置傳感器G79</p><p>　　作用：發(fā)動機(jī)控制單元利用該信號識別加速踏板的位置。在自動變速器車輛上，強(qiáng)制降減檔開關(guān)提供給發(fā)動機(jī)控制單元車輛加速的信息。該傳感器安裝在加速踏板上，怠速開關(guān)和強(qiáng)制降減檔開關(guān)也集成在該傳感器上。</p><p>　　信號失效的影響：信號失效時，發(fā)動機(jī)控制單元不能識別及速踏板的位置。此時，發(fā)動機(jī)在很高的怠速轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。</p><p&g

38、t;　　燃油溫度傳感器G81</p><p>　　作用：檢測燃油溫度。因為溫度不同，燃油密度也不同。發(fā)動機(jī)電控單元利用這個信號來計算噴油始點和噴油量，另一個作用是利用此信號來控制燃油冷卻泵開關(guān)結(jié)合。該傳感器安裝在油泵到燃油冷卻器間回油管中。它是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。當(dāng)燃油溫度升高時，傳感器電阻值下降。</p><p>　　信號失效的影響：信號失效時，發(fā)動機(jī)電控單元利用來自冷卻液溫度傳感器的信

39、號計算出一個替代值。</p><p>　　調(diào)節(jié)活塞位置傳感器G149 該傳感器被油量調(diào)節(jié)器軸驅(qū)動，采集分配泵油量控制套的位置信號，反饋給發(fā)動機(jī)控制單元，實現(xiàn)油量的精確控制。</p><p>　　離合器踏板開關(guān)F36 </p><p>　　作用：發(fā)動機(jī)控制單元利用該信號識別離合器處于分離還是結(jié)合狀態(tài)。若處于分離狀態(tài)，發(fā)動機(jī)控制單元段時間少噴油量，以防換檔時發(fā)動機(jī)抖動

40、。同時還防止巡航系統(tǒng)打開，離合器分離，發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)。此傳感器安裝在離合器踏板上。</p><p>　　信號失效的影響：如果信號失效，換檔時可能出現(xiàn)發(fā)動機(jī)熄火現(xiàn)象。</p><p>　　制動燈開關(guān)F和制動踏板開關(guān)F47</p><p>　　作用：兩個開關(guān)將“制動動作”信號提供給發(fā)動機(jī)控制單元。當(dāng)加速踏板位置傳感器失效并施加制動時，為了安全發(fā)動機(jī)將被調(diào)節(jié)。制動燈開關(guān)和制動

41、踏板開關(guān)集成一體，位于制動踏板上。 </p><p>　　2、軸向壓縮式分配泵燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ，如圖3所示 </p><p>　?。?）電子控制軸向壓縮式分配泵具有如下特點： </p><p>　

42、　對重要參數(shù)的進(jìn)一步處理是目前機(jī)械泵無法實現(xiàn)的，電子控制使發(fā)動機(jī)在整個運行期間都有極高的精確度。</p><p>　　靈活的匹配使發(fā)動機(jī)特性和排放控制達(dá)到最佳，全負(fù)荷噴油量曲線與調(diào)速機(jī)構(gòu)特性和液壓配置無關(guān)。</p><p>　　取消機(jī)械裝置而顯著的減少了噴油泵所需空間。</p><p>　　進(jìn)一步改善車輛的行車特性，能與其他汽車電子系統(tǒng)相結(jié)合，使汽車更加舒適、經(jīng)濟(jì)、

43、環(huán)保和安全。</p><p>　?。?）VE泵的結(jié)構(gòu)圖如圖4所示</p><p>　　3、電子控制式軸向壓縮式分配泵系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　如圖5所示，以ECU為核心的電子柴油控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制功能框圖如圖所示?，F(xiàn)將主要的控制功能說明如下：</p><p><b>　　(1)噴油量控制</b></p&g

44、t;<p>　　由于噴油量對啟動、怠速、功率特性、運行舒適性和廢氣排放部有決定性的影啊，因此預(yù)先將啟動油量、怠速、全負(fù)荷特性、油門踏板特性、排煙限制和油泵特性等的特性曲線編程井存儲到ECU的存儲器中。駕駛員可通過油門踏板傳感器輸入他對發(fā)動機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速的要求，ECU根據(jù)已存入的特性曲線值和傳感器的實際輸入值就能計算出此時電磁調(diào)速機(jī)構(gòu)位置的設(shè)定值，井根據(jù)電磁調(diào)速機(jī)構(gòu)中的角度傳感器(控制套位置傳感器)的反饋信號用來校正控制套的位

45、置，就能使噴油量始終很精確，有利于降低燃油消耗和廢氣排放。</p><p><b>　?。?）噴油始點控制</b></p><p>　　噴油始點對啟動、噪聲、燃油耗和排放都有決定性的影啊，因此編入到ECU存儲器中的噴油始點特性曲線是考慮了這些相互關(guān)系的最佳數(shù)據(jù)的?？刂苹芈反_保了噴油始點的高精度控制：噴油始點傳感器從噴油嘴中獲得實際的噴油始點，并將其與程序中的噴油始點額

46、定值進(jìn)行比較；如有偏差，ECU就會改變輸送給提前器脈沖電磁閥的信號占空比，以改變提前器活塞上的燃油壓力，直到噴油始點控制偏差為零為止。在發(fā)動機(jī)啟動和發(fā)動機(jī)倒拖(此時噴油中斷)工況，噴油始點信號部足或沒有噴油始點信號，此時ECU就會轉(zhuǎn)換到另一種控制工作狀態(tài)，從ECU已編程的特性曲線中來獲取控制提前器脈沖電磁閥所需的信號占空比。</p><p>　　(3)廢氣再循環(huán)(EGR)控制</p><p&g

47、t;　　EGR是目前降低柴油機(jī)NOx排放最有效的方法。它通過EG閥按一定的比例將發(fā)動機(jī)排出的廢氣部分地返回到發(fā)動機(jī)進(jìn)氣總管，與吸入的新鮮空氣混合后進(jìn)入汽缸，以降低燃燒溫度，達(dá)到降低柴油機(jī)NOx排放的目的。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量和其他運行參數(shù)計算出此時所需的EGR量，并與所存入的EGR特性曲線值進(jìn)行比較。在比較結(jié)果有偏差的情況下，ECU就會改變輸送到EGR閥的信號，調(diào)節(jié)EGR閥的升啟行程，達(dá)到所要求的EGR量。</p>&

48、lt;p>　?。?）啟動油量控制/怠速轉(zhuǎn)速控制</p><p>　　啟動油量控制和怠速轉(zhuǎn)速控制都是根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的實際值與EC U中的額定值進(jìn)行比較所得到的偏差大小來調(diào)節(jié)噴油量(油量控制套筒的位置)實現(xiàn)閉環(huán)控制的，因此才得以順利啟動、怠速運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、發(fā)動機(jī)振動很小。</p><p><b>　　(5)附加功能</b></p><p>　　在

49、系統(tǒng)中還具有許多高級的附加功能例如當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器壞了的時候，EC U就會從噴油始點傳感器發(fā)出的噴油始點信號的時問問隔中算出替代轉(zhuǎn)速的信號在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中某些部件發(fā)生故障時，采取諸如此類的提代方法來保證發(fā)動機(jī)能繼續(xù)運轉(zhuǎn)(即使此時發(fā)不出全部功率)。這種功能被稱為“跛行回家功能”又如當(dāng)噴油量調(diào)節(jié)器發(fā)生故障時，EC U就會使斷油電磁閥關(guān)閉，使發(fā)動機(jī)停機(jī)。只有當(dāng)重要的傳感器發(fā)生故障時，報警燈才會亮</p><p>&

50、lt;b>　　(6)自診斷</b></p><p>　　EC U具有自診斷功能在發(fā)動機(jī)運行時，EC U對系統(tǒng)中的傳感器、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和微處理器等進(jìn)行實時監(jiān)控。一旦發(fā)生故障，就會以故障代碼的形式存儲起來，井通過儀表板上的報警燈提示汽車司機(jī)。在修理時，可以采用故障診斷儀與汽車上的診斷插座連接，讀出故障代碼得知發(fā)生故障的部件，井可按特定的測試程序，系統(tǒng)地檢查所有的傳感器、插頭和電控單元的功能。</p

51、><p><b>　　4、結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?。?） 出油閥 出油閥有兩種形式：帶回油節(jié)流的出油閥和等壓閥式出油閥。</p><p>　　（2） 調(diào)速機(jī)構(gòu) 調(diào)速機(jī)構(gòu)，與機(jī)械式分配泵相比取消了機(jī)械式調(diào)速器，增加了調(diào)節(jié)活塞位置傳感器、噴有提前角調(diào)節(jié)提前角和油量調(diào)節(jié)器等裝置。調(diào)節(jié)活塞位置傳感器的作用是檢測活塞的位置并以電信號輸出到電控單

52、元。油量調(diào)節(jié)器是一個電磁轉(zhuǎn)動電位計，通過定向的占空循環(huán)（開—關(guān)比例）由電控單元控制。油量調(diào)節(jié)器上的偏心軸在高壓活塞上移動調(diào)節(jié)活塞，因此達(dá)到噴油量的作用。</p><p>　?。?） 供油提前角自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 供油提前角自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的重要元件，噴油提前角調(diào)節(jié)閥N108。噴油提前角調(diào)節(jié)閥N108失效引起：發(fā)動機(jī)在怠速時爆燃和功率損失。噴油提前角調(diào)節(jié)不準(zhǔn)引起：形式特性惡化，廢氣排放惡化，冷啟動困難，發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)粗暴，&

53、lt;/p><p><b>　　功率損失等故障。</b></p><p>　　第二章 電控柴油噴射系統(tǒng)測控試驗臺的簡介</p><p>　　2.1試驗臺設(shè)計的意義</p><p>　　隨著社會的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的繁榮，科技決定國家的命運，從而促使教育領(lǐng)域不斷的發(fā)展進(jìn)步。在教育領(lǐng)域，已經(jīng)從以前僅僅局限于書本到多媒體演示，從過去的理

54、論到現(xiàn)在的理論聯(lián)系實際，已經(jīng)有了智的飛躍。汽車技術(shù)的發(fā)展是國家科技發(fā)展的代表，汽車在很多系統(tǒng)已是電腦控制，從手動的變成自動地，由機(jī)械的向電控方向轉(zhuǎn)換。我國在教育條件方面也取得了相當(dāng)?shù)某删?，但是，需要改進(jìn)教育條件的還是有很多的。對于汽車運用工程專業(yè)，對于汽車結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)是相當(dāng)重要，盡管有著書本與實物本體的相接合學(xué)習(xí)，但并不能讓學(xué)生認(rèn)識以及學(xué)到太多的知識，尤其是現(xiàn)在的電控系統(tǒng)，從外部結(jié)構(gòu)上根本是無從學(xué)起。因此就因該改進(jìn)我們的教學(xué)方式，這就是將

55、實物主體臺架化，也就是為了方便教學(xué)以及加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識將實物主體的電控系統(tǒng)ECU、執(zhí)行器、傳感器以及蓄電池及點火開關(guān)用導(dǎo)線將其引出，接到試驗臺架上，完全顯示電控系統(tǒng)的顯示電路，更加方便教學(xué)、測量其參數(shù)值、實現(xiàn)故障模擬。我所做的課題即為捷達(dá)電控柴油噴射系統(tǒng)的試驗臺架。</p><p>　　2.2實驗臺的整體構(gòu)造</p><p>　　電控柴油噴射系統(tǒng)實驗臺的設(shè)計主要是將實車電控柴油噴射系統(tǒng)臺架化

56、即設(shè)計的電控柴油機(jī)（電控柴油噴射系統(tǒng)）用臺架支撐起來，再是將電控柴油噴射系統(tǒng)的控制控制柜化，即將實車內(nèi)的控制系統(tǒng)元件或故障設(shè)置裝置、顯示裝置、控制裝置布置在控制柜內(nèi)部或面板上。因此整個試驗臺的組成由三個部分組成：試驗臺的主體部分、試驗臺的控制部分和顯示模板部分。</p><p>　　顯示板準(zhǔn)確、直觀、完整、形象地顯示電控柴油噴射系統(tǒng)電路的情況，并且實現(xiàn)故障的檢測和診斷。</p><p>　

57、　主體部分主要是安放實驗對象的臺架。</p><p>　　控制柜主要是采集、控制、反映柴油噴射系統(tǒng)的工作情況。</p><p>　　2.3實驗臺的基本工作原理及特點</p><p>　　2.2.1 工作原理</p><p>　　實驗臺設(shè)有檢測孔、指示燈、故障設(shè)置、顯示器等，實驗臺已經(jīng)在主體部分和控制柜部分之間建立了聯(lián)系，主要是通過對主體部分中

58、的實驗對象的操作，控制部分將主體部分的工作體現(xiàn)出來。而控制柜中設(shè)有的故障設(shè)置和傳感器信號仿真可以對主體部分的元件設(shè)置故障，也可以模擬傳感器的信號送入電控柴油噴射系統(tǒng)ECU來進(jìn)行實驗。故障設(shè)置主要是通過不同線路的通斷來模擬故障的，主要是傳感器與執(zhí)行器，在其每一格線路上都設(shè)置了一個雙聯(lián)開關(guān)、一故障燈和兩個檢測口，可以通過雙聯(lián)開關(guān)實現(xiàn)故障模擬，主要是線路的通斷，還可以檢測線路的短路或短路問題，也可以檢測傳感器或執(zhí)行器本身的故障。實驗臺的故障設(shè)

59、置可以采用普通開關(guān)控制式也可以采用微機(jī)控制式設(shè)置。而顯示方式有指針儀表顯示、數(shù)碼管顯示、智能儀表顯示。</p><p><b>　　2.2.2 特點</b></p><p>　　試驗臺是用單片機(jī)（J248等）將捷達(dá)SDI型柴油機(jī)的噴射系統(tǒng)有機(jī)相連，利用單片機(jī)實現(xiàn)更多的自動控制。我所做的是開關(guān)控制的試驗臺架，這樣設(shè)計，更容易控制，方便學(xué)生的操作與理解。</p>

60、;<p><b>　　優(yōu)勢：</b></p><p>　　1、通過試驗臺讓學(xué)生對柴油機(jī)燃油噴射的結(jié)構(gòu)有了感性的認(rèn)識，減輕了在教學(xué)中的困難，提高教學(xué)質(zhì)量，使控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)定量化、可視化。</p><p>　　2、可以任意對燃油系統(tǒng)設(shè)置故障，如傳感器可以設(shè)置本生故障、地線、信號線等故障，并方便檢測。</p><p>　　3、它能將發(fā)動機(jī)

61、控制系統(tǒng)的諸信號實時數(shù)據(jù)采集、存儲于動態(tài)顯示；并通過屏幕按鈕設(shè)定，改變控制系統(tǒng)輸入/輸出參數(shù)參與電控系統(tǒng)的工作。</p><p>　　4、試驗臺原理清晰明了，操作方便，提高教學(xué)質(zhì)量。</p><p>　　5、本試驗臺是鍵盤實現(xiàn)故障模擬，只要輸入個故障碼，即可實現(xiàn)故障的設(shè)置。</p><p>　　第三章 試驗臺的設(shè)計過程</p><p>　　

62、3.1 方案的選擇和確定</p><p>　　在黃銀娣老師的指導(dǎo)下，以及多次的參觀實驗室已有的試驗臺架和謝老師的多次指導(dǎo)，并根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，對實驗臺的方案進(jìn)行思考。參考在實驗室參觀得到的對實驗臺的了解，結(jié)合電控柴油噴射系統(tǒng)本身及其主要部件的工作原理，初步確定實驗臺的設(shè)計方案。</p><p>　　實驗臺采用微機(jī)控制式，并用發(fā)光二極管來顯示電路的通斷。用數(shù)碼管顯示傳感器的情況。電控

63、柴油噴射系統(tǒng)實驗臺由顯示板、主體部分、控制柜部分三部分組成。</p><p>　　主體部分包括柴油機(jī)（噴射系統(tǒng)）、起動機(jī)、蓄電池等，因為是現(xiàn)有的SDI型發(fā)動機(jī)，因此柴油機(jī)上的主要傳感器和執(zhí)行器都按照實際位置布置在實體上。</p><p>　　顯示板，是實驗臺的關(guān)鍵，它將噴射系統(tǒng)的工作電路清晰明了、完整直觀地表示出來。通過接口與控制柜相連。</p><p>　　控制柜

64、部分，安裝著各個電控單元，設(shè)檢測孔、指示燈、故障設(shè)置、仿真系統(tǒng)等。</p><p>　　本章小結(jié)：電控柴油噴射系統(tǒng)實驗臺的設(shè)計必須在熟練掌握電控柴油噴射系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和實驗臺的結(jié)構(gòu)特點、工作原理的基礎(chǔ)上，確定其初步方案，為電控柴油噴射系統(tǒng)實驗臺各部分電路設(shè)計作好鋪墊。本章主要是介紹了電控柴油噴射系統(tǒng)和實驗臺的結(jié)構(gòu)和原理，并提出了實驗臺的設(shè)計初步方案。</p><p>　　3.2顯

65、示模板的電路設(shè)計</p><p><b>　　3.2.1電路分析</b></p><p>　　顯示板的電路使整個試驗臺設(shè)計的基礎(chǔ)，也是最基本的原理，是我們以后設(shè)計其它兩部分的基礎(chǔ)。因此先進(jìn)行顯示模板電路的設(shè)計。</p><p>　　根據(jù)已有資料，捷達(dá)SDI（1.9L）型柴油發(fā)動機(jī)的電控單元J248為121個引腳，下面就依次分析。</p&g

66、t;<p>　　首先從傳感器開始分析</p><p>　?。?） 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28線圈產(chǎn)生的交變電壓信號 接插器T3/1、T3/2 J248的110和102引腳，T3/3端子與0.35sw導(dǎo)線相連，屏蔽于發(fā)動機(jī)室線束內(nèi)搭鐵。</p><p>　?。?） 燃油溫度傳感器G81 G81產(chǎn)生的信號通過傳感器接線端子 T10a/7、 T10a/

67、4 J248的103和111端子。</p><p>　?。?） 調(diào)節(jié)活塞位置傳感器G149 G149產(chǎn)生的信號由接插器端子T10a/1 、T10a/2、T10a/3 J248的108、106、99端子。</p><p>　?。?） 冷卻液溫度傳感器G62 G62通過接插器接線端子3、 4 0.35bl/br導(dǎo)線與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)控制單元J248的T121/104

68、、T121/112接口相連。</p><p>　　（5） 加速踏板位置傳感器G79 G79通過接插器接線端子T6/3、T6/2、T6/4 分別到0.35br/bl、0.35ge/gn、0.35gr/gn導(dǎo)線與直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元J248的T1//21/50、T121/12、T121/69接口相連。</p><p>　?。?） 進(jìn)氣岐管壓力傳感器G71與進(jìn)氣歧管溫度傳感器G72

69、G72通過接線端子1、2 </p><p>　　0.35br/bl導(dǎo)線、0.5gr/gn導(dǎo)線與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/52、T121/73相連，輸入進(jìn)氣溫度信號，G71通過接線端子3、4 0.35li/ro導(dǎo)線、0.35ge/sw導(dǎo)線與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng) 電控單元的T121/31、T121/71端子相連，輸入進(jìn)氣壓力信號。</p><p>　　（7） 針法

70、升程傳感器G80 G80 產(chǎn)生的信號通過接插器T2/1、T2/2 分別到0.35gr、0.5bl導(dǎo)線與直接燃油噴射系統(tǒng)電空單元的T121/109、T121/101接口相連，屏蔽于發(fā)動機(jī)室線束內(nèi)搭鐵。</p><p>　?。?） 制動燈開關(guān)F和制動踏板開關(guān)F47 電源正極 熔絲S162 50A 接到線8.0ro 接1.0ro導(dǎo)線 制動燈開關(guān)F 通過接導(dǎo)線0.35sw/r

71、o與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/32端子相連，向發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)控制單元發(fā)送F的接通和斷開信號。（制動燈F）</p><p>　　電源正極 熔絲S176 110A 接到線6.0ro 柴油直噴繼電器 J322 接2.5ro/sw導(dǎo)線 接h線 制動踏板開關(guān) 通過接導(dǎo)線1.0ro/sw與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/65端子相連，向發(fā)動

72、機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)控制單元發(fā)送F47的接通和斷開信號。（制動踏板開關(guān)F47）</p><p>　　（9） 電源正極 熔絲S176 110A 接到線6.0ro 柴油直噴繼電器 J322 接2.5ro/sw導(dǎo)線 接h線 通過接導(dǎo)線1.0ro/sw 離合器踏板開關(guān) F36

73、 接導(dǎo)線0.35sw/ro 與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/66端子相連，向發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)控制單元發(fā)送F36的接通和斷開信號。（離合器踏板開關(guān)F36）</p><p>　?。?0） 預(yù)熱塞繼電器J52 電源正極 熔絲S176 110A 點火開關(guān)D 預(yù)熱塞繼電器J52 接導(dǎo)線0.35li 電控柴油噴射系統(tǒng)的電控單元的T121

74、/42端子。</p><p>　　其次是執(zhí)行器電路分析：</p><p>　?。?）油量調(diào)節(jié)器N146 電源正極 熔絲S176 110A 接到線6.0ro 柴油直噴繼電器 J322 接2.5ro/sw導(dǎo)線 接h線 接到線1.5ro/ws 到接插器T10/5 接到線1.5ro/li 到接插器T10a/5

75、油量調(diào)節(jié)器N146 到接插器T10a/6 接導(dǎo)線1.0br/ro與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/121端子相連，向電控單元發(fā)送信號，控制噴油量</p><p>　　（2）供油提前角調(diào)節(jié)閥 N108 電源正極 熔絲S176 110A 接到線6.0ro到柴油直噴繼電器 J322 接2.5ro/sw導(dǎo)線 接h線 接到線1.0ro/ws 到接插器T

76、10/4 接到線1.0ro/ws 到接插器T10a/10 供油提前角調(diào)節(jié)閥N108 到接插器T10a/9 接導(dǎo)線1.0br/ws與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/114端子相連，向發(fā)動機(jī)電控單元發(fā)送電磁閥的通/斷 ，控制噴油始點。</p><p>　　（3）預(yù)熱塞Q6 電源正極 熔絲S176 110A 接導(dǎo)線 2.5ro

77、 預(yù)熱塞</p><p>　　繼電器J52 1.5ro/ge 接導(dǎo)線6.0ro 熔絲S125 80A</p><p>　　接導(dǎo)線2.5ro/ge 接導(dǎo)線 1.5ro/ge </p><p>　　接導(dǎo)線1.5ro/ge 接導(dǎo)線 1.5ro/ge</p><

78、;p>　　接導(dǎo)線2.5ro/ge 接導(dǎo)線1.5ro/ge </p><p>　　接導(dǎo)線 1.5ro/ge </p><p>　　接插器T10/7 接導(dǎo)線1.5ro/ge 到預(yù)熱塞 搭鐵。</p><p>　　接插器T10/8 接導(dǎo)線1.5ro/ge 到預(yù)熱塞

79、 搭鐵。</p><p>　　接插器T10/9 接導(dǎo)線1.5ro/ge 到預(yù)熱塞 搭鐵。</p><p>　　接插器T10/10 接導(dǎo)線1.5ro/ge 到預(yù)熱塞 搭鐵。</p><p>　　（4）EGR閥N18 電源正極 熔絲S176 110A 接到線6.0ro 柴油直

80、噴繼電器 J322 接2.5ro/sw導(dǎo)線 接h線 通過接導(dǎo)線1.0ro/sw EGR閥N18 接導(dǎo)線0.35與發(fā)動機(jī)直接燃油噴射系統(tǒng)電控單元的T121/61的端子。</p><p><b>　　電源電路的分析：</b></p><p>　　(1) 從蓄電池正極出來 點火開關(guān)D X觸點 卸荷繼電器

81、J59，當(dāng)卸荷繼電器通電時，將X線與?；鸾油?。</p><p>　　向起動機(jī)供電 50b（是啟動機(jī)控制線） 起動機(jī)，啟動起動機(jī) 。 </p><p>　　15 （向點火系供電） 自診斷插口</p><p>　　預(yù)熱塞繼電器 發(fā)動機(jī)電控單元</p><p><b>　　發(fā)動機(jī)電控單元</b

82、></p><p>　　P（向停車燈供電） </p><p>　　S（控制收放機(jī)電路）</p><p>　　從蓄電池正極 S176110A D點火開關(guān) 執(zhí)行器、開關(guān)等 </p><p>　　直接燃油噴射繼電器J322</p><p><

83、b>　　發(fā)動機(jī)電控單元</b></p><p><b>　?。ㄇ懊嬉呀榻B）</b></p><p>　　（2）從蓄電池正極出發(fā) S177150 發(fā)電機(jī) 給J285供電</p><p>　　通過導(dǎo)線到發(fā)動機(jī)電控單元 </p><p>　　電壓調(diào)節(jié)器 搭鐵</p>

84、<p>　　（3）從蓄電池正極出發(fā) 到預(yù)熱塞繼電器 預(yù)熱塞（當(dāng)點火開關(guān)打開，預(yù)熱塞繼電器通電，則預(yù)熱塞則由蓄電池直接供電）</p><p>　　以上是所有產(chǎn)感器、執(zhí)行器、繼電器以、電源電路及其它元件的電路分析。</p><p>　　3.2.2顯示板的設(shè)計</p><p>　　顯示板的大體布置（見圖紙一），中間是直接燃油噴射系統(tǒng)的電控單元J248

85、，左側(cè)是電源、開關(guān)、電磁閥、執(zhí)行器等；右側(cè)是8個傳感器。這樣布置，顯得整個顯示板清楚勻稱。除此之外，還在傳感器以及執(zhí)行器與電控單元的連線上設(shè)置了檢測孔，以及故障燈。通過檢測口可以檢測傳感器本身是否有故障、或檢查與電控單元的連線是否短路或短路。這樣的安排主要目的是可以通過試驗臺之間檢測出個元件的故障問題和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不至于找錯接線，避免了檢測中額外的錯誤，提高教學(xué)質(zhì)量。</p><p>　　根據(jù)以上的要求，依照查找

86、的有效資料，我繪制出了捷達(dá)SDI型發(fā)動機(jī)（1.9L）電控燃油噴射系統(tǒng)的顯示板電路圖。在設(shè)計工程中，嚴(yán)格的將執(zhí)行器與傳感器按照計劃的方案布置，因此，整個顯示原理圖顯得非常整齊、工整、美觀。顯示電路圖，是整個畢業(yè)設(shè)計的原理圖，是主體電路圖與接線圖的基礎(chǔ)，因此，其重要性是不言而喻的。在整個顯示電路圖繪制的過程中，我已經(jīng)過反復(fù)的修改、整理以及黃老師的指導(dǎo)，最終畫出了這張原理圖。盡管如此，相信仍不可避免的會有些不足，也希望各位老師給與我批評與指正

87、！</p><p>　　具體的電路圖參見附錄2：顯示板電路圖.</p><p>　　顯示板電路主要是介紹捷達(dá)點控柴油噴射系統(tǒng)的控制原理，從顯示電路中可以直接知道，電控單元J248，有121個引腳，整個噴射系。另外，可以清晰的知道電控燃油噴射系統(tǒng)控制元件的組成，共有八個傳感器，兩個執(zhí)行其，兩個繼電器、一組保險絲、以及預(yù)熱塞、EGR閥、電源、點火開關(guān)等等。這張顯示電路既是顯示板的電路圖，更是主

88、體部分與背面接線圖的設(shè)計基礎(chǔ)。</p><p>　　3.3 主體電路的設(shè)計</p><p><b>　　3.3.1 概述</b></p><p>　　主體電路的設(shè)計應(yīng)當(dāng)盡量按照實際位置布置，但是考慮到發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，整個噴射系統(tǒng)是布置在其內(nèi)部，因此，按照試驗臺的實際位置布置是不可能的。因此，跟黃老師商量，把燃油系統(tǒng)電控的相關(guān)元件布置在一

89、張圖紙上，把所有的電路線引到控制柜中。繪制的主要依據(jù)是前面我們畫出的原理圖，這也體現(xiàn)出了前面第一張圖的重要性。</p><p>　　由于控制柜與外部的試驗臺是分開的，所以，我們的設(shè)計就有一些原則：</p><p>　　我們要求進(jìn)入控制柜的線盡量要少，這樣整張圖看起來比較整潔。</p><p>　　我們要求要把所有保險絲都集中放在一起，保險絲盒則既可以放在控制柜中。

90、</p><p>　　點火開關(guān)、控制單元以及一些控制模塊要放在控制柜里邊。</p><p>　　經(jīng)過比較，我決定把保險絲盒放在里面，原因主要是使線路更加簡潔。我計算過，保險絲盒放在里面和放在外面線路的條數(shù)應(yīng)該是差不多，但放在里面，主體部分外部電路和內(nèi)部的控制柜電路都簡化不少，不會出現(xiàn)線繞來繞去的局面。這樣使線路圖看起來整潔、美觀。</p><p>　　當(dāng)然，保險絲盒

91、放在里面，也有一個，那就是如果萬一要更換的話可能會有一些不方便，但綜合起來考慮，我還是選擇了放在里面。</p><p>　　3.3.2 設(shè)計過程</p><p>　　在設(shè)計的過程中，我遇到了很多的的問題。設(shè)計出，對于整個的柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和確切位置以及原理不是很清楚，因此在畫顯示電路、主體電路以及接線圖時出現(xiàn)了很多困難。但是在黃老師以及謝老師的幫助之下，在反復(fù)的參觀實驗室的大宇發(fā)動機(jī)試驗臺和已

92、有的捷達(dá)柴油機(jī)，對于結(jié)構(gòu)以及原理方面，有了深刻的認(rèn)識。即過多次的整理和修改，最終畫出了主體部分的電路，但由于柴油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)置于發(fā)動機(jī)內(nèi)部，無法按照其實際位置布置。因此，我最終所畫出來的主體電路并不能表達(dá)其實際布置位置，只能將其組成表達(dá)出來。主體電路見附錄3</p><p>　　整個柴油噴射系統(tǒng)的大致是這樣的。柴油噴射系統(tǒng)總共有八個傳感器、三個開關(guān)、一個點火開關(guān)、一個蓄電池、一組保險絲、兩個執(zhí)行器、兩個繼電器、

93、以及EGR閥和預(yù)熱塞等，還有就是控制單元（J248） ECU和自診斷插口。其中傳感器有：；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、調(diào)節(jié)活塞位置傳感器、針閥升程傳感器、冷卻液溫度傳感器、燃油溫度傳感器開關(guān)有：制動踏板開關(guān)、制動燈開關(guān)、離合器踏板開關(guān)；執(zhí)行器分別是油量調(diào)節(jié)器和供油提前角調(diào)節(jié)閥；繼電器是預(yù)熱塞繼電器和柴油直噴繼電器。為了使主體電路更加美觀、整潔，我考慮將所用到的所有保險絲放在一起，盡量以最短的接線、盡量

94、少的交線連接到控制柜的接插口上。圖中控制柜接插口僅用一天直線代替。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并不是很復(fù)雜，其位置安置隨意，因此，顯得整個的主體電路比較簡單。</p><p>　　畫出柴油噴射系統(tǒng)，考慮到其結(jié)構(gòu)大小，我選擇了一號圖紙</p><p>　　3.4 控制部分的電路設(shè)計</p><p><b>　　3.4.1概述</b></p><

95、;p>　　整個控制部分電路也是這個設(shè)計的難點，其中用了很多的單片機(jī)芯片，比如鍵盤控制和LED顯示。控制柜的外觀的設(shè)計應(yīng)該方便器件的擺放、方便使用者操作和觀察，設(shè)計同時要考慮到制造的方便性和可能性。一般將電路元件布置在控制柜內(nèi)部，顯示儀表和元件布置在顯示面板外。</p><p>　　控制柜的外觀結(jié)構(gòu)如圖（6）所示： </p><p>　　圖（6）試驗臺架的外觀布置總圖中的A面之前是

96、主體部分，主體部分是實驗室已有的捷達(dá)柴油機(jī)，并將線路連接口設(shè)在此面，減少導(dǎo)線長度，節(jié)約材料。為了方便檢測和和教師講解其燃油噴射工作原理，我將顯示電路圖畫在了C面，將檢測孔及故障燈按照實際位置布置在顯示電路圖上，我將LED顯示器、仿真系統(tǒng)、P/N開關(guān)、儲存/復(fù)位開關(guān)、鍵盤、點火開關(guān)、5V電源放置在B面上，這樣放置，方便了使用鍵盤設(shè)置故障、檢測、觀察指示燈的亮或滅和顯示器顯示的信息、各開關(guān)和仿真系統(tǒng)的操作。保險絲盒及故障設(shè)置開關(guān)設(shè)置在D面。

97、，這樣放置可以使線路的連接和與外部線路的連接比較方便、簡單、合理。如果將內(nèi)部器件放在不同的面上，線路的連接就會顯得繁冗復(fù)雜。各物件的具體放置位置則要聯(lián)系其與外部器件之間的聯(lián)系，如考慮實驗臺故障控制電路單片機(jī)和鍵盤的連接等，避免線路不必要的交叉。</p><p>　　這部分電路我們需要解決的問題是：</p><p>　　1、信號的控制。就是對外部傳感器和執(zhí)行器所輸入的信號進(jìn)行控制，信號的控制

98、有很多，比如短、斷路控制，另外我們還可以在將外面所給它的信號斷掉以后，再給它一個不同強(qiáng)弱或大小的信號，這樣我們就可以模擬更多的工況，以可以更加全面的檢測發(fā)動機(jī)。當(dāng)然，在我的畢業(yè)設(shè)計中，一是由于時間比較緊，再者，我們現(xiàn)在的知識儲備還不夠充分，因此沒有包括這種控制，我們只有斷、通路控制。另外，我們要求用鍵盤來對信號進(jìn)行通斷控制，這就要求我們對鍵盤控制的原理在了解一下。</p><p>　　2、信號的采集和顯示。我們要

99、對信號進(jìn)行采集后通過顯示管顯示。特別是一些</p><p>　　重要的信號，如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫等。這就要求我們對顯示電路要了解一下。</p><p>　　3、信號的輸出。我們還要把信號送到顯示模板上，通過上面的發(fā)光二極管來更加直觀的顯示。</p><p>　　我們要解決的問題就是這么多?？雌饋砗孟裢唵蔚?，但真正做起來問題還真的不少。在這個控制柜內(nèi)，我們放有以下

100、幾樣?xùn)|西：發(fā)動機(jī)動力控制模塊（PCM）、鍵盤控制ECU、顯示控制ECU、防盜模塊、點火開關(guān)、保險絲盒以及控制繼電器等。</p><p>　　經(jīng)過綜合考慮，我決定對八個傳感器信號和兩個執(zhí)行器進(jìn)行通斷控制，分別是：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、調(diào)節(jié)活塞位置傳感器、針閥升程傳感器、冷卻液溫度傳感器、燃油溫度傳感器、油量調(diào)節(jié)器及供油提前角調(diào)節(jié)閥。同時考慮顯示冷卻水溫與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速兩大信號。

101、</p><p>　　3.4.2信號的通斷控制</p><p>　　對于信號的通斷，我采用了通過鍵盤來控制繼電器的閉合或斷開來控制信號的通斷。鍵盤是微機(jī)系統(tǒng)中最常用的人機(jī)對話設(shè)備，它有兩種基本類型：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。</p><p>　　編碼鍵盤本身除了按健之外，還包括產(chǎn)生健碼的硬件電路。這種鍵盤使用非常方便，但是價格較高，因此，一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)很少采用。

102、</p><p>　　非編碼鍵盤是靠軟件來識別鍵盤上的閉合鍵，由此計算出健碼。非編碼鍵盤幾乎不需要附加硬件邏輯。在單片及應(yīng)用系統(tǒng)中被普遍采用。這種鍵盤又有兩種連接方式，一種是 簡單的健接口電路，還有一種稱為矩陣式鍵盤。簡單的鍵輸入電路每一個健都要占一位I/O線，當(dāng)按鍵數(shù)較多時，顯得I/O線利用率不高。在這種情況下，可采用矩陣式鍵盤。我的畢業(yè)設(shè)計所采用的鍵盤就是矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤的主要優(yōu)點就是可以用較少的I/O

103、線來設(shè)置較多的鍵，當(dāng)然，我們還要用軟件來解決鍵的識別、防止抖動以及產(chǎn)生鍵碼等一系列問題。這些都已經(jīng)是單片機(jī)控制方面的內(nèi)容，在這里我就不詳細(xì)介紹了。</p><p>　　我的鍵盤控制，用的是矩陣式鍵盤，我設(shè)置了12個鍵，其中十個數(shù)字健，兩個控制鍵，由于我只選取了10個信號進(jìn)行通斷控制，因此12個鍵應(yīng)該夠用了。我是仿照單片機(jī)書上的樣式設(shè)計的，具體的原理參見有關(guān)的單片機(jī)原理教材。</p><p>

104、;　　3.4.3 信號的采集顯示</p><p>　　除了要對信號進(jìn)行鍵盤控制通斷以外，我們還要對部分信號進(jìn)行采集和顯示。顯示我用的是LED數(shù)碼顯示器。在單片機(jī)系統(tǒng)中，經(jīng)常用LED(發(fā)光二極管)數(shù)碼顯示器來顯示單片機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)、運算結(jié)果等各種信息，式計算機(jī)與人們對話的一種輸出設(shè)備。LED數(shù)碼顯示器實際上是由8個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管排列成“8”字形的筆畫段，另一個發(fā)光二極管為圓點狀，安裝在顯示器的

105、右下角作為小數(shù)點使用。分別控制各筆畫段的LED使其中的某些發(fā)亮，從而可以顯示出0-9的阿拉伯?dāng)?shù)字符號以及其他能由這些筆畫段構(gòu)成的各種字符。</p><p>　　在單片及應(yīng)用系統(tǒng)中，LED數(shù)碼顯示氣得顯示方法有兩種：靜態(tài)顯示法和動態(tài)掃描顯示法。</p><p>　　所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器各筆畫段都要獨占具有鎖存功能的輸出口線，CPU把欲顯示的字形代碼送到輸出口上，就可以使顯示器顯示出

106、所需的數(shù)字或符號，此后即使CPU不再去訪問它，顯示的內(nèi)容也不會消失（因為各筆畫段接口具有鎖存功能）。</p><p>　　靜態(tài)顯示法的優(yōu)點是顯示程序非常簡單，顯示亮度大，由于CPU不必經(jīng)常掃描顯示器，所以節(jié)約了CPU的工作時間。但靜態(tài)顯示法也有其缺點，主要是占用的I/O口線較多，硬件成本也較高，所以靜態(tài)顯示法常用在顯示器的數(shù)目較少的應(yīng)用系統(tǒng)中。</p><p>　　動態(tài)掃描顯示是單片機(jī)應(yīng)用

107、系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一。它是把所有顯示器8個筆畫段a-h的各同段名端互相并接在一起，并把它們接到字段輸出口上。為了防止各個顯示器同時顯示相同的數(shù)字，各個顯示器的公共端COM還要受到另一組信號控制，即把它們接到位輸出口上。這樣，對于一組LED數(shù)碼顯示器需要有兩組信號來控制：一組是字段輸出口輸出的字形代碼，，用來控制顯示的字形，稱為段碼；另一組是位輸出口輸出的控制信號，用來選擇第幾位顯示器工作，稱為位碼。在這兩組信號的控制下，可以一位一