【正文】 力進(jìn)一步降低。(8)降低驅(qū)動(dòng)扭矩沖擊載荷燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓力下工作，既增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要的平均扭矩，也加大了沖擊載荷。 電控柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)及標(biāo)定技術(shù)柴油機(jī)電控系統(tǒng)組成如下圖：(1)信號(hào)的采集和輸入部分。(3)執(zhí)行器二二二二二二 n二二二 n二二二 n二二二二 n二二二二二二二二二二二二二二二二二二二圖 1 電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在柴油機(jī)電控系統(tǒng)組成方面，提高電控發(fā)動(dòng)機(jī)的控制精度將會(huì)被更多的科研機(jī)構(gòu)放到重要的位置，主要從兩方面入手，即采集信號(hào)的精確度和處理信號(hào)5的精確度。實(shí)施電控技術(shù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，因而在此方面也可進(jìn)行新的探索研究；（3） 柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)研究柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)經(jīng)歷了三代：第一代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)也稱(chēng)位置控制系統(tǒng)。強(qiáng)力快速線(xiàn)形響應(yīng)電磁閥是各種系統(tǒng)共同的技術(shù)難點(diǎn)目前最先進(jìn)的燃油噴射系統(tǒng)是泵噴嘴系統(tǒng)和共軌式噴油系統(tǒng)泵噴嘴系統(tǒng)。這一技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)在于：1)如何解決高壓共軌系統(tǒng)的恒高壓密封問(wèn)題；2)如何解決高壓共軌系統(tǒng)中共軌壓力的微小波動(dòng)所造成的噴油量不均勻問(wèn)題；3)如何解決高壓共軌系統(tǒng)的多MAP(三維控制數(shù)據(jù)表)優(yōu)化問(wèn)題；4)如何解決微結(jié)構(gòu)、高頻響電磁開(kāi)關(guān)閥設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。3)標(biāo)定系統(tǒng)與電控單元之問(wèn)的通信設(shè)計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的瞬態(tài)優(yōu)化標(biāo)定也口益受到重視．是目前發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化標(biāo)定的最新研究發(fā)展方向。為了檢驗(yàn)所研究開(kāi)發(fā)的電控標(biāo)定系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，檢驗(yàn)其可靠性及穩(wěn)定性，需使用該系統(tǒng)進(jìn)行柴油機(jī)電控系統(tǒng)配裝某柴油機(jī)機(jī)型的實(shí)驗(yàn)。對(duì)輸出場(chǎng)效應(yīng)管漏電流和肖特基二極管通過(guò)電流的要求都減少一半，即兩個(gè)輸出相位差 180176。27 引腳連接輸入電源；4 引腳接地；11 引腳用來(lái)設(shè)定開(kāi)關(guān)頻率；20 和 23BGATE 引腳用來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極；8，9，1 2 和13SENSE 引腳用來(lái)反饋場(chǎng)效應(yīng)管的輸出電流；16 引腳是輸出電壓反饋引腳，該腳電壓為 2．44 V，通過(guò)反饋電阻可以設(shè)定輸出電壓值。電阻 R1 用來(lái)設(shè)定 LT3782 的開(kāi)關(guān)頻率，LT3782的開(kāi)關(guān)頻率在 150～500 kHz 之間可編程。LT3782 的 SENSE 管腳的域值電壓為 60 mV，因而電阻 R8 和 R10 的阻值為0．004 Ω。要求功能專(zhuān)用、環(huán)境適應(yīng)性好和可靠性高。頻率量輸入電路主要完成發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖信號(hào)的調(diào)理和采集。模擬量輸出電路主要完成模擬表的驅(qū)動(dòng)。 電控單元（ECU）的輸入級(jí)ECU輸入級(jí)的作用是將電控系統(tǒng)中各種傳感器檢測(cè)到的信息，通過(guò)I/O接口送入微型計(jì)算機(jī)，完成ECU對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)檢測(cè)。ECU輸入級(jí)信號(hào)的類(lèi)型，從傳感器來(lái)的信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種。柴油機(jī)電控系統(tǒng)中，采集的數(shù)字信號(hào)主要是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和止點(diǎn)位置信號(hào)。它包括實(shí)時(shí)性與測(cè)量精度，同時(shí)使這些測(cè)量信號(hào)能滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)輸入接口的電平要求。為了減少輸出損耗、防止干擾，常常不惜將輸入通道與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分開(kāi)，將輸入通道部分放置到對(duì)象現(xiàn)場(chǎng)中。因?yàn)樵谳斎胪ǖ乐校仨殞鞲衅鬏敵龅某醮坞娦盘?hào)，轉(zhuǎn)換成能滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)輸入要求的TTL邏輯電平信號(hào)。這些電路的處理技術(shù)有一定難度。開(kāi)關(guān)輸入級(jí)電路根據(jù)ECU的電源系統(tǒng)有隔離輸入和非隔離輸入。R2 C2是輸入端的信號(hào)濾波電路。11圖 5 隔離開(kāi)關(guān)輸入電路 當(dāng)ECU的工作電源為非隔離電源系統(tǒng)時(shí)，可采用圖6的開(kāi)關(guān)輸入電路。原因是：在車(chē)用電器系統(tǒng)中，供電系統(tǒng)是24V系統(tǒng)，而且是電源負(fù)極接車(chē)體。另外，電路在可能的最大輸入電壓下和反接的情況下，保證電路的安全。開(kāi)關(guān)輸出電路，單片機(jī)輸出口受驅(qū)動(dòng)能力的限制，一般情況下均需要經(jīng)過(guò)接口電路才能和外部設(shè)備相連。在ECU的開(kāi)關(guān)輸出電路設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮如上參數(shù)外，必須保證外部電纜和負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí)輸出電路的安全。對(duì)于模擬量輸出通道，要求可靠性高，滿(mǎn)足一定的精度，還必須具有保持剛能。D/A轉(zhuǎn)換器一般只能接受二進(jìn)制數(shù)碼，當(dāng)輸入數(shù)字代碼為偏置碼或補(bǔ)碼等雙極性數(shù)碼時(shí)，應(yīng)外接適當(dāng)偏置電路才能實(shí)現(xiàn)。只要求輸出電壓在輸出電壓允許范圍內(nèi)，輸出電流與輸入數(shù)字間保持正確的轉(zhuǎn)換關(guān)系，而與輸出電壓的大小無(wú)關(guān)，對(duì)于輸出特性為非電流源特性的D/A轉(zhuǎn)換器，無(wú)輸出電壓允許范圍指標(biāo)，電流輸出端應(yīng)保持公共端電流或虛地，否則將破壞其轉(zhuǎn)換關(guān)系。參考電壓的配置多數(shù)D/A轉(zhuǎn)換器不帶參考電壓源，因而設(shè)計(jì)D/A接口電路時(shí)要配置參考電壓源。R2R1RPVR2+VsVSV0R2R1RPVSAV0+VsR2AV0+VsRVS a．簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路 圖 8 開(kāi)關(guān)量的輸出通道及功率放大器一 開(kāi)關(guān)量的輸出通道開(kāi)關(guān)量輸出通道將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量控制信號(hào)傳遞給開(kāi)關(guān)型或脈沖型的執(zhí)行器其典型結(jié)構(gòu)如下圖：14圖 9 開(kāi)關(guān)量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式開(kāi)關(guān)量輸出通道與計(jì)算機(jī)接口的任務(wù)，是將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量鎖存后再輸出，以保證在程序規(guī)定的期限內(nèi)，輸出的開(kāi)關(guān)狀態(tài)保持不變。功率放大級(jí)除了必須有足夠的輸出功率外，還必須有良好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。由于前置放大的負(fù)載電流一般僅為數(shù)毫安，而功率放大級(jí)負(fù)載電流往往需要數(shù)十、數(shù)百、甚至數(shù)千安培，僅用單個(gè)晶三極體管很難達(dá)到。如圖 11 a 、b。由于 《 ，故在采樣電阻上的功耗可以忽略。二二二二二二二二二ui二二二二二二ui二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二U II Ue1858 RP51LM324LM1V4VD255VD2VD457C50R349 R248R1 54R552R486R1361R1259R862R963R1085R1156R6二二二二二二IoIiui+ V50V+ If二二二二uf二二二二二二uf ubIL L3f 模擬功率放大電路圖 12 模擬功率放大器如圖 . f 住放大電路由一級(jí)運(yùn)放組成的放大器 A功率管電流擴(kuò)展及有源電流負(fù)反饋電路三個(gè)環(huán)節(jié)組成。此時(shí)通過(guò)負(fù)載 L 的電流應(yīng)為允許的初始電流值。20第三章 柴油機(jī)電控系統(tǒng)中的傳感器柴油機(jī)是質(zhì)調(diào)節(jié)，在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，進(jìn)氣量基本不變，而噴油量隨負(fù)荷的大小而變化，負(fù)荷增大，噴油量就增大，因此，加速踏板位置的大小就反映了柴油機(jī)負(fù)荷的大小。常用的一種非接觸式加速踏板角度位置傳感器是利用霍爾元件制成的。這線(xiàn)性關(guān)系便構(gòu)成三種傳感器的應(yīng)用方式。 一般而言霍爾元件本身輸出電壓與磁場(chǎng)的線(xiàn)性關(guān)系是良好的，只要放大器有很好的線(xiàn)性，就能獲得良好的線(xiàn)性集成霍爾傳感器。進(jìn)氣壓力需要壓力傳感器，共軌噴油系統(tǒng)中的高壓共軌油道需要壓力傳感器，氣缸內(nèi)工作壓力也需要壓力傳感器。實(shí)際應(yīng)用中的壓力傳感器很多種類(lèi)，壓阻式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)，是由外殼、硅膜片和引線(xiàn)組成。這個(gè)電壓和膜片兩邊的壓力差成正比，這樣測(cè)得不平衡電橋的輸出，就可以求得膜片所受壓力差的大小。E FUscB DACIE FUscB DACIa b23 恒壓源供電 恒流源供電圖 15 （1）圖a中設(shè)四個(gè)擴(kuò)散電阻起始值相等，且為R當(dāng)有應(yīng)力作用時(shí)，兩個(gè)電阻值的增量分別為 ,兩個(gè)電阻阻值減少量分別為 ，由于溫度的影響，每個(gè)電?R?阻的該變量分別為 ，電橋輸出的電壓應(yīng)為T(mén)R （3TTTTBDSC RUU????????? )()(2） 整理后得 （3RSC??3）(2)圖b中恒流源供電時(shí)，設(shè)電橋兩支路電阻相等，即 , 通過(guò)兩個(gè)支ADCB?路的電流相等，即 （34IIADCB21?）因此，電橋的輸出電壓為 ， （35)(21)(21TTSC RIRU?????? RIUSC??）壓阻式傳感器應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)圖 16 如下：2487R1358208892 95948991RV25KAR4LM324AR11LM324AR12LM324 A13LM324100VD二二二93R1382KR131V190 二二二二二二二二二二二二99VS198VS1圖 16該電路由ARVS1 、V1和R1組成恒流源電路對(duì)電橋供電，恒流電流。若定義 為熱敏電阻的溫度系數(shù) ，則可得dTR1T? （37）BBTT 2200)1((exp?????可見(jiàn) 隨溫度的降低而迅速增大。運(yùn)算放大器A1為差動(dòng)放大器A2提供一個(gè)底電壓 的輸出信號(hào)，其目的是減小10EUA??熱敏電阻自身發(fā)熱引起的誤差 [9][10]。XTAL1GND123456789101121314151617181920 21223242526272829303132334353637383940EA/VPALE/PROMPSENVCJZ312MHz C1727pFC627pFR_EC110uF/16VR_R110KR_KEY2二12345678910ASP2ISPRSTNC1234JP318B20二DQ()R127VCBUZER2二二Q19012RQ267AC26JD14007JD3901212JDQ1二 VCLD1 CLK2SDI3 CLR4 GND 5Vout 6VD7VREF 8U2VC21X12X23GND4RST5I/O6SCLK7VC18 U4DS1302CRY132768Hz EC1100uF/25VVCDIN1DIG02DIG43GND4DIG65DIG26DIG37DIG78GND9DIG510DIG11LOAD12CLK13SEGA14SEGF15SEGB16SEG17ISET18VC19SEGC20SEGE21SEGDP2SEGD23DOUT24 U5max7219abfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpSMG1二二abfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpSMG2二二abfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dpSMG6二二R12810K C18 4 5678MC14034二8二二TA89S5227圖 18 柴油機(jī)電子控系統(tǒng)溫度測(cè)量及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量及報(bào)警溫度值的設(shè)定，溫度測(cè)量傳感器在本次設(shè)計(jì)里采用18B20（DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線(xiàn)器件，具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)，測(cè)量溫度范圍在－55。C）。MAX7221與SPI?、QSPI?以及MICROWIRE?相兼容，同時(shí)它有限制回轉(zhuǎn)電流的段驅(qū)動(dòng)來(lái)減少EMI）芯片。執(zhí)行器根據(jù)ECU指令，控制噴油量和噴油定時(shí)。噴油器是一種特殊的電磁閥，它由電磁線(xiàn)圈，鐵心，針閥，殼體，回位彈簧，濾清器，插座等組成。這部分電路是整個(gè)ECU電控系統(tǒng)的最核心的部分，也是最關(guān)鍵的部分，整個(gè)ECU電控系統(tǒng)的性能，都決定于此。噴油專(zhuān)用芯片，接受到處理器的控制信號(hào)EIN，MODE，PZM1，PZM2，和選缸信號(hào)，產(chǎn)生噴油高端的控制信號(hào)和噴油低端的選缸信號(hào)。TPUA 8 R2646KC29R291K 45D3T1BUK555 T2 BUK555D44D43 PLOWMPC55二二二二二二二二二二二二二C1111nT10T424v+5 C3210u C331nD13D14R40147kT3TPUA 8MPC55二二二二二二二二二二GNDVCA5A4A3A2A1A0 Y0Y1Y2Y3Y4Y540106BD16R12110kPHIGKC87100PC10710uT4T5R124215kR123316kC113150nC1091nC108100nC114150nC110220u C112220uT6D42二二二二二D15圖 20 噴油驅(qū)動(dòng)電路圖噴油驅(qū)動(dòng)的控制芯片，控制噴油低端的MOS管的通斷。系統(tǒng)對(duì)于電磁閥的控制如下：在電磁閥剛剛開(kāi)啟的時(shí)候，給它提供一個(gè)比較長(zhǎng)時(shí)間的24伏的電壓，使得流過(guò)電磁閥的電流快速上升，使得電磁閥快速開(kāi)啟。 電感值主要影響 DCDC 升壓變換器輸出電壓的恢復(fù)時(shí)間 tr，在控制脈寬作用于噴之后，變換器的輸出電壓會(huì)下降到 Umin，電容值 C 對(duì)電壓從初始值至 Umin 的過(guò)程中起主要作用，而電感值 L 的作用很小。圖 21 升壓變壓器對(duì)噴油器性能的影響32升壓電源：在柴油機(jī)電控噴油系