【正文】 反向施密特觸發(fā)器，并使用自舉電路來控制大功率CMOS管，在電路中引入了反饋提高了轉換速度。如果脈沖寬度寬，電磁線圈通電時間長，針閥開啟時間就長，因而噴油量就多；反之如果脈沖寬度窄，則噴油量少。電控單元（ECU）根據各種傳感器實時檢測到柴油機運行參數，與ECU中預先已經存儲的參數值或參數圖譜相比較按其最佳值或計算后的目標值，把指令輸送到執(zhí)行器。C，K型熱電偶其工作溫度在0800176。其改善熱敏電阻RT的非線性原理是：溫度電壓轉換電路由熱敏電阻 RT和運算放大器A1~A3組成，產生一個與溫度相對的電壓U+, 加到比較器A4的正端。電橋常采用恒壓源供電和恒流源供電兩種方式。另外，像噴油嘴處壓力傳感器，處于震動環(huán)境中，其工作可靠性也很重要。（3） 由于傳感器的輸出正比于輸入電流I和磁感應強度B的乘積，所以凡是可以轉化為乘法或功率方面的物理量，也都可以測量。采用非接觸式的角度位置傳感器，其壽命可以大大提高。由于 VD1 的?作用，反饋通道截止，A1 工作在開環(huán)狀態(tài)，這時只需要給出很小的負載偏壓（由 R2 調整） ，A1 則迅速飽和導通，V1 和 V2 功率放大管也同時導通，產生一個階躍電流通入負載 Lo 此電流稱為初始電流其值為 (211)10ubRIL? 調整電位器 RP 輸入一個負值的19初始電壓，使運放 A2 的輸出 uf 剛好為零或稍大于零，此時 A1 開始處在深度負反饋的工作狀態(tài)，工作的線性區(qū)域內，成為線性比例放大器。f1R16AR1AR1Rf RfR1Lc Lcucuauiu01ui uaa 帶電壓反饋的功率放大器等效電路 b 帶電流反饋的功率放大器等效電路圖 11 由上式可得輸入電壓至控制電流的傳遞函數為 （24）1soc)(fsui??RL）（ ）（ （25）T時 間 常 數如圖 d 所示的電流反饋電路，增加了一個輸出電流采樣電阻 ，可得/cR （26）/0ufR1ai?? Au0 /0ci/? （27））（ osi/ccL?由上可解得電流反饋放大器的輸入電壓 ui 至控制電流 i 的傳遞函數為17 (28)1scf/ui/??TR）（ ）（ (29)o)c(f1//// RAL??時 間 常 數 由于放大器開環(huán)電壓增益很大，采用電流反饋的放大器電氣時間常數可大幅度減小。作為功率輸出級使用的三極管，對其耐壓、最大允許電流及耗散功率的要求都較高。 外接參考電壓源，可以采用簡單的穩(wěn)壓電路形式如圖a，也可以采用運算放大器的穩(wěn)壓電路如圖 8 b、c，簡單穩(wěn)壓電路提供的參考電壓恒定，帶運算放大器的參考電壓源具有驅動能力強、負載變化對輸出參考電壓沒有影響，素以參考電壓可以調節(jié)等性能。對于輸出特性具有電流源性質的D/A轉換器，用輸出電壓允許范圍內來表示由輸出電路（包括簡單電阻或運算放大器）造成輸出電壓的可變動范圍。這個工作主要由D/A轉換器來完成。數字量的輸出通道將計算技輸出的數字信號經所存、隔離后，在經過功率放大器輸出，已控制那些可接受數字信號的執(zhí)行器，實現對執(zhí)行器的控制，例如控制高速電磁開關、步進電機等。圖 6 開關輸入電路開關輸入電路設計為高電平有效，這樣可以提高系統(tǒng)的可靠性。其中，Rl Cl是輸入端的濾波電路，主要為提高抗干擾性能和電磁兼容性能，同時R1是輸入端的接地電阻，保證輸入端開路時輸入信號為低電平。因此輸入通道常常是一個模擬、數字等的混在電路，是傳感器集成化和單片機功能集成的邊界區(qū)域。(2)輸入通道要完成對象的狀態(tài)量值的檢測，故輸入通道總要靠近信號拾取對象。在柴油機中有許多信號都是模擬量，如進氣溫度、進氣壓力等。功率輸出電路是指驅動大功率執(zhí)行機構的電路，如在第一代電控系統(tǒng)中的線性電磁鐵驅動，直流電機和步進電機的驅動；在單體泵、泵噴嘴和高壓共軌供油系統(tǒng)中高速電磁鐵的驅動等。如：油溫、冷卻水溫度、進氣溫度、排氣溫度、潤滑油溫度和腳踏板位置等。通過設定電阻 R8 和 R10的阻值可以設定電源的限制電流，避免電源電流過大，燒壞后面電路。第 29 引腳是芯片底部的散熱腳。標定系統(tǒng)與電控單元、噴油泵、柴油機的配試。2)電控標定系統(tǒng)的硬件設計。第三代也稱為直接數控系統(tǒng)，它完全脫開了傳統(tǒng)的油泵分缸燃油供應方式．通過共軌壓力和噴油壓力／時間的綜合控制，實現各種復雜的供油回路和特性。它負責對各種傳感器信號進行分析處理，通過其內算法，向被控單元輸出控制信號。電噴柴油機噴油器上采用的高速電磁開關閥很容易實現快速斷油。而不依賴于轉速和負荷的噴射正時控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實現最佳平衡的關鍵措施。如此高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。與傳統(tǒng)的機械式燃油噴射系統(tǒng)相比較，電控噴油系統(tǒng)具有如下優(yōu)越性：(1)排氣污染降低，經濟性提高。目前汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)有各種優(yōu)化標定方法，包括離線穩(wěn)態(tài)標定方法、在線穩(wěn)態(tài)標定方法、自動優(yōu)化標定方法、最新的瞬態(tài)優(yōu)化標定方法等。從控制對象來看, 從機械控制時機械調速器控制噴油量, 機械式提前器控制噴射正時, 到電子控制時, 不僅控制噴油量, 噴射正時 , 而且控制噴射速率, 噴射壓力所感應的工況由單一的轉速工況發(fā)展到感應整個發(fā)動機運行工況和環(huán)境條件, 這樣勢必帶來了控制的復雜性。1自 2O 世紀 8O 年代開始進入以電控單元為核心的柴油機電控系統(tǒng)，隨著控制項目的不斷增多。國外的柴油機電控技術發(fā)展日趨完善，形成了包括柴油機電子控制系統(tǒng)、柴油機運行模式管理、多機通訊管理技術等對柴油機進行全面電控的智能化柴油機控制系統(tǒng)。世界各大船舶公司都在進行電控柴油機的研發(fā)。除了電控燃油系統(tǒng)外，其它系統(tǒng)也開始改用電控方式，MAN Bamp。鑒于我國柴油機電控技術研究水平與國外差距呈增大趨勢，致使我國經濟建設和發(fā)展存有隱患，關鍵時刻將會受制于人，所以掌握先進的設計方法，對大功率柴油機智能化控制系統(tǒng)進行快速的研究，具有重要的現實意義。但目前國內外對柴油機電控的研究仍然集中在燃油噴射方面。發(fā)動機電控單元標定系統(tǒng)的作用是在不影響發(fā)動機正常運行的情況下修改發(fā)動機電控單元的控制參數，使發(fā)動機按照不同的控制數據運行，同時監(jiān)控發(fā)動機性能，實現對控制參數的優(yōu)化。(3)標定系統(tǒng)與電控單元、噴油泵、柴油機的配試。電控系統(tǒng)將駕駛員要求轉換成相應的控制信號，借助于各種傳感器和執(zhí)行器自動地實現發(fā)動機的管理。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉速和負荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳，使柴油機在各種工況下的廢氣排放最低而經濟性最優(yōu)。因此具有可變的預噴射控制能力對柴油機的性能和排放十分有利。而電噴柴油機技術中的高壓共軌技術則大大降低了驅動扭矩沖擊載荷 [1]。柴油發(fā)動機電控技術有兩個明顯的特點：(1)特點是其關鍵技術和技術難點就在柴油噴射電控執(zhí)行器上；(2)特點是柴油電控噴射系統(tǒng)的多樣化。柴油機共軌式電控燃油噴射技術是一種全新的技術，它集成了計算機控制技術、現代傳感檢測技術以及先進的噴油結構于一身。目前汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)有各種優(yōu)化標定方法，包括離線穩(wěn)態(tài)標定方法、在線穩(wěn)態(tài)標定方法、自動優(yōu)化標定方法、最新的瞬態(tài)優(yōu)化6標定方法等。1223344T1TRANS1C3400V/47UFD2HER107R356K/1W C4222/1KVQ16N60F12A\250v D3HER107 R7 10 C825V/10UF123 Q2SIPR16R610/1W C5222/1KVC725V/1000UC9104R2650K/1WC6 105R530kR8390C3116V/10uFR120R41/1WR331KC2104R3091K123456781CR6848T21234D1BRIDGEU1T3OPTOISO1D4DIODED5DIODED6DIODED7DIODED8DIODED9DIODEC10C11C14C15C12C13RINC NCSENSEVDD+5V+12V12V+12V+12V12V12 3D12TL431+220V7圖 2 電壓轉換電路12V 電壓轉換為 5V，16V,18V,24V 等多路輸出的電源，針對這一問題根據設計要求，設計了出 12V 升 24V 基于兩相步進升壓型 DC／DC 控制器 LT3782設計電流輸出的升壓型 DC／DC 模塊的方法。 14 引腳是軟啟動引腳，當加電時，輸出電壓從 0 V 漸變到設定的輸出電壓值，典型的啟動時間可以由下8式計算： t＝2．44C／10式中：C 為連接 14 引腳到地的電容值，單位為 μF；t 為典型的啟動時間。ECU是柴油機電控系統(tǒng)的核心，也是技術含量較高的部件，設計難度較大。開關量輸出電路主要完成ECU輸出信號的傳輸，常用的驅動負載是信號燈、繼電器和電磁閥等。有的信號，如電磁式曲軸位置傳感器的信號，并不是矩形波，而是正弦波，而卻其信號的電壓幅值會隨轉速的變化而變化。（1）被測對象的信號拾取。由于輸入通道中的信號檢測總是針對著被測對象的，因此被測對象的現場環(huán)境因素嚴重影響著輸入通道的方案設計。傳感器輸出信號一般都教微弱，常常需要一個增益系統(tǒng)，這些是柴油機電控系統(tǒng)中最重要的一個干擾進入渠道。D3是防止反向電壓損壞U1。這樣，開關輸入端的裝置和輸入線纜在出現故障時，大多數故障是接地和開路。一般情況下，設計輸出電路時應考慮：輸出電壓和電源電壓；輸出電流；開關頻率(上升和下降時問)：隔離和抗干擾性能一般的輸出電路設計，就是根據負載的上述要求，選用相應的功率器件(三極管、MOS管和IGBT管)，進行功率的擴展設計。主要特性：（1）數字輸入特性。參考電壓源是影響輸出結果的模擬參量，它是重要的接口電路。這是因為經過輸出通道所處理的信號量還不足于驅動各種執(zhí)行機構。此時有 （2b12cii??1）式中 、 —三極管V1和V2的電流放大系數。為此，功率放大器的輸入信號除給定控制信號外，通常還包括多重控制信號，如顫振信號、初始電流設定信號、負載電流反饋信號、檢測值反饋信號等。如果斷路檢測信號提供一個足夠大的正電壓，則 A1 的輸出電壓為負值，VD2 截止，導致功率放大管也截止，提供短線保護功能。測量此電壓就可以測量得到加速踏板的相位角。差分輸出型電路如圖 14 霍爾傳感器的信號經兩級差分放大后輸出。在膜片上面，利用集成電路的方法擴散了四個阻值相等的電阻，構成平衡電橋。熱敏電阻的溫度特性按半導體電阻隨溫度變化的典型特性可分三種類型：負電阻溫度系數熱敏電阻(NTC)；正電阻溫度系數熱敏電阻(PTC)；在某一特定溫度下電阻值會發(fā)生突變的臨界溫度電阻值（CTR）在溫度測量中，則主要采用NTC或PTC型熱敏電阻，但使用最多的是NTC型熱敏電阻。 然 后 將 燃 油 以 霧 狀 噴 入 高 溫 空 氣中 ， 與 高 溫 空 氣 混 合 形 成 可 燃 混 合 氣 ， 自 動 著 火 燃 燒 。其上包括一個片上的B型BCD編碼器、多路掃描回路，段字驅動器，而且還有一個8*8的靜態(tài)RAM用來存儲每一個數據。 噴油驅動電路ECU根據發(fā)動機的轉速和進氣壓力等狀態(tài)信息，綜合各種因素進行運算，然后獲得一個噴油控制輸出信號，通過噴油輸出控制電路進行最后的輸出。核心處理電路接受傳感器的輸入信號之后，進行處理并給出相應的控制信號，控制專用芯片開始動作，產生噴油脈沖信號。30噴油器的動作由噴油高端控制電路和噴油低端控制電路共同決定的。其中在主控脈寬 Tc 內，噴油器的線圈電流迅速增大，電磁閥快速吸合銜鐵，沖和 PWM 保持波主要用來產生恰當的保持電流，以維持銜鐵的吸合，可以降低電磁鐵的驅動能耗，也可以提高銜鐵的關閉響應時間。在噴油結束的時候，模式信號再產生一個負脈沖，使電磁閥快速關斷。噴油控制專用芯片的噴油高端輸出的信號是5伏，如何來實現5伏到24伏電壓的轉換，又能保證其快速響應脈寬調制，需要在電路上仔細設計。針閥開啟時刻以及持續(xù)時間是由ECU發(fā)出的可變脈沖寬度信號通過噴油器上的電磁線圈控制的。第四章 柴油機電控噴油系統(tǒng)和執(zhí)行器 柴油機電噴系統(tǒng)控制原理柴油機電控噴油系統(tǒng)的原理如圖所示：二二二 二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二ECU二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二28圖 19 電控噴油系統(tǒng)的原理圖傳感器包括柴油機轉速、加速踏板位置、齒條位置、噴油時刻、車速及進氣壓力、進氣溫度、燃油溫度、冷卻水溫等傳感器。C 之間，實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫）來代替柴