日本电装公司从20世纪80年代初期开始研制电控分配泵,由第一代ECE—V1起,技术迅速发展和升级,形成了一个完整的电控分配泵产品系列。其中,ECD—V5分配泵是以ECD—V3型分配泵为基础,实现了高喷油压力化、高性能化的电子控制式燃油喷射系统,其现在大量应用在以轿车动力为中心的直喷式柴油机上。
ECD—V5分配泵外形如图6-12所示,其结构如图6-13所示。在ECD—V3的基础上作了重大改进,其要点是:
1)增加了电控驱动单元(EDU)。
2)减小了高压死容积。
3)ROM数据有8~12个。
4)ECD—V3主要用于非直喷式发动机,相对于此,ECD—V5主要用于直喷式发动机。所以,柱塞直径增大,凸轮供油率增加,溢油孔直径加大,滚轮表面采用特殊陶瓷涂层。
5)采用直动型溢流阀,响应特性更高。
图6-12 ECD—V5分配泵的外形
图6-13 ECD—V5电控分配泵结构图
ECD—V5的重要特点:
1)实现了高精度控制,低成本大批量生产。由于减小了死容积、溢流阀响应特性高,可以适应高压化;由于采用了ROM,精度提高,可以满足低颗粒、低NOx的排放要求。
2)它是世界上是第一次采用预喷射的大批量生产的电控分配泵产品。燃烧良好,噪声很低。
3)成本低。喷油泵采用带传动,和以前的ECD—V3可在同一条生产线上生产;采用了新的电磁阀(SPV、TCV)。
ECD—V5相对于ECD—V3(A)系统来说,具有以下特点:
1)高性能。例如,喷油压力更高,并具有预喷射能力。这是因为减小了死容积;改进了硬件,可适应更高的驱动转矩;采用直动式溢流阀(SPV)和电控驱动单元(EDU)。
2)低成本。可以在已有的VE机械式分配泵和ECD—V3电控分配泵的生产线上生产。
3)安装更容易。因为用带传动。
1.电控分配泵的传感器布置
在ECD—V5型电控分配泵系统中,计算机根据发动机转速传感器、油门开度传感器、进气压力传感器和冷却液温传感器等信号,检测出发动机的运行状态,实现多种控制功能。
ECD—V5型电控分配泵的传感器布置,如图6-14所示。
(1)电磁溢流阀 电磁溢流阀(图6-15)是直接控制喷油量的,是一种耐高压、具有高度响应特性的直动式电磁阀。
电磁溢流阀的结构如图6-16所示,工作原理如图6-17所示。(www.xing528.com)
当电流流过线圈时,电枢吸引铁心。同时,溢流阀滑动,和滑阀体紧密结合,保持柱塞腔内密封。由于柱塞滑动,完成压油和喷油。
一旦线圈中没有电流流过的时候,在弹簧力的作用下,滑阀开启,柱塞腔内燃油经过溢流阀内的通路开始溢油,喷油结束。当柱塞反向滑动时,燃油又被吸入阀腔内。
电磁溢流阀开启后,柱塞腔内的高压燃油流回喷油泵腔中,燃油喷射结束。
(2)定时控制阀 定时控制阀(TCV)安装在喷油泵内,根据计算机送来的信号,适时开启或关闭喷油泵压力腔和定时活塞低压腔之间的燃油通道。当电流流过线圈时,定子磁芯被磁化,可动铁心被吸引而压缩弹簧,燃油通路开启。TCV的开启程度是根据计算机送来的通过线圈的电流的ON—OFF时间比(占空比)进行控制的。如果ON时间长,则阀的开启时间亦长。
图6-14 ECD—V5型分配泵的传感器
图6-15 电磁溢流阀(SPV)
图6-16 电磁溢流阀的结构
图6-17 电磁溢流阀工作原理
图6-18 断油阀(FCV)
(3)断油阀 断油阀(FCV)的结构如图6-18所示。在发动机处于停止状态或类似停止状态时,断油阀将燃油油路切断。通电以后,断油阀开启,燃油被吸入柱塞腔内。
2.ECD—V5型分配泵的电子驱动单元EDU
为了高速驱动在高压下工作的电磁溢流阀,采用了EDU(CDI方式的高电压驱动器)。通过DC/DC变换器的高电压、快速充电方式,可以实现快速驱动高压溢流阀。精确控制在高压状态下微粒化了的燃油喷射定时,可望实现减少排气中的颗粒和有害气体成分,提高驾驶性。
EDU的状态是由ECU监管的,万一发生异常时,则令发动机停止运转。
EDU的工作原理:蓄电池电压通过高电压发生回路(DC/DC变换)变换成高电压。EDU根据各传感器送来的信息将信号送到EDU的EMU端子。这样,大约150V的高电压由SPV+端子输出到电磁溢流阀。这时,EDUF端子上输出喷油确认信号。
ECD—V5型电控分配泵的EDU电路图如图6-19所示。
图6-19 ECD—V5型电控分配泵EDU电路图
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