汽車柴油機電控高壓共軌噴油系統（五）

⑷熱膜空氣質量流量計
為了達到法定的廢氣排放限值,特別是在發動機動態工況下,必須保持應達到的空燃比，需使用能極為精確地確定實際吸入空氣質量流量的傳感器。進氣脈動、倒流，廢氣回竄，凸輪軸控制的改變以及進氣溫度的變化都不會影響這種負荷傳感器的測量精度。
為達到上述目標，在熱膜空氣質量流量計中，通過一個加熱的傳感元件對空氣質量流進行熱傳導（圖31），由一微型測量系統與一混合電路相配合來測定空氣質量流量，包括流動方向。空氣質量流量強烈脈動時，能識別出倒流。

傳感元件布置在插接式傳感器的流動通道中（圖31）。這種插接式傳感器可裝在空氣濾清器或空氣引導部分的測量管中。測量管有各種不同的尺寸，通常要視發動機最大空氣流量而定。
信號電壓與空氣質量流量的關系曲線可分為反向和正向流動的兩個信號范圍。為了測定進氣溫度，可在熱膜空氣質量流量計內裝溫度傳感器。
⑸增壓壓力傳感器
增壓壓力傳感器與進氣管相通,可測定0.05～0.3MPa的進氣管絕對壓力。該傳感器分為帶兩個傳感元件的壓電晶體和求值電路空間兩部分。求值電路放在共用的陶瓷底座上。
傳感元件由一個鐘形的厚層膜片構成，并將一個具有一定內壓力的基準容積封閉起來。根據增壓壓力的不同，膜片將發生相應的變形。膜片上設置有由壓阻式電阻構成的電橋，而這些電阻的電阻值在機械應力下是變化的，使得膜片的變形導致電橋平衡發生變化，從而電橋電壓成為增壓壓力的尺度。
求值電路的任務是將電橋電壓放大，補償溫度的影響以及使壓力特性曲線線性化。求值電路的輸出信號傳給ECU，并借助于脈譜圖將測定的電壓折算成增壓壓力。
⑹加速踏板傳感器
與普通的分配泵或直列式泵不同，在柴油機電控裝置中，駕駛者的加速要求不再是通過拉索或桿系傳給噴油泵，而是用加速踏板傳感器來獲知，并傳輸給ECU。根據加速踏板的位置，經電位計，在加速踏板傳感器中形成一個電壓。ECU再根據其存儲的脈譜圖和該電壓算出加速踏板的位置。
3.電控單元(ECU)
⑴任務和工作方式
ECU計算外部傳感器的信號,并把它們限制在允許的電壓電平上。微處理器根據這些輸入數據和存儲的脈譜圖計算出噴油量和噴油正時，并將這些時間量轉換成與發動機運行相匹配的隨時間變化的電壓。由于要求的精度高，發動機的工作是高速變化的，因此計算速度非常高。
用輸出電壓來控制噴油器驅動末級。驅動末級應對調節共軌壓力和切斷柱塞供油的電磁閥提供足夠大的功率。此外，執行器還具有控制發動機的另外一些功能（例如EGR調節器、增壓壓力調節器和電動燃油泵繼電器等）和其他輔助功能（例如風扇繼電器、輔助采暖繼電器、預熱繼電器和空調裝置等）。驅動末級具有短路保護和電過載故障保護。這類故障和導線斷開都將反饋給微處理器。噴油器驅動末級的診斷功能還能識別有缺陷的信號變化過程。另外，一些輸出信號經接口傳給車輛的其他系統。為了確保車輛的安全運行，ECU還承擔著監控整個噴油系統的任務。
驅動噴油器的電流調節裝置將通電相位分為吸動電流相位和保持電流相位，它必須精確工作，使得在任何一個工作范圍內噴油器都能進行可再現的噴油過程。此外，ECU和噴油器中的功率損失必須很小。
⑵使用條件 
對ECU提出了嚴格的要求:環境溫度(在正常行車時為-40℃～+85℃)；對工作介質（機油、燃油等）的抵抗能力；環境濕度；機械應力。
    對電磁兼容性（EMV）和高頻干擾信號輻射限制的要求同樣很高。
⑶結構
ECU裝在一個金屬外殼中，傳感器、執行器和電源經一個多針接插件與ECU連接，直接控制執行器的功率器件安置在ECU外殼內，并確保外殼有很好的散熱性。ECU外殼有密封的，也有不密封的。
⑷工作狀態的調節
為使發動機在任何工況下都能以最佳的燃燒狀態運行,要由ECU算出所需的噴油量,其間必須考慮各種參數(圖32)。

1. 啟動油量

啟動時,根據冷卻水溫度和轉速算出噴油量。從開關接通（圖32中開關位于位置A）直至發動機達到最低轉速為止，都提供啟動油量。駕駛者的操作對啟動油量不產生影響。

1. 行駛

正常行駛（圖32中開關位于位置B）時，根據加速踏板位置和轉速計算基本噴油量，再根據其它運行參數（如冷卻水溫度、加減速等）予以修正。這些都是根據行駛特性曲線場（脈譜圖）來進行調節的，因此使駕駛者的要求與車輛的效能達到最佳的相互協調。

1. 怠速調節

發動機怠速時，主要是效率和怠速轉速決定了燃油消耗。在道路交通擁擠時，燃油消耗量中相當一部分是用在這種行駛狀態，因此盡量降低怠速轉速是有利的。怠速應這樣來調節：在諸如車用電網負載、空調接通、帶自動變速器和主動助力轉向裝置的汽車掛上擋等條件下，怠速轉速不宜降得太低，以防發動機工作噪聲增大甚至停機。怠速調節器為調節怠速轉速而改變噴油量，直至測得的實際轉速等于預定的怠速額定轉速。而怠速額定轉速和調節特性受到汽車掛的擋位和發動機溫度的影響。除了外部的負載扭矩外，還有內部的摩擦力矩必須由怠速調節予以補償。但是在發動機整個使用期間，它們會不斷發生少量變化，同時受溫度的影響也很大。

1. 運轉平穩性調節

由于機加工誤差和零部件的老化，發動機的所有汽缸并不都產生相同的扭矩，因而特別是在怠速時發動機會產生不穩定運轉。為此，由運轉平穩性調節器測定每次燃燒后的轉速變化，并將它們相互比較，然后根據轉速的差別來調節噴油量，使所有的汽缸都產生相同的扭矩。運轉平穩性調節器僅在低轉速范圍工作。

1. 行車速度調節

行車速度調節器使車輛恒速行駛。它將車速調節到所要求的數值，此值可在儀表盤上操縱鈕設定，將噴油量提高或降低，直至測定的實際車速達到調定的額定車速。如果駕駛者在行車速度調節器接通的情況下，踩下離合器或制動踏板，則調節過程終止。踩下加速踏板時，可加速到超過瞬時額定速度。如果又放松加速踏板，則行車速度調節器重新又調節到最終有效的額定速度。

1. 限制油量調節

不允許噴入駕駛者所要求的或物理條件可能的燃油量的原因：有害物質排放量太高；煙度太高；扭矩過大或超速使機械負荷過大；由于冷卻水、機油或渦輪增壓器的溫度太高使熱負荷過大。
限制油量由各種不同的輸入參數如吸入的空氣質量、轉速和冷卻水溫度所決定。

1. 轉速波動阻尼

突然踩下或松開加速踏板時，噴油量急劇變化，因而發動機輸出扭矩也急劇發生變化。由于這種突然的負荷變化，發動機彈性支承和傳動系統產生振動，從而促使發動機轉速波動（圖33）。

主動轉速波動阻尼功能使噴油量隨振動的周期變化而變化：轉速上升時噴油量減少，轉速下降時噴油量增大，從而大大減少了轉速的周期性波動。

1. 停機

柴油機的工作原理是自行壓縮著火，因此只有通過切斷燃油供應才能停機。在柴油機電控裝置中，發動機是由ECU預定“噴油量為零”而停機的，另外還有一系列附加的停機電路。