岳志剛

摘 要 通過對大柴國Ⅳ發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)組成和主要功能的了解，完成整車電氣系統(tǒng)的區(qū)配設(shè)計。

關(guān)鍵詞 電控單元（ECU） 國Ⅳ發(fā)動機(jī) 電氣設(shè)計

隨著汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，各國對環(huán)境保護(hù)和減少污染要求的提高，裝配國Ⅳ發(fā)動機(jī)車型已經(jīng)逐漸成為了金杯卡車的主流車型。本文以使用較多的道依茨一汽（大連）柴油機(jī)廠生產(chǎn)的CA4DC2-12E4電控高壓共軌柴油機(jī)為基礎(chǔ)詳細(xì)介紹國Ⅳ發(fā)動機(jī)的電氣系統(tǒng)組成及整車電氣原理的設(shè)計。

一、CA4DC2柴油機(jī)電控系統(tǒng)組成

CA4DC2柴油機(jī)電控系統(tǒng)基本有傳感器、電控單元（ECU）和執(zhí)行器三部分組成。傳感器安裝在發(fā)動機(jī)各部位，檢測發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電量參數(shù)、物理參數(shù)和化學(xué)參數(shù)等，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號傳送給ECU。ECU接收到信號后經(jīng)過計算確定滿足發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃油噴射量和噴油時間，使柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性達(dá)到最佳的平衡。

二、CA4DC2柴油發(fā)動機(jī)ECU整車區(qū)配主要功能

1、發(fā)動機(jī)排氣制動

通過駕駛室內(nèi)排氣制動開關(guān)，駕駛員可以通知ECU現(xiàn)在進(jìn)入到排氣制動狀態(tài)，ECU會采取減油措施。

2、冷起動輔助控制

在低溫環(huán)境下，為提高發(fā)動機(jī)的冷起動性能，ECU會根據(jù)當(dāng)前發(fā)動機(jī)的溫度，來決定是否需要進(jìn)氣預(yù)熱以及預(yù)熱時間長短。

3、空調(diào)怠速提升

在駕駛員打開空調(diào)時，ECU可以進(jìn)行怠速提升，防止發(fā)動機(jī)怠速負(fù)載能力不足而熄火。

4、通信接口

通信接口采用ISO9141（K線）標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)通信方式，可實現(xiàn)與電控單元之間的數(shù)據(jù)交換。它包括有以下功能：①診斷數(shù)據(jù)的交換（錯誤信息，清除出錯列表）；②控制系統(tǒng)的編程（讀取和編程有關(guān)參數(shù)）；③實現(xiàn)發(fā)動機(jī)測試功能；④讀出測量值和計算值。

5、自診斷功能

電控單元具有實時自診斷功能，一旦電控單元檢測出故障，會將故障信息以及當(dāng)前的環(huán)境信息存儲到電控單元中，同時在儀表板上的故障指示燈閃亮，通知駕駛員需要去維修站進(jìn)行維修。

三、整車電氣區(qū)配設(shè)計

了解了ECU的組成和功能后，在整車電氣區(qū)配設(shè)計中我們的工作就是根據(jù)廠家提供的ECU原理圖和技術(shù)協(xié)議的要求為ECU各引腳連上相應(yīng)的開關(guān)、指示燈和繼電器，ECU部分設(shè)計原理圖如圖1所示。

由圖1中可知：當(dāng)點火開關(guān)調(diào)至ON檔時，通過5號線經(jīng)保險絲14號線接通正電，輸入給ECU的K88針腳， ECU接通電源開始工作。此時OBD指示燈和發(fā)動機(jī)故障指示燈同時亮起，表示發(fā)動機(jī)ECU正在進(jìn)行自檢，如無故障則故障診斷燈熄滅。

ECU上電后，K72針腳變?yōu)榈碗娖?，預(yù)熱繼電器接通，開始為發(fā)動機(jī)預(yù)熱，同時ECU控制預(yù)熱指示燈亮，指示預(yù)熱狀態(tài)。當(dāng)預(yù)熱指示燈熄滅后方可啟動車輛。

使用空調(diào)需在車輛啟動后按下空調(diào)開關(guān)，ECU控制K28針腳變?yōu)榈碗娖绞箍照{(diào)繼電器工作，并控制發(fā)動機(jī)調(diào)高怠速以滿足壓縮機(jī)工作要求。

圖1 ECU部分設(shè)計原理圖

四、總結(jié)

與傳統(tǒng)車型相比，ECU將各獨(dú)立的開關(guān)繼電器整合在了一起，使得整車與發(fā)動機(jī)的配合更加融洽、高效。而隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)以及能源的日益緊張，國Ⅳ車型必將成為主流，因此加強(qiáng)對國Ⅳ車型ECU的學(xué)習(xí)和了解十分必要的。在本次設(shè)計過程中，對ECU接線原理的掌握和其各組成部分的了解是非常重要的，尤其是油門踏板和診斷接口，由于不同廠家采用的型號及定義方式不同造成接線方式差異，因此要特別注意。

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