金杯国Ⅳ车型电气系统区配设计

岳志刚

摘 要 通过对大柴国Ⅳ发动机电控系统组成和主要功能的了解，完成整车电气系统的区配设计。

关键词 电控单元（ECU） 国Ⅳ发动机 电气设计

随着汽车技术的飞速发展，各国对环境保护和减少污染要求的提高，装配国Ⅳ发动机车型已经逐渐成为了金杯卡车的主流车型。本文以使用较多的道依茨一汽（大连）柴油机厂生产的CA4DC2-12E4电控高压共轨柴油机为基础详细介绍国Ⅳ发动机的电气系统组成及整车电气原理的设计。

一、CA4DC2柴油机电控系统组成

CA4DC2柴油机电控系统基本有传感器、电控单元（ECU）和执行器三部分组成。传感器安装在发动机各部位，检测发动机运行状态的电量参数、物理参数和化学参数等，并将这些参数转换成电信号传送给ECU。ECU接收到信号后经过计算确定满足发动机运转状态的燃油喷射量和喷油时间，使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。

二、CA4DC2柴油发动机ECU整车区配主要功能

1、发动机排气制动

通过驾驶室内排气制动开关，驾驶员可以通知ECU现在进入到排气制动状态，ECU会采取减油措施。

2、冷起动辅助控制

在低温环境下，为提高发动机的冷起动性能，ECU会根据当前发动机的温度，来决定是否需要进气预热以及预熱时间长短。

3、空调怠速提升

在驾驶员打开空调时，ECU可以进行怠速提升，防止发动机怠速负载能力不足而熄火。

4、通信接口

通信接口采用ISO9141（K线）标准串行数据通信方式，可实现与电控单元之间的数据交换。它包括有以下功能：①诊断数据的交换（错误信息，清除出错列表）；②控制系统的编程（读取和编程有关参数）；③实现发动机测试功能；④读出测量值和计算值。

5、自诊断功能

电控单元具有实时自诊断功能，一旦电控单元检测出故障，会将故障信息以及当前的环境信息存储到电控单元中，同时在仪表板上的故障指示灯闪亮，通知驾驶员需要去维修站进行维修。

三、整车电气区配设计

了解了ECU的组成和功能后，在整车电气区配设计中我们的工作就是根据厂家提供的ECU原理图和技术协议的要求为ECU各引脚连上相应的开关、指示灯和继电器，ECU部分设计原理图如图1所示。

由图1中可知：当点火开关调至ON档时，通过5号线经保险丝14号线接通正电，输入给ECU的K88针脚， ECU接通电源开始工作。此时OBD指示灯和发动机故障指示灯同时亮起，表示发动机ECU正在进行自检，如无故障则故障诊断灯熄灭。

ECU上电后，K72针脚变为低电平，预热继电器接通，开始为发动机预热，同时ECU控制预热指示灯亮，指示预热状态。当预热指示灯熄灭后方可启动车辆。

使用空调需在车辆启动后按下空调开关，ECU控制K28针脚变为低电平使空调继电器工作，并控制发动机调高怠速以满足压缩机工作要求。

图1 ECU部分设计原理图

四、总结

与传统车型相比，ECU将各独立的开关继电器整合在了一起，使得整车与发动机的配合更加融洽、高效。而随着人们环保意识的加强以及能源的日益紧张，国Ⅳ车型必将成为主流，因此加强对国Ⅳ车型ECU的学习和了解十分必要的。在本次设计过程中，对ECU接线原理的掌握和其各组成部分的了解是非常重要的，尤其是油门踏板和诊断接口，由于不同厂家采用的型号及定义方式不同造成接线方式差异，因此要特别注意。

参考文献：

[1]孙仁云.汽车电器与电子技术（第二版）[M].北京：机械工业出版社.

[2]麻友良.汽车电器与电子控制系统（第二版）[M].北京：机械工业出版社.

[3]于建锋.柴油机高压共轨系统电控单元开发[M].杭州：浙江大学硕士研究生毕业论文.