デンソー電子インライン ポンプ コントローラー: ヘビーデューティ改造用の時間-同期燃料供給-

従来のインライン ポンプは、-産業用エンジン、船舶用補機、オフ-高速道路設備-に搭載されており、速度変化に固有の遅れを伴って反応する機械式ガバナに依存しています。デンソー ECD-3U コントローラーは、クランクシャフトポジションセンサー（60-2歯車）0.5度間隔で。 RPM のみに基づいて燃料を調整する従来の PWM コントローラーとは異なり、このユニットはトルク-に基づく燃料制限-アクセル ペダルの変化率から負荷要求を予測する予測アルゴリズム--。

その中核となるコントローラーは、ブースト圧と冷却水温度の補間補正係数を使用して 3D 燃料マップ (エンジン速度対アクセル開度) を実行します。出力段は、ポンプのカム リフト特性を補償する電流プロファイルでインライン ポンプのアクチュエータ (高速ソレノイドまたはリニア モーター) を駆動します。-これにより、煙-過渡負荷許容時のトルク ディップ制限が 12% から 3% 未満に減少します。-これは、発電機セットやホイール ローダーにとって重要な利点です。

Tier 2/Tier 3 インライン ポンプ エンジンの過酷な電気環境向けに設計された ECD-3U は、デュアル-マイクロコントローラ アーキテクチャ(リアルタイム制御用の Infineon TC1766- + 診断用の STM32)。主要なデータポイント:

供給電圧:18～32 V DC (最大 100 V/200 ミリ秒のロードダンプ保護付き)-。

アクチュエータードライブ:ピーク-および-電流は最大 15 A (滞留時間は 0.5 ～ 2.5 ミリ秒で調整可能)。

速度入力:磁気またはホール効果クランク センサー。{0}}周波数範囲 0 ～ 10 kHz。

アナログ入力:ブースト、温度、スロットル、油圧用の 6 チャンネル (0 ～ 5V、4 ～ 20mA)。

CANバス:SAE J1939 互換 (テレマティクスおよびフリート監視用)。

コントローラーにはクローズド-ループ調速機3 つの選択可能なドループ カーブ (アイソクロナス、3%、5%) を備えています。-これは発電機の並列動作に不可欠です。内部スイッチング周波数は 20 kHz に固定されており、可聴ノイズを回避し、全温度範囲 (-40 度から 105 度) にわたってスムーズな電流調整を保証します。さらに、ハウジングは保護コーティングされた PCB を備えた IP67 規格に準拠しており、塩水噴霧や燃料蒸気の浸透に耐えます。

機械式インラインポンプでは、噴射タイミングがカムシャフトに対して固定されているため、低温での燃焼が最適ではなくなります。 ECD-3U の導入粘度-補正されたタイミングアドバンス-燃料温度を読み取り、インジェクター ライン内の高圧波の音速を計算するソフトウェア ルーチン。-これにより、燃料粘度が 4.5 cSt を超えた場合、コントローラーは噴射 (SOI) の開始 (SOI) を最大 8 度進めることができ、点火遅れとそれに伴う「ディーゼル ノック」を効果的に低減できます。

コントローラーには、負荷-に依存する注入時間のクリッピング関数。オーバーラン状態（下り坂運転など）では、エンジン速度が設定値を 3% 超えると燃料を完全にカットし、速度超過を防ぎます。この燃料カット戦略は、アクチュエータの応答を監視するウォッチドッグ タイマーによって検証されます。アクチュエータが 15 ミリ秒以内に閉じられない場合、コントローラは安全リレーを作動させて燃料遮断ソレノイドを短絡させ、フェールセーフなシャットダウンを実現します。-

既存のインライン ポンプに電子コントローラーを改造する際の主な課題の 1 つは、ポンプのプランジャーとバレルの製造公差です。 ECD-3U は、自動-キャリブレーション モードここでは、低アイドル状態で「学習サイクル」を実行します。RPM 応答を監視しながら、アクチュエータを 0 から 100% までスイープします。ソフトウェアはその後、線形化曲線これにより、アクチュエータの位置が実際の燃料供給にマッピングされ、摩耗や個々のポンプの特性が補償されます。{0}このプロセスには 90 秒かかり、校正が EEPROM に保存されるため、ポンプが古くなっても一貫した燃料計量が保証されます。

インストール中に必要な接続は次のとおりです。

クランク センサー (2 芯シールド ケーブル)。-

燃料遮断ソレノイド（コイルを引き込みます）-。-

アクチュエータ（2 線式、極性-対応）。-

スロットルポジションセンサー（ポテンショメーター）。

バッテリーのプラス (20A でヒューズ付き) とアース。

コントローラーには、故障コードを点滅させる診断 LED が含まれています (例: クランク センサー損失の場合は 2-1、アクチュエーターの過電流の場合は 3-4)。ハウジング上の 2 桁のディスプレイはリアルタイムの RPM とアクチュエータのデューティ サイクルを提供し、ラップトップを必要とせずに現場でのトラブルシューティングを簡素化します。

ECD-3U はブースト圧入力を統合することで燃料供給を変更し、全負荷時に理論空気過剰率 (λ) を 1.3 以上に維持します。これにより、過負荷になった機械式ポンプに特有の黒煙が防止されます。 6 気筒直列ポンプ エンジン (定格 250 kW) のフィールド データでは、PM22%削減また、主に過渡状態での過剰燃料の排除により、機械式ガバナに比べて燃料消費量が 4.5% 向上しました。-

さらに、コントローラーは動作時間と燃料消費量 (インジェクターのパルス幅とポンプ吐出量から計算) を記録します。このデータは J1939 経由でテレマティクス ユニットに送信され、予知保全が可能になります。-たとえば、燃料フィルターの圧力降下がしきい値を超えたときに警告を発し、ポンプのキャビテーションのリスクを軽減します。

Q1: このコントローラはすべてのデンソー インライン ポンプ (P- シリーズ、A- シリーズなど) と互換性がありますか?
ECD-3U は、リニア アクチュエータ インターフェイス (0 ～ 20 mA または 0 ～ 5 V 位置フィードバック) を備えたポンプ用に設計されています。機械的リンケージを備えた古い P- シリーズ ポンプの場合は、追加のサーボ-変換キットが必要です。コントローラはセットアップ ソフトウェアを介してパラメータ化してアクチュエータのストローク長 (8mm、12mm、または 15mm) に一致させることができるため、ほとんどの中型インライン ポンプに多用途に使用できます。

Q2: クランクポジションセンサーが故障した場合、コントローラーはどのように対処しますか?
カム センサー (利用可能な場合) を使用したバックアップ戦略が採用されています。両方がない場合は、10 度の前進と燃料制限が定格出力の 60% に制限された「リンプホーム」モードに入り、オペレーターは車両を安全な場所に移動できます。-診断 LED がコード 2-1 を点滅させて、オペレーターに警告します。

Q3: 逆転ギアボックスを備えた船舶用推進エンジンに使用できますか?
はい。ただし、DIP スイッチを介して「マリン モード」を有効にする必要があります。これにより、減速燃料カットが無効になり（操縦中の失速を回避するため）、プロペラのピッチが変化したときに 10% の失速防止燃料が確保されます。-等時性ドループ設定は、一定速度での動作に推奨されます。-

Q4: バイオディーゼルブレンドを最適化するために燃料マップを更新するプロセスは何ですか?
コントローラーの燃料マップには温度{0}}密度補正係数があります。 B20 または B100 の場合、ハンドヘルド プログラミング ツール (別売り) を使用して「燃料濃度オフセット」パラメーターを調整できます。バイオディーゼルは発熱量が低いため、同じエネルギー入力を維持するために噴射パルス幅が調整されます。新しいオフセットが入力された後、コントローラーは線形化曲線を自動的に再校正します。

Q5: コントローラは、長時間にわたる全負荷動作中のアクチュエータの過熱をどのようにして防止しますか?-
このソフトウェアには、電流とオン時間に基づいてコイル温度を推定するアクチュエータの熱モデルが含まれています。-モデルが温度が 120 度を超えると予測した場合、温度が安定するまで最大デューティ サイクルを 5% ずつ減らします。このスマートな制限により、安価な汎用コントローラーでよくある問題であるコイルの焼損が防止されます。

Q6: ユニットは障害コードを永続的に保存しますか?また、それらはリモートでクリアできますか?
はい、EEPROM はタイムスタンプ (動作時間) 付きで最新の 10 件の障害イベントを記録します。これらは、診断ツールによって CAN バス経由で読み取ることができます。コードをクリアするには、物理​​的な押しボタン シーケンス（ユニットを 5 秒間押し続ける）が必要です。これにより、保証検査中に断続的な問題が隠蔽される可能性のあるリモート クリアを防ぐことができます。

 

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