電控柴油機線束的設(shè)計與制作

朱江濤，李文耀，楊文剛

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程機械系，山西 太原 030031）

電控柴油機線束的設(shè)計與制作

朱江濤，李文耀，楊文剛

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程機械系，山西 太原 030031）

結(jié)合電控柴油機線束的特性，分析了線束制作選型，線束的制作要求，介紹適合電控柴油機線束的制作要點，并針對ECU安裝在博世電控柴油機上的EDC7UC31系統(tǒng)接地的線束進行了制作，以供電氣設(shè)計人員或售后維修人員參考。

電控柴油機；線束；博世；制作

隨著能源日益短缺、油價的上漲和國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的強制實施，電控柴油機的技術(shù)水平在國內(nèi)得到了極大地提升。目前，眾多的發(fā)動機專家及生產(chǎn)廠商都集中精力研究開發(fā)和生產(chǎn)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，主要解決ECU、傳感器和執(zhí)行器之間的精細(xì)控制問題，實現(xiàn)柴油機燃油控制的噴油問題的決策控制。

線束是用于連接發(fā)動機的電源、檢測元件、控制器和執(zhí)行器等部件的紐帶，其設(shè)計和制作的好壞直接影響到電控柴油機的控制精度問題。而在部分原裝電控柴油機的使用過程中，由于線束問題而導(dǎo)致發(fā)動機故障問題時有發(fā)生。為此，筆者結(jié)合電控柴油機的控制原理，分析線束的設(shè)計及制作要求，以供大家參考。

1 線束制作選型

電控柴油機線束的制作一般包括三個部分：插頭、連接線和插口。

（1）線束接插頭。線束接插頭作為線束與發(fā)動機連接，由于發(fā)動機運轉(zhuǎn)時殼體的高溫和振動，使接插頭很容易老化，因此對不同部分的線束接插頭都有不同的要求。接插頭上與發(fā)動機的接觸材料選用材料一致為金或錫。在柴油發(fā)動機上的接插頭通常采用緊湊型，用以抵抗柴油發(fā)動機較大的振動。

（2）線束電線型號。線束電線的材質(zhì)通常選用銅，保護外皮通常采用具有隔熱和耐柴油腐蝕的棉紗或薄聚氯乙烯帶纏繞包扎成束。電線線徑根據(jù)連接的元件來確定，如表1所示。

表1 電控柴油機部件的線徑對照表

2 線束制作技術(shù)要求

（1）線束雙絞與屏蔽。為減少控制元件、傳感器、執(zhí)行元件間的電磁干擾，連接這些器件的電線必須采用雙絞形式，最大絞制距離為2.5cm，如圖1所示。如多根線雙絞線布在一起，則需采用不同的絞制間距。對三根線絞在一起的線束，可采用一端固定，而另一端同時旋轉(zhuǎn)三根電線的方法獲得，如圖2所示。

圖1 兩根線雙絞

圖2 三根線絞制

在設(shè)計制作過程中，為了進一步防止連線之間的電容和電感耦合干擾，影響信號傳輸?shù)木群图皶r性，應(yīng)確保噴油器連接線束與轉(zhuǎn)速傳感器的連接線束不在同一條路徑上，而且兩者的雙絞間距應(yīng)不相同。此外，為防止其他電容在使用過程中對轉(zhuǎn)速傳感器的干擾，應(yīng)將其連線進行屏蔽到地。

（2）CAN總線線束。為了減少電控柴油機的電子元件對CAN總線的耦合干擾，CAN總線線束通常制成雙絞線外加線束保護皮，如圖3所示。推薦線徑為0.6mm2。

圖3 CAN總線線束屏蔽形式

（3）線束布置與連接。為減少發(fā)動機裝車后的故障，降低整車其他線束對電控柴油機線束的干擾，在布置線束時，應(yīng)按以下要求進行布置：①ECU電源線：盡量使ECU的電源線單獨走線，以便故障排查和降低傳感器、執(zhí)行器與ECU之間的相互干擾。②噴油器電源線：雙絞，線路與其他所有傳感器和執(zhí)行器線路分開，并盡量遠離所有敏感的傳感器線路。③發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器線：雙絞，屏蔽，防止對ECU進行干擾。④整車傳感器和執(zhí)行器的線束必須有足夠的防御噴水能力或相應(yīng)的保護措施。在布置時，應(yīng)盡量使線束呈交叉狀態(tài)，避免平行或急轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的出現(xiàn)，若必須平行布置時，其平行距離要求大于10cm。盡可能地減少線束重疊部分，線束交叉要保持90°；對干擾源敏感的線束與共軌管的平行距離也要大于10cm。

（4）線束供電線及地線。ECU內(nèi)部有保護模塊，當(dāng)監(jiān)測到線束接反，供電端為反向電壓時，可以切斷主電源，保護系統(tǒng)。同時，ECU接蓄電池時，應(yīng)注意滿足的條件：①ECU供電線與其他負(fù)載供電線分開；②發(fā)動機、蓄電池負(fù)極、ECU外殼均應(yīng)搭鐵。

3 線束應(yīng)用實例分析

博世電控柴油機EDC7UC31型ECU由于帶有冷卻板，必須安裝固定在發(fā)動機上。這在發(fā)動機出廠時，ECU安裝位置已經(jīng)確定，所以無需考慮其安裝位置的選擇，且ECU內(nèi)部電路板接地與ECU外殼絕緣。由于EDCl6UC40系統(tǒng)的ECU有如下特點：

（1）ECU內(nèi)部電路板地線與外殼直接相連，無短路保護電路。為避免ECU的損壞，ECU外殼應(yīng)避免直接或間接的與蓄電池正極搭接。

（2）ECU內(nèi)部沒有反接保護電路。而系統(tǒng)的反接保護可通過主繼電器來進行控制。因此，為保護ECU，系統(tǒng)應(yīng)先連接主繼電器。圖4給出ECU安裝在發(fā)動機上的EDC7UC31系統(tǒng)接地的要求。

圖4 EDC7UC3 1線束連接方式

鑒于以上特點，在連接過程中，應(yīng)注意并避免的問題是：

（1）ECU地線不能直接連到發(fā)動機殼體上。否則，發(fā)電機產(chǎn)生的電壓波動會使發(fā)動機與ECU外殼之間產(chǎn)生偏移電壓，形成的附加電流會流經(jīng)ECU地線，導(dǎo)致ECU損壞。

（2）蓄電池負(fù)極搭鐵線遠離發(fā)動機地線，導(dǎo)致蓄電池負(fù)極、底盤連接點、ECU外殼之間產(chǎn)生偏移電壓，形成的額外電流會流經(jīng)ECU地線，導(dǎo)致ECU損壞。因此，線束的合理連接有兩種可選方案，如圖5所示。

圖5 兩種正確的線束連接方案

4 結(jié)語

線束必須選用符合DIN標(biāo)準(zhǔn)或國際優(yōu)質(zhì)汽車專用電線，而且要盡量短，接頭及保險絲也一樣，盡量選擇優(yōu)質(zhì)的。線束在設(shè)計和使用時，應(yīng)考慮系統(tǒng)的安全性能要求和抗干擾能力，同時，保證每個線頭連接都必須牢固、可靠、接觸良好，以此來滿足車輛或工程機械線束的設(shè)計和使用要求。

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Design and Production of Electronic Control Diesel Engine Wire Harness

ZHU Jiang-tao，LI Wen-yao，YANG Wen-gang

（Shanxi Traffic Vocational and Technical College，Taiyuan，Shanxi 030031，China）

According to the characteristics of wire harness in the engineering machinery，the paper analyzes harness fabrication selection and production requirements,introduces wire harness production which is fit for electronically controlled diesel engine，and designs according Bosch diesel engine on the EDC7UC31system grounding wiring harness based on ECU，which aims to offer reference for electrical designers and customer service repair personnel.

electronic control diesel engine；wire harness；Bosch；production

TK423

A

2095-980X（2017）01-0081-02

2017-01-07

項目來源：山西省交通運輸廳課題；課題名稱：挖掘機電液故障診斷臺的研制。

朱江濤（1981-），男，湖北天門人，碩士，講師，主要研究方向：工程機械設(shè)計。