RED4说明书

电控直列泵RED4电子调速器控制箱
使
用
说
明
书
泰安北方试验设备厂
柴油机电控高压直列泵的检测维修
RED4电控直列泵控制箱使用说明书
一、简介:随着电子技术的发展以及人们对汽车排放指标要求的提高，一种新
型的柴油机高压油泵正越来越多的进入市场，这就是柴油机的电控高压油
泵，这种泵与以往机械式高压泵的不同主要是调速机构及预行程调整机
构。

普通机械泵是采用飞锤利用离心力的原理实现调速，而预行程是通过
调整垫片来实现。

电子控制式高压油泵是采用电磁铁或直线电机等方式来
实现调速，电信号的大小可改变喷油量，预行程则是采用在柱塞上增加的
控制套或由电磁阀控制内腔压力（VE泵）实现，也是完全由电信号控制
大小，在此我们仅介绍电控高压直列泵的结构、原理及维修。

在我国市场上常见的电控高压直列泵主要是日本杰克赛尔公司生产的电
控泵，它们大概可以分为以下几种：1、机械式调速器，电子控制预行程；
2、电子式调速器，无预行程控制机构；
3、电子式调速器，电子控制预行
程。

二、RED4调速器的结构及工作原理
目前电控直列泵上的电子调速器主要有两种RED3型，RED4型。

日本柴油机机器株式会社早在1983年就向市场推出了直列式合成泵用的RED3型电子调速器。

其后又发展了RED4型电子调速器。

RED4型电子调速器可以是全程调速器，也可以是两极调速器，或上述两种调速器的组合型。

工作类型的转换是通过单元内部的程序决定的。

因此，RED4型电子调速器作为通用型电子调速器适用时，可以应用于卡车、公共汽车、发电装置、工程机械以及消防车辆等各种场合。

RED4型电子调速器的主要构成部件是：壳体、执行装置及盖板。

相对于RED3型电子调速器系统，RED4型调速器的控制线路，伺服电路、驱动电路、传感电路—布置在调速器的执行机构中，外界噪声干扰很小。

电控泵是配装了RED（RED3或RED4）系列电子调速器的直列泵系统，通过计算机控制直泵式柴油机的喷油量。

该系统的特征是：保证直泵式柴油机的低油耗，同时可以改善柴油机的排放。

RED4型电子调速器的控制部分可以分成三部分：输入单元、演算单元和驱动单元。

1)输入单元
将各种传感器和开关输出的信息送入控制单元，对这些信息进行计算处理后，作为基本信息提供给演算单元。

2)演算单元
在演算单元，以输入的信息为基础，和ROM中的数据进行比较，进行演算处
理，并将最后的结果信息作为执行机构的控制信息输出驱动单元。

3)驱动单元
驱动单元将执行机构的控制信息（目标齿杆位移信息）转换成执行机构的驱动信息，使执行机构动作，由齿杆位移传感器控制，并使之始终和目标值一致。

上述一系列处理过程连续的进行，因此，始终可以保证发动机处于最佳的燃油喷射状态。

RED3和RED4型电子调速器的比较
1.控制系统的比较
相对于RED3型电子调速器来说，RED4型电子调速器的伺服电路、驱动电路和传感器电路都布置在内部。

伺服电路从接受信息以后，经过处理，驱动线性直流电动机。

有关术语和代号的具体含义如下：
PWM:脉冲宽度调节器（pulse width modulator）
占空比：在脉冲信号的一个循环中，ON信号所占的比率
Visit：实际齿杆位置电压
数字量：用连续的物理量表示的数据
CPU：中央处理机
伺服电路：所谓伺服就是追踪，将目标和实际值进行比较，对其差值进行修正的一种电路
驱动电路：输出使线性直流电动机转动的信息的电路
传感器电路：处理从齿杆位移得到的信息的电路
2.功能比较
RED3和RED4型电子调速器的主要参数对比如表：
1.执行器
执行器由线性直流电动机、将动作传递到调节齿杆上的连杆、检测调节齿杆位置的传感器等组成。

2.线性直流电动机
线性直流电动机由盖板、磁铁、线圈总成及电极组成。

磁铁形成磁场，盖板是为了有效地引导磁场，形成磁场通路。

线圈总成对位于磁场中的导线通电，通过相互作用，接受作用力而上下运动。

3.停油手柄
停油手柄安装在通过执行器两侧的轴上。

连接的支点中心被加工成椭圆形，其中有安装在轴上的停油螺母。

在停油手柄非动作位置上，停油螺母并不妨碍连杆的动作。

4.齿杆位移传感器
齿杆位移传感器设置在调速器上部，相对于目标位置检测出调节齿杆是否位于正确的位置。

齿杆位移传感器是由E字形芯片、二组线圈及铜板组成。

一个铜板安装在调节齿杆的端部，另一个固定在E字形芯片上。

5.转速传感器
转速传感器的作用是检测控制中必不可少的参数—发动机转速，主要由电极、线圈和磁铁组成。

工作原理
1.执行器
线性直流电动机根据从调整器伺服电路中输出的驱动信息使线圈总成上下移动
安装在线圈总成内的连杆，将线圈总成的上下运动传递到安装于调节齿杆端部的接头，使调节齿杆左右移动，从而调节喷油量。

因此，线圈总成如果向上运动，则调节齿杆向增加油量的方向移动；反之，线圈总成如果向下运动时，则调节齿杆向减少油量的方向移动。

其工作原理是将上下运动变化为左右移动的横向运动。

在调节齿杆端部接头的上部安装了一块铜板，成为齿杆传感器的一部分。

由齿杆传感器检测出调节齿杆的实际位置，向控制单元提供反馈控制。

控制单元始终不停的比较演算目标位置和实际位置，并不停的向差值为“0”方向拉动调节齿杆。

所以，齿杆传感器的精度、响应特性是非常重要的。

2.线性直流电动机
线性直流电动机的工作原理和旋转电动机相同，电流“I”流过磁场“B”时，作用力“F”起作用。

这些量的相互关系，服从左手定则，大拇指指向作用力“F”方向，中指指向磁场“B”，则食指就是电流“I”的方向。

在“B”的中间，电流“I”指向中指时，则“F”指向大拇指。

产生的力的大小与穿过导线的磁场强度、流过的电流大小以及导线的长度成正比例。

线性直流电动机的驱动方法是采用杰克塞公司独特的电磁切换方法，在驱动电路中，使线圈总成上下运动的开关电路设置在其中，用频率控制开关电路。

当线圈总成处于平衡状态时，向上的信号和向下的信号之比为1：1。

但是。

上升或下降时，则应控制改变上升信号和下降信号的比值的占空比。

通过改变占空比，可以调节线圈总成的运动速度。

这样，电磁切换方式抑制了线圈发热，响应特性非常良好。

说明：所谓占空比就是通过改变脉冲信号一个循环周期中ON—OFF的信号比进行控制的。

即：
占空比=ON时间/（ON时间+OFF时间）*100%
3.齿杆位移传感器
相对于线圈所产生的磁场，如果设置了铜板，则在铜板内产生涡电流，由
铜板消去以前的磁场。

因此，由于铜板位置的变化，被消去磁场的强度会
发生变化，在线圈内产生的反电动势也会随之变化。

另一方面，线圈和铜板设置了温度补偿，修正因温度影响所引起的电压的
变化。

这样，从两个线圈的电压的变化之比（反动势之比）检出调节齿杆
的位置，消去了温度所引起的误差，精度提高。

4.转速传感器
安装在凸轮轴上的敏感齿轮转动时，从转速传感器中输出的磁场在敏感齿
轮的凸起部将会发生变化。

该磁场的变化在线圈内产生微小电压，电压的
变化即可作为转速信号检测出来。

5.停油手柄
在常用转速状态下，停油螺栓并不碰到椭圆孔的端面。

因此，调节齿杆可
以与停油螺栓无任何关系的自由运动。

将停油手柄推向停油一侧时，停油
螺栓碰到椭圆孔的端面，连杆起作用。

因此，调节齿杆被拉向不喷油方向，发动机停油。

这样，不管调节齿杆处于什么样的位置，停油手柄都可以迫
使发动机停止运转。

三、电控泵的检测与维修
1调速器的检测
RED3与RED4结构基本相同，首先要打开调速器盖，查看里面是否油泥等污物，如有则进行清洗，用手上下移动线性电机的滑子，看是否有卡死等现象。

连接RED4调速器与RED4控制箱，根据使用说明书调整油门大小，观看齿条位置变化应平顺灵敏。

2泵体检测
主要检测柱塞有无磨损，凸轮轴有无磨损等，如有则应及时更换。

3泵油量检测
将高压油泵上试验台，连接RED4控制箱与油泵，按各个泵的喷油数值调整各泵的喷油量，启动试验台观看喷油量，如有不符做出调整，调整方法与普通机械泵相同。

四、产品特点
本产品可调试所有配装日本杰克赛尔公司生产的RED4电子调速器的直列泵，产品
性能与原装进口的控制箱一致，调试数据一致，完全可替代进口产品。

产品采用宽输入开关电源，高速ARM7主控芯片，进口原装集成电路，能完成RED4的所有调试功能。

产品高度集成，性能可靠，是目前RED4电子调速器比较理想的调试仪器。

五、技术指标
1电源电压：~220V 50HZ
2电源功率：<200W
3数据显示：四位高亮度数码管
4控制范围：5%~95%连续可调
5控制精度：±0.1%
6预置4档：5%，16.25%，72.5%，95%
7 平均无故障时间：15000小时
六、按键说明
1“Select”功能选择键，当相应指示灯熄灭时，可按“↑”“↓”键，细调输出PWM值；当相应指示灯亮时，按“↑”“↓”键，可选择预设的4个档位。

2“Red4 Power”油泵供电开关，可控制RED4的电源，指示灯亮时表示有效。

3“Limp Home”定速开关，当指示灯亮时，PWM输出为95%。

4“Pull Down”回拉开关，当指示灯亮时，PWM输出为5%。

5“Menu”“Enter”“↑”“↓”菜单操作键，可修改仪表参数。

出厂时已设置正确，请勿随意改动，以免影响正常使用。

七、使用方法
用随机电缆连接调试仪与电控泵，打开电源开关，打开Red4 Power开关，相应指示灯亮，此时显示窗口显示“00.00”按右侧“↑”“↓”键，可调节油门大小。

关闭“Red4 Power”油泵断电。

按“Select”键指示灯亮，按“↑”和“↓”键可选择预设4档5%，16.25％，72.5％，95％，再按“Select”键指示灯熄灭，又回到开关状态。

在“Select”功能指示灯熄灭的状态下，按“Pull Down”回拉开关，仪表输出PWM为5％，按“Limp home”，仪表输出PWM为95％。

此两个功能正常操作时应处于关闭状态。

泰安北方试验设备厂技术部。