エンジンコントロールユニットECU
レールRail
サプライポンプSupply Pump
燃料フィルタFuel Filter
燃料供給配管Fuel Supply Pipe
高圧燃料供給配管High Pressure Fuel Supply Pipe
燃料戻し配管Fuel Return Pipe
燃料タンクへto Fuel Tank
インジェクタ(*i-ART付)Injector (w/i-ART)
超高圧(2500気圧)、高速マルチ噴射、噴霧制御および噴射量フィードバック採用により燃焼効率を飛躍的に向上し、クリーンで低燃費、静かでパワフルなディーゼルエンジンを実現する制御システムです。This diesel engine management system significantly increases fuel combustion effi-ciency by high pressure, quick response multiple injection, controlled fuel spray and feedback injection control, realizes clean, lower fuel consumption, lower engine noise and powerful diesel engine.
ディーゼルエンジン制御システムDiesel Engine Management System
環境Environment
*intelligent Accuracy Refinement Technology
ディーゼルエンジン制御ECU
車両の様々な運転状態における、各種センサ信号をもとに、各種アクチュエータを統合的に制御し、最適なエンジン状態で動作させるコントローラです。
●車載用カスタムICの開発・採用による 高集積化・小型化
●高性能32bitマイコンの開発・採用による 高速処理化
●防水構造によるエンジンルーム搭載
●パワーICの筐体放熱構造による放熱性向上
●インジェクタをドライブするための昇圧回路を内蔵
アクセルペダル
噴射量制御の基本情報である、ペダル踏み込み量の検出機能と、良好な操作フィーリングを両立したペダルモジュールです。
●ホールIC式(非接触)センサの採用により、長寿命・高信頼性を確保
●斜板式踏力比例ヒステリシス機構により、良好なアクセル操作フィーリングを実現
●構成部品を樹脂製にすることで軽量・低コスト化
アクセルペダル
ペダル作動角度に応じて変化する磁束量を電圧に変換して出力
■ホール IC 式センサの作動原理
全閉(0。) 回転時
磁界の垂直成分を磁電変換
磁石
ヨーク
ステータ
S
NS
N
ホールIC式センサ
■斜板式踏力比例ヒステリシス機構
斜板でスプリング力に応じた押付け力を発生
斜板で生じた押付け力によりフリクションプレートで摩擦力(踏力ヒステリシス)を発生
ペダル作動角度[deg]
電圧[V]
ペダル
ロータスプリング
フリクションプレートステータ
ホールIC式センサ
ペダル作動角度[deg]
踏力[N]
踏込み
戻し
踏力ヒステリシス
スプリング力
押付け力
フリクションプレート
ペダル
ロータ
踏力
摩擦力
ロータ・ペダル斜板
フリクションプレート
スプリング
押付け力
エアフロメータ
ディーゼルエンジンの出力、排出ガス、燃費に重要なEGR(排出ガス再循環)量を最適に制御するためにエンジンの吸入空気量を測定します。
●専用IC採用により回路室を小型化
●整流機構を備えた新バイパス流路による エンジンの脈動時の測定精度向上と計測範囲拡大
回路室小型化
精度向上
空気
センサ
整流絞り空気
専用IC
効果
従来品
52
±8.0
106倍
質量
脈動時精度
計測レンジ(最大流量/最小流量)
(g)
(%)
本品
31( 40%)
±5.0 ( 40%)
140倍
搭載:エアクリーナ 耐久:10年16万km
空燃比センサ
車の低エミッションを実現する早期活性型の空燃比センサです。 ■構造
ヒータ一体型検出素子 素子保護カバー
●排出ガスの燃焼空燃比をリーンからリッチまで検出
●ヒータ一体型の小型素子により早期活性を実現
●排出ガス温度250~1000℃の広範囲で使用が可能
●優れた防水性と気密性
空燃比 : 空気と燃料の比率
電子スロットル
基本構造はガソリン用の電子スロットルと同じですが、ディーゼルエンジンは燃料噴射量によってエンジンの出力を制御するのでスロットルにはその機能はありません。通常はバルブが開いていますが、以下のときに絞り側とします。・軽負荷時に大量のEGRを掛ける時・キーオフ後、スムーズにエンジンを止めたい時・DPF再生時、吸気を絞って排気温度を上昇させたい時
●DCモータ採用により、高応答・連続流量制御が可能
●樹脂ギヤ・小型モータ採用により、軽量・低コスト化
●非接触センサ採用により長寿命・高信頼性化
バタフライバルブ
小型DCモータ
モータ&センサ一体式コネクタ
非接触センサ内蔵
スプリング
樹脂ギヤ
クランク角センサ、カム角センサ
検出精度の高い電磁ピックアップ式の回転角センサです。
●Oリング+カラーかしめシール構造による高信頼性
●エンジン側の仕様に合わせた豊富なバリエーション ・ロータ径に合わせ、巻線の巻数を選択使用 ・搭載性に応じて、ダイレクトコネクタタイプと ・リードワイヤタイプを選択可能
ダイレクトコネクタタイプ リードワイヤタイプ
■構造
かしめ
ロータ
Oリング 磁石
カラー コア
巻線
性能(放熱量 Qg/V)
インタークーラ
吸入空気を冷却することにより、エンジンのパワーと燃費を向上させている熱交換器です。
冷却性能向上
●インナーフィン仕様: フィン形状変更による熱伝達の改良
●クーリングフィン仕様: ラジエータで培われた熱伝達形状 (ルーバ仕様)を採用
①過給気
④冷却風
③ルーバ③クーリングフィン
②チューブ②インナーフィン
■キー技術冷却性能向上のためインナーフィンの改良を続けています。
120
110
100
90
80
70
60
50'80 '85 '90 '95 '052000
他社トップレベル
(年度)
A-Type B-Type C-Type
●:国内 △:海外
最新-TypePg 一定 Qg up
■インタークーラの熱伝達経路①高温の過給気
②チューブ&インナーフィン
③クーリングフィン
過給気がチューブ内部を通過する際に熱を伝達
チューブからクーリングフィンへ熱を伝導
チューブから冷却風(大気)へ熱を伝達
④冷却風へ
ターボ過給される吸気の圧力を測定する圧力センサです。
●小型、量産性に優れたピエゾ抵抗方式を採用 検出には、Siのピエゾ効果(印加する歪みにより抵抗が変化する)を 使用しています。
●ベアチップ実装による究極のシンプル構造 ケース樹脂(PPS-G40)にセンサチップ、回路チップを直接実装し、 部品点数を究極まで低減しています。
●デンソー独自のオンチップノイズ保護技術 チップ内にノイズ除去回路を形成し、 ノイズ保護のための部品の追加が不要です。
■構造
ゴムゲル
センサチップ ワイヤボンド
サーミスタ
過給圧センサ
圧力ポート
●独自の表面受圧構造で厳しくなるインマニ環境に対応 フルゲル/ゴムの2層保護構造を採用し、 厳しいインマニ環境での使用を可能としています。
●はんだレス電気接続(ワイヤボンド)素子間、 ターミナルとの電気的接続には、 ワイヤボンドを使用しており、 高信頼性とはんだレス(Pbレス)を達成しています。
●吸入圧力と吸気温度をリアルタイムに測定 EGR還流などの過酷な過給環境でも 高い信頼性にて検出可能です。
■構造
ゴムゲル
センサチップ ワイヤボンド
サーミスタ
圧力ポート
過給圧センサ
水温センサ
エンジンの冷却水温度を測定するセンサです。
●高精度サーミスタ採用により出力ばらつき低減
●素子、ケースの小型化により高応答
●厳しい使用環境条件に耐えうる高信頼性
■応答性比較
高応答品従来品
100908070605040302010
50 100 150 200 250 3000
100908070605040302010
50 100 150 200 250 3000
温度(℃)
温度(℃)
時間(s) 時間(s)
80℃遅延時間:15秒 80℃遅延時間:1秒以下
センサ出力 センサ出力
冷却水温 冷却水温
15秒 1秒
サーミスタ
グロープラグ
ディーゼル車の始動性向上・低エミッションニーズに対応する、高温で省電力のグロープラグです。
●発熱体のオールセラミック化により発熱効率向上
●高耐熱セラミック材の採用により高温化と急速加熱化
●自己制御機能によりシステム簡素化
■構造
セラミック絶縁体
高耐熱セラミック発熱体
排気温センサ
自動車の排出ガス温度を高精度で検出可能な、サーミスタ式の温度センサです。
●搭載性に優れたシンプルなセンサ形状
●自動車の厳しい使用環境に対応可能なすぐれた信頼性
●サーミスタ原料の微粒化と均一混合及び、 超精密成形により高精度温度検出
●最適なサーミスタ原料の配合により広い温度範囲で温度検出が可能
●感温部の細径化、サーミスタ素子の小型化により優れた応答性
排ガス還流(EGR)バルブ
粘着性デポジットに対する耐バルブ固着性とNOX低減効果に優れた排出ガスの還流量をコントロールするバルブです。
●オーバーターン機構バルブのクリーニング 作動による固着力低減と高駆動トルクの DCモータにより、粘着性デポジットに対する 耐バルブ固着性向上
●低圧損のバタフライバルブによる小型大流量化
●圧力バランス構造のバタフライバルブによる 高排圧での制御性向上
●ホールIC非接触式バルブ回転角センサによる センサ信号の信頼性向上
外観
バタフライバルブ
DCモータ
非接触式バルブ回転角センサ オーバーターン機構バルブクリーニング作動による固着力低減
全開位置
全閉位置
デポジット
排気ガス 冷却水
チューブ水タンクガスタンク
冷却水
微細オフセットフィン局所温度差低減構造
排気ガス
EGRクーラ
高性能・小型、高耐熱性を備えた大量EGR向けのEGRクーラです。
●高性能・低圧損化技術: 微細オフセットフィンの採用
●耐-熱ひずみ構造: 局所温度差低減構造
●沸騰防止構造: 伝熱制御ディンプル、淀み防止リブの採用
冷却水
淀み防止リブ
沸騰防止構造
伝熱制御ディンプル
■特徴
EGR : Exhaust Gas Recirculation
排気圧センサ
排気の粒子状物質の堆積によるDPF(Diesel Particulate Filter)の目詰まり状態を測定するための圧力センサです。DPFの上流と下流の差圧を測定します。
■構造
●高耐食性フッ素ゲルを新規開発し、排ガス環境での圧力測定を実現
●柔らかいゲルで圧力をロスなくセンサチップに伝えるとともに、 硬いゲルで排気の粒子状物質に耐える、2層ゲル充填構造を採用
●センサ組付け後の電気トリミングにより高精度を実現
排ガス(圧力Low側)
排ガス(圧力Hi側)
フッ素ゲル1(柔らかい)
センサチップ×2IIC素子面側
フッ素ゲル2(硬い)
Engine Electronic Control Unit
The engine electronic control unit (ECU) is designed to have total control of the actuators and run the engine under optimal conditions based on various sensor signals transmitted under the ever-changing driving conditions of a vehicle.
●On-board custom ICs have been developed to achieve high integration and reduced size
●High-performance 32-bit microprocessors have been developed to achieve high-speed processing
●With a waterproof structure, the engine ECU can be mounted in the engine compartment
●Improvements have been made in the heat conductive performance in the Power ICs due to a reverse heat sink package directly attached to the metal case
●Build-in voltage boost circuit to drive Injectors
Accelerator Pedal Module
An accelerator pedal module detects the amount of pedal depression, which is basic information to control the fuel injection quantity, while providing good pedal operation feel.
●Contactless Hall IC sensor for a longer life and higher reliability
●Swash-plate pedal pressure-induced hysteresis mechanism for good pedal operation feel
●Resin components for lighter weight and lower costs
Accelerator Pedal Module
Pedal
RotorSpring
Friction plateStator
The magnetic flux that changes according to the pedal position is converted into a voltage
■Operating principle of a Hall IC sensor
Pedal position [deg]
Voltage [
V]
Fully closed (0。) Rotation Hall IC sensor
Magnetoelectric conversion of the perpendicular component of the magnetic field
Hall IC sensor
Magnet
York
Stator
S
NS
N
The pressing force generated by the swash plates produces a friction force (pedal pressure hysteresis)
Pedal position [deg]
Pedal pressure [N]
Pedal depression
Pedal release
Pedal pressure hysteresis
■Swash-plate pedal pressure-induced hysteresis mechanism
The swash plate generates a pressing force according to the spring force
Spring force
Pressing force
Friction plate
Pedal
Rotor
Pedal pressure
Friction force
Friction plate
Spring
Rotor and pedal swash plates
Pressing force
Air Flow Meter
Meter to measure the amount of air taken into the engine to optimally control the amount of exhaust gas recirculation (EGR) that influences diesel engine power, emissions, and fuel efficiency.
●Air flow meter-specific IC for a smaller circuit chamber
●New air flow bypass with air intake apertures allowing for more precise measurements when a pulsating flow arises and for expanded measuring range
Effects
Conventional product
52
±8.0
106 times
Weight
Measurement precision when a pulsating flow arises
Measurement range (maximum air flow/minimum air flow)
(g)
(%)
This product
31( 40%)
±5.0 ( 40%)
140 times
Installed on the air cleaner; Durability:10years or 160,000km
Smaller circuit chamber
Improved precision in measurements
Intake air
Sensor
Air intake apertureIntake air
Air flow meter-specific IC
Air-Fuel Ratio Sensor
A quick activation type air-fuel ratio sensor is designed to achieve low emissions.
●The sensor detects a broad range of air-fuel ratio in emissions (from lean to rich)
●The sensor can be activated quickly when the engine is started using a compact element with a built-in heater
●The sensor can be used over a broad range of emission temperatures (250~1,000℃)
●The sensor features excellent water resistance and air tightness
Air-fuel ratio : mass ratio of air to fuel
■Overall structure of an air-fuel ratio sensor
Sensor element with a built-in heater Element protection cover
Electronic Throttle Body
Basically, electronic throttle bodies for diesel engines and for gasoline engines have the same structure. However, contrary to electronic throttle bodies for gasoline engines, those for diesel engines have not a function to control engine power because the power of diesel engines is controlled in accordance with the amount of fuel injected.The valve of an electronic throttle body is normally open, but it is partially closed in the following conditions:
・Recirculating a large amount of exhaust gas in the event of a low engine load
・Stopping the engine without large shocks when the ignition is switched off
・Restricting the amount of intake air to increase the exhaust temperature in the event of a DPF regeneration cycle
Butterfly valve
Compact DC motor
Integrated motor-sensor connector
Spring
Resin gear
Built-in contactless sensor
Electronic Throttle Body
●Use of a DC motor for high response and continuous air flow control
●Use of resin gears and a small motor for lighter weight and a lower cost
●Use of a contactless sensor for a longer life and high reliability
Butterfly valve
Compact DC motor
Integrated motor-sensor connector
Spring
Resin gear
Built-in contactless sensor
Cam Position Sensor And Crank Position Sensor
Highly precise electromagnetic pickup position sensor.
●Greater reliability using an O-ring arrangement and collar swaging
●Many variations designed to meet different engine specifications ・Sensors with a different number of windings available for different rotor sizes ・Direct connection type and lead wire type available for different installation conditions
Direct connection type Lead wire type
■Structure
Swaging
Rotor
O-ring Magnet
Collar Core
Winding
Intercooler
Heat exchanger to cool incoming air for higher engine power and fuel efficiency.
Higher cooling performance achieved by:
●Inner fin design: Changes in the shape of the inner fin for higher heat transfer
●Cooling fine design: The shape of the louver fin effective for heat transfer designed based on DENSO's know-how accumulated in the development of radiators
①Turbocharged air
④Cooling air
③Louver③Cooling fin
②Tube②Inner fin
■Key technologyContinuous improvement of the inner fin for enhanced cooling performance.
120
110
100
90
80
70
60
50'80 '85 '90 '95 '052000
Highest level of performance (competitor's product)
(Fiscal year)Heat radiation amount: Q
G/V
A-Type B-Type C-Type
●:Japan's product:Overseas product
Latest type: Constant Pg; Increased Qg
■Heat transfer route①High-temperature turbocharged air
②Tube and inner fin
③Cooling fin
Transmission of the heat of supercharged air to the tube when the air passes through the tube.
Transmission of the heat from the tube to the cooling fin.
Transmission of the heat from the tube to the cooling air. (incoming outside air)
④Cooling air
Pressure sensor to measure the pressure of turbocharged intake air.
●Compact and highly mass-producible piezo resistance turbo pressure sensor Pressure detection with the piezo resistance effect of silicon: resistance value changes due to the distortion upon the application of a voltage
●Ultimately simplified structure using a bare chip mounting method Sensor and circuit chips are directly mounted on the resign case (PPS-G40) to reduce the number of components to its smallest possible limit
●DENSO's proprietary on-chip noise prevention technology On-chip noise cancellation circuit requires no noise prevention components
■Structure
Pressure port
RubberGel
Sensor chipWire bond connection
Thermistor
Turbo Pressure Sensor
Turbo Pressure Sensor
●DENSO's own impact absorbing surface structure can cope with an increasingly harsh environment in the intake manifold. A two-layer surface structure made of full gel and rubber allows the sensor to be used in harsh environments in the intake manifold
●Electrical connections without soldering. (wire bond connection) A wire bond electrical connection between devices and terminals provides higher reliability and requires no soldering. (no use of lead)
●The intake air pressure and temperature can be measured in real time. It is possible to detect them with high reliability even in a severe supercharging environment to return Exhaust Gas Recirculation (EGR).
■Structure
Pressure port
RubberGel
Sensor chipWire bond connection
Thermistor
Coolant Temperature Sensor
Sensor that measures engine coolant temperature
●Output variation reduction by using a high accuracy thermistor
●High response by smaller elements and case
●High reliability for use in harsh operating environments conditions
■Response comparison
Quick response modelConventional model
100908070605040302010
50 100 150 200 250 3000
100908070605040302010
50 100 150 200 250 3000
Temperature(
℃)
Temperature(
℃)
Duration(sec.) Duration(sec.)
Delay time at 80℃: 1or fewer sec.Delay time at 80℃: 15sec.
Sensor output
Coolant temperature
15sec.
Sensor output
Coolant temperature
1sec.
Thermistor
Common Rail
Ultra-high pressure fuel storage.
●More highly pressure-resistant rail made from a newly developed high strength material
●Lighter weight and a more optimum shape provided by CAE analyses
●Reduced pressure pulsation because of a built-in orifice
●More highly responsive pressure control by using a solenoid pressure relieve valve
■Key technologies
Solenoid pressure relieve valve
Orifice
Main chamber
Longitudinal section of the rail
With an orifice
Without an orificeDuration
Injection
Injector
Internal rail pressure
Pressure pulsation reduced by placing an orifice
Built-in orifice
Ceramic Glow Plug
High heat-generation but power-saving glow plug that meetsthe needs for quicker start and lower emission diesel engines.
●All-ceramic heating element for higher heating efficiency
●High heat-resistant ceramic material for higher heat generation and more rapid pre-heating
●Self-control function for a simplified system
■Structure
Ceramic insulator
Heat-resistant ceramic heating element
Exhaust Gas Temperature Sensor
Thermistor temperature sensor capable of precisely detecting vehicle exhaust temperature.
●Simplified sensor shape for easier installation
●Greater reliability for use in harsh vehicle operating environments
●Highly precise temperature detection due to fine grinding and a homogeneous mixing of thermistor materials and greater precision molding
●Wide range of temperature measurements by using the perfect blending of thermistor materials
●Faster response by using a smaller temperature detector and a thermistor element
Exhaust Gas Recirculation Valve
Valve highly resistant to valve sticking caused by adhesive deposits and highly effective for NOx emission reduction.
●Valve with an overturn mechanism for deposit cleaning action to prevent valve sticking and a high torque DC motor for higher resistance to valve sticking caused by adhesive deposits
●Low pressure-loss butterfly valve for a smaller product size and a larger amount of exhaust circulation
●Butterfly valve with a pressure-balancing mechanism for the more accurate control of exhaust circulation at high pressure
●Contactless hall IC valve position sensor for higher sensor signal communications reliability
Butterfly valve
DC motor
Contactless hall IC valve angle sensor
Valve with an overturn mechanismDeposit cleaning action to prevent valve sticking
Fully-open position
Fully-closed position
Deposit
Appearance
Exhaust gas Coolant
TubeWater tankGas tank
Coolant
Fine offset finLocal temperature difference reduction structure
Exhaust gas
Exhaust Gas Recirculation(EGR) Cooler
Intended for large-volume EGR, this EGR cooler offers excellent performance, compactness, and high heat resistance.
●High performance and low pressure loss by means of fine offset fins
●Thermal strain resistance by means of local temperature difference reduction structure
●Boiling prevention by means of heat transfer control dimples and stagnation prevention ribs
CoolantStagnation prevention rib
Boiling prevention structure
Heat transfer control dimple
■Features
Exhaust Gas Pressure Sensor
The pressure sensor measures the extent to which the diesel particulate filter (DPF) is clogged withaccumulated particle matter from exhaust gases. The sensor actually measures the difference betweenthe pressure of exhaust gases entering and leaving the DPF.
■Structure
●DENSO’s new fluorocarbon gel with excellent corrosion resistance in the exhaust gas environment
●Two-layer gel filling structure: IC sensor chips detect pressure transmitted through the soft gel without any loss and are protected by the hard gel from damage by PM in the exhaust gas.
●Electrical trimming provided after sensor assembly for greater precision sensing
Exhaust gas(low pressure)
Exhaust gas(high pressure)
Fluorocarbon gel1(soft type)
Sensor chip×2IC surface
Fluorocarbon gel 2(hard type)