54
Memory IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出 Clean emission Low fuel consumption クリーンな排出ガス 低燃費 Diesel Engine Management System ディーゼルエンジン制御システム This diesel engine management system significantly increases fuel combustion efficiency by highly pressurizing diesel fuel (2500bar) and using a feedback injection control system, leading to lower fuel consumption and exhaust emissions. ディー ゼ ル 燃 料 の 超 高 圧 化( 2 5 0 0 気 圧 )と、噴 射 量 フィードバック制 御 システム 採 用 に より、燃焼効率を飛躍的に向上させ、クリーン且つ低燃費を実現するディーゼルエンジン 制御システムです。 ECU Feedback Injection Control System 噴射量フィードバック制御システム

Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Memory ICメモリIC

Pressure Sensor圧力センサ

Feedback噴射フィードバック

Injection rate detection噴射率を検出

Clean emission Low fuel consumption

クリーンな排出ガス低燃費

Diesel Engine Management System

ディーゼルエンジン制御システム

This diesel engine management system significantly increases fuel combustion efficiency by highly pressurizing diesel fuel (2500bar) and using a feedback injection control system, leading to lower fuel consumption and exhaust emissions.

ディーゼル燃料の超高圧化(2500気圧)と、噴射量フィードバック制御システム採用により、燃焼効率を飛躍的に向上させ、クリーン且つ低燃費を実現するディーゼルエンジン制御システムです。

ECU

Feedback Injection Control System噴射量フィードバック制御システム

Page 2: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

■特徴 

クリーンな排気ガスと低燃費を同時に実現できるシンプルで低コストなディーゼルエンジン用の噴射系を提供します。

クリーンディーゼル用次世代コモンレールシステム

150

200

250

300

第2世代

2000 2005 2010 2015

乗用車

大型商用車

1995

大型商用車

乗用車

第1世代

第3世代

噴射圧力(MPa)

第4世代超高圧燃料噴射システム

~300MPa 大型商用車用

~250MPa 乗用車用

クローズドループ噴射制御システム(i-ART※)

インジェクタに圧力センサを内蔵

※i-ART:intelligent Accuracy Refinement Technology

Page 3: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

■手段 

クリーンディーゼル用次世代コモンレールシステム

噴射量フィードバック制御システム超高圧燃料噴射システム

高圧化により質の良い噴霧を実現

クリーンな排気ガス

スモーク低減

300MPa噴霧

濃い

薄い

質の良い噴霧

200MPa噴霧高圧化

クリーンな排気ガス低燃費

圧力センサ内蔵インジェクタ

噴射フィードバック

噴射率を検出メモリIC

ECU

圧力センサ

Page 4: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

■効果

クリーンディーゼル用次世代コモンレールシステム

排気ガス

クリーンな排気ガスを実現 モード走行でCO2を2%低減

拡 大

従来噴射系

第4世代 + i-ART

第1世代

第2、3世代

Euro2

Euro3

Euro4

Euro6

Euro5NOx

PM

CO2 [g/s]

Total CO2 [g]

Speed

CO2

Total CO2

Time [sec]

Time [sec]

ベース適合

i-ART付での改良

▲2%

燃 費

Page 5: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

見たい製品を選んでボタンを押してください

カム角センサ、クランク角センサエアフロメータ

電子スロットル

ディーゼルエンジン制御システム

アクセルペダル

空燃比センサ インタークーラ

水温センサ

エンジン制御ECU

過給圧センサ

Page 6: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

グロープラグ

排ガス還流(EGR)バルブ

排気温センサ

EGRクーラ

燃料フィルタ

超高圧燃料ポンプ

レール

見たい製品を選んでボタンを押してください

排気圧センサ

i-ART®搭載ソレノイドインジェクタ

ディーゼルエンジン制御システム

Page 7: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 8: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 9: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 10: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 11: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 12: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 13: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 14: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 15: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 16: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

●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

Page 17: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 18: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

燃料フィルタ

高いろ過効率と小型・長寿命を両立する高性能フィルタ。

●コモンレールシステム保護のため、 微小なダストも高効率で捕捉

●ハニカム構造エレメントにより、小型・長寿命を実現

●交換部品をエレメントのみとすることで、 廃棄物を低減

●目詰まりセンサ搭載により、 エレメント交換時期を適正化  (定期交換→目詰まり時交換)

エレメント(交換単位)

目詰まりセンサ

形状

ハニカム構造

90

100

80

70

600 5 10 15 20 25 30

ダスト粒径 (μm)

ISO 19438準拠

高効率タイプ

従来タイプ

粗層 密層

ろ過効率(%)

2層構造フィルタ

Page 19: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

超高圧燃料ポンプ

■HP5S超高圧を生みだすコモンレールの心臓。

高圧燃料吐出口

マルチアクションカム

制御弁(PCV)

圧送プランジャ

●超高圧性能、駆動トルク低減により、ディーゼルエンジンのクリーン化、省エネに貢献

●デンソー独自の制御弁機構により、世界トップレベルの性能、様々な燃料に対する高ロバスト性を実現

●単気筒、マルチアクションカムにより小型化を達成

Page 20: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

レール

超高圧燃料の貯蔵室。

●高強度材の開発によりレール本体の高耐圧化を実現

●CAE解析により軽量化最適形状を実現

●オリフィス内蔵構造により圧力脈動を低減

●ソレノイド減圧弁により高応答な圧力コントロールを実現

■第3世代コモンレール キー技術

ソレノイド減圧弁オリフィス

メインチャンバ

レール断面

オリフィス付

オリフィス無し時間

噴射

インジェクタ

レール内圧力

オリフィスにより圧力脈動を低減

オリフィス内蔵

Page 21: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

i-ART®搭載 ソレノイドインジェクタ

●様々な環境・燃料に対応でき、高効率な燃料噴射を実現します

●超高圧・高精度なマルチ噴射で、 クリーンな排出ガスとエンジン性能の向上を両立します

 噴射最高圧:2500気圧

 噴射回数:9回(最小噴射間隔 2/10,000秒)

圧力センサ、メモリIC内蔵 i-ART®

小型ソレノイド

センタフィードノズル

Page 22: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

i-ART®搭載 ソレノイドインジェクタ

●圧力センサをインジェクタに内蔵し、 高精度に噴射量を制御する世界初の燃料噴射システムです

●噴射中の圧力をダイレクトに検出し、 車載コンピュータにて、高速演算を行い、 高精度に噴射のフィードバック制御を実現します

圧力センサ

噴射率を直接検出

噴射制御

噴射率

変動内部圧力

モデルベース制御

噴射率

駆動パルス

Tq

Tq

T Q Q

TdeTqrTds

Q = ∫(Qd)dt  Tq = function(Tds,Tde,Tqr)Tp = T-Tds

F/B

Page 23: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 24: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 25: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 26: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 27: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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)

Page 28: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

■Feature 

DENSO offers fuel injection system for simple and reasonable diesel engine management system to combine clean emissionsand low fuel consumption.

150

200

250

300

2nd Gen.

2000 2005 2010 2015

PC

HD Vehicle

1995

HD Vehicle

PC

1st Gen.

3rd Gen.

Injection Pressure (MPa)

4th Gen.Ultra High PressureFuel Injection System

up to 300MPa : HD

  250MPa : PC

Feedback InjectionControl System(i-ART*)

Built in Pressure Sensor

*i-ART:intelligent Accuracy Refinement Technology

Diesel Engine Management System

Page 29: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

■Engineering Key Point

Feedback Injection Control SystemUltra High Pressure Fuel Injection System

Realize good vaporby high injectionpressure

Clean emissions

Reduce smoke

300MPa Vapor

Rich

Increasedpressure

Lean

Good vapor

200MPa Vapor

Clean emissions.Low fuel consumption.

Built in PressureSensor

Feedback

Injection ratiodetection

MemoryIC

ECU

PressureSensor

Diesel Engine Management System

Page 30: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

■Benefit

Emission

Realize clean emissions. Reduce CO2 by 2% on driving cycle

Zoom up

Conventional Fuelinjection system

4th Gen.+ i-ART

1st Gen.

2nd,3rd Gen.

Euro2

Euro3

Euro4

Euro6

Euro5NOx

PM

CO2 [g/s]

Total CO2 [g]

Speed

CO2

Total CO2

Time [sec]

Time [sec]

Base calibration

Refined with i-ART

▲2%

Fuel consumption

Diesel Engine Management System

Page 31: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Press the button to see your selected product.

Cam Position SensorCrank Position SensorAir Flow Meter

Electronic Throttle Body

Diesel Engine Management System

Accelerator Pedal Module

Air-Fuel Ratio SensorEngine Electronic Control Unit

Coolant Temperature Sensor

Intercooler

Turbo Pressure Sensor

Page 32: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Ceramic Glow Plug

Common Rail

Exhaust Gas Recirculation Valve

Press the button to see your selected product.

Exhaust Gas Temperature Sensor

Exhaust Gas Recirculation Cooler

Diesel Engine Management System

Exhaust Gas Pressure Sensor

Fuel Filter Solenoid Injectorwith i-ART® system

Ultra-high-pressure Pump

Page 33: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 34: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 35: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 36: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 37: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 38: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 39: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 40: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 41: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 42: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 43: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 44: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 45: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Fuel Filter

Compact and long life high-performance fuel filter that provides high filtration efficiency.

●High foreign particle filtration efficiency to protect the common rail

●Compact size and a longer life thanks to a honeycomb structure

●Filter paper with two layer structure contributes to high filtration efficiency and long products life

●Less waste produced by replacing only the fuel filter element

●Less frequency of fuel filter replacement with the help of a fuel filter element condition sensor (Periodic replacement → replacement when the fuel filter element is clogged)

Fuel filter element (replacement unit)

Fuel filter element condition sensor

Shape

Honeycomb structure

Filtration efficiency

rate (%)

90

100

80

70

600 5 10 15 20 25 30

Size of a foreign particle contained in fuel (μm)

ISO 19438 compliance

High-efficiency fuel filter

Conventional fuel filter

Filter paper with two layer structure

Coarselayer

Finelayer

Page 46: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Ultra-high-pressure Pump

■HP5SThe nucleus of common rails that producesultra-high pressure

●This fuel pump contributes to clean, less-energy-consuming diesel engines through ultra-high-pressure performance and drive torque reduction.

●DENSO’s unique control valve mechanism provides this fuel pump with one of the highest performance levels in the world and high robustness against a variety of fuel types.

●The combination of a single cylinder and a multi-action cam helps achieve the compact fuel pump.

High-pressureFuel delivery Port

Multi-action Cam

Control Valve (PCV)

Plunger

Page 47: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 48: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Solenoid Injector with i-ART® system

●DENSO’s solenoid injector works with diverse environments and fuel types and ensures highly efficient fuel injection.

●Our solenoid injector achieves clean emissions and high engine performance through accurate and ultra-high pressure multiple fuel injection.

 Maximum injection pressure: 250 Mpa

 Number of injections during one combustion cycle: 9  (minimum injection interval: 2/10,000 second)

i-ART® containing Pressure Sensorand Memory IC

Compact Solenoid

Center Feed Nozzle

Page 49: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

Solenoid Injector with i-ART® system

●The i-ART® system is designed  to control the amount of injected fuel with a high level of accuracy with the aid of the pressure sensor in the injector.

●The i-ART® system realizes injection feedback control with a high level of accuracy through the direct detection of pressure during injection and high-speed calculation by onboard computers.

Pressure sensor

Direct detection of injection rate

Command

Injectionrate

VarianceInternalpressure

Model-based control

Drivepulse

Injectionrate

Tq

Tq

T Q Q

TdeTqrTds

Q = ∫(Qd)dt  Tq = function(Tds,Tde,Tqr)Tp = T-Tds

F/B

Page 50: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 51: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 52: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 53: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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

Page 54: Diesel Engine Management System - DENSO - 株式会 … IC メモリIC Pressure Sensor 圧力センサ Feedback 噴射フィードバック Injection rate detection 噴射率を検出

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)