第四章發(fā)動機(jī)的電子控制

1、汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉汽車對環(huán)境有很大的影響，使汽車在服務(wù)于人類的同時(shí)，改善環(huán)境，一直是汽車行業(yè)的重要課題；另一方面，人們對駕駛感覺的要求也非常高。主要內(nèi)容：低排放和低油耗控制系統(tǒng)。排氣凈化的主流：燃料噴射+三元催化劑發(fā)動機(jī)控制由降低排放、油耗；提高安全性、可靠性；降低振動噪聲；提高動力性等各種各樣的要求交織在一起。因此，它是由具有各自控制目的的多個伺服系統(tǒng)而構(gòu)成的綜合控制系統(tǒng)，其主要控制目標(biāo)如下圖所示：汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉發(fā)動機(jī)主要控制目標(biāo)基本控制基本控制起動控制連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)自我保護(hù)低油耗低油耗高壓縮比減速時(shí)燃料削減降低泵氣損失降低化學(xué)損失降低振

2、動噪聲降低振動噪聲降低排氣聲變速控制降低加減速時(shí)車輛振動各缸轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償降低排放降低排放提高催化劑的性能催化劑早期加熱控制降低廢氣有害成分降低燃料蒸汽污染提高動力性提高動力性提高充氣效率增壓控制與車輛運(yùn)動控制相聯(lián)系轉(zhuǎn)矩控制汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉發(fā)動機(jī)控制主要內(nèi)容：進(jìn)入氣缸的空氣量、燃料供給量、點(diǎn)火時(shí)刻、缸內(nèi)EGR量的最佳設(shè)定。通過調(diào)整這些參數(shù)，使發(fā)動機(jī)適應(yīng)各種各樣的運(yùn)行工況。4.1.1 低排放低排放L汽車是城市污染的主要來源排氣凈化是主要課題L低排氣污染與動力性是相矛盾的，但電控燃料噴射和三元催化劑所組成的系統(tǒng)，在經(jīng)過短時(shí)間暖機(jī)

3、后，就可使其得以兩全。L技術(shù)開發(fā)中的主要課題是降低起動時(shí)的HC和CO，但低HC、CO的稀薄燃燒與動力性較好的空燃比重合區(qū)域非常小，這就成了控制的焦點(diǎn)，同時(shí)發(fā)動機(jī)本來性能的改進(jìn)、新裝置新結(jié)構(gòu)的開發(fā)也很盛行。L最大限度地利用三元催化劑的凈化能力、發(fā)動機(jī)起動后的早期活化，對空燃比的精確控制。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.1.2 低油耗低油耗為了緩解地球溫暖化和能源短缺問題,低油耗要求更加突出,不能指望對降低排放有效的發(fā)動機(jī)精密控制對降低油耗也很有效,但通過降低怠速轉(zhuǎn)速、減速時(shí)燃料的削減、EGR率的最優(yōu)化來減少泵氣損失等手段，積少成多，把幾個12%的效果累積起來,也可取得較好的效果

4、,這當(dāng)然 要靠發(fā)動機(jī)控制才能實(shí)現(xiàn)，欲想獲得更大的效果，就必須開發(fā)新型發(fā)動機(jī)。4.1.3 舒適性舒適性怠速時(shí)地板和方向盤的振動對舒適性有極大影響，振動的原因是發(fā)動機(jī)各缸扭矩的分散性，要降低其分散性，應(yīng)該對各缸的點(diǎn)火時(shí)刻及空燃比分別加以控制，另外，降低急加減速時(shí)因傳動系扭轉(zhuǎn)共振所引起的車輛前后振動等不舒服的振動為主要控制內(nèi)容，同時(shí)，圓滑的加減速特性等，能為駕駛員提供滿足感的車輛運(yùn)動特性，也是發(fā)動機(jī)控制的課題之一。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.1.4 可靠性和安全性可靠性和安全性不發(fā)生發(fā)動機(jī)自動熄火、加速發(fā)顫等與車輛安全性有關(guān)的故障是首要的要求，其故障的起因是混合氣過濃或過稀，化

5、油器式需要反復(fù)試驗(yàn)與試制來尋找合適的空燃比，使用電子控制可顯著改善這種狀況。由于吸入的空氣量異常增大，容易引起不必要的急沖，為了確保充分的可靠性，采取硬的和軟的雙重削減，同時(shí)，考慮到傳感器和控制器故障時(shí)，啟動應(yīng)急行使。 為了提高車輛運(yùn)動安全性，對處于轉(zhuǎn)向中和易滑行的低路面在加速時(shí)過大的驅(qū)動力加以限制，進(jìn)行防止輪胎打滑的轉(zhuǎn)矩控制。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.2 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)4.2.1 進(jìn)氣量進(jìn)氣量調(diào)整進(jìn)氣量的操作系統(tǒng)除節(jié)氣門以外，還有怠速控制閥、燃料蒸汽控制閥、漏氣還原裝置等。怠速控制閥是設(shè)在節(jié)氣門的旁路中的空氣流量控制閥，為調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速微調(diào)進(jìn)氣量。燃料蒸汽

6、控制閥是為使發(fā)動機(jī)停止時(shí)，燃油箱和進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)的燃料不向外泄漏，用活性碳吸附燃料，并相應(yīng)調(diào)節(jié)的空氣量。由此可見，吸入的空氣油多條途徑，用多個執(zhí)行元件，其中一部分是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的流量控制閥，較多則是節(jié)流孔和開關(guān)型電磁閥的組合控制。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.2.2 燃料燃料 燃料供給系統(tǒng)通過噴油嘴向進(jìn)氣管噴射燃料以外，燃料蒸汽中含有燃料，其數(shù)量隨吸附狀態(tài)不同而大幅度變化，要對其進(jìn)行測量目前還比較困難，炎熱的夏天停車及長時(shí)間放置時(shí)，容器中吸附的燃料較多；相反，長時(shí)間行駛后，可能會減少，這也是空燃比控制誤差較大的主要原因。4.2.3 點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火時(shí)間設(shè)在壓縮行程終了前

7、0數(shù)十度的范圍內(nèi)，也有為了提高排氣溫度,設(shè)在上止點(diǎn)后的情況。點(diǎn)火時(shí)刻的測量是利用曲軸轉(zhuǎn)角基準(zhǔn)脈沖或曲軸每10轉(zhuǎn)角等脈沖計(jì)數(shù)來粗略求解,要得到高于曲軸轉(zhuǎn)角脈沖的精度,須并用計(jì)時(shí)器.汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.2.4 EGREGR量由設(shè)在排氣管和節(jié)氣門后方間的連通路上的EGR閥，根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況調(diào)整閥芯升程加以控制。把殘留在氣缸內(nèi)(未排出)的已燃?xì)怏w叫作“內(nèi)部EGR量”，對降低NOx和油耗與EGR有同樣的效果，內(nèi)部EGR量受排氣門關(guān)閉和進(jìn)氣門開啟時(shí)的氣缸容積的影響，前者決定排氣行程氣缸內(nèi)殘留的已燃?xì)怏w容積；后者影響排氣行程后期缸內(nèi)已燃?xì)怏w向進(jìn)氣系的逆流量，逆流部分在進(jìn)氣行程

8、重又被吸回氣缸?！翱勺兣錃狻蹦芸刂苾?nèi)部EGR量。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉發(fā)動機(jī)：化學(xué)能熱能機(jī)械能發(fā)動機(jī)本體、車輛、電器等。發(fā)動機(jī)控制的作用：保護(hù)發(fā)動機(jī)本體和組成部件;實(shí)現(xiàn)滿足駕駛感覺的動力特性;降低排放等。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成：燃料控制系統(tǒng)；點(diǎn)火控制系統(tǒng)；EGR控制系統(tǒng)；怠速控制系統(tǒng)；燃料蒸汽控制系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的干擾因素也是各種各樣的，如：驅(qū)動負(fù)荷(空調(diào)、前照燈、制動燈、各類控制系統(tǒng)的的執(zhí)行元件等)對怠速轉(zhuǎn)速會造成影響;同樣,為調(diào)節(jié)怠速轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的進(jìn)氣量變化,對空燃比和油耗可能會有影響。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉簡單的發(fā)動機(jī)模型假定新鮮可燃混合氣

9、為理想氣體忽略燃?xì)庠谌紵蟮慕M成和比熱等物理性質(zhì)的變化，從膨脹性到質(zhì)量和能量守恒原則推導(dǎo)出模型，再考慮熱傳導(dǎo)和成分變化的影響，并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。4.3.1 轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型介紹通過燃燒由發(fā)熱量所獲得機(jī)械能的計(jì)算模型和缸內(nèi)進(jìn)氣量計(jì)算模型.從產(chǎn)生熱能到機(jī)械能的變換量為一個循環(huán)間的缸內(nèi)壓力積分:W=PcdV其中,w:機(jī)械能;V:氣缸容積; Pc:缸內(nèi)壓力.假定進(jìn)氣管和排氣管外接無限大容器,壓力分別是Pm、 Pe，則進(jìn)氣行程缸內(nèi)壓力等于Pm；排氣行程缸內(nèi)壓汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉力等于Pe ，壓縮行程中的壓力為絕熱變化，下死點(diǎn)的氣缸容積Vc ，比熱比為，燃燒在上死點(diǎn)瞬

10、時(shí)進(jìn)行，發(fā)熱量為Q，下死點(diǎn)的氣缸容積Vt ，則機(jī)械能：式中和V有關(guān)的項(xiàng)為一個循環(huán)的積分，是常數(shù)，用系數(shù)代替：W=aW1Pm +aW2Q+aW3其中，aW1、aW2、aW3為系數(shù)。如果燃燒時(shí)刻不在上死點(diǎn)時(shí)，只有積分區(qū)間發(fā)生變化，組成相不變，上式也成立。（排氣行程）（作功行程）（壓縮行程）（進(jìn)氣行程）dVPdVVVVQVVPdVVVPdVPWtctcVVceVVtttcmcVVcmVVtm)1(汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉發(fā)熱量Q受空燃比影響，與燃料量成比例，空燃比的可燃范圍大約是624,汽油與空氣的理論空燃比為14.5，比它小(濃混合氣)時(shí)未完全燃燒的CO、HC大量排出。發(fā)熱量

11、可由5種成分CO、H2、CO2、 O2、 H2O在2000K附近的化學(xué)平衡方程式粗略計(jì)算，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致。雖然空燃比在14時(shí)燃燒溫度最高，但所獲得的機(jī)械能則因分子量的變化等在12.5附近為最大，以前總是將節(jié)氣門全開定為最大功率空燃比，現(xiàn)在由于排氣污染的原因，全區(qū)域使用稀混合氣的傾向比較強(qiáng)，為防止排氣過熱損壞排氣系 、使催化劑劣化、敲缸損壞發(fā)動機(jī)等，對濃混合氣加以限制。在稀區(qū)單位燃料的發(fā)熱量基本不變，而獲得的機(jī)械能在充分燃燒的空燃比范圍內(nèi)因泵氣損失的降低而逐漸增加。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉燃燒時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻相當(dāng)，如果加以改變，可得知和點(diǎn)火時(shí)刻相對應(yīng)的W和排氣溫度的變化量，燃

12、燒在上死點(diǎn)進(jìn)行時(shí)W為最大，提前或遲后均會降低，燃燒如在上死點(diǎn)前進(jìn)行，燃燒氣體因絕熱壓縮溫度升高，容易發(fā)生敲缸，同時(shí)未轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的熱能由排氣放出，使排氣溫度上升，其溫度可由理想氣體的狀態(tài)方程算出。實(shí)際的燃燒過程，從點(diǎn)火到火焰核形成有遲延，燃燒期也是有限的，所以點(diǎn)火在上死點(diǎn)前進(jìn)行，轉(zhuǎn)速升高時(shí)，氣缸擾流加大，著火遲延和燃燒燃燒時(shí)間縮短，但曲軸每單位角度的時(shí)間也縮短，結(jié)果點(diǎn)火提前角增大；同時(shí)在進(jìn)氣量減少，EGR率增大時(shí)，著火遲延和燃燒時(shí)間變長，點(diǎn)火提前角也增大。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉進(jìn)氣量與進(jìn)氣壓力的關(guān)系：如果進(jìn)氣非常慢,進(jìn)氣過程中缸內(nèi)壓力和進(jìn)氣壓力相等.一般進(jìn)氣門在上死點(diǎn)前

13、10左右打開,在下死點(diǎn)后50左右關(guān)閉,進(jìn)氣門打開時(shí),進(jìn)氣壓力稍比缸內(nèi)壓力低,缸內(nèi)氣體膨脹,流向進(jìn)氣管,在進(jìn)氣行程中又全被吸回來,若忽略從排氣側(cè)流來的,進(jìn)氣門開啟時(shí)的缸內(nèi)殘留氣體在進(jìn)氣行程終了時(shí)依然存在。進(jìn)氣下死點(diǎn)以后氣缸容積減小,先被吸入的空氣,又從進(jìn)氣管壓出去,特別是在轉(zhuǎn)速很低時(shí),進(jìn)氣門開閉時(shí)刻對進(jìn)氣量的影響很大。設(shè)進(jìn)氣門開啟時(shí)氣缸容積為Vvo,關(guān)閉時(shí)為Vvc,進(jìn)入氣缸的空氣量為Mcf,EGR量為Mce,比熱比為一定,進(jìn)氣系的混合氣體常數(shù)Rt為一定,進(jìn)氣溫度為Ti ,忽略從缸壁傳來的熱量,則能量守恒定理成立:汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉左邊第一項(xiàng)為進(jìn)氣行程終了時(shí)缸內(nèi)混合氣的

14、內(nèi)部能量;第二項(xiàng)為進(jìn)氣行程開始時(shí)缸內(nèi)混合氣的內(nèi)部能量;右邊第一項(xiàng)為通過進(jìn)氣流入的能量,第二項(xiàng)為EGR流入的能量, 第三項(xiàng)為活塞對缸內(nèi)氣體所作的功.缸壁等傳來的熱量使進(jìn)氣量下降,殘留氣體和EGR氣體的混合使組成變化及比熱比對空氣量也有影響,有必要加以考慮:EGR率為E=Mce(Mcf +Mce),可得進(jìn)入氣缸的空氣量和EGR量：vcvoVVmceiicfiivoevcmdvPMTRMTRVPVP111111)()(1)(1iimvovcvoevcmcecfTRPVVVPVPMM汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉Mcf +Mce = am1 Pm + am2Mcf =(1-E)(am1

15、 Pm + am2)Mce=E(am1 Pm + am2)進(jìn)入氣缸的空氣量使進(jìn)氣壓力Pm的一次函數(shù)，但由于燃燒使成分變化造成進(jìn)氣壓力下降，將不是一次函數(shù)。實(shí)際的進(jìn)氣壓力在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，進(jìn)氣門的節(jié)流效果不能忽視，計(jì)算精度會降低。一般進(jìn)氣壓力Pm的測量式在進(jìn)氣室內(nèi)進(jìn)行,進(jìn)氣又是間斷進(jìn)行的,會產(chǎn)生脈動,使進(jìn)氣壓力在空間分布上存在差異,即進(jìn)氣室的壓力和進(jìn)氣管壓力不同。特別是慣性效應(yīng)會對進(jìn)入氣缸的空氣量造成15%的影響,在進(jìn)氣管測定的進(jìn)氣壓力會丟失慣性效應(yīng)信息，慣性效應(yīng)的大小受轉(zhuǎn)速影響,壓力變動的程度汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉幾乎和進(jìn)氣壓力成正比，公式中各組成項(xiàng)不變， 但am1 am2

16、因轉(zhuǎn)速不同而變化，實(shí)際控制中用實(shí)驗(yàn)求出轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣壓力交叉點(diǎn)數(shù)據(jù)(使用二維表格的較多)。設(shè)空燃比為，則缸內(nèi)燃料量為Me/，發(fā)熱量Q與燃料供給量成正比，則W為Pm為的一次函數(shù)：Q=(1-E)(am1 Pm + am2)W=am1+(1-E) aw2 am1/ Pm+aw3+(1-E) aw2 am1/ 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為Tc,曲軸轉(zhuǎn)角為,則有:其中,A:氣缸面積；r:曲拐半徑；l:連桿長度。轉(zhuǎn)矩Tc與發(fā)動機(jī)循環(huán)同步地周期變化。設(shè)缸數(shù)為N，各缸W相同，一個循環(huán)中的平均轉(zhuǎn)矩為Tm，則有：cos)sin()(2240rrllrAVVddVPTdTWtCCC汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉Tm=N

17、W/4因此，平均轉(zhuǎn)矩也是Pm的一階函數(shù)：進(jìn)、排氣行程所消耗的能量為“泵氣損失”,大致和進(jìn)排氣壓力差成正比,從上式可看出,空燃比較大的稀混合氣Pm較大,泵氣損失會降低。同理,增大EGR率E,有必要加大Pm也能降低泵氣損失。能利用的機(jī)械能是從W扣除機(jī)械損失（低轉(zhuǎn)速時(shí)為最小）后所剩的能量,一般能用二次函數(shù)近似表示。4.3.2 4.3.2 進(jìn)氣壓力計(jì)算模型進(jìn)氣壓力計(jì)算模型進(jìn)氣現(xiàn)象可用進(jìn)氣管內(nèi)一維Navier.Stokes公式和集中常數(shù)代表邊界條件的容積、分支部分等的近似模型來精確描述,但用該模型來組成控制系統(tǒng)時(shí)較復(fù)雜,4/)1 (4/)1 (123121mwwmmwwmaaEaNPaaEaNT汽車電子

18、控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉為了構(gòu)筑控制系統(tǒng),使用更加簡化的模型,主要的近似是用每進(jìn)氣行程時(shí)間上的平均值來代替發(fā)動機(jī)的間歇動作,用集中常數(shù)來近似表達(dá)進(jìn)氣系,進(jìn)氣室內(nèi)的空氣質(zhì)量守恒得:其中,Mtf ,Mte :進(jìn)氣系內(nèi)新鮮氣體和EGR氣體的質(zhì)量. mtf :流過節(jié)氣門的空氣流量; mte :流過EGR閥的EGR流量; mcf :流入氣缸的新鮮氣體流量; mce :流入缸內(nèi)的EGR流量, mtf , mte可表示為:cetetecftftfmmdtdMmmdtdMaaeeaeteaaftfPAPAmPAm222汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉其中:上式中假定新氣和廢氣的壓力

19、和密度均相同,實(shí)際上只有在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低負(fù)荷小時(shí)假定才成立,新、廢氣的比熱比也不同,但用來表示現(xiàn)象和控制的思想方法是充分的。 mcf , mce與轉(zhuǎn)速、缸數(shù)N有關(guān)：11111212112121amamamamPPPPPPPP汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉mcf =N(1-E)(am1 Pm + am2)/4mce =NE (am1 Pm + am2)/4以上兩式是一個循環(huán)間的平均值，但每曲軸轉(zhuǎn)角的流速變動可粗略地計(jì)算：Af = Cf Af 0 (1-cosf )Af 0 =1/4dt2 進(jìn)氣系新氣和廢氣的質(zhì)量,密度,壓力用Mi,i , Pi 表示,容積為Vi,則: Mi=i Vi

20、假設(shè)為絕熱變化:Pi i- =Const.微分得:于是可得和Pi (Pm = Pif + Pie )有關(guān)的微分方程：)(2：音速其中：CCPdtdPdtdPiiiiii4)(1 (2212mmmaafiifaPaENPAVCdtdP汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉整理后得：4.3.3 燃料運(yùn)動模型噴射到進(jìn)氣管的燃料一部分直接被吸入氣缸,但其他的卻附著在管壁和進(jìn)氣門表面上形成油膜,然后又慢慢地蒸發(fā)并被吸入氣缸,從而使按缸內(nèi)進(jìn)氣量噴射的燃料在加速時(shí)變稀,減速時(shí)變濃, 對動力性和空燃比控制有很大的影響,有必要考慮進(jìn)氣管內(nèi)殘留的燃4)(2212mmmaaeiifaPaNEPAVCdtdP

21、)(4)(4)(2)(212212iefifemmmiiefifemmmaaefimPAPAPaaVNCPAPAdtdaPaNPAAVCdtdP汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉料量fw,明確每個循環(huán)的燃料運(yùn)動.fw(k+1)=Pfw(k)+k fi(k) fc(k)=(1-P) fw(k)+ (1-R) fi(k)其中,fw:油膜燃料量; fi:噴射燃料量; fc:吸入缸內(nèi)燃料量;P:油膜殘留率;R:噴射燃料附著率;k:循環(huán).消去上兩式中的fw可得: fc(k+1)- fi(k+1)=Pfc(k)- fi(k)-Rfi(k+1)-fi(k) 測量fi變動時(shí)排氣中的氧濃度推測瞬時(shí)空

22、燃比,上式的誤差由下式計(jì)算,采用最小二乘法使評價(jià)函數(shù)J為最小來推導(dǎo)P,R.e(k)=fc(k+1)- fi(k+1)- Pfc(k)- fi(k)- Rfi(k+1)-fi(k)nkkeJ02)(汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉該方法受氧傳感器的響應(yīng)速度、排放氣體流動遲后、fc推測精度的影響，這種“先推測參數(shù)，再調(diào)整控制原則，使之與所推測的模型參數(shù)相適應(yīng)”控制方法叫“間接適應(yīng)性控制”;如直接從控制誤差不經(jīng)過模型參數(shù)推定地直接改變控制原則的方法叫“直接適應(yīng)性控制”.“間接適應(yīng)性控制”在氧傳感器尚未活化,空燃比反饋還不能使用的暖機(jī)過程使必要的.從發(fā)動機(jī)起動到達(dá)到350以前用電加熱,是

23、高精度空燃比控制困難時(shí)期,對進(jìn)氣門附著狀況和所用燃料進(jìn)行預(yù)測,對提高暖機(jī)時(shí)的控制精度是非常必要的.缸內(nèi)燃油量目標(biāo)值: fcr=Mcf/r (r必目標(biāo)空燃比)為了達(dá)到目標(biāo)空燃比,所有噴射燃料量:汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉為求出使|P+Rf|1的f,假使控制器內(nèi)的模型能反饋控制的話,就可建立虛擬的逆模型,避免P.R的不穩(wěn)定性,可設(shè)定任意的目標(biāo)值fcr逆跟蹤速度,這時(shí),燃料噴射量可表示為: fi(k)=f1fw(k)+ f2fcr(k)其中f1 , f2:常數(shù)如果從控制原理推出的模型和發(fā)動機(jī)不一致的，將產(chǎn)生控制誤差,精度要求較高時(shí),必須采用反饋(閉環(huán))控制.實(shí)際的空燃比控制中,參

24、數(shù)的分散、時(shí)漂、傳感器誤差等各種原因均會引起燃料噴射量誤差、缸內(nèi)進(jìn)氣量推測誤差、燃料運(yùn)動推算誤差等。RkfPkfkfwcri1)()1 ()()(汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.3.3 4.3.3 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算模型發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算模型通過置換轉(zhuǎn)矩公式,可得每曲軸轉(zhuǎn)角得發(fā)動機(jī)速度模型: 其中,Tm :圖示轉(zhuǎn)矩; Tl:負(fù)荷轉(zhuǎn)矩; Tf :機(jī)械損失轉(zhuǎn)矩: Tf =af12+ af2+af3機(jī)械損失轉(zhuǎn)矩在每個曲軸內(nèi)也是變化的,上式是平均值.這里控制EGR率.空燃比為一定時(shí),改變轉(zhuǎn)矩與進(jìn)氣壓力式中的系數(shù)得:Tm =at1Pm+at2從而發(fā)動機(jī)速度的動特性為:flmTTTdtdfltm

25、tTTaPadtd21汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉一般發(fā)動機(jī)在怠速控制領(lǐng)域不使用EGR,同時(shí)進(jìn)氣室壓力在臨界壓力以下,為一定,從而有:如用Af12+Af3 來近似表示Tf ,對上式在一個行程間積分來改變常數(shù)部分得:(k+1) 2 = aa1 (k)2+aa2 Pm (k) +aa3同理, Pm (k+1) = aa4 Pm (k) +aa5Af(k)/ (k) +aa6使用LQ最佳調(diào)節(jié)器,可得控制原則:ftmtPmPfPmTaPadddddddtdaPaAadtdP22221)(2122321改變式中的變量：用232215)()()()()(kfkPfkfkkAarsmssf

26、a汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉其中,r為目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速,從而最終的控制原則:實(shí)際的控制(如LQI控制)在上式中增加積分控制項(xiàng).4.4 發(fā)動機(jī)控制邏輯發(fā)動機(jī)控制邏輯7080S:最小分散控制、LQ最優(yōu)化控制理論和實(shí)際差距很大，批量生產(chǎn)車輛幾乎沒用。汽車控制系統(tǒng)中反饋控制比例很大，其原因：動作范圍寬；要求響應(yīng)速度快；傳感器異常時(shí)，應(yīng)急工作。4.4.1 低排放污染控制低排放污染控制排氣凈化：同時(shí)凈化HC、CO、NOX 、的三元催化劑)()()()(1)(232215kkfkPfkfakArsmssaf汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉和利用電子燃料噴射進(jìn)行精密空燃比控制。三

27、元催化劑在理論空燃比附近對HC、CO、NOX 三種成分具有高的凈化率，從而使排氣凈化系統(tǒng)的控制焦點(diǎn)是 把空燃比精密地控制在理論空燃比上。為了正確地將缸內(nèi)空燃比控制在理論空燃比上，必須精確地知道缸內(nèi)進(jìn)氣量Mcf ，方法有二,其一是“進(jìn)氣流量法”:用安裝在節(jié)氣門前空氣流量計(jì)所測的流量Q和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速求得；其二是“進(jìn)氣密度法”:用進(jìn)氣室內(nèi)安裝的進(jìn)氣壓力傳感器所測的進(jìn)氣壓力Pm 和求得。進(jìn)氣量Mcf=4Q/N密度法由于“開環(huán)”、進(jìn)氣系動效應(yīng)、高速時(shí)節(jié)氣門的節(jié)流效果等影響，由Pm求進(jìn)氣量難以達(dá)到高的精度。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉流量法在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)精度較高,在過渡時(shí)誤差較大。另一方面，

28、進(jìn)氣密度法對進(jìn)入氣缸空氣量得推算精度受排氣管壓力、進(jìn)氣管溫度得影響，并不比流量法高。但對過渡期進(jìn)氣量的變化表示較好，若用進(jìn)氣下死點(diǎn)附近的壓力，不易受進(jìn)氣脈動的影響，在排氣系統(tǒng)中使用氧傳感器構(gòu)成反饋控制，可對低頻的控制誤差進(jìn)行補(bǔ)償，也能獲得非常高的空燃比控制精度。進(jìn)氣行程中噴射燃料會使燃燒惡化，通常在進(jìn)氣行程前完成燃料噴射，應(yīng)在進(jìn)氣行程終了前決定燃料噴射量，須對進(jìn)氣壓力(進(jìn)氣量)的測量時(shí)刻開始到進(jìn)氣行程終了的進(jìn)氣壓力變化進(jìn)行預(yù)測，節(jié)氣門階躍變化時(shí)，存在誤差，要求精度高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉由于，mtf =Q；Ae(Af+Ae)=Eo,則有:其中Eo為與Af

29、和Ae對應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)的EGR率。設(shè)上式的初始值為Mtf (k)，內(nèi)的Q(k)一定的話， 后的值為：用上式來預(yù)測，雖然到進(jìn)氣行程下死點(diǎn)為止能計(jì)算，但假定在預(yù)測期間Q(k)一定不可能，特別是在轉(zhuǎn)速低時(shí)，推算時(shí)間變長，推算誤差變大；同時(shí)節(jié)氣門開度變化的影響也不可忽視。QVECEaMVNCaddmiomcfimcf)1 ()1 (42121)()()1 ()1 (4exp1)(4exp) 1(212121kkQVECEaVNCakMVNCakMimimcfimcf汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉由進(jìn)氣壓力由進(jìn)氣壓力Pm推算進(jìn)氣量的方法：推算進(jìn)氣量的方法：根據(jù)進(jìn)氣壓力模型可得Pm=Pmf

30、+Pme和Pm=AfPme-AfPmf，聯(lián)立可求得Pmf、Pme ，進(jìn)行離散化處理：左邊的不定積分用G(Af ,Pm)代換,Pm(kC)經(jīng)曲軸轉(zhuǎn)過時(shí)的進(jìn)氣壓力為Pm(kC+1),則:假定Pm 一定,離散化得:dVCPNMPPPAAPdimcamaaefm24)(2)(iCmCCeCfCmCCeCfVCkPkkAkAGkPkkAkAG2)(,)()()() 1(,) 1() 1() 1()()()()()(4)(exp)1()1()1()1(212CieCfCifCeCmmmiCCieCfCifCekPkAkPkAkPaaVkNCkPkAkPkA汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉缸內(nèi)

31、進(jìn)氣量是節(jié)氣門開度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的二維數(shù)據(jù)表，并采用對各種各樣的過渡過程及部件的分散性進(jìn)行學(xué)習(xí)補(bǔ)償。實(shí)際空燃比控制由前饋和反饋兩部分構(gòu)成，前饋部分用以推算進(jìn)入氣缸的空氣量，使缸內(nèi)空燃比為理論空燃比來決定基本噴射量：fi(k)=fcr(k)+fi(k)反饋部用氧傳感器的輸出來修正前饋部分不能修正的控制誤差，現(xiàn)在控制系統(tǒng)在三元催化劑前后均設(shè)置氧傳感器的較多，因?yàn)榇呋瘎┣暗挠蟹瞧胶獾呐艢獬煞?，造成氧傳感器對理論空燃比檢測精度下降，)() 1(1)(1) 1(kfkfRRkfRRPkfcrcrii汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉用催化劑后面的傳感器加以補(bǔ)償。由進(jìn)氣壓力來求進(jìn)氣量的方法受溫度

32、的影響,精度的提高受限;而流量傳感器因進(jìn)氣脈動也伴有誤差;噴嘴的精度也達(dá)不到催化劑要求的精度.這些誤差的補(bǔ)償都由用氧傳感器的反饋控制來承擔(dān).4.4.2 低油耗和高動力性低油耗和高動力性提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性的手段有:提高燃燒效率;降低泵氣損失.利用擾流、渦流改善燃燒提高燃燒效率高壓縮比大EGR率降低泵氣損失稀薄燃燒可變缸數(shù)控制系統(tǒng)可變配氣相位控制汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉凸輪和曲軸的相位可變的配氣相位控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)比較簡單,實(shí)用性好,能同時(shí)控制進(jìn)氣量和內(nèi)部EGR量,對降低NOx和泵氣損失有效。怠速狀態(tài)時(shí),為了保證燃燒的穩(wěn)定性,內(nèi)部EGR量設(shè)定得較小;中小負(fù)荷時(shí),主要通過內(nèi)部EGR

33、來降低NOx和耗油量;高速時(shí),為了提高輸出功率,以調(diào)節(jié)平衡性更好的相位角為重點(diǎn).關(guān)閉角可連續(xù)增大的可變配氣相位控制系統(tǒng)可代替節(jié)氣門結(jié)構(gòu),且能大幅度降低泵氣損失,可考慮進(jìn)氣門“提前關(guān)閉”和“延遲關(guān)閉”兩種方式,提前關(guān)閉是在吸入了必需的空氣時(shí),關(guān)閉進(jìn)氣門,進(jìn)行絕熱膨脹,下死點(diǎn)以后,在示功圖經(jīng)過相同的曲線,使泵氣損失為零.延遲關(guān)閉方式是使在進(jìn)氣下死點(diǎn)后,氣缸內(nèi)殘留必需的空氣時(shí),關(guān)閉進(jìn)氣門.汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉可變氣缸數(shù)控制系統(tǒng)是讓多氣缸發(fā)動機(jī)的一部分氣缸停止工作的系統(tǒng),工作氣缸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩增大,以提高進(jìn)氣壓力Pm,從而降低泵氣損失.氣缸停止方法有:停止供油、鎖死進(jìn)排氣門和鎖死

34、進(jìn)氣門等。其中鎖死進(jìn)排氣門對降低泵氣損失的效果最大?？勺儦飧讛?shù)控制使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變動增大,車輛振動加劇,同時(shí)如果不解決好再起動時(shí)的沖擊,空燃比雜亂等種種問題,所得到的效果和成本相比,就不可取、難以在發(fā)動機(jī)上實(shí)際應(yīng)用。采用電磁閥控制的液壓系統(tǒng)來驅(qū)動無凸輪進(jìn)排氣門控制系統(tǒng)能完全實(shí)現(xiàn)上述的功能，是比較理想的，但降低驅(qū)動能量、消除氣門離著座噪聲比較困難。低油耗提高輸出功率發(fā)動機(jī)小型化降低摩擦損失和泵氣損失。汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.5 發(fā)動機(jī)控制實(shí)例發(fā)動機(jī)控制實(shí)例: :柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)4.5.1 概要概要節(jié)能、環(huán)保(低排放、低噪聲、低煙霧)IDIDI 增壓帶中

35、冷高壓高輸油率最佳高精度的電子控制對噴油系統(tǒng)的要求：高壓化小型IDI50MPa；小型DI130MPa；大中型DI150MPa；電控化噴射量、噴射時(shí)刻、怠速控制、節(jié)氣門、自動巡航、故障自診斷、慣性增壓、EGR、不均勻補(bǔ)償、中冷、數(shù)據(jù)通訊、噴射壓力、噴射率第一代：將原來的機(jī)械式調(diào)速器和正時(shí)裝置換成電控機(jī)構(gòu)，燃料的壓力輸送機(jī)構(gòu)與機(jī)械式相同。噴射量的控制是通過控制油量拉桿或溢流口的位置來實(shí)現(xiàn)；正時(shí)控制是用ECU的指令通過正時(shí)調(diào)節(jié)器改變發(fā)動汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉機(jī)驅(qū)動和凸輪間的相位差。第二代：比第一代的位置控制有很大的發(fā)展,通過采用電磁閥的時(shí)間控制,對噴射量、噴射時(shí)刻進(jìn)行控制,由

36、于采用了高速電磁閥,比第一代的控制自由度顯著提高。燃料的升壓由高壓泵或發(fā)動機(jī)凸輪完成;升壓開始(相當(dāng)于噴射時(shí)刻)和升壓終了(從升壓開始到升壓終了的期間相當(dāng)于噴射量)由電磁閥的ON/OFF控制,實(shí)現(xiàn)對噴射量和噴射正時(shí)的控制,且噴射由電磁閥分別控制,可實(shí)現(xiàn)減缸控制、各缸每次最佳噴射。第三代：在第二代的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,將原來和噴射量噴射正時(shí)控制機(jī)構(gòu)一體的燃料升壓機(jī)構(gòu)獨(dú)立出來,改為可分別針對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷進(jìn)行最佳控制的蓄壓器,能對噴射壓力進(jìn)行控制.汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉4.5.2 柴油電控噴射系統(tǒng)控制功能柴油電控噴射系統(tǒng)控制功能基本噴射量控制基本噴射量控制怠速控制怠速控制噴

37、射量控制噴射量控制起動噴射量控制起動噴射量控制加速噴射量控制加速噴射量控制不均勻量補(bǔ)償控制不均勻量補(bǔ)償控制基本正時(shí)控制基本正時(shí)控制噴射正時(shí)控制噴射正時(shí)控制起動正時(shí)控制起動正時(shí)控制低溫正時(shí)控制低溫正時(shí)控制噴射壓力控制噴射壓力控制 基本噴射壓力控制基本噴射壓力控制噴射率控制噴射率控制預(yù)噴射控制預(yù)噴射控制壓力行程控制壓力行程控制汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉故障自診斷故障自診斷附加功能附加功能應(yīng)急運(yùn)行應(yīng)急運(yùn)行傳動系傳動系數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊 EGR控制控制節(jié)氣門控制節(jié)氣門控制進(jìn)氣量控制進(jìn)氣量控制4.5.3 柴油電控噴射系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理柴油電控噴射系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理電控分配型噴油系統(tǒng)

38、電控分配型噴油系統(tǒng)根據(jù)對噴射量和噴射正時(shí)的控制方式不同，可分為：位置控制方式；時(shí)間控制方式。位置控制方式電控分配型噴射系統(tǒng)位置控制方式電控分配型噴射系統(tǒng)ECD-V1(日本電裝)波許(Bosch)公司用電控調(diào)節(jié)器置換VE泵的機(jī)械調(diào)速器，由Zexel(日)生產(chǎn),調(diào)節(jié)器采用旋轉(zhuǎn)電磁鐵汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉 (Rotary Solenoid),通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使軸下端的偏心銷位置變化,從而控制溢流阻止板的位置.噴射量控制噴射量控制:ECU計(jì)算與發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相適應(yīng)的噴射量,其結(jié)果傳給驅(qū)動電路,驅(qū)動電路則以此為指令,對執(zhí)行器進(jìn)行反饋控制.噴射正時(shí)控制噴射正時(shí)控制:在正時(shí)活塞高壓室和

39、低壓室的連通路中設(shè)有正時(shí)控制閥,通過控制占空比使兩端壓力差發(fā)生變化,從而控制噴射時(shí)刻,可用傳感器檢測活塞位置進(jìn)行閉環(huán)控制.時(shí)間控制方式電控分配型噴射系統(tǒng)時(shí)間控制方式電控分配型噴射系統(tǒng)由于微型機(jī)內(nèi)部有時(shí)鐘,利用它來控制噴射終了時(shí)刻,即可控制噴射量,用電磁閥作噴射終了控制的執(zhí)行元件,可對每次噴射進(jìn)行控制,如只控制噴射量不汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉需要其他機(jī)構(gòu),且時(shí)間控制電路也較簡單.ECD-V3(日本電裝)噴射量由電磁溢流閥控制.噴射量控制A噴射開始: 驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),柱塞上升,開始壓力輸送燃料,此時(shí),如與驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)的正時(shí)信號發(fā)生器處于有齒部分,電磁閥關(guān)閉,壓力室內(nèi)的燃料被加壓

40、,從噴嘴噴出;B噴射結(jié)束:柱塞從開始上升的位置到和目標(biāo)噴射量相當(dāng)?shù)膰娚涑掷m(xù)角sp時(shí),關(guān)閉的電磁閥在ECU信號驅(qū)動下開啟,柱塞室內(nèi)的燃料又流回儲油箱使噴射結(jié)束.電磁溢流閥要求承受很高的壓力,并有高的響應(yīng)速度和大的流量特性,該閥由帶有小閥座的旁通閥(電磁閥)和帶大閥座的主閥(自力閥)兩部分組成,小徑旁通閥實(shí)現(xiàn)高耐壓和快速響應(yīng);大徑主閥實(shí)現(xiàn)大的流量特性汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉檢測噴射持續(xù)角用的角度傳感器安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上,和旋轉(zhuǎn)環(huán)一起轉(zhuǎn)動,使噴射量與噴射正時(shí)分別獨(dú)立控制.噴射正時(shí)控制 工作原理與位置控制方式的相同,但反饋控制中的檢測方法卻不同,在此,用曲軸角位移和泵角信號無齒部分之

41、差來作為噴射時(shí)刻,并將其與設(shè)定的目標(biāo)值比較,實(shí)現(xiàn)正時(shí)控制.EPIC(Lucas:路卡斯)將壓送機(jī)構(gòu)的內(nèi)凸輪、滑靴、柱塞及分配裝置的轉(zhuǎn)子配置在泵的中心軸里(如圖)，利用控制閥的作用改變柱塞的壓力行程實(shí)現(xiàn)噴射量控制。噴射量控制 EPIC驅(qū)動轉(zhuǎn)子上有斜面狀限位保持叉,當(dāng)柱塞靴處在不同位置時(shí),柱塞有不同的行程, 通過液壓伺服系統(tǒng)改變轉(zhuǎn)子軸向位置,即可控制噴射量,汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉如利用傳感器來檢測轉(zhuǎn)子位置,就構(gòu)成了反饋控制系統(tǒng),可提高控制精度.噴射正時(shí)控制 通過電磁閥調(diào)節(jié)正時(shí)活塞彈簧側(cè)液壓室油壓,可改變活塞位置,活塞帶動內(nèi)凸輪周向轉(zhuǎn)動,從而改變了噴射時(shí)刻,同樣也可構(gòu)成用傳感

42、器反饋活塞位置的閉環(huán)系統(tǒng).由于EPIC的噴射量控制是由柱塞的壓力行程決定的,具有噴射時(shí)刻隨噴射量的變化而變化的特性.VP-44(Bosch)噴射量的控制以直接用電磁閥控制泵的高壓的時(shí)間控制為主流,利用電磁閥開閉控制噴射開始和終了時(shí)刻,能利用壓送凸輪上不同的部位來改變噴射的氣勢噴射率;若在噴射過程中電磁閥開啟2次,可實(shí)現(xiàn)預(yù)噴汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉電控直列式噴油系統(tǒng)電控直列式噴油系統(tǒng)Zexel公司的TICS(Timing and Injection rate Control System),以原直列式噴油泵為基礎(chǔ),通過在柱塞部分增加可動的正時(shí)滑枕使壓力行程可變,對應(yīng)發(fā)動機(jī)的

43、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制噴射正時(shí)和噴射率.4種結(jié)構(gòu)參數(shù)構(gòu)造:旋轉(zhuǎn)電磁鐵驅(qū)動正時(shí)桿轉(zhuǎn)動,由正時(shí)桿帶動正時(shí)滑枕上下移動.工作原理:壓送凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞上升,當(dāng)柱塞的油溝被滑枕封閉時(shí),開始壓油、噴油,當(dāng)柱塞上升到回油槽與滑枕溢流孔連通時(shí)噴射結(jié)束.各缸預(yù)行程可分別調(diào)整電控一體式噴油系統(tǒng)電控一體式噴油系統(tǒng)一體式噴油系統(tǒng)將油泵的壓送機(jī)構(gòu)和噴油器集中在一汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉起而成,由于沒有高壓油管,把高壓系的壓力損失降低到了極限狀態(tài),特別適合于高壓化,噴射量的控制是利用電磁閥接通和斷開高壓室和低壓供油系間的聯(lián)系,以控制噴射開始和結(jié)束來實(shí)現(xiàn)的.如:DDEC、EUI油泵部分由高壓室、柱塞、推桿組

44、成,高壓室的一端連著噴油嘴,另一端通過控制閥與燃料進(jìn)/回油的低壓供油系相連,在凸輪壓送的噴油期間內(nèi),向控制閥供電,使閥門關(guān)閉,高壓室內(nèi)的燃料被加壓,從噴油嘴噴出;當(dāng)經(jīng)過與希望的噴射量所對應(yīng)的時(shí)間后，終止供電,電磁閥開啟,燃料迅速卸壓,噴射結(jié)束;在凸輪的吸油行程(回程),電磁閥關(guān)閉,燃油又被吸入高壓室。電控一體式噴油器主要由歐美汽車公司(如Volvo等)用于大型貨車發(fā)動機(jī)上.最高噴射壓力可達(dá)180MPa汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉Detroit公司的DDEC系統(tǒng)2.Lucas公司的EUI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表53.Bosch公司的PDE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表6由于采用了高速電磁閥，使響應(yīng)更

45、快。4. Bosch公司的EUP系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)參數(shù)如表85.MTU公司的ECS系統(tǒng)汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉電控儲壓式電控儲壓式(共軌式共軌式)噴油系統(tǒng)噴油系統(tǒng)是由高壓供油泵將燃料加壓后儲存在儲壓室中,利用電磁閥控制噴油嘴的背壓,從而決定噴射開始和結(jié)束的系統(tǒng).燃料壓力由設(shè)在儲壓室內(nèi)的壓力傳感器和高壓油泵中的電磁閥控制.特點(diǎn):無二次噴射制約地實(shí)現(xiàn)高壓化和與轉(zhuǎn)速獨(dú)立的最佳壓力自由控制;針閥升程能直接控制;精密的噴射率控制,且無機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制;噴射時(shí)刻可完全電子化;可對噴射系統(tǒng)的構(gòu)成要素、可燃混合氣的霧化時(shí)間空間、壓力的形成和控制、噴射量/噴射時(shí)刻的控制等所有功能進(jìn)行分解。一、一、

46、ECD-U2(日本電裝日本電裝)基本構(gòu)成：基本構(gòu)成：高壓供油泵、儲壓器、噴油嘴及ECU和各種傳感器。噴射量和噴射時(shí)汽車電子控制技術(shù)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車系張偉刻都是通過電磁閥ON/OFF控制噴油嘴的背壓實(shí)現(xiàn)的,電磁閥通電,噴油嘴背后的高壓燃料流向低壓側(cè),高壓燃料產(chǎn)生開閥力,使閥芯上升,開始噴射;停止供電,噴油嘴背后又加上高壓燃料而關(guān)閉,即結(jié)束噴射,因此,電磁閥的通電時(shí)刻就是噴射時(shí)刻;電磁閥的通電時(shí)間就是噴射持續(xù)時(shí)間(噴射量),若在電磁閥與噴油嘴背壓室間設(shè)置固定節(jié)流孔,可成為具有抑制噴射起始效果的型噴射率模式.噴油器噴油器的工作原理的工作原理在三通電磁閥(TWV)中,有精密配合得額里閥和出油閥閥體,里閥用于控制儲壓器與噴油器背后的通路,出油閥閥體用于控制噴油器背后與低壓回油口間的通道,通過電磁鐵的ON/OF