柴油機電控系統(tǒng)控制方法

第一章發(fā)動機電子控制技術概論第二章內(nèi)燃機控制基礎第三章內(nèi)燃機電控系統(tǒng)的傳感器第四章內(nèi)燃機電控系統(tǒng)的電控單元第五章汽油機電控系統(tǒng)和執(zhí)行器第六章柴油機電控噴油系統(tǒng)和執(zhí)行器

第七章汽油機電控系統(tǒng)的控制方法與策略

第八章柴油機電控噴油系統(tǒng)的控制方法與策略第九章內(nèi)燃機電控系統(tǒng)的故障自診斷系統(tǒng)第十章車用內(nèi)燃機集中控制系統(tǒng)實例

發(fā)動機電控技術課程內(nèi)容第一頁，共二十五頁。柴油機電子控制系統(tǒng)內(nèi)容1.燃油噴射控制（1）噴油量控制（2）噴油正時控制（3）噴油速率的控制（4）噴油壓力的控制3.增壓控制4.排放控制5.故障自診斷和失效保護2.進氣控制（1）進氣節(jié)流控制（2）可變進氣渦流控制（3）可變配氣正時控制第八章柴油機電控噴油系統(tǒng)的控制方法與策略第二頁，共二十五頁。ＥＣＵ燃油噴射控制原理第八章柴油機電控噴油系統(tǒng)的控制方法與策略執(zhí)行器第二代共軌系統(tǒng)第三頁，共二十五頁。第八章柴油機電控噴油系統(tǒng)的控制方法與策略噴油壓力控制噴油量控制噴油正時控制噴油速率的控制日本的電裝公司ＥＣＤ－Ｕ２高壓共軌系統(tǒng)第四頁，共二十五頁。Tq噴油時間油軌壓力噴油量qV=f(Tq,pc)

pc第一節(jié)噴油量控制噴油量不僅取決于噴油脈寬Tq，而且還與共軌中的燃油壓力pc有關，因此，它是一種壓力-時間油量控制系統(tǒng)基本噴油量，怠速噴油量，起動噴油量，不均勻油量補償，巡航噴油量控制1.基本噴油量控制MAP圖pcp0第五頁，共二十五頁。第一級是“計算噴油量”，在由各傳感器提供的信息基礎上，確定每次噴射的基本噴油量qVfi,第二級確定驅(qū)動電磁閥的脈寬

1.基本噴油量控制噴油泵允許的最大量qV=f(Tq,pc)

MAP圖MAP圖MAP圖第六頁，共二十五頁。日本的電裝公司ＥＣＤ－Ｕ２高壓共軌系統(tǒng)1.基本噴油量控制第七頁，共二十五頁。2.怠速噴油量控制第一節(jié)噴油量控制柴油機怠速噴油量控制的目的就是在保證怠速穩(wěn)定的前提下，盡可能降低燃油消耗率和有害排放物第八頁，共二十五頁。3.起動噴油量控制第一節(jié)噴油量控制汽車加速踏板和發(fā)動機轉速決定基本噴油量，采用冷卻水溫度計算補償噴油量第九頁，共二十五頁。第一級:確定目標噴油時刻θfi

第二步:確定電磁閥通電時刻Tc。目標噴油時刻θfi=基本噴油時刻θb+修正噴油時刻第二節(jié)噴油時刻（噴油提前角）控制第十頁，共二十五頁。根據(jù)發(fā)動機轉速和負荷的變化，調(diào)節(jié)高壓油泵的輸出油量，實現(xiàn)對噴油壓力控制第三節(jié)噴油壓力控制PVC供油量控制閥

第十一頁，共二十五頁。第三節(jié)噴油壓力控制柱塞上行時，控制閥未通電，仍處于開啟狀態(tài)，吸進的燃油又經(jīng)控制閥流回油箱供油柱塞下行，PVC控制閥開啟，低壓燃油經(jīng)控制閥流入柱塞腔。柱塞內(nèi)燃油被壓縮而升壓，經(jīng)出油閥進入高壓共軌控制閥通電關閉供油行程

油箱油軌未通電第十二頁，共二十五頁。兩級控制：第一級：確定目標噴油壓力目標噴油壓力=基本噴油壓力+修正噴油壓力。第二級：為實現(xiàn)目標噴油壓力，確定接通噴油泵壓力控制閥PCV的通電時間第三節(jié)噴油壓力控制基本噴油壓力：由發(fā)動機轉速ne和負荷Qfi來確定。修正噴油壓力：根據(jù)進氣壓力、進氣溫度和冷卻水溫度等進行修正目標噴油壓力第十三頁，共二十五頁。目標噴油壓力=基本噴油壓力+修正噴油壓力基本噴油壓力修正噴油壓力目標噴油壓力Pc

第十四頁，共二十五頁。噴油規(guī)律：噴油率曲線的形狀

最佳的噴油規(guī)律：前期緩慢，中期急速，后期快斷

前期緩慢，減少柴油機的燃燒噪聲和NOX排放的目的。噴油中期，急速增加，提高熱效率。后期的快速停油：防止燃燒惡化，碳煙及未燃碳氫排放增加。

第四節(jié)噴油規(guī)律控制“靴形噴油規(guī)律”“多次噴射”或“預噴射”規(guī)律第十五頁，共二十五頁。第四節(jié)噴油規(guī)律控制二、噴油率控制原理改變噴嘴有效流通面積實現(xiàn)三角形、預噴射和靴形三種噴油率第十六頁，共二十五頁。二、噴油率控制原理１．三角形噴油率單向閥噴油開始時，電磁閥通電，開通回油油路，由于只能通過節(jié)流孔實現(xiàn)泄壓，使得泄壓過程延長，噴油器針閥緩緩升起，形成一個逐漸上升的噴油率模式當噴油結束時，電磁閥斷電，共軌高壓燃油經(jīng)單向閥迅速加壓到液壓活塞上方，由于活塞直徑比針閥直徑大得多，針閥很快落座，迅速停止噴油。三角形噴油率是利用噴油器中設在電磁閥和液壓活塞之間的節(jié)流孔和單向閥來實現(xiàn)的共軌第十七頁，共二十五頁。2．靴形噴油率二、噴油率控制原理針閥有一個小的停留行程電磁閥通電,噴油開始時，液壓活塞上部開始回油預行程第十八頁，共二十五頁。3．預噴射

在ECD—U2上實現(xiàn)預噴射比較簡單，ECU在主噴前給一個小脈沖寬度信號。第十九頁，共二十五頁。（1）電控噴射系統(tǒng)的控制自由度大，控制精確：能實現(xiàn)噴油量、噴油時刻、噴油規(guī)律及噴油壓力的精確控制；壓力高（135~200MPa），使得噴油霧化極好，燃燒徹底，減少微粒排放。改善柴油機的動力性、經(jīng)濟性和排放性（2）電控噴射系統(tǒng)的控制精度高、響應快；（3）控制靈活。第六節(jié)柴油機電控系統(tǒng)的優(yōu)點

第二十頁，共二十五頁。柴油機電控高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點

根據(jù)發(fā)動機負荷狀況以及經(jīng)濟性和排放性的要求對共軌腔內(nèi)的油壓進行靈活調(diào)節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。采用高速電磁閥控制燃油噴射，可以實現(xiàn)預噴射（一個工作循環(huán)可以實現(xiàn)4~6次燃油噴射），降低發(fā)動機ＮＯＸ排放和噪聲。結構簡單，可靠性好，產(chǎn)品適應性強。第六節(jié)柴油機電控系統(tǒng)的優(yōu)點

第二十一頁，共二十五頁。第五節(jié)增壓控制

普通的增壓器特性往往不能夠兼顧柴油機的高速工況和低速工況。為了克服普通廢氣渦輪增壓系統(tǒng)在發(fā)動機高低速工況的協(xié)調(diào)性差的問題，增壓壓力必須是可變的。第二十二頁，共二十五頁。一旦增壓壓力對膜片的作用超過彈簧的預緊力，廢氣放氣閥打開，一部分廢氣不經(jīng)渦輪直接從渦輪出口排入大氣中。第五節(jié)增壓控制

帶廢氣放氣閥的渦輪增壓器。第二十三頁，共二十五頁。噴嘴出口喉口面積的改變，直接影響到噴嘴出口氣流速度，從而有效改變增壓器轉子轉速，達到調(diào)節(jié)壓力的目的。（可變渦輪噴嘴VNT（VariableNozzleTurbocharger，）噴嘴又稱為葉片導向器，其作用是使具有一定壓力和溫度的廢氣在其中膨脹、加速，按一定角度噴向葉輪。第五節(jié)增壓控制

渦輪機壓氣機噴嘴第二十