1、电控系统的一般原理解析

柴油机需要的控制
基本控制： 喷油量 提前角 喷油压力 较高要求的控制：
喷油规律
空气管理或增压压力 可变的进气涡流 以上调节必须： 适应全转速、功率范围内的运行 适应起动和怠速的特殊要求 保护：最大喷油量 限制：限定条件下的喷油量，如冒烟限制
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机械泵的调节和缺点
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NGD 3.0L 柴油机 - 先进技术
顶制凸轮轴 (带滚轴摇臂和液力阀调整) 4气阀 铝制缸盖 高压共轨喷油系统 (压电式执行器)
解耦式 塑料气阀盖
中置喷油器 冷却EGR (仅用于瞬态排放控制)
高效集成 进气系统
多层钢制气缸垫
复合单链驱动 分块结构 连杆 电控VNT 紧凑高硬度 锻钢曲轴
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电控系统
执行器：接收控制器发来的各种指令，通过本身的设计，将
电信号转变为执行元件的动作(可为电气的动作，也可为 某种机械运动)。这些元件的动作将改变装置的运行条件， 决定装置的运行和输出。执行器可认为是控制系统的肌肉。 整个控制系统中一直贯穿着大量信息的流动。电控系统正是 从传感器的信息中了解装置的运行情况，用输入信息与自 身贮存信息来决定控制的方式和指令，并将所产生的关于 指令的信息输送到执行器来完成整个控制过程。
典型的柴油机电控系统
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柴油机尾气排放的法规要求
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满足排放的发动机技术
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欧3及以后的排放技术途径
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欧3及以后的排放技术途径
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发动机电控系统概念
传感器：将正在运行的发动机的一些机械参数和热力学参数 转化为电信号传到控制器。电信号可为数字式，也可为模 拟式，毫安级。 控制器：将从传感器所收到的信息进行综合分析，决定发动
机当前的运行模式，然后根据分析结果发出控制指令送到
执行器。 执行器：按照控制指令进行动作，将电信号转换为某些机械
绿色发展 和谐共赢
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电控发动机结构原理
第一章 电控系统的一般原理
工程研究院
朱万泥、毛正松
密级：
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第一章目录 第一章 电控系统的一般原理
柴油机电控与排放
发动机电控的一般情况
柴油机需要调节的参数
喷油量 由驾驶员通过调速器拉动齿条控制 已经考虑了各种补偿和保护由于属机械设定，主要考虑两点稳态 工况，无法兼顾 瞬态工况无法控制（急加速冒烟，加减速过程超调） 不能自动调节各缸喷油量平衡 提前角 提前器决定 特性：只随转速而变，且只能线性单调变化 不能实现理想的变化规律（整个运行区独立可调） 喷油压力 随转速而变，不可调。低转速时喷油压力低 不能实现理想的变化规律（整个运行区独立可调） 怠速 怠速弹簧控制，一旦设定，不可改变 不能适应水温变化 不能适应车辆附件功率变化要求 结论：机械喷油泵及其调速器不能满足要求，必须引入电子控制
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对电控系统的要求
1.准确地执行它应有的功能。即使装置的输出准确地接近在
一定输入条件下的理想输出；
2.足够快的反应。对输入的变化引起足够快的反应，且准确 地追随这种变化； 3.稳定性好。在输入信号改变、特别是突然变化时控制系统 的运作要稳定，而不是发散、振荡。要减少不稳定操作的
运动，从而改变(或保持)发动机的某些运行条件。一般为
数字式信号，安培级。
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发动机电控系统概念
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第一章目录 第一章 电控系统的一般原理
柴油机电控与排放
发动机电控的一般情况
柴油机需要调节的参数
典型的柴油机电控系统
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排放与发动机电控
1.排放法规是促成电喷系统的最大驱动力；
2.与排放相关的技术需要电子控制才能实现；
3.电控技术的发展使发动机电控成为可能。
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柴油机技术近期的发展
电喷系统 Injection System
轻量化 小排量化 燃烧过程 降低摩擦损失 排气后处理 Exhaust gas treatment 燃油质量 Control 控制策略 strategy 热管理 空气管理 Air management
带冷却的 机油滤清器 粘性阻尼器 平衡轴
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第一章目录 第一章 电控系统的一般原理
柴油机电控与排放
发动机电控的一般情况
柴油机需要调节的参数
典型的柴油机电控系统
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电控系统
电控系统一般都可分为传感器、控制器和执行器三部分。
传感器：将装置的物理参数转换为电信号(数字式或模拟式)， 用以监测装置的运行情况和环境条件，并将这些信号输送 到控制器。换言之，传感器用各种电信号将一个虚拟的、 与实际装置相同的“模拟装置”反映到控制系统中。 视装置的复杂程度与控制需要的不同，传感器的数目也不 同，一般可有几个至上百个。传感器可认为是控制系统的 神经。
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电控系统的调节特点
喷油量
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电控系统
控制器：接收和处理传感器发出的各种信息，并对这些信息 进行分析，以了解装置的情况；利用事先制定的控制策略， 决定在当前的状态下该如何控制这个装置；最后将这种决 定转换成一条或多条指令输送到执行器。控制器含有一个 微处理器，并在内存中贮存着设计者事先编制的程序或控 制软件。控制器可认为是控制系统的大脑。
变化幅度；
4.只根据有效的输入来反应（抗干扰能力强）。
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电控系统的目的
电控系统的目的：将装置按与输入有关的方式来控制，并与
运行特点和控制器本身协调。装置的特性常受执行器的电 磁特性影响，简言之，执行器是从控制器接收电功率的电 终端，然后经内部的能量转换，得到一个机械的输出来控 制装置。