柴油机电控技术简介
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汽车发动机 电控技术 精品课
第六章 柴油机电控技术简介
第六章 柴油机电控技术简介
第一节 概述 第二节 柴油机电控燃油喷射系统的功 能与组成 柴油机供（ 第三节 柴油机供（喷）油量控制 柴油机供（ 第四节 柴油机供（喷）油正时控制 第五节 柴油机电控燃油喷射系统实例
2005年6月
汽车发动机 电控技术 精品课
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第六章 柴油机电控技术简介
第二代柴油机电控燃油喷射系统（ 第二代柴油机电控燃油喷射系统 （ 高压电控喷 油系统） 油系统） 改变了传统燃油供给系统的组成和结构， 改变了传统燃油供给系统的组成和结构 ， 主要 以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管） 以电控共轨 （ 各缸喷油器共用一个高压油管 ） 式喷 油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、 油系统为特征 ， 直接对喷油器的喷油量 、 喷油正时 、 喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－ 喷油速率和喷油规律 、 喷油压力等进行 “ 时间 － 压 力控制” 压力控制” 力控制”或“压力控制”。 特点： 通过设置传感器、电控单元、 特点 ： 通过设置传感器 、 电控单元 、 高速电磁 阀和相关电/液控制执行元件等 液控制执行元件等， 阀和相关电 液控制执行元件等，组成数字式高频调 节系统， 有电磁阀的通、断电时刻和通、 节系统 ， 有电磁阀的通 、 断电时刻和通 、 断电时间 控制喷油泵的供油量和供油正时。 控制喷油泵的供油量和供油正时 。 但供油压力还无 法独立控制。 法独立控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
1.传感器 传感器
(1)加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器 (2)反馈信号传感器 反馈信号传感器 (3)燃油温度传感器 燃油温度传感器 (4)其他传感器和信号开关 其他传感器和信号开关
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第六章 柴油机电控技术简介
1.燃油喷射控制 燃油喷射控制 燃油喷射控制主要包括：供 （ 喷 ） 油量控 燃油喷射控制主要包括 ： 油正时控制、 制 、 供 （ 喷 ）油正时控制 、 供 （ 喷 ） 油速率控 制和喷油压力控制等 制和喷油压力控制等。
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第六章 柴油机电控技术简介
6.起动控制 起动控制 柴油机起动控制主要包括供（喷）油量控 柴油机起动控制主要包括供（ 油正时控制和预热装置控制， 制、供（喷）油正时控制和预热装置控制，其 中供（ 油量控制和供（ 中供（喷）油量控制和供（喷）油正时控制与 其他工况相同。 其他工况相同。
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第六章 柴油机电控技术简介
第一代柴油机电控燃油喷射系统（ 第一代柴油机电控燃油喷射系统 （ 常规压力 电控喷油系统） 电控喷油系统） 优点： 结构不需改动， 生产继承性好， 便于 优点 ： 结构不需改动 ， 生产继承性好 ， 对现有柴油机进行升级换代。 对现有柴油机进行升级换代。 缺点： 系统响应慢、 控制频率低、 缺点 ： 系统响应慢 、 控制频率低 、 控制自由 度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。 度小 、 控制精度不够高 ， 喷油压力无法独立控制 。
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第六章 柴油机电控技术简介
5.排放控制 排放控制 柴油机的排放控制主要是废气再循环 主要根据柴油机转 （EGR）控制。ECU主要根据柴油机转 ）控制。 主要根据柴油机 负荷信号 按内存程序控制EGR阀开 信号， 速和负荷信号，按内存程序控制 阀开 以调节EGR率。 度，以调节 率
第六章 柴油机电控技术简介
5、控制涡轮增压 、 采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的 控制。 控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
6、适应性广 、 只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就 的控制程序和数据， 只要改变 的控制程序和数据 能广泛用在各种柴油机上， 能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制 可与变速器控制、 可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合 实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期， 实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期， 并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。 并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
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第六章 柴油机电控技术简介
3、提高发动机运转稳定性 、 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减， 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都 能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转， 能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转， 有利于提高其经济性。
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第六章 柴油机电控技术简介
8.故障自诊断和失效保护 故障自诊断和失效保护 柴油机电控系统中也包含故障自诊断和失 效保护两个子系统。 效保护两个子系统 。 柴油机电控系统出现故障 自诊断系统将点亮仪表盘上的“ 时 ， 自诊断系统将点亮仪表盘上的 “ 故障指示 提醒驾驶员注意， 并储存故障码， 灯 ” ， 提醒驾驶员注意 ， 并储存故障码 ， 检修 时可通过一定的操作程序调取故障码等信息； 时可通过一定的操作程序调取故障码等信息 ； 同时失效保护系统启动相应保护程序， 同时失效保护系统启动相应保护程序 ， 使柴油 能够继续保持运转或强制熄火。 能够继续保持运转或强制熄火。
第六章 柴油机电控技术简介
1、改善低温起动性 、
电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员 进行这种麻烦的起动操作， 进行这种麻烦的起动操作 ， 使柴油机低温起动更 容易。 容易。
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第六章 柴油机电控技术简介
2、降低氮氧化物和烟度的排放 、 采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制 采用柴油机电控技术， 在不超过冒烟界限的适当范围内， 在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机 工况调节喷油时刻 从而有效地抑制排烟。 喷油时刻， 工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。
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第六章 柴油机电控技术简介
第二节 柴油机电控燃油喷射系统的 功能与组成
一、柴油机电控系统的功能 二、柴油机电控燃油喷射系统的组成
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第六章 柴油机电控技术简介 一、柴油机电控系统的功能
1.燃油喷射控制 燃油喷射控制 2.怠速控制 怠速控制 3.进气控制 进气控制 4.增压控制 增压控制 5.排放控制 排放控制 6.起动控制 起动控制 7.巡航控制 巡航控制 8.故障自诊断和失效保护 故障自诊断和失效保护 9.柴油机与自动变速器的综合控制 柴油机与自动变速器的综合控制
第六章 柴油机电控技术简介
2.柴油机控制 柴油机控制ECU 柴油机控制 根据各传感器输入信号和内存程序， 根据各传感器输入信号和内存程序 ， 计算出供 油量和供（ 油开始时刻， （ 喷 ） 油量和供（喷） 油开始时刻，并向执行元件 发出执行令信号。 发出执行令信号。 3.执行元件 执行元件 执行ECU的指令，调节柴油机的供（喷）油量 的指令， 执行 的指令 调节柴油机的供（ 和供（ 油正时。 和供（喷）油正时。
第六章 柴油机电控技术简介
第一节 概
述
一、柴油机电控技术的发展 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
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第六章 柴油机电控技术简介 一、柴油机电控技术的发展
柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两 大难题的背景下， 大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上 发展起来的。 发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技 术的发展提供了宝贵经验。 术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时 间控制、时间－压力控制（压力控制） 间控制、时间－压力控制（压力控制）
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第六章 柴油机电控技术简介
4.增压控制 增压控制 柴油机的增压控制主要是由ECU根据柴油机 根据柴油机 柴油机的增压控制主要是由 转速信号、负荷信号、增压压力信号等 转速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过控 制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、 制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、 增压器涡轮废气进口截面大小等措施， 增压器涡轮废气进口截面大小等措施，实现对废 气涡增压器工作状态和增压压力的控制， 气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善 柴油机的扭矩特性，提高加速性能，降低排放和 柴油机的扭矩特性，提高加速性能，降低排放和 扭矩特性 加速性能 排放 噪声。 噪声。
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第六章 柴油机电控技术简介
9.柴油机与自动变速器的综合控制 柴油机与自动变速器的综合控制 在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机 在装用电控自动变速器的柴油车上， 控制ECU和自动变速器控制 和自动变速器控制ECU合为一体，实现柴 合为一体， 控制 和自动变速器控制 合为一体 油机与自动变速器的综合控制， 油机与自动变速器的综合控制，以改善汽车的变速 性能。 性能。
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第六章 柴油机电控技术简介 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
1、改善低温起动性 、 2、 2、降低氮氧化物和烟度的排放 3、提高发动机运转稳定性 、 4、提高发动机的动力性和经济性 、 5、控制涡轮增压 、 6、适应性广 、
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第六章 柴油机电控技术简介
4、提高发动机的动力性和经济性 、 柴油机电控系统中， 柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号 根据传感器信号 精确计算喷油量 喷油正时。 喷油量和 精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机 动力性和经济性。 的动力性和经济性。
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第六章 柴油机电控技术简介 二、柴油机电控燃油喷射系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外， 柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对 喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。 喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。（柴油机电 控燃油喷射系统的喷油压力较高约19 MPa） 19. 控燃油喷射系统的喷油压力较高约19.6MPa） 各种柴油电控系统的区别在于控制功能、 各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器 的数量和类型、执行元件的类型、ＥＣＵ控制软件、 、ＥＣＵ控制软件 的数量和类型、执行元件的类型、ＥＣＵ控制软件、 主要电控元件的结构原理和安装位置， 主要电控元件的结构原理和安装位置，基本组成与其 他电子控制系统一致，也由传感器 传感器——ECU——执 他电子控制系统一致，也由传感器 执 行元件三部分组成 三部分组成。 行元件三部分组成
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第六章 柴油机电控技术简介
2.怠速控制 怠速控制 柴油机的怠速控制主要包括怠速转速控制 柴油机的怠速控制主要包括 怠速转速控制 怠速时各缸均匀性的控制 的控制。 和怠速时各缸均匀性的控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
3.进气控制 进气控制 柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、 柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、 进气节流控制 可变进气涡流控制和可变配气正时控制。 可变进气涡流控制和可变配气正时控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
7.巡航控制 巡航控制 带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通 带有巡航控制功能的柴油机电控系统， 过巡航控制开关选定巡航控制模式后， 过巡航控制开关选定巡航控制模式后，ECU即可 即可 根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。 根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。
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第六章 柴油机电控技术简介
第一节 概述 第二节 柴油机电控燃油喷射系统的功 能与组成 柴油机供（ 第三节 柴油机供（喷）油量控制 柴油机供（ 第四节 柴油机供（喷）油正时控制 第五节 柴油机电控燃油喷射系统实例
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第六章 柴油机电控技术简介
第二代柴油机电控燃油喷射系统（ 第二代柴油机电控燃油喷射系统 （ 高压电控喷 油系统） 油系统） 改变了传统燃油供给系统的组成和结构， 改变了传统燃油供给系统的组成和结构 ， 主要 以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管） 以电控共轨 （ 各缸喷油器共用一个高压油管 ） 式喷 油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、 油系统为特征 ， 直接对喷油器的喷油量 、 喷油正时 、 喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－ 喷油速率和喷油规律 、 喷油压力等进行 “ 时间 － 压 力控制” 压力控制” 力控制”或“压力控制”。 特点： 通过设置传感器、电控单元、 特点 ： 通过设置传感器 、 电控单元 、 高速电磁 阀和相关电/液控制执行元件等 液控制执行元件等， 阀和相关电 液控制执行元件等，组成数字式高频调 节系统， 有电磁阀的通、断电时刻和通、 节系统 ， 有电磁阀的通 、 断电时刻和通 、 断电时间 控制喷油泵的供油量和供油正时。 控制喷油泵的供油量和供油正时 。 但供油压力还无 法独立控制。 法独立控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
1.传感器 传感器
(1)加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器 (2)反馈信号传感器 反馈信号传感器 (3)燃油温度传感器 燃油温度传感器 (4)其他传感器和信号开关 其他传感器和信号开关
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第六章 柴油机电控技术简介
1.燃油喷射控制 燃油喷射控制 燃油喷射控制主要包括：供 （ 喷 ） 油量控 燃油喷射控制主要包括 ： 油正时控制、 制 、 供 （ 喷 ）油正时控制 、 供 （ 喷 ） 油速率控 制和喷油压力控制等 制和喷油压力控制等。
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6.起动控制 起动控制 柴油机起动控制主要包括供（喷）油量控 柴油机起动控制主要包括供（ 油正时控制和预热装置控制， 制、供（喷）油正时控制和预热装置控制，其 中供（ 油量控制和供（ 中供（喷）油量控制和供（喷）油正时控制与 其他工况相同。 其他工况相同。
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第六章 柴油机电控技术简介
第一代柴油机电控燃油喷射系统（ 第一代柴油机电控燃油喷射系统 （ 常规压力 电控喷油系统） 电控喷油系统） 优点： 结构不需改动， 生产继承性好， 便于 优点 ： 结构不需改动 ， 生产继承性好 ， 对现有柴油机进行升级换代。 对现有柴油机进行升级换代。 缺点： 系统响应慢、 控制频率低、 缺点 ： 系统响应慢 、 控制频率低 、 控制自由 度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。 度小 、 控制精度不够高 ， 喷油压力无法独立控制 。
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第六章 柴油机电控技术简介
5.排放控制 排放控制 柴油机的排放控制主要是废气再循环 主要根据柴油机转 （EGR）控制。ECU主要根据柴油机转 ）控制。 主要根据柴油机 负荷信号 按内存程序控制EGR阀开 信号， 速和负荷信号，按内存程序控制 阀开 以调节EGR率。 度，以调节 率
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5、控制涡轮增压 、 采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的 控制。 控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
6、适应性广 、 只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就 的控制程序和数据， 只要改变 的控制程序和数据 能广泛用在各种柴油机上， 能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制 可与变速器控制、 可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合 实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期， 实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期， 并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。 并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
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第六章 柴油机电控技术简介
3、提高发动机运转稳定性 、 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减， 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都 能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转， 能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转， 有利于提高其经济性。
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第六章 柴油机电控技术简介
8.故障自诊断和失效保护 故障自诊断和失效保护 柴油机电控系统中也包含故障自诊断和失 效保护两个子系统。 效保护两个子系统 。 柴油机电控系统出现故障 自诊断系统将点亮仪表盘上的“ 时 ， 自诊断系统将点亮仪表盘上的 “ 故障指示 提醒驾驶员注意， 并储存故障码， 灯 ” ， 提醒驾驶员注意 ， 并储存故障码 ， 检修 时可通过一定的操作程序调取故障码等信息； 时可通过一定的操作程序调取故障码等信息 ； 同时失效保护系统启动相应保护程序， 同时失效保护系统启动相应保护程序 ， 使柴油 能够继续保持运转或强制熄火。 能够继续保持运转或强制熄火。
第六章 柴油机电控技术简介
1、改善低温起动性 、
电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员 进行这种麻烦的起动操作， 进行这种麻烦的起动操作 ， 使柴油机低温起动更 容易。 容易。
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2、降低氮氧化物和烟度的排放 、 采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制 采用柴油机电控技术， 在不超过冒烟界限的适当范围内， 在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机 工况调节喷油时刻 从而有效地抑制排烟。 喷油时刻， 工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。
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第二节 柴油机电控燃油喷射系统的 功能与组成
一、柴油机电控系统的功能 二、柴油机电控燃油喷射系统的组成
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第六章 柴油机电控技术简介 一、柴油机电控系统的功能
1.燃油喷射控制 燃油喷射控制 2.怠速控制 怠速控制 3.进气控制 进气控制 4.增压控制 增压控制 5.排放控制 排放控制 6.起动控制 起动控制 7.巡航控制 巡航控制 8.故障自诊断和失效保护 故障自诊断和失效保护 9.柴油机与自动变速器的综合控制 柴油机与自动变速器的综合控制
第六章 柴油机电控技术简介
2.柴油机控制 柴油机控制ECU 柴油机控制 根据各传感器输入信号和内存程序， 根据各传感器输入信号和内存程序 ， 计算出供 油量和供（ 油开始时刻， （ 喷 ） 油量和供（喷） 油开始时刻，并向执行元件 发出执行令信号。 发出执行令信号。 3.执行元件 执行元件 执行ECU的指令，调节柴油机的供（喷）油量 的指令， 执行 的指令 调节柴油机的供（ 和供（ 油正时。 和供（喷）油正时。
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第一节 概
述
一、柴油机电控技术的发展 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
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第六章 柴油机电控技术简介 一、柴油机电控技术的发展
柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两 大难题的背景下， 大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上 发展起来的。 发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技 术的发展提供了宝贵经验。 术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时 间控制、时间－压力控制（压力控制） 间控制、时间－压力控制（压力控制）
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4.增压控制 增压控制 柴油机的增压控制主要是由ECU根据柴油机 根据柴油机 柴油机的增压控制主要是由 转速信号、负荷信号、增压压力信号等 转速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过控 制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、 制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、 增压器涡轮废气进口截面大小等措施， 增压器涡轮废气进口截面大小等措施，实现对废 气涡增压器工作状态和增压压力的控制， 气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善 柴油机的扭矩特性，提高加速性能，降低排放和 柴油机的扭矩特性，提高加速性能，降低排放和 扭矩特性 加速性能 排放 噪声。 噪声。
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9.柴油机与自动变速器的综合控制 柴油机与自动变速器的综合控制 在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机 在装用电控自动变速器的柴油车上， 控制ECU和自动变速器控制 和自动变速器控制ECU合为一体，实现柴 合为一体， 控制 和自动变速器控制 合为一体 油机与自动变速器的综合控制， 油机与自动变速器的综合控制，以改善汽车的变速 性能。 性能。
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第六章 柴油机电控技术简介 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
1、改善低温起动性 、 2、 2、降低氮氧化物和烟度的排放 3、提高发动机运转稳定性 、 4、提高发动机的动力性和经济性 、 5、控制涡轮增压 、 6、适应性广 、
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4、提高发动机的动力性和经济性 、 柴油机电控系统中， 柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号 根据传感器信号 精确计算喷油量 喷油正时。 喷油量和 精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机 动力性和经济性。 的动力性和经济性。
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第六章 柴油机电控技术简介 二、柴油机电控燃油喷射系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外， 柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对 喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。 喷油正时和喷油的压力都有很高的要求。（柴油机电 控燃油喷射系统的喷油压力较高约19 MPa） 19. 控燃油喷射系统的喷油压力较高约19.6MPa） 各种柴油电控系统的区别在于控制功能、 各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器 的数量和类型、执行元件的类型、ＥＣＵ控制软件、 、ＥＣＵ控制软件 的数量和类型、执行元件的类型、ＥＣＵ控制软件、 主要电控元件的结构原理和安装位置， 主要电控元件的结构原理和安装位置，基本组成与其 他电子控制系统一致，也由传感器 传感器——ECU——执 他电子控制系统一致，也由传感器 执 行元件三部分组成 三部分组成。 行元件三部分组成
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第六章 柴油机电控技术简介
2.怠速控制 怠速控制 柴油机的怠速控制主要包括怠速转速控制 柴油机的怠速控制主要包括 怠速转速控制 怠速时各缸均匀性的控制 的控制。 和怠速时各缸均匀性的控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
3.进气控制 进气控制 柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、 柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、 进气节流控制 可变进气涡流控制和可变配气正时控制。 可变进气涡流控制和可变配气正时控制。
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第六章 柴油机电控技术简介
7.巡航控制 巡航控制 带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通 带有巡航控制功能的柴油机电控系统， 过巡航控制开关选定巡航控制模式后， 过巡航控制开关选定巡航控制模式后，ECU即可 即可 根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。 根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。