柴油机电控单体泵控制系统
柴油机电控单体泵控制系统
收稿 日期：２００６－１０－１６ 作者简介：刘福华 （１９７０一 ）。男．宜宾职业技术学院机电系讲师，电子科技大学机械 电子专业硕士生．
· １０８ ·
维普资讯
刘福华
柴油机 电控单体泵控制系统
响应和可靠性，制造有相 当的难度 。但是 ，随着技术的发展 ， 这种控制系统逐渐地应用起来 。 ３．１电控单体 泵的基本工作 过程
第 １７卷 第 １期
Ｖｏ１．１７ Ｎ ｏ．１
四 川 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ
维普资讯
２００７年 ２月
Ｆｅｂ．姗
柴 油 机 电控 单体 泵 控 制 系 统
常对控制系统 整体采用 闭环反馈控制，但是柴油机混合气的 转速与负荷无关，附属装置的功率输出，如空调压缩机 、自
形成和燃烧过程极为复杂 ，无法建立精确的数学模型。目前， 动转 向机构等，均不会导致怠速变 动。而且，怠速 转速与机
各种柴油机电控喷油系统采用的基本对策是：把发动机转速 械机构无关 ，重复精度高 。
刘福 华
（宜宾职业技术学院，四川 宜宾 ６４４００３）
摘要：介绍柴油机控 制系统的基本组成和功能，电控单体 泵的基本原 理以及优点 ，提 出了一种适 用于柴油机 的 ＰＤ控制
策略 ．在 实际运 用当中，证 明 了控 制系统 的可行性．
关键词：柴 油机 ；控制 系统；单体 泵；控制策略
中图分类号 ：ＴＫ４２
图 １ 柴油机 电控 喷油系统 ２－２ 柴油机 电控喷射 系统的功 能
理想 的柴油机 电控 喷射系统应能完成 以下 的多个控制 功 能：在各种工况下对循环喷油量进行精确的控制 ，并保证各 缸循环喷油量 的均匀性；在各种工况下对喷油正时进行精确 控制；在各种工况下对 喷油规律进行精确的控制，以获得燃
单体泵发动机控制系统及部件功能概述
BOSCH高压共轨系统：锡柴6DF、6DL、6DM，潍柴等 FEUP电控单体泵系统：DEUTZ BF6M等
4
单体泵系统框图
5
电控单体泵
电控单体泵供油系统，顾名思义，它的供油系统的核心部件喷油 泵是单体的，单个的。与传统的机械式喷油泵相比，在结构形式上主 要有两点不同：
17
◆判缸过程
ECU根据电控柴油机曲轴信号盘与凸轮轴信号盘的相位关系判断柴油机 运行的角度相位（也称判缸），并计算柴油机转速，仅在判缸成功后才 能开始喷油。
18
◆起动模式
A、正常模式（曲轴/凸轮轴传感器均正常） 在起动过程中，曲轴信号与凸轮轴信号均正常时，ECU结合曲轴缺齿判断与凸轮轴多齿 判断进行判缸。判缸过程迅速、可靠。
19
◆进气温度及压力传感器
功能：检测进气的温度与压力，检测进气的压力就是检测进气 量的多少，避免碳烟的生成，在较低的进气量时限制喷油量。
20
◆进气压力
测量范围：50-400KPa（绝压） Uout=（0.8*P-5)*Us/350 供电电压：5.0±响应时间：<1ms 钳位电压：0.3±0.05V（低）
12
1、传感器
电控单体泵系统的传感器主要由以下几种： 曲轴转速传感器 凸轮轴转速传感器 进气压力温度传感器 水温传感器 机油压力传感器 电子油门踏板（位置传感器）
13
◆ 曲轴转速传感器
区别于BOSCH系统， FEUP系统的曲轴转 速传感器信号是霍尔 式的。
注意：安装间隙：（1.0±0.5）mm 在转速传感器附近，不能放置磁电设备或大电流电线
4.8±0.05（高）
电控单体泵工作原理
电控单体泵工作原理电控单体泵是一种常见的燃油喷射系统，它采用先进的电子控制技术，能够精准地控制燃油喷射的时间和量，从而实现发动机燃烧过程的优化。
下面我们将详细介绍电控单体泵的工作原理。
首先，电控单体泵的工作原理可以分为三个主要部分，燃油供给系统、喷油系统和电控系统。
燃油供给系统是电控单体泵的基础，它主要由燃油箱、燃油泵和燃油滤清器组成。
燃油箱存储着车辆需要的燃油，燃油泵负责将燃油从燃油箱中抽送到高压油管中，而燃油滤清器则能够过滤掉燃油中的杂质和水分，确保燃油的纯净。
喷油系统是电控单体泵的核心部分，它主要由高压油泵、喷油嘴和喷油定时器组成。
高压油泵能够将燃油加压至很高的压力，以满足发动机燃烧过程的需要。
喷油嘴则能够将高压燃油喷射到发动机气缸中，实现燃烧。
而喷油定时器则能够精准地控制喷油的时间和喷油量，以适应不同工况下发动机的需求。
电控系统是电控单体泵的智能部分，它主要由电子控制单元（ECU）和传感器组成。
ECU能够接收来自各个传感器的信号，包括发动机转速、节气门开度、进气压力等，通过对这些信号的处理，ECU能够精确地计算出发动机当前的工作状态，并据此控制喷油定时器的工作，从而实现燃油喷射的精准控制。
总的来说，电控单体泵工作原理是通过燃油供给系统提供高压燃油，再通过喷油系统将燃油喷射到发动机气缸中，最后通过电控系统精确控制喷油的时间和量，从而实现发动机燃烧过程的优化。
这种工作原理能够有效提高发动机的燃烧效率，降低排放，提高动力性能和燃油经济性。
总之，电控单体泵作为一种先进的燃油喷射系统，其工作原理非常复杂，但通过对其各个部分的详细介绍，我们可以更好地理解它的工作原理，从而更好地使用和维护车辆。
希望本文能够对读者有所帮助。
能简单介绍一下柴油机的单体泵柴油喷射系统吗？
能简单介绍一下柴油机的单体泵柴油喷射系统吗？
单体泵柴油喷射系统（Deadicated-pump Dissel System）可以说是柴油机发动机的一次革命。
我们都知道柴油机具有油耗低，低速转矩大，维修率低等优点。
随着人们对柴油发动机的不断研究发现，要想提高柴油机的性能只能从两个方向着手，一是电控，二是高燃油喷射压力，今天小编就带大家了解一下关于柴油机的一项技术--单体泵柴油喷射系统。
大众公司对单体泵技术可谓是情有独钟，其开发了多款单体泵柴油发动机，并且在之后的一汽大众推出了应用了单体泵技术的宝来1.9TDI，与同功率的1.6L宝来相比，其油耗基本降低了一半。
从上个世纪90年代末以来，能够达到180MPa喷油压力的单体泵柴油喷射系统开始在不同的车型上使用。
最高达到180Mpa的喷射压力再加上电控闭环控制系统，因而达到相关标准规定是件很容易的事儿，从前的直列泵在使用一段时间之后都需要在重新进行校验，而单体泵柴油喷射系统就不会出现这种问题。
该系统在结构上主要分为两类，一是喷油器系统，主要用在轿车上，另一种是单体泵系统，主要用在商务车上。
柴油从油箱出来后，先经过一个初级油泵将柴油加压后，在经过单体泵加压在进行喷射，从而保证能达到良好的雾化效果，良好的油气混合使得燃烧更加充分，燃油经济性也得到显著的提高。
与它的前辈相比，该系统是进步了不少，但是其也有自己的局限性，由于喷油泵要安装在缸盖上，因此对于2.0L的轿车用发动机的布局有一定的影响，并且一旦出现问题，就只能更换泵体。
单体泵发动机控制系统及部件功能概述
BOSCH高压共轨系统：锡柴6DF、6DL、6DM，潍柴等 FEUP电控单体泵系统：DEUTZ BF6M等
4
单体泵系统框图
5
电控单体泵
电控单体泵供油系统，顾名思义，它的供油系统的核心部件喷油 泵是单体的，单个的。与传统的机械式喷油泵相比，在结构形式上主 要有两点不同：
一是每个油泵都是独立的分别安装在发动机气缸体上对应每一气缸在气缸体上有安装单体泵的孔六缸柴油机就有六个单体泵四缸柴油机就有四个单体泵这六个单体泵是由整个发动机的凸轮轰来驱动也就是说单体泵一般作为整体部件装在柴油机的气缸体上由配气凸轮轰上的喷射凸轮驱动
电控单体泵发动机控制系统 （FEUP）
研发部电气电控室 2015.8
控制单元（ECU）是控制系统的核心，由硬件电路和控制软件 组成，负责信息的采集、处理、计算和执行。通过传感器、开关等 采集的信息不断的检查发动机等的状态，计算符合条件的燃油喷射 量及相关控制等，执行喷油与控制执行器的动作等，使发动机工作 在最佳状态；具有诊断功能，及时的发现系统故障并报警。
25
控制单元（ECU）可以实现发动机控制和整车控制的功能。 发动机控制功能：
15
◆凸轮轴转速传感器
16
◆凸轮轴转速传感器
原理：霍尔效应，凸轮轴上安装着一个用铁磁性材料制成的轮，有6+1 个齿，它随着凸轮轴旋转。当这个齿经过凸轮轴传感器的半导体膜片的 时候，它的磁场就会使半导体膜片中的电子以垂直于流过膜片的电流的 方向发生偏转，既而产生一个短促的电压信号（霍尔电压）。 作用：用于判断发动机第1缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准 信号；另在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机跛行功能。
电控高压共轨和电控单体泵柴油机对比
电控高压共轨和电控单体泵柴油机优缺点柴油机共轨式电控燃油技术是一种全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感器检测技术以及先进的喷油结构于一身。
它不仅能达到较高的喷射压力、实现喷射压力和喷油量的精准控制，而且能实现预喷射和后喷射，从而优化喷油特性形状降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。
高压共轨全称叫做电控高压共轨，简单的说就是由一个油泵产生高压柴油，再将高压柴油储存倒共轨管里，由ECU根据各传感器的数据计算出最佳喷油正时和喷油量，再由电控的喷油器喷入汽缸进行燃烧。
它的最大特点是产生压力和喷入汽缸的过程完全分开，这样的好处是能保证每个喷油器的喷射压力一致，并且可以做到多次喷射，使燃烧更完全排放更佳。
高压共轨是通过高压油泵在共轨管里建立高压柴油，再由ECU通过各信号调节电控喷油器的喷油量及喷油正时，这里面的核心部件电控喷油器配合精度高，喷油孔直径也较小，这就对柴油的清洁程度要求也较高。
他的最大特点：1、采用先进的电子控制技术装置及配有高速电磁开关阀，使得喷油过程的控制十分方便，并且可控参数多，有利于柴油机燃烧过程的全程优化；2、采用共轨方式供油，喷油系统压力波动小，各喷油嘴间相互影响小喷射压力控制精度较高，喷油量控制精准;3、高速电磁阀开关频率高，控制灵活，使得喷油系统的喷射压力可调范围大，并且能方便地实现预喷射，后喷射等功能，为优化柴油机喷射规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效的手段；4、系统结构移植方便适应范围宽，不像单体泵柴油机对柴油机的结构形式有专门要求。
高压共轨系统均能与目前小型、中型重型柴油机很好的匹配。
单体泵柴油机电控单体泵则不同，他的外形和传统机械泵相似，但它是每缸一个单独的油泵和喷油器，有几个缸就有几个独立的单体泵。
它由ECU根据采集的数据通过油泵上的电磁阀来控制油泵的升程来达到控制喷油压力目的，与此同时ECU还能根据实时数据，调整最佳喷油时间和喷油量，与机械泵相比使得燃烧更好排放更低的作用。
电控发动机及DEUTZ电控单体泵系统介绍
一、大柴分公司电控发动机种类
•DEUTZ电控单体泵电控发动机 •CA6DE3 FEUPI电控发动机 •CA4DC2高压共轨电控发动机 •CA6DF3外挂式电控单体泵电控发动机
1、DEUTZ电控单体泵系统-BOSCH
电控系统在发动机上布置
2、CA6DE3 FEUPI系统
•保护增压器－在高原行驶时，可通过降低发动机功率， 来保护发动机
Temperatursensoren温度传感器
Ladelufttemperatursensor:增压温度传感器 •Temperaturkorrektur der Luftmasse •Optimierte Einspritzmengen und Einspritzbeginne bei Kaltstarts und kalten Umgebungsbedingungen •感应空气量，确定空气的密度，优化喷射量和喷油定时
开始时相应轮廓
返回
Jede einzelne Pumpe wird separat korrigiert每
个单体泵单独修正
泵，公差，供应压力的变化，电瓶电压的变化，智能系 统可识别这些情况，可进行校正修改，保证每次喷射正 常进klassen 泵分级
Die Fertigungstoleranz (Durchfluss) jeder einzelnen Pumpe wird im Steuergerä t berü cksichtigt und entsprechend korrigiert.每个单体泵的生产公差（流量） 由控制单元控制，并进行修正。
电磁铁 电磁阀顶针
电磁阀弹簧
停止挡块 连接件
当电磁阀由控制单元断开时，电磁阀打开，电磁阀阀芯由电磁阀弹簧顶 回到停止挡块，高压腔及低压侧的连接随之打开，由此高压腔压力下降 以及喷嘴压力也大大下降，喷嘴闭合，喷射过程结束。在泵活塞的下一 次运动中，燃油在泵中挤压，重新开始新的过程
柴油机电控高压燃油喷射系统
柴油机电控高压燃油喷射系统电控高压燃油喷射系统目前主要有单体泵、泵喷嘴、共轨三种。
在我国商用车柴油机上广泛采用单体泵和共轨两种。
一个理想的喷油系统应具有以下性能：高喷油压力(1000bar以上)，且喷油压力大小可根据工况需要灵活调整，精确控制喷油定时、喷油量和喷油率优化控制。
1. 电控单体泵单体泵系统是带时间控制的高压燃油喷射系统，用于直喷式柴油机。
它们具有高达2050bar的瞬时喷油压力、可变的喷油起点，并可采用预喷。
该系统由燃油供给系统的低压部分和高压部分、电控单元和传感器等组成。
单体泵是通过制成一体的电磁阀的高压柴油喷射系统来工作的。
电磁阀触发的时刻就是关闭的时刻确定供油起点。
电磁阀触发时间长短决定喷油量大小。
电控单体泵安装在每个缸体外部直接由发动机凸轮轴上的喷油凸轮驱动。
高压燃油由单体泵通过高压油管、高压短接管进入喷油器，然后喷入气缸内燃烧室。
由于这种布置对气缸盖结构变动不大，因此深受商用车和柴油机的企业欢迎。
国外如奔驰、道依茨、卡特匹勒、达夫等都采用单体泵。
我国商用柴油机企业如大柴、玉柴、潍柴等也采用单体泵来满足国Ⅲ排放标准。
2. 电控高压共轨燃油喷射系统电控高压共轨燃油喷射系统是建立在直喷技术、预喷技术和电控技术基础之上的一种全新概念的喷油系统。
它主要由高压泵、带压力传感器和调压阀的共轨管、带电磁阀或压电式的喷油器、电控单元(ECU)和传感器组成。
高压共轨燃油喷射系统的优点是：①可实现高压喷射，最高可达2000bar；②喷射压力独立于发动机转速，可改善发动机低速负荷特性；③可实现预喷和后喷，调节喷油率形状，实现理想喷油规律；④喷油定时和喷油量可自由选定；⑤具有良好喷油特性，优化燃烧过程，使发动机燃油耗、烟度、噪声和排放等综合性能指标得到明显改善，有利于改进发动机扭矩特性；⑥结构简单、可靠性好、实用性强，目前已广泛应用于各国商用车柴油机。
电控高压共轨燃油喷射系统已发展到第四代。
第一代是采用喷油压力为1350bar 的电磁阀式喷油器；第二代是采用喷油压力为1600bar的电磁阀式喷油器；第三代是采用喷油压力为1600~2000bar的压电式喷油器。
3.4 电控单体泵系统教案
电控单体泵系统一、电控单体泵系统概述1、电控单体泵系统单体泵UPS（Unit Pump System），与泵喷嘴UIS（Unit Injector System）同属于单柱塞泵系统（独立喷射系统），每一缸对应一个柱塞式喷油泵，因此能够精确控制喷入每一气缸的喷油量。
与泵喷嘴系统不同的是，单体泵的高压泵和喷油器总成之间，通过一根很短的高压油管连接在一起。
由于主要部件彼此分离，所以在发动机上的安装布置更加自由，并且对结构紧凑化的要求可有所降低，因此单体泵主要适用于中、重型柴油车，其最大喷油压力可达200Mpa。
2、电控单体泵系统的组成图1 单体泵喷油系统的组成1-凸轮轴2-单体泵喷油泵3-高压油管4-喷油器5-滚轮挺柱二、电控单体泵系统的特点1、电控单体泵系统的优点（1）技术先进现在，欧洲大部分欧Ⅲ、欧Ⅳ商用车采用电控单体泵系统。
（2）技术成本低电控单体泵技术加上机械喷油器即可达到欧Ⅲ排放标准。
电控单体泵系统价格比电控共轨系统低1/3，国产化进度快。
（3）易于升级从欧Ⅲ升级到欧Ⅳ，可通过更换电控喷油器来实现。
通过凸轮轴设计和采用电控喷油器可实现多次喷射。
（4）继承性好对原有机械喷油系统发动机改动小。
（5）喷油压力高喷射压力可达到250MPa，可满足欧Ⅲ、欧Ⅳ排放所需的高压喷射压力，大大改善了燃油经济性，提高了排气净化性。
（6）排气净化性好达到欧Ⅲ排放，加上电控喷油器可以达到欧Ⅳ。
（7）喷油规律好喷油规律先缓后急，符合理想柴油机放热规律要求，有利于降低NOx的排放，有利于降低排放和燃烧噪声。
（8）供油能力强可进行各缸独立控制，特别适用于大功率的中、重型柴油机。
（9）适应能力强相对于电控共轨系统来说，电控单体泵系统对燃油品质的要求较低。
（10）安全可靠性高没有持续的喷射高压源带来的安全隐患，排放稳定性好。
对于中、重型柴油机来说，系统零部件比电控共轨系统成熟，使用寿命长。
（11）一致性控制好各缸平衡控制策略提供了较好的各缸供油一致性，单体泵自校正策略确保了生产一致性控制，电控系统自学习、自诊断策略确保了使用期内各缸性能一致性控制。
大柴厂电控柴油机电控系统介绍
大柴厂电控柴油机电控系统介绍一汽大柴销售公司服务部前言车用发动机是环境污染的罪魁祸首之一，是能源消耗的大户，内燃机对环境的污染问题已不容忽视，面对日益严重的能源危机和环境污染，国际内燃机界不停地在寻找实现汽车工业可持续发展的途径。
在不断的技术发展中，人们对柴油机、有了更新、更深入的认识。
由于排放控制技术的发展，柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。
在中、重型汽车动力中，柴油机保持着其独占的地位;在轻型车动力领域内，柴油机的应用不断扩大，伴随着柴油机技术的不断发展，柴油机采用电子控制技术，已势在必行。
电子控制技术是当前柴油机技术发展的重要方向之一，一汽大柴几年来，经过同国内外知名公司的合作，2006年推出了满足欧3排放标准的电控柴油机，今后，为了满足各种社会要求，电子控制的功能还将不断扩大，机构也会越来越复杂，产品种类也会越来越多。
本手册仅对大柴07年产品的电控部分作一补充，供维修人员参考。
07年大柴厂电控发动机种类DEUTZ电控单体泵电控发动机CA6DE3 FEUPI电控发动机CA4DC2高压共轨电控发动机CA6DF3外挂式电控单体泵电控发动机一般电控系统组成传感器电控单元(ECU) 电控燃油系统(电控单体泵/ 高压共轨系统) 1、Sensoren传感器磁电式/霍尔式器曲轴转速传感器凸轮轴转速传感器温度传感器增压空气温度传感器燃油温度传感器冷却液温度传感器压力传感器增压空气压力传感器机油压力传感器(可选)大气压力传感器(在电控单元内部) 油门踏板位置传感器(1)转速传感器凸轮轴转速传感器作用:, 确定一缸压缩上止点;, 可以作为曲轴转速传感器的备用功能。
曲轴转速传感器作用:, 确定发动机转速及发动机各缸的位置; , 可作为凸轮轴传感器的备用。
凸轮轴传感器,在起动过程中提供上止点位置用曲轴传感器，需要15S时间找到上点位置(2)压力传感器增压空气压力传感器作用:, 检测涡轮增压器之后的进气管内的空气压力，结合进气温度，确定进气量，用于油量修正;, 在较低的增压压力时限制喷射量，避免碳烟生成。
电控单体泵系统基础
电控单体泵系统基础电控单体泵系统结构类似于泵喷嘴系统，所不同的单体泵与喷油器之间连接有高压管。
在我国常见的电控单体泵系统有：美国的德尔福系统、我国的成都威特单体泵系统南岳衡阳的单体泵系统等。
单体泵有外挂整体直列式单体泵，形状及结构类似于机械式直列泵，如配装玉柴的各种单体泵系统；还有一种发动机内置分体式单体泵系统，由凸轮轴直接驱动，如下图所示。
上图：大柴道依茨分体式单体泵系统上图：玉柴德尔福整体式单体泵系统下面以德尔福单体泵系统为例简单介绍一下单体泵系统的结构及工作原理：一、电控单体泵燃油系统的组成德尔福单体泵系统由：带高速电磁阀的单体泵、机械式喷油器、高压连接管、ECU和各传感器等组成。
1、单体泵将结构：单体泵由高速电磁阀、滚轮体组成，其上安装有密封圈，如下图：上图：单体泵壳体结构上图：单体泵结构2、单体泵的作用：将输油泵输送来的燃油加压，在ECU控制下定时、定量的向发动机输送高压燃油。
电磁阀线圈电阻2Ω、断电为常开状态、开启电压50V。
3、单体泵的优点：1）单体泵最大能产生2000bar的喷射压力，燃油雾化性好，燃烧更充分。
2）由于采用近似普通直列式高压泵的结构及机械式喷油器，对燃油品质适应性强，高达100万公里的耐久性。
3）由于采用电子控制系统，烟度及颗粒物排放较低，符合欧三排放标准，采用排气后处理系统可达欧四排放标准，燃油消耗量较低。
3、单体泵拆装注意事项：拆卸时应交替松开两根螺栓，时刻轻轻敲击单体泵，使单体泵松脱。
敬告：如果将螺栓全部拆下后，才开始用力拔或敲击单体泵，单体泵在弹簧的作用下会一下弹出，伤害人身安全或损坏单体泵；安装时也同样应交叉拧紧单体泵紧固螺栓。
新换的单体泵要求输入喷油量修正码，但根据经验来看：1、更换新的单体泵时也可以不输入修正码，2、待单体泵磨损后怠速不稳时再把T3、T4修正码输入进去，可以解决因单体泵轻微磨损而导致的怠速不稳。
3、泄漏回油口正常回油量很小，当该口回油量较大时一般是单体泵第二道密封圈密封不严，更换密封圈即可。
柴油机电控系统认知—柴油机电控系统基本组成及工作原理(柴油机电控系统检修课件)
电控蓄压式共轨燃油喷射系统
02
柴油机电控系统基本组成 和工作原理
基本组成及工作原理
一般可将电子控制柴油机分 为四个部分，即被控制对象柴油 机、传感器、以单片机为核心的 电子控制单元及执行器。
柴油机理想燃烧状况及改 善措施
柴油机理想燃烧状况
是一个更复杂的动态最优化控制过程，目的是改善燃油经济性、 降低排放和降低噪声。
以 抑 制 NOx 排 放 和 降 低 颗粒排放为例
曲轴转角/（°） 为抑制NOx 排放和降低颗粒排放所希望的燃烧放热率
柴油机燃烧改善措施
要有—个能实现复杂的、 多参量的、高精度的而且能进 行实时控制的以微机为电控单 元的柔性控制系统。
01
组成及工作原理
系统组成及工作原理
系统组成
低压油路
高压油路：单体泵、 高压油管、机械喷 油器
电控装置：ECU、 传感器、单体泵电 磁阀
单体泵电控燃油喷射系统结构组成
系统组成及工作原理
工作原理
传感器和控制开关将实时监测的参数输送给 ECU，ECU 与已储存的设定参数值或参数图谱进行对比，经过处理计算后 按最佳值的指令输出给执行器—电磁阀。电磁阀根据ECU指令 （通断电），在规定时刻打开和关闭单体泵出油口通向回油管 路的通道，从而控制供给喷油器高油压的时间和时刻，最终达 到控制喷油量和喷油正时，使柴油机运行状态达到最佳。
可变怠速 仲裁控制
自动监控、安全保护 与自适应控制
据不断修正，使电控系统具
有更好的适应能力。
最高转速控制
根据各种温度、蓄电 池电压与空调请求调节怠 速运行速度。
电控单体泵燃油喷射系统的工作过程
回到油箱 油箱
燃油 分配器
油水分离器 和手油泵
喷油器
燃油进口 燃油输油泵
燃油调压阀出口
燃油滤清器
单体泵总成
电控单体泵燃油喷射控制系统的组成：
电控单体泵燃油喷射控制系统由单体泵总成（燃油喷射泵）、喷 油器、高压油管、电控单元ECU（含控制软件）、线束部件、传感 器等组成。
电控单体泵燃油喷射控制系统的工作原理：
柴油发动机的电控燃油喷射系统的类型：
典型的柴油发动机的电控燃油喷射系统系统主要有电控泵喷嘴系 统、电控单体泵系统、电控分配泵系统、电控（高压）共轨系统。
电控泵喷嘴系统
柴油发动机的电控燃油喷射系统的类型：
典型的柴油发动机的电控燃油喷射系统系统主要有电控泵喷嘴系 统、电控单体泵系统、电控分配泵系统、电控（高压）共轨系统。
发动机工作时，凸轮轴带动喷油泵柱塞上行泵油，电子控制单元ECU根据凸轮轴位置 传感器及其他传感器收集到的发动机状态参数进行分析计算后，在最佳的时刻发出脉冲信 号，关闭电磁阀, 柱塞腔内的燃油被压缩形成高压，经高压油管、喷油器，按所需的喷油 正时和喷油量喷入发动机燃烧室；当电磁阀打开时，高压燃油迅速经回油道泄压，喷油器 针阀关闭从而结束喷油。
电控单体泵系统
柴油发动机的电控燃油喷射系统Fra bibliotek类型：典型的柴油发动机的电控燃油喷射系统系统主要有电控泵喷嘴系 统、电控单体泵系统、电控分配泵系统、电控（高压）共轨系统。
电控（高压）共轨系统
柴油发动机的电控燃油喷射系统的类型：
典型的柴油发动机的电控燃油喷射系统系统主要有电控泵喷嘴系 统、电控单体泵系统、电控分配泵系统、电控（高压）共轨系统。
电控单体泵燃油喷射系统的工作过程：
蓝色箭头所示为低压油路。当发动机运转时，油箱内的柴油通过管路先经过油水分 离器和手油泵，再到燃油输油泵，随后建立了较低的柴油压力。当低压的燃油通过滤 清器的过滤，比较纯净的燃油进入了单体泵。如红色箭头所示为高压油路，此时，单 体泵使燃油压力迅速升高，这时高压的燃油经过高压油管进入喷油器，将燃油雾化后 喷入汽缸内部。如黑色箭头所示为回油的油路，按照发动机的需要供油后，多出的燃 油会经过回油管重新进入油箱。
电控单体泵供油系统的组成及工作原理
空 气 ， 自动排 气功 能 。 有 ４ ．燃 油温度 传感 器
（） １ 凸轮在 基 圆位 置 时 ， 塞位 于下 止 点 ， 柱 高压 腔与 低压 腔 中的燃油 压力 相等 。
压是 由单体 泵建立 的 ， 约为 １ ６×１ ａ ． ０ Ｐ 左右 。
柴 油从 柴油箱 １出来 ， 过 燃 油 输 油 泵 ３进 入 经
２ １ 第 １期 ０ ０年
农 机 使 用 与 维 修
３ ９
３ 燃 油回流 ．
凸轮 通 过 挺 柱 总 成 驱 动 柱 塞 ， 柱 压 缩 柱 塞 弹 簧 。 挺 凸轮 上行 过程 ， 缩 柱 塞 弹 簧 ， 压 凸轮 下 行 过 程 ， 柱塞 弹簧 释放 ， 凸轮 连 续 旋 转 ， 柱 塞 作 往 复 直 线 运 动 。 使
图 １ 单体 泵 柴 油 供 给 系统 组 成
１ 油箱 ．柴 ２ ．燃 油 进 油 管 ３ ．燃 油 输 油 泵 ４ ．滤 清 器 前 燃 油
单 体 泵 的优 点 很 多 ， 使 燃 烧 更 适 合 工 况 的 需 它 要， 因而燃烧 更 充 分 ， 率 更 高 ， 低 了排 气 污 染 和 效 降 燃油 消耗率 。它 还有 以下优 点 ： （ ）由 凸轮 轴 通 过 挺 柱 驱 动 ， 构 紧 凑 ， 度 １ 结 刚 好；
是独立 的 ， 分别安 装在 发动 机气 缸 体上 ， 应 每个 气 对 缸 ， 气缸 体上有 安装 单体 泵 的孔 ， 缸 柴油 机有 六 在 六
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
∀
发动机
控喷油系统 把时间控制系统称为第二代电控喷油系统 而 把共轨式 电 喷油系统称为第三 代 电控喷油系统 控
架油 机 电拉 喻油 系统 本文所采用的 电控单体泵 系统 属于时 间控制 系统 即取 消了传统喷油 泵 中的油童调节 机构 用 高速 电磁 阀直 接控制 高压姗 油 的通 断 喷油 Ε 由高速 电磁 阀的开 启或 关闭持续 时
,
6 47
∀
定喷油Ε
,
电磁 阀开 启泄 油通 路
, ,
,
高压 泄 压立 即停止 喷射
∀
∀
由 于单体泵的泵体独立
控制具有更大的灵活性
。 ,
从控制 的角度来看 电控单体泵系统体现 出了较机械式 喷油系统 更好 的性能特点 目前 已经 将 电控单体泵运 用到 8 实际的人 机上 并且 性能优越 可 以从 以下 几个方面看出
,
、
电磁阀取代 出油 阀8 采用 了电控单体泵 后 仍然用 原机凸轮驱 动柱塞产 生高压 燃油 对柴油机 的结构不 播要作
, ,
极 限调速器 和 控制机构被 Φ / 和 线 Γ
本文所提 出的柴油机 电控喷射系统 采用 的电控单体泵 结构简单适用 能够精 确的控制燃 油的喷油时刻 和喷油Ε 使柴油机具有 良好的动力性 经济性和排放性
, , ,
。
,
∀
,
,
速 减少耗油量 减小怠速 转速 波动 降低怠速振动 怠速 转速 与负荷无关 附属装置 的功率输 出 如空 调压缩机 自
,
, 、
,
动转向机构等 均不会 导致怠速变动
,
∀
∀
,
。
而且
,
怠速转速与机
、
械机构无 关 重 复精度 高 ∗ 全 负荷油量控制 可 以得到满足不 同要求如烟度 转
∀
∀
。
电拉 单体 泵的墓 本工 作 过租
∀ Μ 应时间在 Α (: Ο 了 燃油喷射的数字化控制
,
。
是机械式 控制的 , 倍以上 电磁 阀 响 以内 Φ / Γ 刷新速度 ΔΠ 5 ϑ Α Κ < 实现
,
,
,
采用 电磁 阀实现对 喷射过程 的直
, ,
电控单体泵 的 荃本结构如 图 2 所示
其基 本 的工 作过程
,
∀ ∀
,
,
,
,
∀
∀
,
,
∀
∀
∀
,
∀
∀
∀
,
2Α ΑΑ
,
?∀ 47
∀ ∀
高的喷射压 力 电控单体泵 喷射 压 力可 达 而目 前 机械喷油泵在 Α Α + 以下 8 喷油控制精度高 对于 巾2 柱 Λ .
, , ,
,
Κ !Α . + Λ
,
Τ 5 Σ
周文华 高压共轨电控 嫩油系统控制算法研究 田 内 机工 程 姗
,
摘要 介 绍 莱油 机 控制 系统的基本组 成和功 能
∀
8
,
电控 单体 泵的基本原 理 以 及 优 点
提 出 了一种适 用于 莱油 机 的 9: 拉 制 ;
策略 在实际运 用 当 中 证 明 了控 制 系统 的 可行 性 8 关健词 朵油 机< 控制 系统 < 单体 系< 控制 策略
中圈分类号
Δ
8
,
∀
= > ?2
文献 标识码
8
≅
文章编号
8
5 2 2Α ? 4 Α 2 Β
・
7 Α 一 ΑΧ Α 2
・
引官
烧过程中理 想的放热率 8 在各种工 况下对 喷油压 力进行精确
,
随着我国汽 车产Ε 和汽车保有 量 的逐 年增加 城市大气
污 染已引起人民群众和 环 保部 门的重视 我国将 实施更为严 格 的排放法规 因而逐 步应用 电控柴油喷射技术是必然趋势
得 到广泛 应用
,
,
便于实施等优点 在柴油机电控系统中 是 目前商品化程度最高的控制方式 9: 控 ;
∀
∀
,
,
陇 Ι
7
ΟΡ 制 是 众拙 ≅ % ∗ 等几乎所有公司柴 油机电控系统产品的主 要 自 控制方式 最典型的例子是建立 9: 控制参数 , 叩 动 ;
ϑ 醉
公石
图 根据发动机 的不 同工 况 使用不 同的参数 统 的非线性
2Α 2
∀
∀
,
,
?∀ 47
,
门 段军 荃于 单神经元 智能 9: 控制的 柴油机致字式电子调遨系统 ;
团 大连铁道学院学报
Β Β
,
塞 的电控单体泵 最小喷油量 控制精 度为 6 Μ Μ 循环 是机械 &, Δ 控制 的 乃 以下 < 响应速度快 喷油正 时的控制精度高于
Β 47
∀
资任编 辑 谭光 全
Η 收稿 日期 2以场 Α 5 8 作者简介 刘福华 4Δ, Α 一 7 男 宜宾职 业技术学院机电系讲师 电子科技大学机械 电子专业 硕士 生
,
, ,
。
刘福华
∀
荣油机 电控单体泵控制系统
响应和 可靠 性 制造 有相当的 难度 但是 随着技术 的发展
这 种控制系统逐渐 地应用起来
6
∀
,
,
,
Α Δ% / Ν 4 曲 轴转角 7
8
经济
6∀ 6
、 , 、 、
,
,
给高速 电磁 铁通 电 控 制阀杆 闭合泄油回路 建
,
燃烧
。
嫩 油经 过 高压 油 管 通 过 喷油器 喷射雾化 进入 气缸 当电磁 阀持 续 电流断 开 阀杆在弹簧 的作用 下开通 泄
, ,
∀
,
,
,
∀
油通路 高压 姗油 迅速 经 回油孔 泄压 停止 喷油 Φ /Γ 控制 电 磁 阀的关闭时 间 持续 时间 从而 精确控制柴油机燃 油喷
、
柒油机 电担 喷射 系统 的控 制 策略
, ,
∀
,
射 启始 时刻和喷 油量 决定 了喷射速 率
。
,
在 喷射持续期 推动柱塞的 凸轮 型线
,
9 在 自动控制理 论 的发展 过程 中 比例 一 积 分一 微分 4 Θ 7 控制是 历史 最 悠久 生 命力最强 的基 本控制方法 9: 控制 ;
具有原理 简单明确
、
∀
较大的改动 同时柱塞螺旋槽被取消 只起给嫌油加压 的作
用< 电磁阀关闭泄油通路建立 高压时刻决定喷射定 时 4即喷 油提前角7 电磁 阀关 闭泄油通 路持续时间 4即 喷油脉 宽7 决
,
,
,
∀ 考文献 型分析 田 内瀚机
8
∀ ∀
学报
,
,
ΒΒ Χ
∀
怠速油量 控 制
,
闭环 同步调速 系统可 以 降低怠速转
,
∀
作的输 出信号 从而 精确控制喷油 在一 般控制系统 中 通 常对控制系统整体采用 闭环 反 馈控制 但是柴 油机混 合气 的 形成和嫩烧过程极 为复杂 无 法建立 精确 的数学模 型 目前 8 各种柴油机电控喷 油系统采用 的基本对 策是 把发动机转速 和油 门 踏板位置 信号作为反映发动机实际工 况 点的基本信号 时等控制Ε 的 目标值
, ,
Τ 2 Σ 杜仲 欧阳明商 方铁刚 车用柴油机 电控系统的设计 闭 电子 技术应用 2 仪刃 4 力 6 Σ 】黄强 刘永 长 车用 柴 油机电 控姗 油喷射系统的现 状与发展 切 柴油机设计与制造 2 Α 2 47 , ? Σ Δ 蒋德明 内嫩机原理 【 」 北京8 机械 工业 出版社 Β 知 Κ Σ 】王 军 车 用柴油 机 电控嫩油喷 射系统的分析 仍 小型 内 机 姗
,
为 控制器
启 喷指令
立 高压
,
8
Φ/Γ
将收集的柴 油机传感器 信息处 理 后
, ,
发出
,
接数字控制 不但 可 以控制喷 油量 而且 可 以灵活改 变喷射 定时 < 可 以实施 分缸独立 控制 均 衡各缸 工作状态 8 可 以实
现对 柴 油机的全面监 控和 智能化控 制 使柴油机 安全 高效 低 排放运 行 8 电喷系统 与柴 油机 匹配 标 定方 便快捷 在线标 定 软件 修 改控制参 数 在 线修 改柴油机 工 况 , Ν 9 图
。 ,
∀
,
,
以克服 被控系
, ,
浓木 炙
那
9:;
,
算法对系统 内部参数有一 定的适应 能力 柴油机的非线性及 时变性 问题 比较突出
, , ,
设计简 单 但是
∀
随着转速 负荷 以及 其他运 动条件的变化 其模型参数将发 生 较大的变 化 因此 在实际 使用中 首先测Ε 几 种典型工
月
62
况 时的模 型参数
∀
现 代 的柴油机 电子 控制系统 己经渗透到 柴油机整 机运 行
的各个方面 但燃油 喷射仍然是其 控制 的核心 柴油 机电控 喷射系统主要由传 感器 电子 控制 单元 执行器组 成 传感 和
、 。
,
括若干 子功能 氏 起动 油量控制 起动阶段 考虑冷却介质温度和 发动机
。
8
转速 滞后
,
,
提供安全和 不 冒烟所需的起动油Ε
,
并分别给出 控制算法的计算参数 在实际 控制中 根据不 同的工 况 采用相 应 的模型参 数和 计算参数
,
,
。
图 2 电控单体 泵结 构 图 电控 单体 系的 结 构和 性 能特点
, ,
得 出控制量
?
∀
结束语
, , ,