柴油发动机电控系统

汽车发动机电控技术
第九章 柴油发动机电控系统
学习目标：
了解柴油机电控技术的发展与应用现状； 了解柴油机电控系统的特点、基本组成和工作原理； 了解柴油机电控燃油喷射系统的组成和分类； 掌握电控分配泵喷射系统、电控泵喷嘴系统、电控共轨燃 油系统的结构特点与检修。
第九章 柴油发动机电子控制系统
➢ 本章主要内容： 一、概述 二、柴油机电子控制系统 三、典型柴油机电控燃油喷射系统 四、典型柴油发动机电子控制系统电路图 五、柴油机电控系统检修
1. 柴油机电子控制系统的基本组成和工作原理
➢由于柴油机与汽油机使用的燃料不同， 结构(尤其燃料供给系统)和工作特点也 存在很大差异，为此采用的电控技术也 各有特点。
（1）柴油机电子控制系统的组成
柴油机电子控制系统由信号 输入装置、电子控制单元(ECU)和 执行元件三部分组成。
柴油机电控系统常用传感器
柴油机电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一。在柴油机电控燃油喷射系统中， ECU根据发动机转速信号、负荷信号和内存的控制模型来确定基本的供(喷)油提前角， 再根据反馈信号进行修正。
供(喷)油速率和供(喷) 油规律的控制
喷油压力的控制
ECU以柴油机转速信号和负荷信号作为主控制信号，按预设的程序确定最佳的供 (喷)油速率和供(喷)油规律。
➢ 而与传统柴油机相比，采用电控技术的现代柴油机的 主要优势如下：
（1）提高燃油经济性和排放性； （2）改善工作可靠性； （3）低温起动更容易； （4）运转更稳定； （5）适应性能更强； （6）精确动力输出和负荷匹配； （7）增压控制的实现； （8）结构紧凑，维修方便。
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二、柴油机电子控制系统
1. 柴油机电子控制系统的基本组成和工作原理 2. 现代柴油机电子控制系统
ECU以柴油机转速信号和负荷信号作为主控制信号，按预设的程序确定最佳的喷 油压力，并对喷油压力进行闭环控制。
柴油机低油压保护
柴油机机油压力过低时，ECU根据机油压力传感器信号减少供(喷)油量，降低转 速并报警；当机油压力降到一定值以下时，则切断燃油供给，强制使发动机熄火。
增压器工作保护
装有增压装置的柴油机，增压压力过高会造成中冷器和汽缸内最高压力升高；增 压压力过低则会导致进气量不足使排气温度升高。因此ECU根据增压压力信号适当调 节供(喷)油量，并在增压压力过高或过低时报警。
（2）柴油机电子控制系统基本工作原理
柴油机电子控制系统与汽油 机电子控制系统一样，各种输入信 号通过传感器及其他信号输入装置 输入电子控制单元，经输入回路输 入微机。
2. 现代柴油机电子控制系统
（1）燃油喷射控制系统
内容
功能
供(喷)油量控制 供(喷)油正时控制
柴油机电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一。在起动、怠速、正常运行等各 种工况下，ECU根据发动机转速信号、负荷信号(加速踏板位置信号)和内存控制模型 来确定基本供(喷)油量，再根据冷却液温度信号、进气温度信号、起动开关信号、空 调开关信号、反馈信号等对供(喷)油量进行修正。
名称 加速踏板位置传感器
转速传感器、曲轴位置传 感器 泵角传感器
点火正时传感器 冷却液温度传感器 进气温度传感器 进气压力传感器 溢流环位置传感器 正时活塞位置传感器 控制杆位置传感器 控制套筒位置传感器 E／G开关 A／C开关 动力转向油压开关 空挡起动开关
功能 检测加速踏板的位置，即发动机的负荷信号，此信号输入ECU后，与转速信号共同决定柴油机的 喷油量及喷油提前角，是柴油机电子控制系统的主控制信号。 检测发动机转速或曲轴位置，与加速踏板位置传感器共同决定喷油量和喷油提前角，是柴油机电 控系统的主控制信号。 检测喷油泵轴转角，与曲轴位置传感器配合共同控制喷油量，并保证在喷油正时改变时不影响喷 油量。 检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。 检测发动机冷却液温度，修正喷油量及喷油正时。 检测进气温度，以修正喷油量及喷油正时。 检测进气压力，以修正喷油量及喷油正时。 检测溢流控制电磁铁的电枢位置，以反馈控制溢流环的位置。用于ECU控制系统。 检测电子控制定时器正时活塞的位置，将喷油正时提前量信号输入ECU。用于ECU控制系统。 检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆的位置，将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。 检测电子控制分配式喷油泵调速器中控制套筒的位置，将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。 发动机点火开关，向ECU输入发动机工作状态信号。 空调开关，向ECU输入空调工作状态信号，是怠速控制信号之一。 检测动力转向管路油压的变化，所获信号是怠速控制信号之一。 向ECU输入自动变速器是否处于空挡位置信号，是怠速控制信号之一。
➢ 常规压力电控喷油系统或第一代柴油机电控燃油喷射 系统 ：采用“位置控制”和“时间控制”的柴油机电控系 统中的供（喷）油压力与传统柴油机供给系统相同 。
➢ 高压电控喷油系统或第二代柴油机电控燃油喷射系统 ： 采用“时间-压力控制”或“压力控制”的柴油机电控系统 可对喷油压力进行控制，且喷油压力较高 。
一、概述
1. 柴油机电控技术的发展 2. 柴油机电控系统的优点
1. 柴油机电控技术的发展
➢ 按对供（喷）油量、供（喷）油正时、供（喷）油速 率和喷油压力等的控制方式，电控技术在柴油机供给 系统中的应用，经历了“位置控制”、“时间控制”、“时 间一压力控制”或“压力控制”3个阶段。
1. 柴油机电控技术的发展
前言
➢ 随着电控技术在汽车柴油机上应用的日益增 多，控制精度不断提高，控制功能不断强大， 加上共轨技术、“时间控制”燃油喷射技术、涡 轮增压中冷技术、多气门技术、废气在循环 技术等在汽车柴油机上应用的逐渐成熟。
➢ 在轿车和轻型车动力竞争中，柴油机的发展 势头令人瞩目，重型汽车中，柴油机更是一 统天下。
2. 柴油机电控系统的优点
➢ 柴油机电控技术（EDC）与汽油机电控技术 （EFI）有许多相似之处，整个系统都是由传 感器、电控单元和执行器三大部分组成。
➢ 柴油机电控技术有二个明显的特点：一个特 点是其关键技术和技术难点就在柴油喷射电 控执行器上；另一个特点是柴油电控喷射系 统的多样化。
2. 柴油机电控系统的优点