柴油机电控系统维修

柴油机电控系统柴油机电控系统

概述

柴油机电控燃油喷射系统的基本组成

第一代位置控制式电控燃油喷射系统

第二代时间控制式电控燃油喷射系统

第三代共轨式电控燃油喷射系统

柴油机电控燃油喷射系统实例

概述

柴油机电控技术的发展

柴油机电控燃油喷射系统的特点

柴油机电控系统的功能

柴油机电控技术的发展

在柴油机的电子控制系统中，最早研究并实现产业化的是电子控制柴油喷射系统，到目前为止已经经历了三代变化：

1. 第一代电控柴油喷射系统：位置控制式。

2. 第二代电控柴油喷射系统：时间控制式。

3. 第三代电控柴油喷射系统：高压共轨式系统。

柴油机电控燃油喷射系统的特点

1.提高发动机的动力性和经济性

2.降低氮氧化物和微粒的排放

3.提高发动机运转稳定性

4.改善低温起动性

5.控制涡轮增压

6.适应性广

7.控制精度高、响应快

柴油机电控系统的功能

1. 燃油喷射控制

2. 怠速控制

3. 进气控制

4. 增压控制

5. 排放控制

6. 起动控制

7. 巡航控制

8. 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

柴油机电控燃油喷射系统的基本组成

传感器

传感器是柴油机实现电控的关键技术之一，其作用是感知和检测发动机与车辆的运行状态，并将检测结果转换成电信

号输送给ECU。柴油机电控燃油喷射系统所用的传感器多数与汽油机电控系统相同。在柴油机电控系统中常用的传感器有压力传感器、温度传感器、位置传感器、转速传感器、空气流量传感器及氧传感器等。此外，在电控系统中还有开关量采集电路，用于检测空调、离合器、挡位、制动、巡航控制等开关量的状态信息。所有的信息经过电控单元的信号采集模块处理后送到发动机电控单元，作为发动机控制的依据。

柴油机电控单元

执行器

执行器主要是接收ECU传来的指令，并完成所需调控任务。不同柴油机电控燃油喷射系统的执行元件有很大差异，如电控直列泵[b1] 和分配泵中的线性螺线管，电控单体泵和泵喷嘴中的电磁阀，电控共轨系统中的PCV阀和喷油器电磁阀，以及空气系统控制中的各种阀门控制器等。执行器的水平决定了最终柴油机能够达到的性能。

第一代位置控制式电控燃油喷射系统

位置控制式直列柱塞泵

位置控制式电控分配泵系统

第一代位置控制式电控燃油喷射系统的控制特点

位置控制式直列柱塞泵

ECU根据加速踏板位置传感器信号<即负荷信号）和柴油机转速信号，并参考供油齿条位置、冷却液温度、进气压力等传感器信号，按内存控制程序计算供油量和喷油提前角控制参数值，再通过ECU中行程或位置伺服电路，使电子调速器内的线性螺线管控制喷油泵供油齿条的行程或位置。

1. 喷油量的控制

线性螺线管安装在原喷油泵供油齿条的一端，螺线管中的铁心与喷油泵的供油齿条连成一体。当控制电流通过螺线管时，产生一个作用在铁芯上的与螺线管中电流成正比的电磁力，推动油量调节齿杆移动，当推力与复位弹簧力平衡时，齿杆就停留在某一位置上。齿杆位置传感器将信号传给ECU，ECU根据齿杆的实际位置和预定位置间的偏差量，发出改变输入螺线管电流的驱动信号就能精确控制齿杆的位置，从而改变喷油量

位置控制式直列柱塞泵电子调速器结构

2. 喷油正时的控制

图6-5 电控直列柱塞泵供油正时系统组成

1 –转速表

2 –故障指示灯

3 –供油齿条位置传感器

4 –柴油机

5 –喷油泵

6 –正时传感器

7 –正时控制阀

8 –转速传感器

9 –正时控制电磁阀 10 –冷却液温度传感器

正时控制阀工作原理图

正时控制阀工作原理

1 –凸轮轴

2 –液压腔

3 –液压活塞

4 –大偏心轮

5 –小偏心轮

6 –驱动轴

7 –驱动盘

8 –滑块销

9 –滑块 10 –电磁阀

位置控制式电控分配泵系统

ECD型电控分配泵结构

1. 喷油量的控制

位置控制式电控分配泵电子调速器结构

喷油量的控制

喷油量的控制方式

2. 供油正时的控制

正时控制阀结构示意图

第一代位置控制式电控燃油喷射系统的控制特点

1. 保留了传统的喷油泵-高压油管-喷油器系统，只取消机械调速器，改用电子执行器来完成分配转子与滑套或柱塞和柱塞套之间的相对位置控制。

2. 增加反馈位置的传感器、转速传感器以及燃油温度传感器等，从而实现对油泵的精确控制。

3.

电子控制系统的优点在于，不同转速与负荷下的喷油量可以灵活标定，因此在发动机的整个稳态工况范围，发动机的工作特性可以按照性能最佳的方式来确定，且响应速度快。

第二代时间控制式电控燃油喷射系统

电控分配泵喷射系统

电控泵喷嘴系统

第二代时间控制式电控燃油喷射系统的控制特点

1. 喷油量控制

时间控制式电控燃油喷射系统

(1>时间控制式转子分配泵结构

(2>转子分配泵的供油量控制系统

控制ECU根据各种传感器信号计算出供油量后，向控制器发出指令和相关信息控制器则根据ECU的指令和相关信息，并参考燃油温度传感器信号对分配给各缸的供油量进行平衡<均匀性控制），并通过驱动器<放大电路）直接控制高速电磁溢流阀工作。

喷油量控制原理图

(3>高速电磁溢流阀结构

电磁溢流阀结构示意图 1 –电枢 2 –电磁线圈 3 –辅助阀 4 –主阀

电磁溢流阀工作原理