1电控柴油机控制系统
柴油机电控系统控制方法
柴油机电控系统控制方法柴油发动机是一种内燃机，通过喷射燃料和压缩空气来产生动力的机械设备。
在柴油发动机电控系统中，主要有以下几种控制方法。
1.常规电控系统：常规电控系统在柴油发动机上配备了液体燃料喷雾器，并通过机械方式控制喷油量和喷射时间。
这种电控系统的控制方式相对简单，但是由于机械方式的限制，无法对喷油量和喷射时间进行精确控制。
2.电子控制系统：电子控制系统采用计算机控制，通过传感器感知发动机的工作状态，向喷油器提供电子信号来控制喷油量和喷射时间。
电子控制系统能够实现更加精确的喷油控制，并且可以对不同负载和转速下的发动机工作状态进行优化调整。
3.高压共轨系统：高压共轨系统是一种先进的柴油发动机控制技术，通过共轨来提供高压燃油给喷油嘴，并通过电子控制系统对燃油的喷射时间和喷射量进行精确控制。
高压共轨系统可以提高发动机的燃烧效率和动力输出，并且减少氮氧化物的排放。
4.基于模型的控制方法：基于模型的控制方法是一种通过建立数学模型来对柴油发动机进行控制的方法。
通过建立发动机的动态模型，实时监测和优化发动机的工作状态，可以提高发动机的燃烧效率和工作稳定性。
这种控制方法需要较高的计算能力和复杂的控制算法。
5.混合动力控制系统：混合动力控制系统是将柴油发动机与电动机相结合，通过电子控制系统对发动机和电动机进行统一的控制。
这种控制方法可以根据不同的工况要求将功率分配给柴油发动机和电动机，并通过能量回收和能量储存来提高能源利用效率。
综上所述，柴油发动机电控系统的控制方法有常规电控系统、电子控制系统、高压共轨系统、基于模型的控制方法和混合动力控制系统等。
每种控制方法都有不同的特点和适用范围，可以根据实际需求选择合适的控制方式。
柴油机电控系统
柴油机电控系统柴油机电控系统（一）柴油发动机电控系统的组成电控柴油机喷射系统主要由传感器、开关、ECU（计算机）和执行器等部分组成。
如图2-59所示。
其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况变化的实时控制。
电控系统采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入ECU并与ECU已储存的参数值进行比较，经过处理计算，按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。
（二）柴油机电控系统控制原理1.概述图2-59柴油发动机电控系统的组成和原理（1）喷油量控制柴油机在运行时的喷油量是根据两个基本信号来确定的，分别是燃油控制旋钾和柴油机转速。
喷油泵调节齿杆位置则是由喷油量整定值、柴油机转速和具有三维坐标模型的预先存储在控制器内的喷油泵速度特性所确定。
在运行中，系统一直校验和校正调节齿杆的实际位置和设定值之间的差异，以获得正确的喷油量，提高发动机的功率。
（2）喷油定时控制喷油定时是根据柴油机的负荷和转速两个信号确定，并根据冷却液的温度进行校正。
控制器把喷油定时的设定值与实际值加以比较，然后输出控制信号使定时控制阀动作。
以确定通至定时器的油量。
油压的变化义使定时器的活塞移动，喷油定时就被调整到设定值。
当发生故障时，定时器使喷油定时处在最滞后的位置。
（3）怠速两种控制方式怠速有两种控制方式，分别是手动控制和自动控制。
借助于选择开关可选定怠速控制方式。
选定手动控制时，转速由怠速控制旋钮来调整。
选择自动控制时，随着冷却液温度逐渐升高，转速从暖车前的800r/min降至暖车后的400r/min。
这种方法可缩短车辆在冬季的暖车时间。
（4）巡航控制巡航控制是由机械速度、柴油机转速、加速踏板位置、巡航开关传感器和电子调速器的控制来实现。
一个快寒、精密的电子调速器执行器，根据控制器的指令自动进行巡航控制，使发动机始终处于最母工作状态。
在原有的电子调速器基础上，只需增加几个开关和软件就可实现这项功能。
电控柴油机控制系统ECM以及电路检修
INLINE I或INLINE Ⅱ等数据通信适配器组件与ECM连 接。 在注册以后的INsITE拷贝并连接ECM数据源之后, INSITE允许获取关于发动机的当前或记录数据、更改 ECM设置、存储数据以便以后查看、分析数据来监测和 评估发动机的运行状况。
9．调速器形式转换 10．发动机保护 11. 排气制动 12. 怠速停机 13. 安全回家 14. 低怠速的调整 15. 保养提醒功能 16. 远程油门 17. PT0调速控制
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12
5 如何识别发动机？
整理课件
13
1、看发动机标牌：
在标牌上标明了发动机系列号（ESN）、零件表（CPL）、 发动机型及额定功率和转速。
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3
一、学习目标
通过本学习任务的学习，你应当能掌握： （一）知识目标 1．了解ECM结构和组成工作原理； 2．了解传感器、油门踏板、开关等输入设备； 了解不同类型的如电磁阀、继电器、指示灯 等输出设备； 3．ECM与诊断软件的连接；电控柴油机常 用执行器故障码读取； 4. 识读ECM电路图 5、ECM电源、电路常见故障的检修
在各种指示灯中,故障警告灯和 停机灯是所有机型都配备的,也 是系统最重要的两个指示灯。 由于指示灯是0EM(主机厂)负 责安装的, 因此各主机厂采用 的指示灯图案有所不同。
故障警告灯和停机灯
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10 ECM怎样与诊断软件连接？
故障诊断软件INSITE是一种作用于康明斯电子控制模块 (ECM)的Windows软件应用程序, 它能诊断并解决发动 机故障, 存储并分析发动机历史信息和修改发动机运行参 数。
柴油机电控技术简介PPT课件
动力性与舒适性需求
电控技术可优化柴油机动力输出，提 高驾驶舒适性。
燃油经济性要求
提高柴油机燃油经济性，降低油耗， 是电控技术发展的重要驱动力。
柴油机电控系统组成
1 2
传感器 用于检测柴油机运行状态，如温度、压力、转速 等。
控制单元（ECU） 根据传感器信号进行运算处理，输出控制信号。
3
执行器 根据控制信号调节柴油机燃油喷射、进气、排气 等参数。
可靠性增强策略
强化结构设计 对柴油机关键零部件进行结构优化和强
化设计，提高承载能力和耐久性。
完善故障诊断系统 建立完善的故障诊断系统，实时监测 柴油机运行状态，及时发现并处理潜
在故障。
严格质量控制
加强生产过程中的质量监控和检验， 确保柴油机出厂时符合相关标准和规 范。
提供专业维护支持
为柴油机用户提供专业的维护指导和 支持，确保设备在长期使用过程中保 持良好状态。
说明电控系统具有故障诊断与保护功能，提高轻型载货汽车的可靠性。
重型载货汽车应用案例
重型载货汽车电控系统概述
介绍重型载货汽车电控系统的基本 架构、功能及优势。
动力性与经济性优化
阐述如何通过电控技术优化重型载 货汽车的动力性和经济性。
智能化与网联化趋势
探讨重型载货汽车电控技术的智能 化与网联化发展趋势。
发动机与液压泵匹配控制
阐述发动机与液压泵匹配控制策略，提高机械的 作业效率。
智能化与自动化趋势
探讨非道路移动机械电控技术的智能化与自动化 发展趋势。
船舶动力装置应用案例
船舶动力装置电控系统概述
介绍船舶动力装置电控系统的基本组成、功 能及特点。
燃油喷射与进气控制
阐述燃油喷射与进气控制策略，优化船舶动 力装置的性能。
柴油发动机电控系统—柴油机电控系统概述
二、柴油机发动机电控技术的应用背景
• 日益紧迫的能源与环境问题迫使人们对越造越多的汽车进行严格的排放 控制和提出更高的节能要求；
• 每天频繁发生的交通事故，给人们的生命和财产带来极大的威胁，这对 汽车行驶的安全性能提出了更高要求。
• 随着科技的进步和计算机、新材料及新工艺等在发动机上的应用，已使 发动机的结构和性能焕然一新
时和喷油量。 • 独立控制喷油时间 • 燃油喷射能力加强 • 不能独立控制油压
第3页
一、电控技术的发展及优缺点
第三代，时间—压力控制式 • 利用电磁阀控制喷油正时和喷油量，高压泵控及
控制阀来控制喷油压力。 • 高压油泵供油 • 控制阀控制燃油压力 • 高压柴油存贮在共轨 • 电磁阀独立控制喷油
量、喷油正时和喷油 速率
第一章 认识柴油机电控系统
1.1 柴油机电控技术概述
第1页
一、柴油机电控技术的发展及优缺点
第一代，位置控制式 • 电子调速器替代机械式离心调速器 • 电机驱动油量控制套筒 • 控制油喷量 术的发展及优缺点
第二代，时间控制式 • 利用高速电磁阀的开启或闭合时间来控制喷油正
第7页
Cx Hy Sz + O2 + N2
CO2 + H2O + N2 + O2 + NOx + HC + CO + SOx + C
柴油 空气
主要排气成分 排气中的微量成分
微粒排放物( PM) 可见污染物排放
柴油机：主要是 NOx, PM 第5页
三、 柴油机电控系统的应用特点
• 电子装置运行精确 • 容易实现自动控制系统 • 电子装置能向车辆提供广泛的信息 • 电子部件比机械部件更容易装到发动机上 • 采用电子电路能够做到更高的集中程度 • 电子部件很少受原材料的限制，从长远看，电控发动机的成本将降
柴油发电机组控制系统工作原理
柴油发电机组控制系统工作原理1.监测系统：柴油发电机组控制系统通过传感器和监测设备对发电机组的各个参数进行监测。
这些参数包括发动机的转速、冷却水温度、机油压力、燃油压力、电压、电流等。
监测系统会实时监测这些参数的数值，并将其反馈给控制系统进行处理和判断。
2.控制系统：控制系统是柴油发电机组控制系统的核心部分。
它根据监测系统反馈的参数来控制发电机组的运行状态。
控制系统包括发动机控制器和发电机控制器两个部分。
-发动机控制器：发动机控制器负责监测和控制发动机的运行状态。
它根据监测系统反馈的参数来调整发动机的转速、冷却水温度、机油压力、燃油压力等。
发动机控制器还可以实现发动机的自动启停、负载平衡、燃油控制等功能，以保证发动机的稳定运行。
-发电机控制器：发电机控制器负责监测和控制发电机的工作状态。
它可以实时监测电压、电流、频率等参数，并根据设定值来调整发电机的输出电压和频率。
发电机控制器还可以实现自动切换、自动同步、自动负载共享等功能，以保证发电机组的稳定输出。
3.保护系统：保护系统是柴油发电机组控制系统的重要组成部分。
它负责对发电机组进行各种保护措施，以避免发电机组的损坏和事故发生。
保护系统包括温度保护、压力保护、过载保护、短路保护、缺相保护等。
当发电机组的一些参数超过设定值时，保护系统会发出警报并采取相应的措施，如自动停机、切断负载等，以保护发电机组的安全运行。
4.远程监控和管理：柴油发电机组控制系统还可以实现远程监控和管理。
通过网络连接，可以将发电机组的实时参数和状态传输到远程监控中心，并实现对发电机组的远程监控和管理。
远程监控和管理系统可以对发电机组进行远程调试、故障诊断、数据分析等，以提高发电机组的运行效率和可靠性。
总的来说，柴油发电机组控制系统通过监测、控制、保护和远程管理等功能，实现对发电机组的全面控制和管理，以保证发电机组的安全、高效运行。
电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理十分复杂，需要多个部件和系统的配合才能实现。
为了让柴油机能够高效工作，电子控制单元（ECU）起着至关重要的作用。
以下是电控柴油机的工作原理简要描述：
1. 空气供给系统：电控柴油机的空气供给系统由进气道、空气滤清器和涡轮增压器组成。
通过进气道吸入的空气经过空气滤清器过滤后，进入涡轮增压器。
涡轮增压器通过加速和压缩空气，使其更充足，增加柴油机的动力输出。
2. 燃油供给系统：燃油供给系统向柴油机供给燃油，并控制燃油喷射的时机和量。
主要包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。
燃油泵通过压力将燃油送入喷油器，喷油器则根据ECU的控制
信号将燃油喷射到燃烧室。
3. 燃油喷射系统：燃油喷射系统通过控制喷油器的喷油时机、压力和喷孔形状，实现燃油的精确喷射。
ECU接收多个传感
器信号，包括转速、负荷、氧传感器等，根据这些信号来确定喷油量和喷油时机，以提高燃烧效率和减少排放。
4. 其他控制系统：电控柴油机还包括其他控制系统，如点火系统、冷却系统、发电机系统等，这些系统通过ECU进行监测
和控制，以确保柴油机的性能和可靠性。
总之，电控柴油机通过ECU对各个系统进行精准控制，实现
了燃油喷射、空气供给、点火等过程的优化，提高了柴油机的燃油经济性、动力输出和环境友好性。
电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理
电控柴油机是一种利用电子控制技术来控制柴油机工作的一种发动机。
它基本原理如下：
1. 燃油喷射系统：电控柴油机采用电喷系统来控制燃油喷射过程。
电控柴油机的燃油喷射系统包括电喷油泵、喷油嘴和喷油控制器。
通过电喷油泵将燃油压力提高到所需的喷油压力，再通过喷油嘴将燃油喷入进气歧管或燃烧室。
喷油控制器控制喷油的时间、量和压力，以实现最佳的燃烧效果。
2. 进气与排气系统：电控柴油机的进气系统和传统柴油机相似，通过进气歧管将空气引入到燃烧室。
排气系统则将燃烧产生的废气排出。
3. 点火系统：电控柴油机不需要点火系统来点燃燃料，而是通过压燃的方式实现燃料的自燃。
4. 电子控制单元（ECU）：电控柴油机的关键部件是电子控制单元。
ECU接收各种传感器的输入信号，包括发动机转速、
进气温度、进气压力和冷却水温度等信息。
ECU根据这些信
息计算出最佳的燃油喷射时间和量，并控制喷油控制器来实现精确的燃油喷射控制。
同时，ECU还可以监测发动机的工作
情况，并对其进行故障诊断和故障码存储。
总的来说，电控柴油机通过电子控制技术来精确控制燃油喷射过程，提高燃油喷射的精度和效率，从而实现更好的经济性和环保性能。
柴油机电控系统控制方法讲课课件
柴油机电控系统控制方法讲课课件一、教学内容1. 电控系统的组成及工作原理2. 电控喷射系统的控制方法3. 电控防爆燃系统的控制方法4. 电控尾气净化系统的控制方法二、教学目标1. 使学生了解柴油机电控系统的组成及工作原理。
2. 使学生掌握电控喷射系统的控制方法。
3. 使学生了解电控防爆燃系统和电控尾气净化系统的控制方法。
三、教学难点与重点1. 电控系统的组成及工作原理。
2. 电控喷射系统的控制方法。
四、教具与学具准备1. 柴油机电控系统模型。
2. 投影仪。
3. 教学PPT。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解柴油机电控系统在实际运行中的重要作用。
2. 教材讲解：详细讲解电控系统的组成、工作原理以及控制方法。
3. 例题讲解：通过实例分析，让学生更好地理解电控系统的控制方法。
4. 随堂练习：让学生根据所学内容，分析并解答一些实际问题。
5. 课堂互动：鼓励学生提问，解答学生的疑问。
六、板书设计1. 电控系统的组成。
2. 电控系统的工作原理。
3. 电控喷射系统的控制方法。
七、作业设计1. 请简述柴油机电控系统的组成。
2. 请详细解释电控喷射系统的控制方法。
3. 请分析电控防爆燃系统和电控尾气净化系统的工作原理及控制方法。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：研究柴油机电控系统在其他领域的应用，如农业、船舶等，拓宽学生的知识面。
柴油机电控系统控制方法讲课课件，敬请期待。
重点和难点解析一、教学内容1. 电控系统的组成及工作原理电控系统主要包括ECU（电子控制单元）、传感器、执行器等部分，它们共同协作，实现对柴油机的精确控制。
2. 电控喷射系统的控制方法电控喷射系统主要包括喷油泵、喷油嘴等部件，通过ECU控制喷油量和喷油时机，实现对柴油机燃烧过程的优化。
3. 电控防爆燃系统的控制方法电控防爆燃系统通过控制柴油机的供油量、供油定时和供油压力，有效防止爆燃现象的发生，提高发动机的性能和可靠性。
4. 电控尾气净化系统的控制方法电控尾气净化系统通过控制柴油机的排放，减少有害物质的排放，保护环境。
《柴油发动机电控》课件
柴油发动机电控系统的组成
01
02
03
传感器
用于检测发动机的工作状 态和参数，如进气压力、 温度、油门位置等。
控制器
根据传感器采集的数据计 算出最佳的喷油量和喷油 时间，并控制喷油器执行 。
执行器
包括喷油器和废气再循环 阀等，根据控制器的指令 执行相应的动作。
ห้องสมุดไป่ตู้
柴油发动机电控系统的功能
提高发动机性能
执行器的工作原理
执行器
执行器是柴油发动机电控系统中的执行机构，负责接收控制器的控制指令，并驱动相应的部件完成控 制动作。
工作原理
执行器的工作原理是通过接收控制器的控制指令，驱动内部的机构或元件产生相应的动作，实现对发 动机的精确控制。执行器的动作可以是调节油量、点火时间等，以实现最佳的发动机工作状态。
技术发展趋势
智能化
随着人工智能和大数据技术的进 步，柴油发动机电控系统将更加 智能化，能够实现自适应控制和
智能故障诊断。
电动化
随着电动汽车技术的成熟，柴油发 动机电控系统将逐渐向电动化方向 发展，以提高燃油效率和减少排放 。
网络化
通过与互联网、物联网的结合，柴 油发动机电控系统将实现远程监控 、远程诊断和云服务等功能。
工作原理
传感器的工作原理是通过内部的敏感元件感受被测量的变化，从而产生相应的 电信号输出。这些电信号经过处理后，可以用于控制发动机的工作状态。
控制器的工作原理
控制器
控制器是柴油发动机电控系统的核心部分，负责接收传感器 输入的信号，并根据预设的控制逻辑输出控制指令。
工作原理
控制器的工作原理是通过读取传感器输入的信号，根据预设 的控制逻辑进行计算和判断，输出相应的控制指令。这些控 制指令经过执行器的作用，实现对发动机的精确控制。
电控柴油机控制系统的特性与功能
电控柴油机控制系统的特性与功能
• 2.3 巡航控制
• 巡航控制允许驾驶人无需踩下加速踏板即可以超过48km/h的车速行驶， 最大巡航车速限制了巡航控制时的最高车速，该设置值不能超过最大车速 设置值。
• 2.4 动力输出 （PTO）
• 动力输出是指发动机的动力除了驱动车辆行驶外，还用来驱动其他机构。 动力的输出通常通过飞轮齿圈驱动，也有在发动机自由端输出，通过画轴 自由溢输出的功率不下
• 数据通信接口VSS是一组J1939专有信息，其中包括通过J1939数据通信 接口传输到ECM的车辆速度信息，也称为传动比类型的J1939。数据通信 接口尾轴是由装备有VSS的变速器提供的标准SAEJ1939信息，其中包括 以t/min为单位的变速器尾轴信息，也称作无传动比的J1939。
电控柴油机控制系统的特性与功能
电控柴油机控制系统的特性与功能
• 3、油门特性、行驶信性
• 远程油门指的是除了加速踏板以外的加速控制装置。当远程加速 开关处于ON位置时，ECM将用于控制发动机的信号切换到远程 加速上。接着ECM将根据远程加速的信号来控制发动机的转速 而忽路驾驶室加速踏板的输人信号，直到远程加速开关拨室OFF 位置。
• PTO最大和最小转速参数设定在PTO模式下发动机转速的上下限，对于大 多数发动机来说，最低PTO转迷不得低丁低怠速转速。
电控柴油机控制系统的特性与功能
• 2.5 风扇控制
• 有许多种发动机工况都需要风扇工作，其中包括冷却液温度、进气温度、 空调制冷剂压力、燃油系统要求、排气制动、维修工具以及手动风扇开关 等，根据配置情况，ECM将响应上述某种工况或所有工况的请求，控制风 扇的工作。
电控柴油机控制系统的特性与功能
•1.4 启动机锁定 •启动启动机锁定功能后，可禁止启动机在发动机运转 时工作。 •1.5 排气制动 •在发动机转速较高时，排气制动可获得较佳的制动力。
柴油机电子控制系统
第二章柴油机电子控制系统第一节柴油机电子控制系统的组成及工作原理一、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和执行器三部分组成。
1、信号输入装置（1）加速踏板位置传感器用来检测加速踏板的位置，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要控制信号。
（2）转速传感器，曲轴位置传感器用来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要控制信号。
（3）泵角传感器：检测喷油泵凸轮轴转角，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。
（4）着火正时传感器：检测燃烧室开始燃烧的时刻，修正喷油正时。
（5）冷却液温度传感器检测发动机水温修正喷油量及喷油正时。
（6）进气温度传感器：检测进气温度，修正喷油量及喷油正时。
（7）进气压力传感器：检测进气压力，以修正喷油量及喷油正时。
（8）溢流环位置传感器：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。
（9）正时活塞位置传感器：检测电子控制正时器正时活塞的位置，将喷油正时提前量信号输入ECU。
（10）控制杆位置传感器：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电脑。
（11）控制套筒位置传感器：检测电子控制分配式喷油泵调速器中控制套筒位置，将燃油喷射量的增减信号反馈给ECU。
（12）E/G开关：发动机点火开关信号，向ECU输入发动机工作状态信号。
（13）A/C开关向ECU输入空调工作信号，是怠速控制信号之一。
（14）动力转向油压开关：检测动力转向管路油压的变化，是怠速控制信号之一。
（15）空档起动开关：向ECU输入自动变速器是否处于空档位置信号，是怠速控制信号之一。
2、电子控制单元ECU是一个综合控制装置，具有如下功能：（16）接受传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考基准电压：2V 、5V、9V、12V。
柴油机电控系统控制方法
柴油机电控系统控制方法
1.怠速控制：柴油机在怠速工况下会产生较高的排放和噪音，电控系统可以通过控制喷油量和喷油时机来降低怠速排放和噪音。
2.负载控制：柴油机在负载工况下需要提供较大的功率输出，电控系统可以通过检测负载情况，控制喷油量和喷油时机，以满足负载需求。
3.运行状态监测：电控系统需要实时监测柴油机的运行状态，包括转速、温度、压力等参数。
通过监测这些参数，系统可以进行故障诊断和保护控制，保证柴油机的安全运行。
4.排放控制：柴油机在工作过程中会产生一定的排放物，电控系统可以通过控制喷油量和喷油时机，以及增加排气后处理装置来降低排放物的含量，减少对环境的污染。
5.燃油控制：燃油是柴油机工作的重要资源，电控系统可以控制燃油喷射量和喷射时机，以提高燃油利用率和经济性。
6.启动控制：柴油机的启动过程需要提供足够的起动能量，电控系统可以通过控制启动电机的运行，保证柴油机能够快速启动。
7.故障检测和诊断：柴油机在工作过程中可能会出现各种故障，电控系统能够根据传感器和执行器的信号，对柴油机的故障进行检测和诊断，并通过报警或者自动保护等措施来防止故障的发生。
以上是柴油机电控系统控制方法的主要内容，通过合理的控制方法和参数设定，可以提高柴油机的性能和使用寿命，降低运行成本，并且减少对环境的污染。
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。
第二章 柴油机电子控制系统
2.2.4 第二代时间控制式的特点
1.产生高压的装置与机械式喷油系统、第一代位置控制式系统相同。 都是柱塞和柱塞套配合产生高压，都需要用凸轮轴来驱动柱塞，
2.油量控制和调节装置与机械式喷油系统、第一代位置控制式系统 完全不同。第二代时间控制式则完全取消斜槽，直接由电磁阀 的动作完成每个喷射过程。
3.时间控制式对于喷射过程更加直接和精确。电磁阀关闭的时间决 定喷油定时，电磁阀关闭的持续时间决定喷油量和喷射压力， 给ＥＣＵ的软硬件实时性要求更加严格，控制的精度和灵活性 也要求更高，使发动机性能的改善幅度很大。
2.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统
泵喷嘴系统（UIS）和单体泵系统（UPS）仅仅在电磁阀与喷器之间的连接方 式上有差别。电控泵喷嘴系统将产生高压的柱塞泵与喷油器直接连成一个整体，没有 高压油管；而电控单体泵系统在泵体和喷油器之间还有一段高压油管。
2.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统
电控泵喷嘴系统直 接采用顶置凸轮轴方式 驱动，优点是发动机结 构紧凑，液力系统响应 快，能够实现快速高压 喷射；缺点是发动机缸 盖上往往还有配气系统 的凸轮轴和摇臂，结构 复杂。在轿车用的小型 高速柴油机和车用中重 型柴油机中都有应用。
2.2 第二代电控燃油喷射系统（时间控制式）
2.2.1 在分配泵上实施的时间控制式 2.2.2 在直列泵上实施的时间控制式 2.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统 2.2.4 第二代时间控制式的特点
2.2.1 在分配泵上实施的时间控制式
柱塞套（滑套） 位置已经被固定， 喷射过程由专门的 电磁阀来完成，同 时为了保证喷射控 制的精度，还增加 了一个凸轮轴的测 速齿盘和转速传感 器，完成喷射过程 各缸的角度计量工 作
喷油量、喷油提前角、喷油压力、喷油规律是影响柴油机发 动机动力性、经济性和排放性的重要参数，因此，完善的柴油机 燃油喷射系统控制应该能对上述参数进行全面控制。
柴油机电控系统的基本组成
第三章柴油机电控系统组成3．1传感器传感器是电控系统中的重要组成部分,它们可以把物理参量、电量、磁量和化学量等信息转换成电控单元可识别的信号。
按其作用不同,传感器可分为4 类,即,一类用于对主控信号的检测(如,空气流量、发动机转速等) ,以确定控制目标的基本量;一类用于对环境状态的检测(如环境温度、气压等) ,以确定修正量;一类用于对控制对象状态检测,以确定反馈量;一类用于对操作者操作情况进行判断,以提供相应的开关信号。
柴油机电控系统的传感器是在内燃机特有的高温、高振动、高冲击、油污、灰尘、电磁干扰等恶劣环境中工作的,因此,其技术指标的安全性、可靠性均有非常高的要求。
一般来说,电控柴油机有以下传感器。
a) 正时和同步传感器这2 种传感器用来传送柴油机的正时信息,一般来说,其精确度可达到曲轴每转360°误差为±0. 25°。
正时传感器提供每缸一次的参数,同步传感器则提供每转一次的参数。
从而使电控单元能够精确地确定活塞上止点位置,综合其他参数控制喷油量和喷油时间,以保证得到最佳的燃烧过程。
b) 油门位置传感器油门位置传感器是电控油门踏板或操纵杆的一个组成部分,它取代了机械式油门拉杆,既不需要润滑,也没有杆件铰接处卡塞或松驰的弊端,从而能够准确地将操作者的意图输入电控单元。
c) 涡轮增压器传感器此传感器用来监视废气涡轮增压器的压力变化,将压力值输入电控单元,保证柴油机的最佳工况,防止突然加速时冒黑烟,还可起到空气系统的保护作用。
d) 燃油温度传感器将燃油温度的变化输入电控单元,据此计算出燃油密度的变化,调整燃油比,以获得最佳的燃烧过程。
e) 燃油压力传感器此传感器监视燃油压力,一旦压力下降,便表明燃油滤清器较脏,及时发出警告,提前更换滤芯、清洗滤清器。
f ) 冷却液液位传感器如果此传感器发现冷却液液位下降,便立即发出停机警告,避免产生重大机械事故。
g) 润滑油压力传感器此传感器为柴油机保护系统而设置,如油压较低,便发出警告并自动降低输出功率和转速,若过低就发出停机警告。
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Fuel side: The „jerk-type“ fuel oil pumps deliver fuel into intermediate accumulator. To keep the desired fuel rail pressure (600 - 900 bar), the pump flow rate is regulated via regulating linkage and el.actuators, receiving pressure setpoint signals from WECS. From the accumulator there are two outlets, connecting the accumulator to the fuel rail via two high pressure pipes.
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第一代
第二代
第三代取消 单缸高压油泵
电控柴油机结构
• Common Rail • Exhaust valve
Hydraulic Control • Volumetric Injection Control Unit • Fuel Supply Unit
• 1)结构简单：省去机械定时和油量调节装置 • 2)控制灵活：包括喷油定时，排气定时，多次喷
Fuel pumps
Fuel side Servo oil side
Servo oil pumps
Training Center Winterthur / issue
Training Makes A Difference @ Wärtsilä
01.2005 / hk
Supply Unit Drive
共轨燃油压力控制
Fuel Rail Pressure Control
燃油供应单元布置图
Fuel Pump
Fuel Pump Adjust
燃油喷射量控制
喷油量控制单元
ICU工作原理
ICU, Size 0
ICU, Size 3/4
ICU Cross-Section
ห้องสมุดไป่ตู้
ICU Cross-Section
Supply Unit
To fuel rail
To servo oil rail
Intermediate accumulator
Servo oil side: The servo oil pumps are axial piston swashplate pumps (DYNEX-type) They deliver servo oil into servo oil collector block to keep Servo oil the operating pressure of servo oil ~ 80 Collector block -190 bar. There are two outlets from collector block, connecting to the servo oil rail via two high pressure pipes. The number of fuel- and servo oil pumps depends on the number of cylinders.
Servo oil function
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• Servo oil is used for exhaust valve actuation and control.
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It is supplied by a number of swashplate-type axialpiston hydraulic pumps mounted on the supply unit. The pumps are of standard proprietary design and are driven at a suitable speed through a step-up gear. The working pressure is controllable to allow the pump power consumption to be reduced. The nominal operating pressure is up to 200 bar. The number and size of servo oil pumps on the supply unit depend on the number of engine cylinders. The oil used in both the servo and control oil systems is standard engine system lubricating oil, and is simply taken from the delivery to the engine lubrication system. The oil is drawn through a six-micron automatic selfcleaning fine filter to minimise wear in the servo oil pumps and to prolong component life. After the fine filter, the oil flow is divided, one branch to the servo oil pumps and the other to the control oil pumps.
Electronic Unit）：共轨油压 CYL-EU（ Cylinder Electronic Unit）：VIT、VEO、 VEC Crank Angle Sensor Actuator and Sensor WECS assistant:两组参数 设定 Communication Function： 遥控系统、报警系统、转速 控制、主控模块选择器、安 保系统
Three-dimensional drawing of the inside of a rail unit for an RT-flex96C engine
• A：fuel rail • B：control oil rail • C：servo oil rail • D：ICU (injection
1、Sulzer电控柴油机共轨技术
• WECS-9500 ：Wärtsilä Engine Control
System • CCU：Cylinder Control Unit • Injection control unit • Exhaust valve control • Starting control • Diesel Engine Interface Specification （DENIS ）
Injection 、Exhaust 、Start Servo oil pump
4、燃油系统的控制
ICU：Injection Control Unit
Supply unit: fuel pumps & servo oil pumps
fuel pumps & servo oil pumps
Wartsila RT-flex Size I
2、公共电子单元COM-EU
• 模式识别模块ASM：
选运行板 • 主控板MCM700： 与外界通信 • ASM10发指令给燃 油泵、控制油泵 • 主控板控制启动空 气阀
3、气缸电子控制单元（CYL-EU）
• 气缸控制模块CCM • 阀件驱动模块VDM
Crank angle sensor
Piston position
喷油方式举例
5、液压伺服油压力控制
12RT-flex96C： • (A) the local engine control panel • (B) the automatic fine filter for servo and control oil • (C) two electrically-driven control oil pumps • (D) the supply unit
control unit) • E: Exhaust valve actuation
Size IV rail unit
• Inside a Size IV rail unit during assembly. The exhaust
valve actuator (A) is mounted on the servo oil rail and the injection control unit (B) is on the fuel rail. Next to the fuel rail is the smaller control oil rail (C) and the return pipe for servo and control oil (D).
2、电控柴油机控制系统组成
3、电控柴油机控制系统功能
• 分散式控制方
案满足适时性 • 现场（双）总 线方式交换传 递信息 • EU:Engine Unit • CU:Cylinder Unit • S:Sensor
电控柴油机控制系统方框图
二、Wartsila公司RT-flex系统
RT flex-60c共轨系统的组成
• Precise volumetric control of fuel injection, with
integrated flow-out security • Variable injection rate shaping and variable injection pressure • Possibility for independent action and shutting off of individual fuel injection valves • Ideally suited for heavy fuel oil • Well-proven standard fuel injection valves • Proven, high-efficiency common-rail pumps • Lower levels of vibration and internal forces and moments • Steady operation at very low running speeds with precise speed regulation • Smokeless operation at all speeds.