柴油机电控系统控制方法(1)分析

第五节 增压控制
（可变涡轮喷嘴VNT （Variable Nozzle Turbo压ch气a机rger，
喷嘴又称为叶片导向器， 其作用是使具有一定压 力和温度的废气在其中 膨胀、加速，按一定角 度喷向叶轮。
喷嘴
喷嘴出口喉口面积的改变， 直接影响到喷嘴出口气流 速度，从而有效改变增压 器转子转速，达到调节压 力的目的。
目标 喷油 压力
基本喷油压力：由发动机转速 ne 和 负荷Qfi 来确定。 修正喷油压力：根据进气压力、进气 温度和冷却水温度等进行修正
第二级：为实现目标喷油压力，确定接通喷油泵压力控制 阀PCV的通电时间
基本 喷油 压力
目标喷油压力 修正喷油压力
Pc
目标喷油压力 =基本喷油压力+修正喷油压力
第四节 喷油规律控制
第六节 柴油机电控系统的优点
（1）电控喷射系统的控制自由度大，控制精确： 能实现喷油量、喷油时刻、喷油规律及喷油压 力的精确控制；压力高（135~200MPa），使 得喷油雾化极好，燃烧彻底，减少微粒排放。改善 柴油机的动力性、经济性和排放性
（2）电控喷射系统的控制精度高、响应快； （3）控制灵活。
喷油泵
1.基本喷油量控制 日本的电装公司 ＥＣＤ－Ｕ２高压共轨系统
第一节 喷油量控制 柴油机怠速喷油量控制的目的就是
在保证怠速稳定的前提下，尽可能
2.怠速喷油量控制
降低燃油消耗率和有害排放物
第一节 喷油量控制
3.起动喷油量控制
汽车加速踏板和发动机转速 决定基本喷油量，采用冷却 水温度计算补偿喷油量
第二节 喷油时刻（喷油提前角）控制
目标喷油时刻θfi=基本喷油时刻θb+修正喷油时刻
第一级:确定目标喷油时刻θfi 第二步:确定电磁阀通电时刻Tc。
第三节 喷油压力控制
根据发动机转速和负荷的变化，调节高压油泵的输出油量， 实现对喷油压力控制
PVC供油 量控制阀
第三节 喷油压力控制
供油行程
油箱
未通电 油轨
第八章 柴油机电控喷油系统的控制方法与策略
柴油机电子控制系统内容
1.燃油喷射控制 （1）喷油量控制 （2）喷油正时控制 （3）喷油速率的控制 （4）喷油压力的控制
2.进气控制 （1）进气节流控制 （2）可变进气涡流控制 （3）可变配气正时控制
3.增压控制
4.排放控制
5.故障自诊断和失效保护
第八章 柴油机电控喷油系统的控制方法与策略
喷油规律：喷油率曲线的形状 最佳的喷油规律：前期缓慢，中期急速，后期快断
前期缓慢，减少柴油机的燃烧噪声和NOX排放的目的。 喷油中期，急速增加，提高热效率。 后期的快速停油：防止燃烧恶化，碳烟及未燃碳氢排放增加。
“靴形喷油规律”
“多次喷射”或 “预喷射”规律
第四节 喷油规律控制
二、喷油率控制原理
改变喷嘴有效流通面 积实现三角形、预喷 射和靴形三种喷油率
二、喷油率控制原理
１．三角形喷油率
三角形喷油率是利用喷油器中 设在电磁阀和液压活塞之间的 节流孔和单向阀来实现的
喷油开始时，电磁阀通电，开通 回油油路，由于只能通过节流孔实 现泄压，使得泄压过程延长，喷油 器针阀缓缓升起，形成一个逐渐上 升的喷油率模式
第五节 增压控制wenku.baidu.com
普通的增压器特性往 往不能够兼顾柴油机 的高速工况和低速工 况。
为了克服普通废气涡 轮增压系统在发动机 高低速工况的协调性 差的问题，增压压力 必须是可变的。
第五节 增压控制
带废气放气阀 的涡轮增压器 。
一旦增压压力对膜 片的作用超过弹簧 的预紧力，废气放 气阀打开，一部分 废气不经涡轮直接 从涡轮出口排入大 气中。
➢燃油喷射控制原理
执行器
ＥＣＵ
第二代共轨 系统
第八章 柴油机电控喷油系统的控制方法与策略
日本的电装公司 ＥＣＤ－Ｕ２高压共轨系统
喷油量控制 喷油正时控制 喷油速率的控制
喷油 压力 控制
第一节 喷油量控制 1.基本喷油量控制
基本喷油量，怠速喷油量，起动喷油量， 不均匀油量补偿，巡航喷油量控制
喷油量不仅取决于喷油脉宽Tq，而且 还与共轨中的燃油压力pc有关，因此， 它是一种压力-时间油量控制系统
第六节 柴油机电控系统的优点
➢柴油机电控高压共轨系统的优点
根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对 共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机 的低速性能。
采用高速电磁阀控制燃油喷射，可以实现预喷射 （一个工作循环可以实现4~6次燃油喷射），降 低发动机ＮＯＸ排放和噪声。
结构简单，可靠性好，产品适应性强。
涡轮机
（可变涡轮喷嘴（Variable Nozzle Turbocharger，VNT）
控制阀通 电关闭
供油柱塞下行，PVC 控制阀开启，低压燃 油经控制阀流入柱塞 腔。
柱塞上行时，控制阀未通 电，仍处于开启状态，吸 进的燃油又经控制阀流回 油箱
柱塞内燃油被压 缩而升压，经出 油阀进入高压共 轨
第三节 喷油压力控制
两级控制： 第一级：确定目标喷油压力
目标喷油压力=基本喷油压力+修正喷油压力。
当喷油结束时，电磁阀断电，共 轨高压燃油经单向阀迅速加压到液 压活塞上方，由于活塞直径比针阀 直径大得多，针阀很快落座，迅速 停止喷油。
共轨 单向阀
二、喷油率控制原理
2．靴形喷油率 针阀有一个小 的停留行程
电磁阀通 电,喷油开 始时，液 压活塞上 部开始回 油
预 行 程
3．预喷射
在ECD—U2上实现预喷射比较简单，ECU在主喷前给一个小 脉冲宽度信号。
发动机电控技术课程内容
第一章 发动机电子控制技术概论 第二章 内燃机控制基础 第三章 内燃机电控系统的传感器 第四章 内燃机电控系统的电控单元 第五章 汽油机电控系统和执行器 第六章 柴油机电控喷油系统和执行器 第七章 汽油机电控系统的控制方法与策略 第八章 柴油机电控喷油系统的控制方法与策略 第九章 内燃机电控系统的故障自诊断系统 第十章 车用内燃机集中控制系统实例
喷油量
qV=f(Tq,pc)
MAP图
油轨压力
pc
pc
p0
喷油量q v
F
2T ( pc p0) Tq
Tq
喷油时间
1.基本喷油量控制
qV=f(Tq,pc)
MAP图
第一级是“计算喷油量”，在由各传感器提供的信息基础上， 确定每次喷射的基本喷油量qVfi,第二级确定驱动电磁阀的脉宽
MAP图
MAP图
允许的 最大量