柴油机调速控制原理

柴油机控制
共轨蓄压 HEUI
高压共轨
汽油机系统 柴油机系统
典 型 系 统 /原 理
电控
电控起源
汽油机发展历史 柴油机发展历史
电控结构
传感器 ECU 执行机构
结构类型 工作原理 传输技术 量化原理 结构 控制策略
实现技术
汽油机策略 柴油机策略
嵌入式设计 实时操作系统 RCP/HILS
汽油机系统 柴油机系统
带故障运行模式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
主要用于部分非重要的传感器或其他机构 失效的情况下，属于根据工况点查表模式 一类，但是没有优化的修正值。
怠速模式 “爱呼吸"护士俱乐 部
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一种点工况，但是要根据具体的环境参数 进行修正。
喷油的两种主要模式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
针对各种工况处理相应的参数或附属装置：
冷起动性能：增大喷油提前角、电热塞等等 NOx排放：EGR、减小喷油提前角等 PM排放：增大喷油压力（低速时） 控制游车：采用稳定性较高的控制算法 怠速控制：根据水温等条件搜寻经济点 全工况优化：标定 涡轮增压控制：根据发动机工况改变喷嘴环参数
喷油控制 “爱呼吸"护士俱乐 部
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柴油机电控当中最核心的内容是喷油控制 ，它又可分为两个控制内容：喷油量控制 和喷油时刻控制。前者是对发动机转速和 负荷的响应，后者是为了满足经济性和排 放法规进行的控制。
电控喷油量控制逻辑结构 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
喷油量控制的特点 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
举例说明B “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
方案B “爱呼吸"护士俱乐 部
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方案B接受转速信号和目标转速信号（油门 踏板信号），通过比较实际转速与目标转 速，判断系统处于稳态或动态，并将判别 信号输出到工作模式编码模块进行处理。
两者的区别 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
柴油机电控 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
电控使结构变得复杂，成本远高于机械控 制系统。该技术的生命力取决于其带来的 性能改善程度。 柴油机的问题有：冷起动性能、NOx排放， PM排放、控制游车、怠速控制、全工况优 化、涡轮增压控制等等。
电控的处理方式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
方案A与方案B在工作模式上的区别在于：A 将动态模式细分为目标过渡模式和动态调 速模式两个子模式，B则未加以细化。
工况判断 “爱呼吸"护士俱乐 部
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从系统设计的柴油机工作模式来看，需要 作出两个基本判断：发动机是否处于启动 工况；发动机的转速是否稳定。
启动工况的判定根据输入的启动开关信号 和实际转速信号来判断柴油机应处于启动 工况还是常规工况：拧下点火钥匙（启动 开关）发出启动信号，转速到一定值后启 动信号关闭。
基本喷油量
燃油限制 油量调整
综合处理
基本喷油量 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
根据工况查表确定 全制式调速模式确定 带故障运行模式 怠速运行模式 其他模式 由工况判断模块对当前工况进行判定 ，然后选择相应的基本喷油量模式
根据工况点查表模式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
工作区域相对于查表法具有可调整性 油门踏板位置对应于目标转速控制信号 具备累进式速度控制和通讯调节速度控制 功能
全制式调速特点 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
由双PID或多PID控制器组成调速控制器 对输入项采取滤波和微分处理 采取同步控制 对于输出量有超前滞后补偿 具有多组增益设定值 调速控制逻辑可重新设定 具备稳态误差控制和加速误差控制功能
全制式调速模式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
油门直接控制转速。就是说，油门信号代 表了目标转速信号，供油量的多少由调速 控制算法决定，这种模式的好处在于速度 稳定，易操作，但是操作员对发动机的负 荷缺少直观把握。
全制式调速模式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
实质上是由油门直接控制喷油量。即调负 荷的方法。以车用机为例，在喷油量直接 受控于油门时，发动机转速的大小是由操 作员掌握的。由人的经验来决定油门的大 小。
工况查表模式 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
燃油量是油门和发动机转速的函数 函数形式以遍历性表格形式给出 非标定工况点按照邻近标定工况的数据插 值给出 表格数据采取试验方法标定得到 表格中的数据可在一定条件下进行修改
油门踏板信号对发动机的动力参数提出要 求。在一般机械式控制的发动机的工作中 ，油门踏板都是给出目标供油量，在电控 柴油机的控制中，可以沿用这种控制方案 ，在此称为方案A。也可以设计另一种方案 ：油门踏板给出目标转速，在此称为方案B 。一般来说，两种方案的区别仅限于喷油 控制方面。
举例说明A “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
方案A “爱呼吸"护士俱乐 部
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方案A接受转速信号和目标供油量信号（油门踏板 信号），当目标供油量信号发生变化时，输出工 况判别结果dyn1，请求系统处于目标过渡模式， 并清除当前的目标转速。当目标供油量信号不发
生变化时，判断转速是否稳定，如果转速稳定， 则输出工况判别结果stable，将当前稳定转速设定 为目标转速并输出，请求系统进入稳态工况。如 果转速不稳定，则输出工况判别结果dyn2，请求 系统处于动态调速模式。
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内燃机电子控制
柴油机喷油控制原理
本课程的结构 “爱呼吸"护士俱乐 Ihuxi Nurse Club 部
发动机特性 负载特性
提前角 共轨压力
EGR 喷油模式
发动机模型 控制器设计 控制性能分析
排放原理 排放特性 各系统的特性
动力特性 能控型参数
自控分析 排放性能及控制