2016汽车运用与维修专业 电控发动机维修(高教第二版 解福泉编)课件：第十章 电控柴油发动机概述

第二节
电控柴油发动机的特点
一、对柴油发动机电控系统的要求
1．提高柴油发动机的经济性和降低排放 应能在不同的工况及工作条件下精确地控制喷油提前角， 并始终保持在最佳值，以降低燃油消耗和减少排放污染。还必 须对喷油量进行精确的控制，并能在不同工况及工作条件下对 喷油量进行校正补偿，对喷射压力进行精确的控制。 2．提高发动机工作的可靠性 应能随时检测影响发动机工作可靠性的主要参数，并能控 制相应的执行器进行相应的调整、报警；对于一些影响发动机 可靠性的重要参数，系统还必须提供双重或多重保护；必须具 备诊断和支撑功能。
8．增压控制
通过柴油发动机电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。
9．起动预热控制
在不同的起动条件下，系统通过控制起动预热塞的通电时 间，以改善柴油发动机的低温起动性能和稳定低温怠速运转。
10．故障自诊断功能及故障保护功能 与汽油机电控系统的故障自诊断及失效保护功能基本相同。
四、柴油发动机电子控制系统的控制方式〔喷油提前角〕
2．凸轮压油+电磁阀时间控制 采用高速电磁阀对喷油量和喷油时间进行时间控制。其特 征： 燃油升压是通过喷油泵或发动机的凸轮来实现的。喷油量 和喷油时间是由电磁阀直接控制的。 3．燃油蓄压＋电磁阀时间控制 将喷油量和喷油时间控制融为一体。使燃油的升压机构独 立，亦即燃油压力与发动机转速、负荷无关，具有可以独立控 制压力的蓄压器——共轨。喷油量、喷油时间等参数直接由装 在各个气缸上的喷油器控制。
第一篇 电控柴油发动机 的维修
第十章 电控柴油发动机概述 第十一章 柴油发动机喷射系统的控制 第十二章 电控柴油发动机的故障诊断
第十章 电控柴油发动机概述
知识目标： 正确描述柴油发动机电子控制技术的发 展及应用；电控柴油发动机的组成、特点 。 能力目标：
能正确分析柴油发动机电子控制系统的 控制内容、控制方式及基本工作原理。
柴油发动机电子控制系统的控制方式可分为三大类：开环 控制、闭环控制和开环一闭环综合（复合式）控制。
1．开环控制 用电子控制装置取代喷油提前角调节装置。在分配泵凸轮 滚环上设置一个液压活塞，液压活塞由一电磁阀控制，凸轮滚 环的实际位置由活塞位置传感器检测。电磁阀控制流入活塞或 流出活塞的通路，使活塞到达所要求的 位置，即调整点，该调整点由ECU根据 发动机的转速、总供油量和冷却液温度 来确定。最佳喷油提前角在研制开发系 统时确定，并存入ECU，即凸轮滚环位 置与喷油提前角的关系是预先设定好的。
第一节
电控柴油发动机的发展概况
一、柴油发动机电子控制技术的发展与应用概况
柴油发动机电子控制技术经历了三代变化： 1．凸轮压油+位置控制 将传统的机械式调速器和提前机构换成电子控制的机构。 燃油的输送机构和机械式燃油系统相同。特征： 喷油量的控制：根据ECU的指令由齿杆或溢油环的位置进行 控制。 喷油时间的控制：根据ECU的指令由喷油泵驱动轴和凸轮轴 的相位差进行控制。 ECU根据各传感器检出的发动机状态及环境条件等，计算出 适合于发动机状态的最佳控制量，并向执行机构发出相应的指 令。
三、柴油发动机电子控制系统的控制内容及功能
柴油发动机电控系统的控制内容 序号 1 2 3 控制内容 喷油量控制 喷油正时控制 怠速控制 序号 6 7 8 控制内容 增压控制 进气控制 排气再循环控制
4 5
各缸喷油量不均匀修正 燃油停供控制
9 10
起动预热控制 故障自诊断及故障保护功能
1．喷油量控制 该系统由发动机转速信号和加速踏板位置传感器信号计 算出基本喷油量，并由进气温度、进气压力、冷却液温度等 修正信号对喷油量进行修正，计算出喷油装置需要的供油时 间，通过电磁溢流阀的快速响应，对喷油量进行精确控制。 2．喷油正时控制 由发动机转速和加速踏板位置决定，由冷却液温度、进 气温度、进气压力等修正信号进行修正，并通过点火正时传 感器检测实际燃烧开始时刻，实现对喷油正时的闭环控制， 从而排除了因燃油十六烷值和大气条件的变化引起的喷油正 时的差异，实现对喷油正时的最佳控制。
二、我国电控柴油喷射技术的发展概况
清华大学的PPVI系统（泵－管－阀－嘴系统）。 对于时间控制系统，关键在于高速电磁阀的研制，高速 电磁阀不仅要求响应速度高，而且要求密封100 MPa以上的高 压柴油，体积又要小，还要能承受较高的工作温度。 电控柴油喷射技术在我国柴油发动机上逐步应用已成必 然趋势。
2．闭环控制 通过测定实际喷油提前角和调节流入正时活塞的压力在发 动机工况及工作条件变化时对喷油提前角进行调整。当ECU根据 反馈回来的信息发现实际喷油正时在 调整点之外时，它就通过电磁阀控制 正时活塞使之回到调整点。一般采用 喷油传感器或点火正时传感器反馈实 际喷油正时。 3．开环一闭环综合（复合式）控制 把闭环控制系统与凸轮滚环位置的 定位控制结合起来，可克服传统闭环系 统响应速度慢的缺点。当调整点与实际 喷油正时出现误差时，控制系统就会知 道活塞移动的距离，补偿误差。通常在 相邻两次喷油间就能达到调整点。
5．排气再循环控制（EGR）
系统通过控制参与再循环的排气量以减少排气中的NOX排放 量，与汽油机电控系统相同。
6．进气节流控制
在怠速时，系统通过控制节气门的开度，控制进气量，以 降低怠速时的振动和噪声。停车时，系统关闭节气门，中断进 气，以减轻发动机的振动。
7．进气涡流强度控制 系统通过控制进气通道的变化，以便在不同转速及负荷下 更好地组织进气涡流，改善燃烧质量，提高动力性、经济性， 降低排放。
3．怠速控制
怠速运转时，由于发电机、空调压缩机、动力转向液压油 泵等装置工作状态的变化将引起柴油发动机负荷的变化，从而 导致发动机转速的变化，柴油发动机控制系统将通过反馈控制 系统控制喷油量，把怠速控制在所设定的目标转速值上。
4．各缸喷油量不均匀的修正（怠速颤振控制） 由于各缸喷油泵的性能差异将导致各缸的喷油量的差异， 从而引起发动机转速的波动，即怠速颤振。柴油发动机电控 系统通过各缸在做功冲程时的Hale Waihona Puke Baidu轴转速变化判断各缸喷油量 的差异，利用电磁溢流阀的快速响应性，及时修正各缸的喷 油量，以降低发动机转速的波动，即按各缸间转速无波动偏 差来控制各缸的喷油量。