电控系统的一般原理.ppt

电控发动机结构原理第一章 电控系统的一般原理 工程研究院 第一章目录 第一章 电控系统的一般原理 柴油机电控与排放 发动机电控的一般情况 柴油机需要调节的参数 典型的柴油机电控系统 柴油机尾气排放的法规要求 满足排放的发动机技术 欧3及以后的排放技术途径 欧3及以后的排放技术途径 排放与发动机电控 1.排放法规是促成电喷系统的最大驱动力； 2.与排放相关的技术需要电子控制才能实现； 3.电控技术的发展使发动机电控成为可能。 柴油机技术近期的发展 第一章目录 第一章 电控系统的一般原理 柴油机电控与排放 发动机电控的一般情况 柴油机需要调节的参数 典型的柴油机电控系统 电控系统 电控系统一般都可分为传感器、控制器和执行器三部分。 传感器：将装置的物理参数转换为电信号(数字式或模拟式)，用以监测装置的运行情况和环境条件，并将这些信号输送到控制器。换言之，传感器用各种电信号将一个虚拟的、与实际装置相同的“模拟装置”反映到控制系统中。 视装置的复杂程度与控制需要的不同，传感器的数目也不同，一般可有几个至上百个。传感器可认为是控制系统的神经。 电控系统 控制器：接收和处理传感器发出的各种信息，并对这些信息进行分析，以了解装置的情况；利用事先制定的控制策略，决定在当前的状态下该如何控制这个装置；最后将这种决定转换成一条或多条指令输送到执行器。控制器含有一个微处理器，并在内存中贮存着设计者事先编制的程序或控制软件。控制器可认为是控制系统的大脑。 电控系统 执行器：接收控制器发来的各种指令，通过本身的设计，将电信号转变为执行元件的动作(可为电气的动作，也可为某种机械运动)。这些元件的动作将改变装置的运行条件，决定装置的运行和输出。执行器可认为是控制系统的肌肉。 整个控制系统中一直贯穿着大量信息的流动。电控系统正是从传感器的信息中了解装置的运行情况，用输入信息与自身贮存信息来决定控制的方式和指令，并将所产生的关于指令的信息输送到执行器来完成整个控制过程。 对电控系统的要求 1.准确地执行它应有的功能。即使装置的输出准确地接近在一定输入条件下的理想输出； 2.足够快的反应。对输入的变化引起足够快的反应，且准确地追随这种变化； 3.稳定性好。在输入信号改变、特别是突然变化时控制系统的运作要稳定，而不是发散、振荡。要减少不稳定操作的变化幅度； 4.只根据有效的输入来反应（抗干扰能力强）。 电控系统的目的 电控系统的目的：将装置按与输入有关的方式来控制，并与运行特点和控制器本身协调。装置的特性常受执行器的电磁特性影响，简言之，执行器是从控制器接收电功率的电终端，然后经内部的能量转换，得到一个机械的输出来控制装置。 发动机电控系统概念 传感器：将正在运行的发动机的一些机械参数和热力学参数转化为电信号传到控制器。电信号可为数字式，也可为模拟式，毫安级。 控制器：将从传感器所收到的信息进行综合分析，决定发动机当前的运行模式，然后根据分析结果发出控制指令送到执行器。 执行器：按照控制指令进行动作，将电信号转换为某些机械运动，从而改变(或保持)发动机的某些运行条件。一般为数字式信号，安培级。 发动机电控系统概念 第一章目录 第一章 电控系统的一般原理 柴油机电控与排放 发动机电控的一般情况 柴油机需要调节的参数 典型的柴油机电控系统 柴油机需要的控制 基本控制： 喷油量 提前角 喷油压力 较高要求的控制： 喷油规律 空气管理或增压压力 可变的进气涡流 以上调节必须： 适应全转速、功率范围内的运行 适应起动和怠速的特殊要求 保护：最大喷油量 限制：限定条件下的喷油量，如冒烟限制 机械泵的调节和缺点 喷油量 由驾驶员通过调速器拉动齿条控制 已经考虑了各种补偿和保护由于属机械设定，主要考虑两点稳态工况，无法兼顾 瞬态工况无法控制（急加速冒烟，加减速过程超调） 不能自动调节各缸喷油量平衡 提前角 提前器决定 特性：只随转速而变，且只能线性单调变化 不能实现理想的变化规律（整个运行区独立可调） 喷油压力 随转速而变，不可调。低转速时喷油压力低 不能实现理想的变化规律（整个运行区独立可调） 怠速 怠速弹簧控制，一旦设定，不可改变 不能适应水温变化 不能适应车辆附件功率变化要求 结论：机械喷油泵及其调速器不能满足要求，必须引入电子控制 电控系统的调节特点 喷油量 驾驶员通过电子油门提供驾驶意图 控制器ECU决定整个运行范围内的喷油量 可以有几十种喷油量控制模式（稳态和瞬态） 喷油规律 在系统设计时考虑了适当的喷油规律和多次喷