352电控柴油机的控制原理.doc

3.5.2 电控柴油机的控制原理 一、柴油机电控系统的基本理论 柴油机电控燃油系统的主要控制功能： （一）喷油量控制 ECU分析发动机转速传感器、加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器等传感器的信号，确定所需喷油量，发出信号给相应的喷油量控制执行器，确定不同工况下的喷油量。 柴油机电控系统喷油量控制 1、各种电控柴油喷射系统喷油量的控制方法 （1）电控直列泵系统喷油量的控制 在电控直列泵系统中，通过控制油量控制电磁线圈，控制油量控制齿杆，从而控制喷油量，通过齿杆位置传感器的反馈，实现喷油量的闭环控制。 电控直列泵系统的组成 电控直列泵系统的控制过程 （2）位置控制式电控VE分配泵系统喷油量的控制 在位置控制式电控VE分配泵系统中，通过控制油量控制电磁线圈，控制溢油环，从而控制喷油量，通过溢油环位置传感器的反馈，实现喷油量的闭环控制。 位置控制式电控VE分配泵喷油量的控制 （3）时间控制式电控VE分配泵系统喷油量的控制 在时间控制式电控VE分配泵系统中，通过控制电磁溢流阀，控制喷油终了时刻，从而控制喷油量。 时间控制式电控VE分配泵喷油量的控制 （4）电控泵喷嘴系统喷油量的控制 在电控泵喷嘴系统中，通过控制喷油嘴电磁阀的关闭和开启，控制喷油开始和终了时刻，从而控制喷油量。 电控泵喷嘴系统喷油量的控制 （5）电控单体泵系统喷油量的控制 在电控单体泵系统中，通过控制单体泵电磁阀的关闭和开启，控制喷油开始和终了时刻，从而控制喷油量。 电控单体泵系统喷油量的控制 （6）电控高压共轨系统喷油量的控制 在电控高压共轨系统中，通过控制单喷油器电磁阀的关闭和开启，控制喷油开始和终了时刻，从而控制喷油量。 电控高压共轨系统喷油量的控制 注意点： 在空气量不够的情况下，为避免产生黑烟，要根据烟度限制喷油量。 2、各种工况下喷油量控制 （1）基本喷油量控制 不同的发动机要求不同的转矩特性，不同的转矩特性通常是通过控制喷油量来实现的。 基本喷油量特性图 （2）怠速喷油量控制 在怠速工况下，发动机产生的转矩和发动机自身的摩擦转矩相平衡，以维持稳定的怠速转速。当发动机在怠速时负荷发生变化，必须对怠速喷油量进行控制，以维持目标怠速转速，保证怠速时发动机运转的平稳性。 怠速转速下的转矩平衡 怠速转速的控制过程：将发动机的实际怠速转速与该工况下发动机的目标怠速转速（由冷却液温度传感器、空调压缩机的负荷状态决定）进行比较，根据两者的差值求得恢复到目标转速时所必须的喷油量，从而进行怠速反馈控制。 怠速转速的控制框图 （3）起动喷油量控制 由发动机转速传感器、加速踏板位置传感器决定基本喷油量，冷却液温度传感器、进气温度传感器等决定补偿喷油量，对两者进行比较后，控制起动喷油量。 起动喷油量的控制框图 （4）不均匀喷油量补偿控制 通过调节各缸喷油器的喷油量，使喷到每个气缸内的燃油量最佳化，减小转速波动，使发动机运转平稳。 不均匀喷油量补偿控制过程：检测出各缸每次爆发燃烧时转速的波动情况，再和所有气缸的平均转速比较，根据比较结果，分别给各个气缸补偿相应的喷油量。 不均匀油量补偿控制框图 （5）巡航控制 当汽车在高速公路上行驶时，通过巡航控制，使发动机的循环喷油量保持不变，以维持汽车在恒定的车速下行驶。 巡航控制过程：将汽车行驶时的实际车速与设定巡航时的目标车速相比较，根据比较结果，增减喷油器的喷油量，保证发动机输出功率保持不变，实现汽车的巡航控制。 恒定车速控制框图 （二）喷油时间控制 1、电控柴油喷射系统喷油时间的控制原理 在发动机的不同工况下，ECU根据发动机转速传感器决定基本喷油时间，根据加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器等信号对基本喷油时间进行修正，确定目标喷油时间，向控制喷油时间执行器发出控制指令，实现最佳喷油时间控制。 目标喷油时间计算框图 最佳喷油时间计算框图 （1）第一代喷油时间控制 第一代喷油时间控制框图 （2）第二代喷油时间控制 第二代喷油时间控制框图 （3）第三代喷油时间控制 第三代喷油时间控制框图 2、各种电控柴油喷射系统喷油时间的控制方法 （1）电控直列泵系统喷油时间的控制 在电控直列泵系统中，ECU发出指令给电磁换向阀，电磁换向阀控制喷油提前器液压缸活塞的往复运动，从而改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴之间的相位，实现喷油定时的控制。 喷油定时的控制原理 电控直列泵系统喷油时间的控制 （2）位置控制式电控VE分配泵系统喷油时间的控制 在位置控制式电控VE分配泵系统中，按占空比控制供油提前器的定时调节阀，使定时活塞两侧的压力差变化，从而控制喷油时间。同时，由传感器检测出定时活塞的位置，进行反馈控制。 位置控制式电控VE分配泵喷油时间的控制 （3