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柴机器股份有限公司 Yuchai Machinery Co. Ltd. 玉柴CNG发动机 (EControls系统)培训 http 第一部分 CNG发动机(EControl系统) 控制原理及系统组成 玉柴CNG发动机原理图（EControls ） 电控调压器 CNG 动机的工作原理 高压的压缩天然气从储气钢瓶出来，经过天然气滤清器过滤 后，经高压电磁阀进入高压减压器，高压减压器的作用是将高压 的压缩天然气 （工作压力200bar-30bar）经过减压加热将压力调 整至7bar-9bar。高压天然气在减压过程中由于减压膨胀，需要吸 收大量的热量，为防止减压器结冰，须用发动机冷却液在减压器 里对燃气进行加热。经减压后的天然气进入电控调压器，电控调 压器的作用是根据发动机运行工况精确控制天然气喷射量。天然 气与空气在混合器内充分混合，进入发动机缸内，经火 塞点燃 进行燃烧，火花塞的点火时刻由ECM控制，氧传感器即时监控排 气管内尾气的氧浓度，推算出空燃比，ECM根据氧传感器的反馈 信号和控制MAP及时修正天然气喷射量。另外,ECM对增压器的 废气旁通阀的开度进行控制,使发动机的扭矩能满足使用要求. 增压压力的控制 增压器能提供一个和负荷相对应 的增压压力,而增压器的废气旁通 阀可以通过调整经过涡轮的排气 来调整增压压力。HD EPR系统 利用废气旁通控制阀提供一个空 气压力，经过隔膜和推杆的推力 传递来控制废气旁通阀的开度。 整车给废气旁通控制阀提供的空 气压力应为23.5Psig，它有一个 压力传感器监控着到隔膜的空气 压力,这个压力须等于由ECM计算 出来的GWP命令值。通过对增压 压力的控制,保证了发动机具有良 好的扭矩曲线及良好的瞬态性 能。 负荷的控制 司机通过油门踏板传递一个电信号 （油门 位置命令）给ECM后，ECM将其转换成一 个负荷百分比命令。然后计算出要达到此 负荷需要的MAP 目标和TIP 目标。ECM控 制电子节气门开度和废气旁通阀开度使实 测的MAP值达到MAP 目标。然后节气门进 行调整，校正节气门前后的压差，使TIP实 测值达到TIP的目标值，在调整节气门的过 程中不断调整废气旁通阀的开度，保持 MAP 的实测值和目标值一致。 燃料的控制 HD EPR系统通过控制电控调压器出 口的燃料压力来控制发动机的燃料供 应量。EPR里有一个芯片，它接收从 ECM传来的燃料压力指令 （EPR燃料 出口压力和混合器入口处的空气压力 之差），同时EPR内的压力传感器测 出这个压差的实际值，并把这个燃料 压差情况传递给ECM。然后EPR内的 电机驱动调压器内膜片和杠杆来调整 EPR出口压差值，使这个压差满足 ECM指令要求。同时ECM通过氧传感