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第三章 柴油机电子控制技术第一节 概 述 第二节 电控燃油喷射系统的控制原理 * 一、柴油机电控系统的发展 全球性的环境和能源问题。 必须柴油机发展电子控制系统。 80年代,电控燃油喷射系统都采用了“位置控制” 。 90年代初，“时间控制”式电控燃油喷射系统 。 90年代中，电控共轨式燃油喷射系统问世采用“时间一压力控制”式 燃油计量原理。 采用“时间一压力控制”式燃油计量原理，通过对公共油轨中油压的连续控制和各缸喷油过程的电磁阀控制相结合的方式实现对循环供(喷)油量的控制。 需要解决课题:采用高压电控喷油时的成本;满足欧3,4排放标准 二、柴油机电控系统的控制项目 柴油机电控系统的控制从循环供(喷)油量控制、喷油正时控制扩展到 循环供(喷)油量控制、喷油正时控制、喷油速率控制和喷油压力控制等多项目标控制 。从单一的燃油喷射控制扩展到包括怠速控制、进气控制、增压控制、排放控制、起动控制、故障自诊断、失效保险、发动机与变速器的综合控制等在内的全方位控制。 1)燃油喷射控制： 循环供(喷)油量、喷油正时、喷油规律和喷油压力的控制。此外还有柴油机低油压保护，增压器工作状况保护等。 2)怠速控制 : 主要包括怠速转速的控制和怠速时各缸均匀性的控制。 3)进气控制 : 主要包括进气管节流控制、可变进气涡流控制和可变配气正时控制。 4)增压控制 : 主要包括废气旁通控制和涡流通流面积的控制。 5)排放控制 : 主要是废气再循环(EGR)控制。 6)起动控制: 主要是起动预热控制，起动阶段循环供(喷)油量(起动油量)和起动时喷油正时的控制。 7)故障自诊断、失效保险: 当柴油机或电控系统出现故障时，ECU将会点亮仪表板上的指示灯，提醒驾驶员注意，并存储故障信息。 8)柴油机与变速器的综合控制: 实现柴油机与变速器的综合控制. 一、概述 (一)柴油机电控燃油喷射系统的控制内容 1)循环供(喷)油量的控制 ECU以柴油机转速和负荷信息作为主控信号，按预设的基本循环供(喷)油量计算程序或三维脉谱图，确定基本循环供(喷)油量，并根据其他有关输入信号(如进气温度、进气压力等)加以补偿和修正，最后确定总的循环供(喷)油量。 2)喷油正时的控制 ECU以柴油机转速和负荷信息作为主控信号，按预设的基本喷油正时三维脉谱图，确定基本供喷油正时，并根据其他有关输入信号(如进气温度、进气压力等)加以补偿和修正，并根据曲轴位置信号，最后将各缸喷油正时控制在一个最佳时刻。 3)喷油速率和喷油规律的控制 ECU以柴油机转速和负荷信息作为主控信号，按预设的程序确定最佳的喷油速率和喷油规律。 4)喷油压力的控制 ECU以柴油机转速和负荷信息作为主控信号，按预设的程序确定最佳的喷油压力。 5)柴油机低油压保护 柴油机机油压力过低时，ECU根据机油压力传感器来的信号减少循环供(喷)油量，降低转速并报警；当机油压力降至极限值以下时，则切断燃油供应，以保护柴油机。 6)增压器工作状况保护 当增压压力因增压器超速而过高，并造成中冷器压力太高或气缸内爆发压力过高或超过极限时，ECU根据增压压力传感器来的信号减少循环供(喷)油量；而如果因增压压力过低，造成空气量不足使排气温度过高时，ECU根据增压压力传感器来的信号减少循环供(喷)油量，并报警。 (二)柴油机电控燃油喷射系统控制方式的发展及类型 “位置控制”的第一代电控喷油系统中，保留了传统燃油喷射系统，生产继承性好。缺点是“位置控制”系统执行频率响应慢，控制频率低，控制自由度小，控制精度还不够高，喷油压力无法独立控制。 “时间控制”的第一代电控喷油系统中，基本保留了传统燃油喷射系统的组成和结构，通过设置控制系统，形成数字式高频调节系统，由电磁阀的关闭时刻和闭合时间决定循环供(喷)油量和喷油正时,其控制自由度和控制精度都叫好。缺点是喷油压力还是无法独立控制。结构较复杂。 第一代电控喷油系统包括电控直列泵系统和电控分配泵系统，以及一部分电控单体泵喷油系统或电控泵喷嘴喷油系统。 高压电控喷油系统，除了一部分电控单体泵喷油系统或电控泵喷嘴喷油系统外，不再沿用传统燃油喷射系统的组成和结构，而采用电控共轨式喷油系统。 电控共轨式喷油系统的最大特征是：燃油压力的形成和燃油量的计量，在时间上、在系统中的部位和功能方面都是分开的。燃油压力的形成和燃油的输送基本上与喷油过程无关。实现系