柴油机电控系统控制方法课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,柴油机电控系统控制方法,第1页，共24页。,柴油机电子控制系统内容,1.燃油喷射控制,（1）喷油量控制,（2）喷油正时控制,（3）喷油速率的控制,（4）喷油压力的控制,3.增压控制,4.排放控制,5.故障自诊断和失效保护,2.进气控制,（1）进气节流控制,（2）可变进气涡流控制,（3）可变配气正时控制,第八章柴油机电控喷油系统的控制方法与策略,第2页，共24页。,燃油喷射控制原理,第八章柴油机电控喷油系统的控制方法与策略,执行器,第二代共轨系统,第3页，共24页。,第八章柴油机电控喷油系统的控制方法与策略,喷油压力控制,喷油量控制,喷油正时控制,喷油速率的控制,的电装公司,高压共轨系统,第4页，共24页。,Tq,喷油时间,油轨压力,喷油量,q,V,=f(Tq,p,c,),p,c,第一节 喷油量控制,喷油量不仅取决于喷油脉宽Tq，而且还与共轨中的燃油压力p,c,有关，因此，它是一种压力-时间油量控制系统,基本喷油量，怠速喷油量，起动喷油量，不均匀油量补偿，巡航喷油量控制,1.基本喷油量控制,MAP图,p,c,p,0,第5页，共24页。,第一级是“计算喷油量”，在由各传感器提供的信息基础上，确定每次喷射的基本喷油量,q,Vfi,第二级确定驱动电磁阀的脉宽,1.基本喷油量控制,喷油泵,允许的最大量,q,V,=f(Tq,p,c,),MAP图,MAP图,MAP图,第6页，共24页。,的电装公司 高压共轨系统,1.基本喷油量控制,第7页，共24页。,2.怠速喷油量控制,第一节 喷油量控制,柴油机怠速喷油量控制的目的就是在保证怠速稳定的前提下，尽可能降低燃油消耗率和有害排放物,第8页，共24页。,3.,起动喷油量控制,第一节 喷油量控制,汽车加速踏板和发动机转速决定基本喷油量，采用冷却水温度计算补偿喷油量,第9页，共24页。,第一级:确定目标喷油时刻,fi 第二步:确定电磁阀通电时刻Tc。,目标喷油时刻,fi,=基本喷油时刻,b,+修正喷油时刻,第二节 喷油时刻（喷油提前角）控制,第10页，共24页。,根据发动机转速和负荷的变化，调节高压油泵的输出油量，,实现对喷油压力控制,第三节 喷油压力控制,PVC供油量控制阀,第11页，共24页。,第三节 喷油压力控制,柱塞上行时，控制阀未通电，仍处于开启状态，吸进的燃油又经控制阀流回油箱,供油柱塞下行，PVC控制阀开启，低压燃油经控制阀流入柱塞腔。,柱塞内燃油被压缩而升压，经出油阀进入高压共轨,控制阀通电关闭,供油行程,油箱,油轨,未通电,第12页，共24页。,两级控制：,第一级：确定目标喷油压力,目标喷油压力=基本喷油压力+修正喷油压力。,第二级：为实现目标喷油压力，确定接通喷油泵压力控制阀PCV的通电时间,第三节 喷油压力控制,基本喷油压力：由发动机转速,n,e 和负荷,Q,fi 来确定。,修正喷油压力：根据进气压力、进气温度和冷却水温度等进行修正,目标喷油压力,第13页，共24页。,目标喷油压力,=基本喷油压力+修正喷油压力,基本喷油压力,修正喷油压力,目标喷油压力,Pc,第14页，共24页。,喷油规律：,喷油率曲线的形状,最佳的喷油规律：前期缓慢，中期急速，后期快断,前期缓慢，减少柴油机的燃烧噪声和NOX排放的目的。,喷油中期，急速增加，提高热效率。,后期的快速停油：防止燃烧恶化，碳烟及未燃碳氢排放增加,。,第四节 喷油规律控制,“靴形喷油规律”,“多次喷射”或“预喷射”规律,第15页，共24页。,第四节 喷油规律控制,二、喷油率控制原理,改变喷嘴有效流通面积实现三角形、预喷射和靴形三种喷油率,第16页，共24页。,二、喷油率控制原理,三角形喷油率,单向阀,喷油开始时，电磁阀通电，开通回油油路，由于只能通过节流孔实现泄压，使得泄压过程延长，喷油器针阀缓缓升起，形成一个逐渐上升的喷油率模式,当喷油结束时，电磁阀断电，共轨高压燃油经单向阀迅速加压到液压活塞上方，由于活塞直径比针阀直径大得多，针阀很快落座，迅速停止喷油。,三角形喷油率是利用喷油器中设在电磁阀和液压活塞之间的节流孔和单向阀来实现的,共轨,第17页，共24页。,2靴形喷油率,二、喷油率控制原理,针阀有一个小的停留行程,电磁阀通电,喷油开始时，液压活塞上部开始回油,预行程,第18页，共24页。,柴油机怠速喷油量控制的目的就是在保证怠速稳定的前提下，尽可能降低燃油消耗率和有害排放物,（1）电控喷射系统的控制自由度大，控制精确：能实现喷油量、喷油时刻、喷油规律及喷油压力的精确控制；,的电装公司 高压共轨系统,压力高（135200MPa），使得喷油雾化极好，燃烧彻底，减少微粒排放。,目标喷油时刻fi=基本喷油时刻b+修正喷油时刻,第八章柴油机电控喷油系统的控制方法与策略,柴油机怠速喷油量控制的目的就是在保证怠速稳定的前提下，尽可能降低燃油消耗率和有害排放物,汽车加速踏板和发动机转速决定基本喷油量，采用冷却水温度计算补偿喷油量,针阀有一个小的停留行程,（2）电控喷射系统的控制精度高、响应快；,第一级:确定目标喷油时刻fi 第二步:确定电磁阀通电时刻Tc。,柱塞上行时，控制阀未通电，仍处于开启状态，吸进的燃油又经控制阀流回油箱,压力高（135200MPa），使得喷油雾化极好，燃烧彻底，减少微粒排放。,喷嘴出口喉口面积的改变，直接影响到喷嘴出口气流速度，从而有效改变增压器转子转速，达到调节压力的目的。,目标喷油时刻fi=基本喷油时刻b+修正喷油时刻,3预喷射,在ECDU2上实现预喷射比较简单，ECU在主喷前给一个小脉冲宽度信号。,第19页，共24页。,（1）电控喷射系统的控制自由度大，控制精确：能实现喷油量、喷油时刻、喷油规律及喷油压力的精确控制；,压力高（135200MPa），使得喷油雾化极好，燃烧彻底，减少微粒,排放。改善柴油机的动力性、经济性和排放性,（2）电控喷射系统的控制精度高、响应快；,（3）控制灵活。,第六节 柴油机电控系统的优点,第20页，共24页。,柴油机电控高压共轨系统的优点,根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。,采用高速电磁阀控制燃油喷射，可以实现预喷射（一个工作循环可以实现46次燃油喷射），降低发动机排放和噪声。,结构简单，可靠性好，产品适应性强。,第六节 柴油机电控系统的优点,第21页，共24页。,第五节 增压控制,普通的增压器特性往往不能够兼顾柴油机的高速工况和低速工况。,为了克服普通废气涡轮增压系统在发动机高低速工况的协调性差的问题，增压压力必须是可变的。,第22页，共24页。,一旦增压压力对膜片的作用超过弹簧的预紧力，废气放气阀打开，一部分废气不经涡轮直接从涡轮出口排入大气中。,第五节 增压控制,带废气放气阀的涡轮增压器。,第23页，共24页。,喷嘴出口喉口面积的改变，直接影响到喷嘴出口气流速度，从而有效改变增压器转子转速，达到调节压力的目的。,（可变涡轮喷嘴VNT（Variable Nozzle Turbocharger，,）,喷嘴又称为叶片导向器，其作用是使具有一定压力和温度的废气在其中膨胀、加速，按一定角度喷向叶轮。,第五节 增压控制,涡轮机,压气机,喷嘴,第24页，共24页。,