电控柴油喷射系统ppt课件.ppt

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1、第7章电控柴油喷射系统主讲教师：第7章电控柴油喷射系统7.1柴油机电控系统发展概述全球环境的日益恶化，对柴油机的排放和经济性提出了更高的要求。为了适应更加严格的排放和能源法规的要求，改进柴油机燃油喷射系统是关键环节之一。将传统的机-液喷油系统改造为电子控制，即机-电或机-电-液一体化的喷油系统，并进而实现以控制喷油系统为核心的柴油机整机综合控制与管理，可优化柴油机性能。就燃油喷射系统而言，柴、汽油机的控制要素和控制要求有很大不同，汽油机主要是低压的进气支管内或节气门口喷射，对喷射定时和喷油规律(喷油率)没有严格要求；柴油机则是高压缸

2、内喷射，而且要求在毫秒级的时间内完成喷油定时、喷油率、喷油压力与喷油量的精确控制。所以，要达到对燃油喷入量、喷油时刻和油束的空间形态三方面第7章电控柴油喷射系统的控制达到优于传统机-液喷油系统的目的，其难度要比汽油机电控喷射大得多。例如，重型载货汽车电控泵喷嘴使用的电磁控制阀，与汽油机的电磁喷油器相比，承受压力高了300～500倍，启闭速度则要快10～20倍。因此，柴油机电控技术的发展比汽油机滞后。但是，随着微型计算机技术、电子与传感器技术和汽油机电控技术的发展，尤其是高速强力电磁阀的研制成功，使柴油机电控技术的一系列关键问题得到解

3、决，迅速发展起来。柴油机和汽油机的电控技术从总体上说有类似之处，即各种机构的电控系统都由传感器、电控单元ECU和执行器所组成。但相对于汽油喷射系统，柴油机的电控系统更加多样化，具体功能及对性能的影响，不同系统则各不相同。第7章电控柴油喷射系统柴油机电控喷油系统根据不同的控制方式，分为脉动式电控喷油系统、脉动+时间控制式喷油系统和共轨式喷油系统三类。脉动式喷油系统，包括如直列喷油泵、分配泵等。这类泵的原有的油量及供油规律控制靠柱塞螺旋槽(分配泵为油量控制套筒)、机械调速器和油泵凸轮，喷油定时靠机械式喷油提前器(分配泵为液压自动提前器)

4、，它们的供油方式都是脉动的。将这类喷油系统电控化，脉动的供油方式没有改变，称为脉动式电控喷油系统。脉动+时间控制式喷油系统主要指电控泵喷嘴系统和电控单体泵系统，此类系统仍保持传统的柱塞往复运动脉动供油方式，但由电磁溢流阀开、闭时间和时刻来控制油量和定时。共轨式喷油系统不采用柱塞泵脉动供油原理，而是由公共油道(共轨)或蓄压室向各喷油器提供所需的高压燃油，通过随工况而变化的实时控制共轨上的高速电磁阀调节喷射压力和喷油规律。这类电控系统又分为蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。第7章电控柴油喷射

5、系统7.2脉动式电控喷油系统7.2.1电控直列泵在原直列喷油泵基础上装有齿杆位移传感器、凸轮轴或曲轴的转角位移及转速传感器、线性电磁铁的执行器、电控单元等组成的控制系统，对喷油量进行调节。喷油量的计量按位置控制方式，根据加速踏板位置、转速等输入信息、以柱塞的供油始点和供油终点间的物理长度，即有效行程(位置)来确定，而有效行程又是由供油齿杆的位置决定的。图7.1为德国博世公司的电控直列泵第7章电控柴油喷射系统图7.1博世公司的电控直列泵1—供油齿杆2—比例电磁铁3—油泵凸轮轴4—转速传感器5—电控单元(ECU)第7章电控柴油喷射系统如

6、第6章所述，直列喷油泵的机械控制喷射系统通过加速踏板和调速器作用于齿杆，反馈的控制信息是柴油机转速和加速踏板的位置，二者通过机械联系改变供油齿杆位置而控制喷油量，电控后喷射系统则通过传感器检测柴油机的运行状态和环境条件，并由电控单元ECU计算出适应柴油机运行状况的控制量，然后由执行器实施。具体说来，加速踏板位置为一可变电压信号，它反映的是驾驶员愿望，通过标定加速踏板位置电压信号和转速信号与供油齿杆位置的对应关系，同时包括由其他传感器，如各种温度、进气压力、车速、制动、离合器分离等信号对供油齿杆位置进行修正的关系，并以软件的形式存储于

7、ECU中，ECU检测到各种信息后，通过线性电磁铁的执行器改变齿杆位置。例如，当采集到离合器分离信号时，线性电磁铁的执行器将齿杆拉到怠速位置。因此，它比纯机械喷射系统控制精确、灵敏；而且在需要扩大控制功能时，只需改变电控单元的存储软件，便可实现综合控制。第7章电控柴油喷射系统以上结构的电控直列泵还不能实现对喷油始点和喷油规律的电子控制。也就是说，还需要装备机械式喷油提前器。要实现该功能，可以采用可变预行程结构。其原理是将通过喷油定时杆将原本固定的柱塞套筒用旋转电磁铁使套筒能在小范围内上下移动，从而就能选择喷油时刻。图7.2为日本Zex

8、el公司的可变预行程直列泵。它是在博世公司的电控直列泵的基础上开发的。可变预行程还能选择喷油泵凸轮工作段的型线位置，如图7.3所示。在A区，喷油提前大但油泵供油率低(低压喷油)，在B区，供油率上升。NOx和微粒的排放就可通过喷射期和喷