柴油机控制系统
柴油机电控系统控制方法
柴油机电控系统控制方法柴油发动机是一种内燃机，通过喷射燃料和压缩空气来产生动力的机械设备。
在柴油发动机电控系统中，主要有以下几种控制方法。
1.常规电控系统：常规电控系统在柴油发动机上配备了液体燃料喷雾器，并通过机械方式控制喷油量和喷射时间。
这种电控系统的控制方式相对简单，但是由于机械方式的限制，无法对喷油量和喷射时间进行精确控制。
2.电子控制系统：电子控制系统采用计算机控制，通过传感器感知发动机的工作状态，向喷油器提供电子信号来控制喷油量和喷射时间。
电子控制系统能够实现更加精确的喷油控制，并且可以对不同负载和转速下的发动机工作状态进行优化调整。
3.高压共轨系统：高压共轨系统是一种先进的柴油发动机控制技术，通过共轨来提供高压燃油给喷油嘴，并通过电子控制系统对燃油的喷射时间和喷射量进行精确控制。
高压共轨系统可以提高发动机的燃烧效率和动力输出，并且减少氮氧化物的排放。
4.基于模型的控制方法：基于模型的控制方法是一种通过建立数学模型来对柴油发动机进行控制的方法。
通过建立发动机的动态模型，实时监测和优化发动机的工作状态，可以提高发动机的燃烧效率和工作稳定性。
这种控制方法需要较高的计算能力和复杂的控制算法。
5.混合动力控制系统：混合动力控制系统是将柴油发动机与电动机相结合，通过电子控制系统对发动机和电动机进行统一的控制。
这种控制方法可以根据不同的工况要求将功率分配给柴油发动机和电动机，并通过能量回收和能量储存来提高能源利用效率。
综上所述，柴油发动机电控系统的控制方法有常规电控系统、电子控制系统、高压共轨系统、基于模型的控制方法和混合动力控制系统等。
每种控制方法都有不同的特点和适用范围，可以根据实际需求选择合适的控制方式。
柴油机电子控制系统课件
2024/1/25
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传感器与执行器匹配关系
01
传感器为控制系统提供实时、准确的发动机状态信息，是控制系统正确决策的 前提。
02
执行器根据控制系统的指令，对发动机进行相应的调节和控制，实现发动机性 能的优化。
2024/1/25
03
传感器与执行器的匹配关系直接影响到控制系统的性能和发动机的运转状态。 合理的匹配关系能够提高控制系统的精度和响应速度，使发动机在各种工况下 都能保持良好的性能。
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03
控制策略与方法
2024/1/25
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控制策略分类及特点
2024/1/25
开环控制策略
基于预设的控制指令或程序，不考虑被控对象的反馈信号。
闭环控制策略
通过传感器实时监测被控对象的状态，并根据反馈信号调整控制 指令，实现精确控制。
自适应控制策略
根据被控对象的变化自动调整控制参数，以适应不同的工作条件 和环境。
02
网络化
通过与车辆其他系统和外部网络的连接，实现信息共享和协同控制，提
高整车的性能和安全性。
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03
电动化
随着新能源汽车的快速发展，柴油机电子控制系统将积极拥抱电动化趋
势，发展混合动力和纯电动驱动技术，减少排放并提高燃油经济性。
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面临挑战和机遇
2024/1/25
排放法规日益严格
随着全球环保意识的提高，柴油机排放法规将越来越严格，对电子控制系统的性能提出更 高要求。
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常见控制方法介绍
PID控制
通过比例、积分和微分三个环节对误差信号进行 处理，实现快速、准确和稳定的控制。
模糊控制
模拟人类思维和决策过程，通过模糊集合和模糊 推理实现对被控对象的控制。
柴油机电控系统
柴油机电控系统柴油机电控系统（一）柴油发动机电控系统的组成电控柴油机喷射系统主要由传感器、开关、ECU（计算机）和执行器等部分组成。
如图2-59所示。
其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况变化的实时控制。
电控系统采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入ECU并与ECU已储存的参数值进行比较，经过处理计算，按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。
（二）柴油机电控系统控制原理1.概述图2-59柴油发动机电控系统的组成和原理（1）喷油量控制柴油机在运行时的喷油量是根据两个基本信号来确定的，分别是燃油控制旋钾和柴油机转速。
喷油泵调节齿杆位置则是由喷油量整定值、柴油机转速和具有三维坐标模型的预先存储在控制器内的喷油泵速度特性所确定。
在运行中，系统一直校验和校正调节齿杆的实际位置和设定值之间的差异，以获得正确的喷油量，提高发动机的功率。
（2）喷油定时控制喷油定时是根据柴油机的负荷和转速两个信号确定，并根据冷却液的温度进行校正。
控制器把喷油定时的设定值与实际值加以比较，然后输出控制信号使定时控制阀动作。
以确定通至定时器的油量。
油压的变化义使定时器的活塞移动，喷油定时就被调整到设定值。
当发生故障时，定时器使喷油定时处在最滞后的位置。
（3）怠速两种控制方式怠速有两种控制方式，分别是手动控制和自动控制。
借助于选择开关可选定怠速控制方式。
选定手动控制时，转速由怠速控制旋钮来调整。
选择自动控制时，随着冷却液温度逐渐升高，转速从暖车前的800r/min降至暖车后的400r/min。
这种方法可缩短车辆在冬季的暖车时间。
（4）巡航控制巡航控制是由机械速度、柴油机转速、加速踏板位置、巡航开关传感器和电子调速器的控制来实现。
一个快寒、精密的电子调速器执行器，根据控制器的指令自动进行巡航控制，使发动机始终处于最母工作状态。
在原有的电子调速器基础上，只需增加几个开关和软件就可实现这项功能。
柴油发动机电控系统—柴油机电控系统概述
二、柴油机发动机电控技术的应用背景
• 日益紧迫的能源与环境问题迫使人们对越造越多的汽车进行严格的排放 控制和提出更高的节能要求；
• 每天频繁发生的交通事故，给人们的生命和财产带来极大的威胁，这对 汽车行驶的安全性能提出了更高要求。
• 随着科技的进步和计算机、新材料及新工艺等在发动机上的应用，已使 发动机的结构和性能焕然一新
时和喷油量。 • 独立控制喷油时间 • 燃油喷射能力加强 • 不能独立控制油压
第3页
一、电控技术的发展及优缺点
第三代，时间—压力控制式 • 利用电磁阀控制喷油正时和喷油量，高压泵控及
控制阀来控制喷油压力。 • 高压油泵供油 • 控制阀控制燃油压力 • 高压柴油存贮在共轨 • 电磁阀独立控制喷油
量、喷油正时和喷油 速率
第一章 认识柴油机电控系统
1.1 柴油机电控技术概述
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一、柴油机电控技术的发展及优缺点
第一代，位置控制式 • 电子调速器替代机械式离心调速器 • 电机驱动油量控制套筒 • 控制油喷量 术的发展及优缺点
第二代，时间控制式 • 利用高速电磁阀的开启或闭合时间来控制喷油正
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Cx Hy Sz + O2 + N2
CO2 + H2O + N2 + O2 + NOx + HC + CO + SOx + C
柴油 空气
主要排气成分 排气中的微量成分
微粒排放物( PM) 可见污染物排放
柴油机：主要是 NOx, PM 第5页
三、 柴油机电控系统的应用特点
• 电子装置运行精确 • 容易实现自动控制系统 • 电子装置能向车辆提供广泛的信息 • 电子部件比机械部件更容易装到发动机上 • 采用电子电路能够做到更高的集中程度 • 电子部件很少受原材料的限制，从长远看，电控发动机的成本将降
柴油机的电子控制系统的故障排除方法
柴油机的电子控制系统的故障排除方法柴油机是我们生活中不可或缺的一部分，它广泛应用于农业、工业、交通等诸多领域。
而作为柴油机核心部件的电子控制系统，在使用过程中也难免出现故障。
因此，我们有必要了解柴油机电子控制系统的故障排除方法，以便在出现故障时快速解决问题。
一、故障现象的分析在排除柴油机电子控制系统故障时，首先要做的就是分析故障现象。
因为不同的故障现象可能对应着不同的故障原因，采取不同的排除方法。
常见的故障现象有启动困难、不稳定、失速、功率下降等。
针对不同的故障现象，我们需要找出故障原因，采取相应的排除方法。
例如，启动困难可能是由于高压泵供油不足，气缸压力不足等问题导致的，因此我们需要检查高压泵、燃油管路、气缸压力等情况，并针对性地排除故障。
二、故障代码的诊断现代柴油机电子控制系统具备自我诊断功能，当出现故障时会自动产生故障码，并保存在控制器中。
因此，当我们需要排除柴油机电子控制系统故障时，可以通过读取故障码来进行诊断。
读取故障码的方法不尽相同，需要根据具体的柴油机型号和控制系统采用相应的读取方法。
一般来说，我们需要使用检测工具读取故障码，对照故障码手册找出对应故障原因，并采取相应的技术措施进行排除。
故障码的诊断可以提高排除效率，减少排除成本。
三、传感器的检查传感器是柴油机电子控制系统中重要的组成部分，常见的传感器有氧传感器、气压传感器、排气传感器等。
当传感器损坏或失灵时，会影响柴油机的正常工作，导致故障发生。
因此，当我们排除柴油机电子控制系统故障时，需要对传感器进行检查。
检查方法包括对传感器的电气性能进行测试、碳氢比的测试等。
针对不同的传感器，需要采用不同的检查方法。
一般来说，当发现传感器损坏或失灵时，需要更换相应的传感器。
四、电路连接的检查柴油机电子控制系统中的许多元器件都需要进行电路连接，包括传感器、执行机构、控制器等。
当连接电路出现故障时，会影响柴油机电子控制系统的正常工作。
因此，当我们排除柴油机电子控制系统故障时，需要对电路连接进行检查。
柴油发电机组控制系统工作原理
柴油发电机组控制系统工作原理1.监测系统：柴油发电机组控制系统通过传感器和监测设备对发电机组的各个参数进行监测。
这些参数包括发动机的转速、冷却水温度、机油压力、燃油压力、电压、电流等。
监测系统会实时监测这些参数的数值，并将其反馈给控制系统进行处理和判断。
2.控制系统：控制系统是柴油发电机组控制系统的核心部分。
它根据监测系统反馈的参数来控制发电机组的运行状态。
控制系统包括发动机控制器和发电机控制器两个部分。
-发动机控制器：发动机控制器负责监测和控制发动机的运行状态。
它根据监测系统反馈的参数来调整发动机的转速、冷却水温度、机油压力、燃油压力等。
发动机控制器还可以实现发动机的自动启停、负载平衡、燃油控制等功能，以保证发动机的稳定运行。
-发电机控制器：发电机控制器负责监测和控制发电机的工作状态。
它可以实时监测电压、电流、频率等参数，并根据设定值来调整发电机的输出电压和频率。
发电机控制器还可以实现自动切换、自动同步、自动负载共享等功能，以保证发电机组的稳定输出。
3.保护系统：保护系统是柴油发电机组控制系统的重要组成部分。
它负责对发电机组进行各种保护措施，以避免发电机组的损坏和事故发生。
保护系统包括温度保护、压力保护、过载保护、短路保护、缺相保护等。
当发电机组的一些参数超过设定值时，保护系统会发出警报并采取相应的措施，如自动停机、切断负载等，以保护发电机组的安全运行。
4.远程监控和管理：柴油发电机组控制系统还可以实现远程监控和管理。
通过网络连接，可以将发电机组的实时参数和状态传输到远程监控中心，并实现对发电机组的远程监控和管理。
远程监控和管理系统可以对发电机组进行远程调试、故障诊断、数据分析等，以提高发电机组的运行效率和可靠性。
总的来说，柴油发电机组控制系统通过监测、控制、保护和远程管理等功能，实现对发电机组的全面控制和管理，以保证发电机组的安全、高效运行。
柴油机电控系统控制方法讲课课件
柴油机电控系统控制方法讲课课件一、教学内容1. 电控系统的组成及工作原理2. 电控喷射系统的控制方法3. 电控防爆燃系统的控制方法4. 电控尾气净化系统的控制方法二、教学目标1. 使学生了解柴油机电控系统的组成及工作原理。
2. 使学生掌握电控喷射系统的控制方法。
3. 使学生了解电控防爆燃系统和电控尾气净化系统的控制方法。
三、教学难点与重点1. 电控系统的组成及工作原理。
2. 电控喷射系统的控制方法。
四、教具与学具准备1. 柴油机电控系统模型。
2. 投影仪。
3. 教学PPT。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解柴油机电控系统在实际运行中的重要作用。
2. 教材讲解：详细讲解电控系统的组成、工作原理以及控制方法。
3. 例题讲解：通过实例分析，让学生更好地理解电控系统的控制方法。
4. 随堂练习：让学生根据所学内容，分析并解答一些实际问题。
5. 课堂互动：鼓励学生提问，解答学生的疑问。
六、板书设计1. 电控系统的组成。
2. 电控系统的工作原理。
3. 电控喷射系统的控制方法。
七、作业设计1. 请简述柴油机电控系统的组成。
2. 请详细解释电控喷射系统的控制方法。
3. 请分析电控防爆燃系统和电控尾气净化系统的工作原理及控制方法。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：研究柴油机电控系统在其他领域的应用，如农业、船舶等，拓宽学生的知识面。
柴油机电控系统控制方法讲课课件，敬请期待。
重点和难点解析一、教学内容1. 电控系统的组成及工作原理电控系统主要包括ECU（电子控制单元）、传感器、执行器等部分，它们共同协作，实现对柴油机的精确控制。
2. 电控喷射系统的控制方法电控喷射系统主要包括喷油泵、喷油嘴等部件，通过ECU控制喷油量和喷油时机，实现对柴油机燃烧过程的优化。
3. 电控防爆燃系统的控制方法电控防爆燃系统通过控制柴油机的供油量、供油定时和供油压力，有效防止爆燃现象的发生，提高发动机的性能和可靠性。
4. 电控尾气净化系统的控制方法电控尾气净化系统通过控制柴油机的排放，减少有害物质的排放，保护环境。
电控柴油机控制系统的特性与功能
电控柴油机控制系统的特性与功能
• 2.3 巡航控制
• 巡航控制允许驾驶人无需踩下加速踏板即可以超过48km/h的车速行驶， 最大巡航车速限制了巡航控制时的最高车速，该设置值不能超过最大车速 设置值。
• 2.4 动力输出 （PTO）
• 动力输出是指发动机的动力除了驱动车辆行驶外，还用来驱动其他机构。 动力的输出通常通过飞轮齿圈驱动，也有在发动机自由端输出，通过画轴 自由溢输出的功率不下
• 数据通信接口VSS是一组J1939专有信息，其中包括通过J1939数据通信 接口传输到ECM的车辆速度信息，也称为传动比类型的J1939。数据通信 接口尾轴是由装备有VSS的变速器提供的标准SAEJ1939信息，其中包括 以t/min为单位的变速器尾轴信息，也称作无传动比的J1939。
电控柴油机控制系统的特性与功能
电控柴油机控制系统的特性与功能
• 3、油门特性、行驶信性
• 远程油门指的是除了加速踏板以外的加速控制装置。当远程加速 开关处于ON位置时，ECM将用于控制发动机的信号切换到远程 加速上。接着ECM将根据远程加速的信号来控制发动机的转速 而忽路驾驶室加速踏板的输人信号，直到远程加速开关拨室OFF 位置。
• PTO最大和最小转速参数设定在PTO模式下发动机转速的上下限，对于大 多数发动机来说，最低PTO转迷不得低丁低怠速转速。
电控柴油机控制系统的特性与功能
• 2.5 风扇控制
• 有许多种发动机工况都需要风扇工作，其中包括冷却液温度、进气温度、 空调制冷剂压力、燃油系统要求、排气制动、维修工具以及手动风扇开关 等，根据配置情况，ECM将响应上述某种工况或所有工况的请求，控制风 扇的工作。
电控柴油机控制系统的特性与功能
•1.4 启动机锁定 •启动启动机锁定功能后，可禁止启动机在发动机运转 时工作。 •1.5 排气制动 •在发动机转速较高时，排气制动可获得较佳的制动力。
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9.柴油机与自动变速器的综合控制
在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控制 ECU和自动变速器控制ECU合为一体，实现柴油机与自 动变速器的综合控制，以改善汽车的变速性能。
二、柴油机电控燃油喷射系统的组成
柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对喷 油正时和喷油的压力都有很高的要求。（柴油机电控燃 油喷射系统的喷油压力较高约19.6MPa） 各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的 数量和类型、执行元件的类型、ＥＣＵ控制软件、主要 电控元件的结构原理和安装位置，基本组成与其他电子 控制系统一致，也由传感器——ECU——执行元件三部 分组成。
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知止而后有定，定而 后能静，静而后能安，安 而后能虑，虑而后有得。 物有本末，事有始 终，知所先后，则近道矣。
开始上课！
第七章 柴油机电控技术简介
第一节 第二节 概述 柴油机电控燃油喷射系统的功 能与组成 柴油机供（喷）油量控制 柴油机供（喷）油正时控制 柴油机电控燃油喷射系统实例
7.巡航控制
带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡 航控制开关选定巡航控制模式后，ECU即可根据车速 信号等自动维持汽车以一定车速行驶。
8.故障自诊断和失效保护
柴油机电控系统中也包含故障自诊断和失效保 护两个子系统。柴油机电控系统出现故障时，自诊 断系统将点亮仪表盘上的“故障指示灯”，提醒驾 驶员注意，并储存故障码，检修时可通过一定的操 作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启动 相应保护程序，使柴油能够继续保持运转或强制熄 火。
5.排放控制
柴油机的排放控制主要是废气再循环 （EGR）控制。ECU主要根据柴油机转速和 负荷信号，按内存程序控制EGR阀开度，以 调节EGR率。
6.起动控制 柴油机起动控制主要包括供（喷）油量控 制、供（喷）油正时控制和预热装置控制，其 中供（喷）油量控制和供（喷）油正时控制与 其他工况相同。
采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制 在不超过冒烟界限的从而有效地抑制排烟。
3、提高发动机运转稳定性
采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都 能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转， 有利于提高其经济性。
4、提高发动机的动力性和经济性
柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确 计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性 和经济性。
第三节 第四节 第五节
第一节
概
述
一、柴油机电控技术的发展 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
一、柴油机电控技术的发展
柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大 难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展 起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发 展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间 控制、时间－压力控制（压力控制）
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第一代柴油机电控燃油喷射系统（常规压力电控 喷油系统） 优点：结构不需改动，生产继承性好，便于对现 有柴油机进行升级换代。 缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、 控制精度不够高，喷油压力无法独立控制。
第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷 油系统） 改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要 以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷 油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、 喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－压 力控制”或“压力控制”。 特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁 阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调 节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间 控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无 法独立控制。
1.传感器
(1)加速踏板位置传感器
(2)反馈信号传感器 (3)燃油温度传感器 (4)其他传感器和信号开关
2.柴油机控制ECU 根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷） 油量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令 信号。 3.执行元件 执行ECU的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供 （喷）油正时。
5、控制涡轮增压
采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的 控制。
6、适应性广
只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就 能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制 可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合 实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期， 并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。
第二节
柴油机电控燃油喷射系统的 功能与组成
一、柴油机电控系统的功能 二、柴油机电控燃油喷射系统的组成
一、柴油机电控系统的功能
1.燃油喷射控制 2.怠速控制 3.进气控制 4.增压控制 5.排放控制 6.起动控制 7.巡航控制 8.故障自诊断和失效保护 9.柴油机与自动变速器的综合控制
1.燃油喷射控制
第三节
柴油机供（喷）油量控制
一、位置控制方式 二、时间控制方式
三、时间－压力控制方式
四、压力控制方式
一、位置控制方式
第一代 位置控制系统 位置控制系统不仅保留了传统的泵－管－ 嘴系统，还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、 柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只 是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。
燃油喷射控制主要包括：供（喷）油量控制、 供（喷）油正时控制、供（喷）油速率控制和喷油 压力控制等。
2.怠速控制 柴油机的怠速控制主要包括怠速转速控制 和怠速时各缸均匀性的控制。
3.进气控制 柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、 可变进气涡流控制和可变配气正时控制。
4.增压控制
柴油机的增压控制主要是由ECU根据柴油机转速 信号、负荷信号、增压压力信号等，通过控制废气旁 通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、增压器涡轮废 气进口截面大小等措施，实现对废气涡增压器工作状 态和增压压力的控制，以改善柴油机的扭矩特性，提 高加速性能，降低排放和噪声。
二、柴油机电控燃油喷射系统的优点
1、改善低温起动性 2、降低氮氧化物和烟度的排放 3、提高发动机运转稳定性 4、提高发动机的动力性和经济性 5、控制涡轮增压 6、适应性广
1、改善低温起动性
电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员 进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更 容易。
2、降低氮氧化物和烟度的排放