柴油发动机电控系统二
柴油机电控课件
－柱塞式喷油泵工作过程 进油：柱塞顶部让出
油孔
压油开始：柱塞顶 部将油孔封住
回油：螺旋槽打开油孔
通过油量调节 机构的拉杆转 动柱塞，改变 柱塞与柱塞套 的相对位置实 现油量的调节
有效行程
喷油泵供油提前角自动调节装置结构－离心式 装于喷油泵凸轮轴的前端，由主动件、从动件和离心件（飞块） 三部分组成。主动盘与从动盘不是固结的，而是弹性连接。 当发动机转速变化时，使凸轮轴相对驱动轴转动一个 角度达到改变供油时刻的目的
第一代（７０年代－９０年代）：位置控制系统 （在原机械直列泵、分配泵上改装实现）
第二代系统称（９０年代后）：时间控制系统 （在原机械直列泵、分配泵、泵 喷嘴、单体泵上改装实现） 电控共轨式系统（重新设计系统）
第六章 柴油机电控喷油系统和执行器 空气供给
柴油电控燃油供给系统组成
燃油供给 电控系统
传感器
－轴向柱塞分配泵
增压原理：
泵油过程：平面凸 轮盘凸起部分与滚 轮接触时，分配柱 塞边转边右移。进 油孔关闭，柱塞腔 内燃油压力升高， 柱塞上分配孔与柱 塞套上的出油孔之 一相通，高压柴油 即经中心油道、分 配孔、出油阀流向 喷油器，喷入燃烧 室
－轴向柱塞分配泵
增压原理：
泄油过程：柱塞在 平面凸轮的推动下继 续右移，左端的泄油 孔移出油量调节套筒 与分配泵内腔相通时， 柱塞腔内的高压油立 即经泄油孔流入泵体 内腔中，柴油压力立 即下降，供油停止。
第六章 柴油机电控燃油喷射系统
第一节 传统机械柴油机燃料供给系组成和工作原理 第二节 柴油机电控燃油供给系统
一、柴油机电控燃油供给系统的优点 二、柴油机电控燃油供给系统组成 三、柴油机电控燃油供给系统控制内容 四、柴油机电控燃料供给系统发展历程 五、柴油机电控燃料供给系统的工作原理
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。
柴油电控系统
图2-34电控分配泵喷油时间控制框图
柴油电控技术的发展
• 随着柴油机排放法规 的日趋严格、并进一 步提高燃油经济性、 提高安全驾驶性能等 社会的要求的背景下， 从20世纪80年代开始， 柴油机电控控制喷油 定时和喷油量经历三 代变革： 第一代 ( ) 凸轮压油、位置控制 第二代 ( ) 凸轮压油、时间控制 第三代 ( ) 共轨蓄压、电磁阀时 间控制
分 配 式 喷 油 泵 组 图
结构认知
• • • • • • 液压式喷油提前器 调速器 喷油泵 喷油器 柱塞偶件、出油阀偶件、针阀偶件 滑片式输油泵、压力调节阀、回油螺钉
液压式提前器
滚轮架
• 柴油机的喷油正时 像汽油机的点火正 时一样,必须随着 发动机的转速和负 荷的变化而变化, 以获得最佳性能. 为此,VE分配泵设 有一个液压式喷油 提前器.
4.最高转速运行（加速踏板踩底）
• 将调速手柄置于最高挡 块上，油量控制滑套移到 右最大供油位置。转速由 中速提高到最高速 控制 弹簧处于最大伸长量 此 时飞块离心力与控制弹簧 的张力达到一个新的平衡 力。若柴油机转速超过规 定的最高转速，调速器都 会立刻起作用，减少供油 量，防止飞车。
动画
5 .最大供油量的调节
支点
转矩校正杆 挡销 校正弹簧
当转速超过校正转速时，飞块推 动滑套向右移动，此时校正杆绕支 点逆时针转并压缩校正弹簧，同时 向左拨动溢流环，减少供油量。反 之，增大供油量。
大气压力补偿装置
功用：是随着大气 压力的降低或海拔 高度的增加自动减 少供油量，防止柴 油机冒黑烟。 当大气压力降低时： 大气压力感知盒向外 膨胀，推动推杆向下 移动，并带动调速器 的杠杆机构向减少供 油的方向移动，减少 供油量。
压力调节阀、
柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介.doc
柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介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）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。
●柴油机电控燃油喷射系统的优点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。
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适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。
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。
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。
5.控制涡轮增压。
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。
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。
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
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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
2024版电控柴油发动机结构原理与维修第2版
促进发动机燃油经济性的优化和提升。
可再生能源利用
鼓励电控柴油发动机利用生物柴油等可再生能源。
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季节性保养注意事项
夏季
检查冷却系统、空调系统等，确保散 热良好；加强燃油系统清洁，防止气 阻。
冬季
检查加热系统、预热装置等，确保低温 启动性能；使用低凝点柴油，防止油路 结冰。
长期停放后启动前检查项目
01
电瓶电量检查
确保电瓶电量充足，必要时进行充 电或更换。
冷却系统检查
检查冷却液液位及质量，确保冷却 系统正常。
03
电控柴油发动机故障诊断与排除方法
故障诊断基本流程与技巧
基本流程
了解故障现象→读取故障代码→分析故障代码→检查相关部件→确认故障原因 →排除故障→验证维修结果。
技巧
善于利用故障诊断仪、善于观察与倾听、善于总结与归纳、善于借鉴他人经验。
常见故障类型及原因分析
燃油系统故障
供油不畅、喷油器堵塞或雾化不 良等，原因可能是燃油质量差、
维修后性能检测及调试技巧
维修完成后，要对电控柴油发动机进行全面的性能检测， 包括启动性能、动力性能、排放性能等。
对发动机进行必要的调试，如调整喷油正时、气门间隙 等，使发动机达到最佳工作状态。
使用故障诊断仪对电控系统进行检测，确保各传感器、 执行器工作正常。
在调试过程中，要注意观察发动机的运行情况，及时发 现并处理异常现象。
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结合多种燃烧方式优点，提高发动机性能。
智能化和自动化技术在维修中应用
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故障诊断系统 利用传感器和算法实现故障自动检测与定位。
远程故障诊断与维护 通过网络实现远程故障诊断、数据分析和维护。
《柴油发动机电控》课件
柴油发动机电控系统的组成
01
02
03
传感器
用于检测发动机的工作状 态和参数，如进气压力、 温度、油门位置等。
控制器
根据传感器采集的数据计 算出最佳的喷油量和喷油 时间，并控制喷油器执行 。
执行器
包括喷油器和废气再循环 阀等，根据控制器的指令 执行相应的动作。
ห้องสมุดไป่ตู้
柴油发动机电控系统的功能
提高发动机性能
执行器的工作原理
执行器
执行器是柴油发动机电控系统中的执行机构，负责接收控制器的控制指令，并驱动相应的部件完成控 制动作。
工作原理
执行器的工作原理是通过接收控制器的控制指令，驱动内部的机构或元件产生相应的动作，实现对发 动机的精确控制。执行器的动作可以是调节油量、点火时间等，以实现最佳的发动机工作状态。
技术发展趋势
智能化
随着人工智能和大数据技术的进 步，柴油发动机电控系统将更加 智能化，能够实现自适应控制和
智能故障诊断。
电动化
随着电动汽车技术的成熟，柴油发 动机电控系统将逐渐向电动化方向 发展，以提高燃油效率和减少排放 。
网络化
通过与互联网、物联网的结合，柴 油发动机电控系统将实现远程监控 、远程诊断和云服务等功能。
工作原理
传感器的工作原理是通过内部的敏感元件感受被测量的变化，从而产生相应的 电信号输出。这些电信号经过处理后，可以用于控制发动机的工作状态。
控制器的工作原理
控制器
控制器是柴油发动机电控系统的核心部分，负责接收传感器 输入的信号，并根据预设的控制逻辑输出控制指令。
工作原理
控制器的工作原理是通过读取传感器输入的信号，根据预设 的控制逻辑进行计算和判断，输出相应的控制指令。这些控 制指令经过执行器的作用，实现对发动机的精确控制。
电控柴油发动机及其综合故障诊断
电控柴油发动机及其综合故障诊断摘要目前，柴油机燃油喷射系统和发动机管理系统的发展迅速，对使用者和维修者的要求也越来越高。
本文在分析目前电控柴油机技术的基础上，结合先进的德国BOSCH EPS815柴油共轨试验台，对车用电控柴油发动机的综合性故障进行较为深入的诊断和排除。
关键词柴油机电控系统EDC 综合故障诊断排除一、柴油机电子控制系统(EDC)柴油机的电子控制系统（EDC)可以使柴油机因工况不同而调整喷油参数,这就是电控柴油机能广泛应用在汽车上的原因。
EDC的主要目标是节省燃料、降低排放(NOx、CO、HC、颗粒物)和提高功率及增加转矩。
发动机管理系统主要包括以下几方面：高的喷油压力；预喷射和二次喷射；喷油量、进气压力和喷油正时随工况而调节；启动时根据温度额外喷油；图1 燃油喷射控制系统框图怠速控制与发动机负荷分离；整个使用寿命内对喷油脉宽和喷油量的精确控制。
装有EDC的车辆的驾驶员不再利用机械连接来控制发动机，ECU根据不同工况计算喷油正时和喷油量。
喷油量决定于一系列的参数，主要包括以下方面：驾驶员意图；发动机工况；发动机温度；排放要求等。
EDC系统可以分成3个组成模块：（1）传感器及驾驶员操作信息负责检测发动机工况和设定值（操作开关），其作用是把物理量转化成为电信号。
（2）ECU根据开环或闭环控制--算法处理传感器和驾驶员操作发送的信号，向执行机构输出电子控制信号。
（3）执行机构负责把电信号转化成机械动作。
二、EDC系统的工作过程1.数据处理EDC的主要功能是控制喷油量和喷油时间。
共轨燃油喷射系统还可以控制喷油压力。
ECU接收从传感器发来的信号，利用这些输入数据和存储的MAP图，微处理器计算出喷油时间和喷油脉宽。
这些信息被转换成电信号，控制相应的执行器。
2.燃油喷射控制图1所示为各控制模块参与燃油喷射计算的顺序框图。
为了使发动机可以在所有的工况下都能获得最好的燃烧效果，ECU必须计算所有工况下的喷油量。
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日兴动力科技
下述对象用的是什么类型的发动机？
•1台12V150柴油机，功率1500马力
第一代系统（位置控制方式）保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构，只是取消了机械控制部件（调速器等），增加了传感器、ECU、执行器等组成的控制系统，使控制精度和响应速度得以提高。
优点：柴油机的结构几乎不需改动，便于对现有柴油机进行升级换代。
缺点：响应慢，控制精度不高，供油压力不能控制。
ü在直列柱塞泵上实施位置控制的有：日本电装公司的ECD-P1、ECD-P2、ECD-P3系统；德国波许公司的EDR系统；美国的PEEC系统等。
ü在分配泵上实施位置控制的有：日本电装公司的ECD-V1系统；德国波许的EDC系统；美国的PCF系统等。
第二代系统（时间控制方式）基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。
一般情况下，电磁阀关闭，执行喷油；电磁阀打开，喷油结束。
因此可实现供油量控制，又可实现供油正时的控制。
优点：控制自由度更大，供油加压与供油调节在结构上相互独立，使
喷油泵结构得以简化，强度得到提高。
高压喷油能力大大加强。
缺点：供油压力无法控制。
ü在分配泵上实施时间控制的有：日本电装公司的ECD-V3系统；美国Stanadyne公司的DS型和RS型（DS型已用于GM公司1994年的增压柴油机上，RS型已用于GM公司的客货两用车和越野车）；日本丰田公司的ECD-2系统，等等。
ü电控泵喷嘴系统有：德国波许公司的PDE27/PDE28系统，等等。
第三代系统（时间-压力方式）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。
油压油泵并不直接控制喷油，而仅仅向共轨供油以维持所需的共轨压力，并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。
优点：可实现高压喷射（最高达200Mpa），喷射压力独立于发动机转
速，可实现理想喷油规律，具有良好的喷射特性。
ü共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。
目前在卡车和轿车柴油机上得到广泛应用，发展速度十分迅速。
ü国外典型共轨喷射系统：日本电装公司的ECD-U2系统；美国BKM公司的servojet系统；美国Caterpiller公司的HEUI系统等。