012 柴油机电控喷油技术
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、
电子燃油喷射系统设计
学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）电控柴油喷射系统测控试验台电路设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月目录前言 (3)第一章电控柴油喷射系统概述 (4)1.1 概述 (4)1.1.1 国外电控柴油喷射系统发展的动态和趋势 (4)1.1.2 国内柴油喷射电控系统的发展 (5)1.2 柴油机电控喷油系统的组成和分类 (6)1.2.1 柴油机电控喷油系统的组成 (6)1.2.2 柴油机电控喷油系统的分类 (7)1.3 捷达电控柴油喷射系统的结构和原理 (8)1.3.1捷达SDI简介 (8)1.3.2 捷达柴油轿车电子控制轴向压缩式分配泵系统 (8)第二章电控柴油喷射系统测控试验台的简介 (14)2.1试验台设计的意义 (14)2.2实验台的整体构造 (15)2.3实验台的基本工作原理及特点 (15)2.2.1 工作原理 (15)2.2.2 特点 (15)第三章试验台的设计过程 (16)3.1 方案的选择和确定 (16)3.2显示模板的电路设计 (17)3.2.1电路分析 (17)3.2.2显示板的设计 (19)3.3 主体电路的设计 (20)3.3.1 概述 (20)3.3.2 设计过程 (21)3.4 控制部分的电路设计 (21)3.4.1概述 (21)3.4.2信号的通断控制 (23)3.4.3 信号的采集显示 (23)3.4.4信号的输出 (24)3.5 部分传感器、执行器的全图电路设计 (25)3.5.1概述 (25)3.5.2 设计过程 (25)第四章试验台的使用及故障模拟检测 (26)4.1 试验台的使用 (26)4.2 故障模拟检测 (26)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)前言21世纪是绿色柴油机的时代，传统的燃油系统已经不能适应柴油机技术发展的需要，柴油机电控系统是必然之选。
到目前为止，世界上已经有许多发达国家已经研究并产生了很多功能各异的柴油机电控系统。
柴油机喷油泵电控系统设计论文__本科毕业设计论文
摘要柴油机的高效、节能使得汽车的柴油机化日趋明显。
电控燃油喷射系统也成为目前柴油机领域的重要发展方向之一。
采用电控技术后，将有效改善柴油机的动力性和经济性，降低柴油机的有害排放。
柴油机的喷油系统主要是由高喷油泵、喷油器和连接喷油泵与喷油器的高压管组成。
随着国家对环境治理力度的加强，对机动车尾气排放的要求相对的提高了，特别是对柴油发动机的排放要求更加严格，所以喷油系统必须能够保证柴油机使柴油充分的燃烧，保证柴油机有足够的动力和运输的可靠性。
这样，就对喷油系统有较高的要求，改变了柴油发动机的控制模式，实现了精确的控制，使排放更加清洁，减小了柴油机做功粗暴所产生的噪音，提高了车辆的经济型和舒适性。
执行机构的控制研究是柴油机电控技术研究的关键。
本文在给出了油量执行结构及其位置传感器、供油定时控制机构及其提前角检测的设计方案，并对其控制策略进行了研究。
电控单元硬件、软件设计是电控系统设计的核心。
本文详细地讨论了电控单元硬件、软件设计过程，完成了硬件电路和软件模块化设计，并对硬件、软件提出了相应的抗干扰措施。
此外，为了完善柴油机电控系统开发，提出了柴油机标定系统。
采用以CAN 总线为基础平台的分配泵电控系统，实现下位机与PC机之间的通讯，完成对柴油机电控系统参数的监测。
本文阐述了采用单片机对柴油机喷油泵（BOSCH喷油泵）进行控制，主要实现对喷油泵内齿条位置的准确控制，从而实现对喷油量的准确控制，达到改善喷油系统和环保的目的。
本系统采用我们比较熟悉的89C51单片机作为控制核心，采用电感传感器作为反馈和信号的采集，使用光耦驱动电路使输入端与输出端相互隔离，使电路的抗干扰能力加强了，使用PID控制算法控制系统稳定，鲁棒性强。
关键词：柴油机；单片机；喷油泵；控制系统System of diesel engine fuel injection controlAbstractDiesel engines have been widely applied in the world because of their efficiency, economy and reliability．Electronically controlled fuel injection is one of important research directions in the diesel engine field．Introduction of electronic control techniques into diesel engine can not only improve the drivability and economy considerably．but reduce their exhaust emissions and contamination.Fuel injection system of diesel engine as long as it is made of high fuel injection pump，injector high-pressure tubing connected fuel injection pump and the injector.Along with the country to strengthen environmental regulation，on vehicle emissions requirements relative increase，Especially for the diesel engine emission requirements more stringent,So the injection system must be able to ensure that the diesel combustion,To ensure the reliability of diesel engine with power and transportation of enough.So,have high requirements for fuel injection system,To change the control mode of the diesel engine and precise control.The emissions of more clean,reduce the diesel engine work rude noise,improve vehicle economy and comfort.The executive mechanism is the key techniques in the diesel engine electronic control technology．In this paper detailed designs on control mechanisms and sensors are presented and control tactics are investigated also．As the core of diesel engine electronic control system．The whole process of ECU hardware and software designs is specified，moreover requisite software and hardware measures are taken in the system anti-disturbance performance．Besides，in order to calibrate the parameters of diesel engines，the electronically controlled unit of VE distributor pump is presented based on the CAN field bus．It adopts the simple and practical design of the electronically Controlled unit by CAN field bus communication and make the bottom processor and the top computer communicate and the parameters of the electronically controlled unit can be monitored．This paper expounds the application of single-chip microcomputer in diesel fuel injection pump (BOSCH pump) control,mainly to achieve precise control of fuel injection pump rack position,so as to realize the accurate control of injection quantity,Improve the fuel injection system and the purpose of environmentalprotection.The system uses the more familiar 89C51 microcontroller as control core,The inductive sensor as the feedback and signal acquisition,use optocoupler driving circuit to make the input and the output are isolated from each other,so that the anti-interference ability of the circuit to strengthen.The use of PID control algorithm of the control system stability,robustness.Keywords：Diesel enging；Microcontroller；Fuel injection pump；Control system目录第一章绪论 (1)1.1 论文选题背景及研究 (1)1.2 柴油机电控喷油系统的发展动态 (1)1.3 国内外电控燃油系统的发展现状 (3)1.4 论文研究的主要内容 (6)第二章方案论证 (7)2.1 系统设计要求 (7)2.2 系统方案论证 (7)2.2.1 单片机的选择论证 (7)2.2.2 传感器选择论证 (9)第三章硬件电路设计 (12)3.1 控制系统的硬件总体结构 (12)3.2 单片机最小系统 (13)3.2.1 复位电路 (14)3.2.2 振荡电路 (15)3.3 位置式传感器的工作特点 (16)3.4 传感器检测电路设计 (17)3.5 传感器激励电路设计 (19)3.6 AD转换电路设计 (19)3.7 位移执行器驱动电路设计 (20)3.8 CAN总线模块设计 (21)3.9 电源模块设计 (22)第四章系统流程图及软件设计 (23)4.1 系统流程图 (23)4.2 CAN总线控制流程图 (25)4.3 PID控制系统 (25)4.3.1 PID控制框图设计 (26)4.3.2 齿条位移闭环增量式PID控制 (26)4.3.3 PID流程图 (28)4.3.4 PID控制参数整定 (28)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 论文选题背景及研究柴油机自问世以来，就以其高效、节能等优点而在车用动力中占有非常重要的地位，特别是近些年来，柴油机的应用有逐渐扩大的趋势。
柴油机电控高压共轨喷射系统
１ 关键 部件及工作原理 ．
柴油 机 电控 高 压共 轨喷 射 系统 的 基本 组 成如 图 １所 示 。它 由 电控单 元 （ＥＣＵ）、高压 油 泵 、共轨 管 、电 控 喷油器 以及 各种 传感 器等 组 成 。低 压燃 油 泵将 燃
ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ：Ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅ ｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆｔ ｈｅ ｈ ｉｇ ｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｍｏｎ ｒａｉｌ ｆｕｅｌ ｉｎｊｅ ｃｔ ｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ
ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｎ ａｌｙｚｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ；ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｍｏｎ ｒａｉｌ；ｋｅｙ ｔｅ ｃ ｈｎｏｌｏｇｙ
Ｔｈｅ Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｍｍｏｎ Ｒａｉｌ Ｆｕｅｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｓ
ＣＨＥＮ Ｓａｎ— ｍｅｉ。ＧＵＯ Ｃｈｅｎｇ— ｙｉ
（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｌｌｅｇｅ。Ｗｕｈａ ｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｍｏｎ ｒａｉｌ ｆｕｅｌ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅｓ，ａｎｄ
柴油机电控喷油系统的应用研究
调 速器等 系统 ．
基 金 项 目 ： 州航 海高 等 专 科 学 校 科 学 研 究 基 金 项 目（０ ９２ ０ ） 广 ２０ １Ｂ ６ 作 者简 介 ： 铁 勇 （９ ４ ） 男 ， 教 授 ， 廖 １６ 一 ， 副 主要 从 事 轮机 工 程 的教 学 与 研 究
构 响应 慢 ， 制 自由度 小 ， 控 控制 精 度 欠 精确 ， 喷油 率
和喷射 压力 难于 控制 ， 而且 也 很难 大 幅提 高 喷射 压
进气 温 度 、 进气 压力 、 却 水 温 、 油温 度 等 传 感器 冷 燃
实时检 测到 的柴油机运 行参 数 ， Ｅ Ｕ 中预 先 已经 与 Ｃ
中 图分 类号 ： Ｋ ２ Ｔ ４８
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ： ０ ９— ５ ６ ２ １ ） ４— ０ ４—０ １０ ８２ （００ ０ ００ ４
电控柴 油机是 现代 电子控制 技术 同传 统动 力机 械技术 的完美结合 ， 代表 着 当代 柴油 机 的发展方 向 ， 是先进 柴 油机 的标 志性 指标 ， 柴油 机继 机械 喷油 、 是 增 压技 术后 的第 三个 里程 碑 ， 电控 柴 油 机技 术 的 而 关键 和难 点就是 电控 喷 油 系统 ． 降 低 柴 油 机 的能 为 源消 耗和 减少废气 排 放 污染 ， 满足 节 能 和 排放 法 规 的要 求 ， 电子控 制技 术在 柴 油 机喷 油 系 统 中的 发展
用大 型低 速 、 行程 柴油机 开 发 的 Ｄ Ｓ ８ ０型 电 子 长 Ｇ ８０
运 行工 况 的实时控 制 ， 而使 柴 油 机 运 行 状态 达 到 从
最 佳 ．
此外 ， 柴油机数 字 电控 喷油 系统 ， 还可 和柴 油机 动力装 置 的其它 系统 的 Ｅ Ｕ相通 数 据． 如传 动装 Ｃ 例
汽车电控发动机原理与维修图解教程 第六章 柴油机电控燃油供给系统
执行元件
四、柴油机电控燃油喷射系统的功能
１.燃油喷射控制
喷油量控制
喷油正时控制 喷油速率和供(喷)油规律的
控制 喷油压力的控制
最高转速控制 柴油机低油压保护 增压器工作保护
２.怠速控制 ３.进气控制 ４.增压控制
柴油机的增压控制
５.排放控制 ６.启动控制 ７.巡航控制 ８.故障自诊断和失效保护
废气再循环(ＥＧＲ)控制
第二节 电控直列泵喷射系统
一 第一代电控直列泵
直列式喷油泵的电子控制系统中，在喷油泵方面带有如下电子部件： （1）对喷油量进行电子控制的电子调速器。 （2）对喷油时间进行电子控制的电子提前器。
第一代电子控制直 列式喷油泵的基本 特征，如右图所示。
第一代电控直列式喷油泵
二 第二代电控直列泵（TICS系统）
ECD—V5型分配泵的传感器
（1）电磁溢流阀 电磁溢流阀（如下图）：直接控制 喷油量的，是一种耐高压、具有高 度响应特性的直动式电磁阀。 电磁溢流阀的结构、工作原理，如 右图所示。
电磁溢流阀（SPV）
电磁溢流阀的结构 电磁溢流阀工作原理
（2）定时控制阀 定时控制阀（TCV）安装在喷油泵内，根据计算机送来的信号，适时开启或关闭喷 油泵压力腔和定时活塞低压腔之间的燃油通道。
柴油机高压共轨系统
二、典型电控燃油喷射系统介绍
典型的电控燃油喷射系统: 电控直列泵：如TICS系统，最高喷射压力可达135MPa。 电控分配泵：如VP37、VP44，最高喷射压力可达140MPa。 电控泵喷油器：如博世、德尔福的EUI，最高喷射压力可达220MPa。 电控单体泵：如EUP系统，最高喷射压力可达200MPa以上。 共轨系统：如Caterpillar HEUI系统,博世的CR系统，电装的ECD-U2系统等，最高喷射压力可达180MPa。
电控共轨柴油机电控原理简介PPT课件
04 进排气系统优化措施
进气歧管设计与优化
进气歧管长度与直径设计
01
根据柴油机工作特点，合理设计进气歧管长度和直径，以优化
气流速度和分布。
进气歧管形状优化
02
采用计算流体力学（CFD）技术，对进气歧管形状进行优化，
减少气流阻力和涡流损失。
进气歧管材料选择
03
选用耐高温、耐腐蚀、轻量化的材料，以提高进气歧管的耐用
涡轮增压器匹配策略
1 2 3
涡轮增压器类型选择
根据柴油机排量和功率需求，选用合适的涡轮增 压器类型（如定压涡轮增压器、脉冲涡轮增压器 等）。
涡轮增压器与柴油机匹配
通过调整涡轮增压器参数（如压比、流量等）， 实现与柴油机的良好匹配，提高进气压力和空气 流量。
涡轮增压器控制系统
采用先进的控制算法和传感器技术，对涡轮增压 器进行精确控制，确保其在不同工况下均能保持 高效稳定的工作状态。
选择性催化还原（SCR）后处理系统
SCR系统组成
由尿素水溶液喷射系统、催化剂和反应器等组成。尿素水溶液在排气中分解为氨气，氨气与排气中的 NOx在催化剂作用下发生还原反应生成氮气和水。
SCR系统工作原理
当柴油机排气流经SCR反应器时，尿素水溶液喷射系统将尿素水溶液喷入排气中，尿素水溶液在高温 下分解为氨气和二氧化碳。氨气与排气中的NOx在催化剂表面发生化学反应，生成无害的氮气和水， 从而降低NOx排放。
接收传感器信号，进行运算处理，输 出控制信号给执行器，实现对发动机 的精确控制。
组成
微处理器、存储器、输入输出接口等 。
通讯接口与诊断功能
通讯接口
实现ECU与其他控制单元或诊断设备之间的数据交换。
诊断功能
柴油机电控共轨喷油系统发展现状
Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｉ ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｖ ｌｐ ｎ ｎ Ｄｉｓ ｌＥｌｃｒ ｎ ｃ—ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ Ｃｏ ｏ ｔｏ ｌ ｍｍｏ ｉ Ｉ ｅ ｔｏ ｙ ｔｍ ｅ ｎ Ｒａ ｌ ｃ ｉｎ Ｓ ｓｅ
Ｚ ＨＡＮＧ ａ Ｘｉ ｏ—ｌ Ｗ ＡＮＧ Ｓ ａ ｇ—ｙ ｎ Ｚ ｉ 。 ｈｎ ｏ ｇ， ＨＡＮＧ ｕ—ｔｎ Ｙｏ ｏｇ
地 点 ≥ 对 象 ｜ 量 毋等 舅 寥
。
０ 再 ０ 再 ｑ、再
．
如 托一 如 辩 拖 如
■
｛ ＂
摘要 ： 目前柴油 机电控共轨喷油 系统归纳为两太 类型， 将 介绍了各 自的基 本原理 ， 并介绍 了共轨 系统 目前发展 的新 进展 ， 出了未来发展的 主要方 向。 提 关键词 ： 轨； 共 喷油系统 ； 喷射压力 ； 喷射速 率 中围分类号 ：Ｋ４￣． Ｔ ２ ８ 文蘸标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０ ４４ ２０ ）２—０ ０ １０ —６ ９ （０ ２ ０ ０ ３一ｏ ３
问控制 阶 段 、 力 控 制 阶 段 、 力 一时 问 控 制 阶 压 压
１ 国外柴油机 电控 共轨喷油 系统主要类型
段¨ ， Ｊ目前正处于第三阶段的发展 与成熟期。笔者
仅论 述压 力 一时间 控制方 式 的柴油机 电控共轨 喷 油 系统 。
目前 ， 国外在柴油机 电控共轨喷油系统方面的
（ ｅ ｉｅ＆ ＴｒｆｃＥ ｇ ｅｒ ｇＩｓｉ ｔ， ｅｉ ｓｉ ｔ ｆ ｝ ｌ ， ￣ｉ ０ ０ １ Ｃ ［ ） Ｖ ｈｃ ｌ ａ ｉ ｎ ｉ ｅｉ ｎｔｕｅＢ ｉ Ｉ ｔｕｅ 啪 Ｂ ｉ １ ０８ － ｈｎ ｎ ｎ ｔ ｊ ｎ ｔ ｏＴ ｇ ｎ ｇ ｎ ａ
Ａ ｓ ａｔＴｈ ａ ｅ ｄ ｌｅ ｅ∞ｍｍ∞ ｒｉｉｊ ｔ ｎｓｓｅ ｓｉｔ ｏｔｐ ａｄｔｌｔｅ ａｈｐｉｄ ｌ Ｏ ｅ Ｂ ∞－ ｈｌ ｅ： ｉＰ ｐ ｒ ［ ｄｓｔ ｒ ｓ ｖ ｈ ａ ｅ ｉ ｔｍ ｏ ｗ ∞．ｎ ｌｈｉ ｅｃ ｒ ｐ ． ｎｔ ｓ ｌｎ ｃ ｏ ｙ ｎ ｔ ｙ ｅ ｒ ｎ ｅ ｈｂｊ ｔｅ ｉ ｅｅ ｐｎ ｌ ｃ￣ ｈ ｅ ｖｎ ｈ ｎｄｖｌ ｉ ｄｒ ｔ ｎｉ ｔｉ ｆｌ ｉｇ ｅ ． ｍａ ｏ ｇ ｅ ｏ ｎ ｓｉ ｄ ｓ ｉ Ｋｅ ０ ：ｃ ｗ ｃｍｍ∞ ｒ ｔｉｅｔ ｓ ； ｊｃｏ ｒ ｕｅ］ ｅｔ ｎｒｔ ａ ￣ ｊｃｏ ｓ ｔ ｉ ｅｔｎｐ￣ｓｒ ； ｊ ｉ ｅ ｉｎ ｉ ｙ￣ ｎ ｉ ｎ ｎｃ ｏ ａ
柴油电喷发动机工作原理与维修
柴油电喷发动机工作原理与维修
柴油电喷发动机是一种新型内燃机，它采用电子控制的喷射系统，引入电子控制技术来实现燃油喷射量及其时间。
它使用隔热高压柴油作为发动机燃料，改变了传统热等级发动机对燃料要求、机械动作和运动学延迟的局限。
柴油电喷发动机工作原理：在放电子管出现正电荷脉冲时，放电子管电磁线圈产生磁场，引发电磁阀开关，它会控制喷油小嘴的喷射形式以及喷射的燃油量，依照电磁阀及柴油泵的设置及操作，把燃油压到燃烧室内，控制着燃料的量，形成电子控制的喷射系统，让发动机的转轴处的真空像气缸中进行压缩，这种压缩使得空气得到高压，当柴油喷射到高压空气内时，混合物填满了燃烧室，当此时火花助燃器爆发，则产生点燃柴油和空气的火焰，继而产生工作能量，能够有效提升发动机的输出功率，节省燃油。
柴油电喷发动机维修是指对柴油机发动机外壳、燃油系统、冷却系统、排放系统、发动机滑动件、机油、电喷系统等部件的检测、维护和维修工作。
为了保证柴油电喷发动机的可靠性和服役寿命，需要对发动机进行定期保养，更换发动机机油、润滑油，检查和清洁滤清器，检查燃油泵泄漏以及检查喷油系统一般是定期维修的必备工作。
此外，定期检测排气后处理系统内的安全性、氧气浓度和排放的污染物也是必要的。
共轨式柴油电喷控制技术概述
面的压力，人们开始寻找新的 控技术可 以改善驾驶性能 ，降 低污染、低油耗的中心任务就 领先地位的有博世、德尔福、 途径来解决排放和油耗问题。 低噪声和振动。提供舒适 、易 是改善柴油机的燃烧过程。也 西 门子、电装等公司。 其中排气净化和节能是决定汽 操作的行驶控制功能 ； 以借 就是要保证组成 燃烧过程 的 可 ２共轨式喷油系统的结构 ． 由电磁阀控制喷油 ，其控 车能否继续生存发展的两大课 助于故障显示和 自诊断功能改 进气 、喷油 、燃烧 三要素 中 原 理
更充分 ，从而减少燃烧中有害
电磁阀控制的喷油器替代
不仅随着转速改变 喷油 量和
喷油时间 ，而且随 着负荷 的
变化采用复杂 的控制模型对 温度 、进气压 力等参数进 行 补偿控制 。２ 世纪８ 年代 以 ０ ０
来 ，微 电子技术 的迅速发展 及其在汽油机 电控方面 的成
２０— Ｎ ）Ｐ 技术与市塌 《 ０ ７ ６（ｏ３Ａ Ｔ 汽车与配件
部实现了电子控制。而柴油机 越来越 多的汽 车柴油机采用 则可以通过改进燃烧系统和增 了电子 控制 ，而且 电子控 制
１ ． 共轨式喷油系统的特点
供油不均匀可得到改善，从而
喷油压力的建立与喷油过 减轻柴油机 的振动和降低排
压 中冷等 技术措施来改善排 的项 目愈 来 愈 多 ，这 些 技 术 程 无关。喷油压力 、喷油过 放。共轨式喷油系统，是柴油
技术要求高，难度大。所以柴 系统 的主要类型有 ：电控单 因此，高压共轨喷射系统通过 压 油管压力大小与 发动机 的 油机电控技术的发展要晚于汽 体 泵 、电控共轨燃 油系统和 对喷油要素的优化控制，燃烧 转速基本无关。 油机。
载 货汽 车和 轿车 的柴油 机
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Executors
☺控制原理：
电子控制单元 ECU根据传感器采集的信号和开关信 号计算确定控制量，并向执行器发出控制指令，由执 行器完成具体控制动作，从而实现预期的控制目标。
汽车电子控制系统的功用
电 子 控 制 系 统
由传感器、电器开关、电子控制器 和执行器等组成的、能够提高汽车性 能的有机整体。 如发动机电子控制系统、底盘电子 控制系统和车身电子控制系统等子系 统。
汽车采用电子控制技术的目的（目的）？
降低油耗：节约能源 减少排放：保护环境 提高性能：动力性、经济与排放性能、 安全性、 舒适性、操稳性、通过性
汽车电子控制系统基本组成
传 感器 开关信号 Sensors and Switches 电控单元 (ECU) Electronic Control Unit 执 行 器 执行元件
提高汽车的整体性能。
（动力性、经济性、排放性、安全性、 舒适性、操纵性与通过性）
第一节 柴油机电控技术基础
一、柴油机电控系统分类 按控制方式分：三种类型 ♥ 位置控制式柴油喷射系统 ♥ 时间控制式柴油喷射系统 ♥ 高压共轨式柴油喷射系统 按供油机构的结构型式分：四种类型 ♥ 直列泵式电控喷油系统 ♥ 分配泵式电控喷油系统 ♥ 泵喷嘴式电控喷油系统 ♥ 单体泵式电控喷油系统
第四节 高压共轨式电控喷油系统
一、东风朝柴公司高压共轨系统组成
1-油压传感器；2-共轨；3-限压阀；4-电控喷油器；5-进气温度传感器； 6-冷却液温度传感器；7-大气压力传感器；8-加速踏板位置传感器； 9-凸轮轴位置传感器；10-曲轴位置传感器；11-ECU；12-高压油泵； 13-压力控制阀PCV；14-油滤器；15-油箱；16-电动燃油泵
（二）喷油泵转角传感器
功用：向ECU提供喷油泵转速与转角信号，控制喷油终点。 信号发生器：安装在滚轮架上。 信号齿圈：安装在喷油泵驱动轴上。设凸齿和齿缺，大齿缺段缺两 个凸齿，大齿缺数与发动机气缸数相等。 四缸机：凸齿52个、小齿缺48个、大齿缺4个 每个凸齿或小齿缺信号占喷油泵轴转角均为3°，大齿缺占15°。
（2）电磁溢流阀断电时工作情况
电磁阀断电：导向阀开 →主阀迅速打开→溢流卸压停止喷油 断电时：弹簧张力使导向阀右移复位→阀门打开，图d） 导向阀开时：由于主阀小孔节流使左面油压下降缓慢，因此， 主阀左面压力大于右面压力→ 主阀迅速打开→溢流卸压→停 止喷油，图e）示。 导向阀响应时间：全开为1.1 ms，全关为1.2 ms。
（一）电磁溢流阀结构原理
功用：控制喷油结束时刻（喷油终点） 组成：一个电磁阀（导向阀）和一个液压自动阀（主阀） 主阀：设有高压油道和溢流通道，高压油道与柱塞右侧的高压腔连 接，溢流通道与喷油泵泵腔连接。
（1）电磁溢流阀通电时工作情况
当电磁溢流阀通电时：两阀关闭，压油与喷油。图（c）示。 电磁阀产生电磁吸力克服复位弹簧张力左移→阀门关闭。 与此同时，高压腔燃油既作用在主阀正面（左面），也通过主阀上 的小孔作用于主阀背面（右面）。因为阀座面的密封截面小于主阀 直径，所以主阀右面的作用力大于主阀左面的作用力→主阀阀门也 关闭→不会溢流。 柱塞高压腔油压随柱塞右移而升高并通过喷油器喷油。
二、柴油机电控系统控制功能
（一）喷油量控制： 基本喷油量控制 启动喷油量控制 怠速转速（喷油量）控制 加速时喷油量控制 各缸不均匀油量补偿控制 恒定车速（巡航）控制
三、喷油定时与辅助控制功能
喷油压力控制 喷油率控制 故障自诊断控制 故障应急处理控制 进气量控制 EGR控制
控制喷油量：电子调速器 喷油泵转速传感器 油门开度传感器 ECU和线性电磁铁机构 喷油量反馈控制：控制喷油修正量 滑套位置传感器 ECU和线性电磁铁机构
（一）ECD-V1系统喷油量控制方法
当油门开度增大需要增大喷油量使发动机转速升高时：ECU占 空比增大→线圈平均电流增大→电磁吸力增大→滑套右移量增 大→喷油器喷油量增大→发动机转矩增大、转速升高。 当油门开度减小时： 滑套右移量减小→ 喷油量减小→发动机 转矩减小、转速降低→从而实现电子调速。 滑套右移最大位移量：2 mm。
三、电控柴油喷射技术控制策略
第一代：70年代，位置控制式电控喷油系统 第二代：80年代，时间控制式电控喷油系统 第三代：90年代，高压共轨式电控喷油系统
四、喷油量的计算
当转速升高时，发动机在一个工作循环内所占的时间缩短， 其进气量将减小，所以基本喷油量Qj减小。 发动机工作时，每循环基本喷油量的变化：1.0 Qj ~1.5 Qj • 启动喷油量为：Qq =（1.3~1.5）Qj • 怠速喷油量为：Qd =（0.2~0.25）Qj
柴油机电控喷油技术
主讲：舒 华 教授
军事交通学院
第二章 柴油机电控喷油技术
第一节 柴油机电子控制技术基础
第二节 位置控制式柴油喷射系统 第三节 时间控制式柴油喷射系统
第四节 高压共轨式柴油喷射系统
汽车新技术参考文献
汽车为何采用电子控制技术?
汽车为什么要采用电子控制技术（原因）？ 全球性的能源危机与环境保护促使汽车 油耗法规、排放法规、安全法规要求提高; 电子控制技术能够满足汽车发展要求 。
（二） 喷油定时反馈控制方法
ECU向TCV发出占空比信号进行控制。
若实际喷油提前角θ小于目标喷油提前角时：ECU向TCV发 占空比减小信号，TCV平均电流减小，阀门开小，两腔压差增 大，活塞左移量增大使喷油提前角增大； 反之，占空比增大，阀门开大，压差减小，活塞左移量减小 使提前角减小，实现提前角闭环控制。
四、ECD-V1型电控系统喷油定时控制
电子提前器：控制喷油定时 喷油泵转速传感器、油门开度传感 器、ECU和喷油定时控制阀TCV、定 时控制活塞 反馈控制：控制喷油提前角修正量 活塞位置传感器、 ECU和定时控 制阀TCV、定时控制活塞
（一）喷油定时控制阀TCV
两位（打开位置、关闭位置）两通 （进油口、出油口）电磁阀 TCV阀门设在活塞高、低压腔之间的 管路上。 进油口为高压端，与喷油泵内腔和定 时控制活塞的高压腔连接； 出油口为低压端，经油道与叶片式输 油泵的进油口和细滤器连接。
二、ECD-V1型电控系统结构特点
（1）喷油量采用电子调速器控制 保留了博世VE型分配泵的油量控制滑套，取消了原有离心式调速器， 采用了电子调速器来控制喷油量； （2）喷油定时采用电子提前器控制。 保留了博世VE型分配泵原有的液压提前器， 采用了电子提前器来控制喷油定时。
三、ECD-V1型电控系统喷油量控制
（二）定时控制活塞位置传感器
类型：螺管型差动变压器式 功用：检测活塞的位移量信号 结构：壳体：固定机件 铁芯：随活塞一同移动 感应线圈： 一个初级线圈 两个次级线圈
（三）喷油定时控制原理
当活塞左移时，就会经连接销、传力销推动滚轮架绕其轴线沿 顺时针方向（与凸轮盘转向相反）转动一定角度，使凸轮盘端 面的凸峰提前一定角度与滚轮相抵靠，分配泵转子向右移动时 刻提前，从而实现提前喷油。 即活塞左移量增大时，喷油提前角增大；反之，活塞左移量减 小时，喷油提前角减小。
二、时间控制式电控系统的特点
喷油始点：端面凸轮行程决定，油压开始上升时刻为喷油开始。 喷油终点：高速电磁阀控制喷油结束时刻。 显著特点： 喷油结束时刻越晚，喷油量越大；结束时刻越早，喷油量越小。 响应速度快：已达0.25 ms，控制喷油结束时间就可控制喷油量， 故称为“时间控制”。（位置控制：系统为40 ms~50 ms）
（五）喷油定时反馈控制方法
当实际位移量小于目标位移量时，ECU控制占空比减小，电磁阀平 均电流减小，阀门开度减小，两腔压差增大，使活塞左移量增大； 当实际左移位移量大于目标位移量时，ECU将控制占空比增大，阀 门开度增大，两腔压差减小，使活塞左移量减小，从而实现喷油提前 角闭环控制。
五、位置控制式电控系统的特点
（1）升级改造成本较低。保留喷油泵、高压油管、喷油嘴等部件。 （2）喷油量采用电子调速器控制。 （3）喷油定时采用电子提前器EVT控制。 （4）柴油机性能得以改善。动力性和经济性得到改善。
缺点：由于燃油的压送机构与机械式燃油系统相同，仍由凸轮驱动压 油，燃油喷射压力没有提高，因此，难以改善柴油机的排放性能。
（二）ECD-V1系统喷油量反馈控制
当滑套左右移动时，ECU根据实际位移量与目标位移量之差， 对喷油量进行反馈控制： 当滑套的实际位移量小于目标位移量时，ECU控制占空比增大， 线圈平均电流增大，电磁铁机构带动滑套右移量增大。 当滑套实际位移量大于目标位移量时，ECU控制占空比减小， 使线圈平均电流减小，滑套右移量减小，喷油量闭环控制。
三、电装ECD-V3型电控分配泵系统特点
曲轴位置传感器、喷油泵转角传感器、加速踏板位置传感器、燃烧始点光电传感器、 ECU、电磁溢流阀和定时控制阀TCV等组成 。 去掉了ECD-V1系统的电子调速器，在喷油泵的泄油通道上设置了一只电磁溢流阀， 利用该电磁阀控制喷油结束时刻来控制喷油量的大小； 喷油定时（喷油提前角）控制策略与ECD-V1型电控分配泵系统相同 。 在滚轮架上设置了一只喷油泵转角信号发生器，利用曲轴位置信号与喷油泵转角信号 之间的相位差作为喷油定时（喷油提前角）的反馈控制信号； 增设了燃烧始点传感器。检测燃烧闪光产生的信号，对喷油定时（喷油提前角）进行 补偿调节 ，消除柴油品质（十六烷值）和大气压力等变化对柴油机性能的影响。
反馈信号→实际喷油提前角 当喷油提前角θ=0时，滚轮架处于图a中间位置，大齿缺后第一个凸 齿信号上升沿对应于气缸活塞的压缩上止点TDC，图d所示； 当θ=θ1时，齿圈位置不动，信号发生器转动θ1度，图b所示； 信号上升沿提前θ1度产生，图e所示 ； ECU计算：θ =β-β1=36°-18°=18° ECD-V3：0°~25°、ECD-V4、ECD-V5：0°~36°(曲轴转角)
（四）喷油定时控制方法