11柴油机控制系统-情景2博士共轨控制策略

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高压共轨柴油机控制策略.

高压共轨柴油机控制策略.

第二章
控制策略(3):分缸均衡控制原理
即ECU根据各缸转速平均值计算出 基本喷油量,再根据柴油机各缸瞬时 转速的差值对各缸喷油量进行修正 补偿。各缸油量修正是根据各缸瞬 时转速的变化值,确定各缸在下一个 发动机工作循环的补偿喷油量。各 缸转速是以测量该缸TDC与上一缸 TDC(按发火顺序)之间15个齿的时 间间隔TBACA1(单位为μs)来表征 的。
第三章
起动扭矩与油量转换
柴油机控制的最终指标是喷油量,通过以上的计算,获取了不同起动条件下的需求指 示扭矩,扭矩与喷油量的转换关系如图 3.9 进行。起动是一个特殊工况,不同于其 他运行工况,起动的喷油量是起动需求扭矩除以油量转换系数 kcs而获得的。在计算 喷油量时,需对系统关闭状态进行判断(即 CoEng_stShutoffPath的第七位),当 没有关闭需求时,上述计算的喷油量才为最终的起动喷油量 qs,否则起动喷油量 qs 归 0。
高压共轨柴油机的控制策略
目录
第一章 背景知识 第二章 控制模块与控制策略 第三章 基于扭矩的起动控制
第一章
电控喷射系统的发展简介
位置控制式:保留了传统喷油系统的基本组成和结构,只是将机械调速器控制
改为电子控制。喷油量依旧通过控制喷油泵齿条位移或滑套位移来控制。喷油正 时依旧通过提前器来控制。
时间控制式:采用高速电磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。电磁阀关闭,执行
号。
第二章
控制策略(6):神经网络模糊PID控制器系统
图3一18是神经网络模糊PID控制器系统结构图。控制器由三部分组成: (l)传统PID控制器 (2)模糊化模块 (3)神经网络 (NeuralNetwork)。
第二章
控制策略(7):基于改进遗传算法的部分微分PID控制 结构的系统

Bosch电控共轨系统介绍(潍柴)

Bosch电控共轨系统介绍(潍柴)

CPN2.2(+)高压油泵
柴油进口(自滤器)
高压油出口 柴油出口(到油箱)
M-PROP 燃油计量阀
溢流阀
凸轮轴 润滑油进口(可选)
柴油出口(到滤器) 初始机油注油口阀盖 齿轮泵 ZP5 凸轮轴相位传感器: DG6 柴油进口(自油箱)
CPN2.2(+)高压油泵
共轨管
存储高压,抑止因油泵供油和喷油而产生的波动
机油压力传感器
功能:可同时检测机油 压力及温度
进气压力传感器
功能:可以检测进气压力和温度
加速踏板传感器
电控喷油器
回油管 插座
工作原理
1)电磁阀断电:球阀关闭 控制腔压力+针阀弹簧压力 > 针阀腔压力 针阀关闭,不喷射 2)电磁阀通电:球阀开启,泻油孔泻油 控制腔压力+针阀弹簧压力 < 针阀腔压力 针阀抬起,喷射
轨压传感器 限压阀
燃油粗滤器
带油水分离器,分离燃油中的水分
曲轴转速传感器
原理:电磁感应
功能:1、曲轴(发动机)转速 2、气缸上止点位置 1、永磁铁 2、传感器壳体 3、发动机外盖 4、软铁芯 5、线圈 6、传感线圈
凸轮轴转速传感器
• 原理:霍尔效应 • 相位确定:凸轮轴上安装着一个用铁磁性材料制成的齿,它 随着凸轮轴旋转。当这个齿经过凸轮轴传感器的半导体膜片 的时候,它的磁场就会使半导体膜片中的电子以垂直于流过 膜片的电流的方向发生偏转。产生一个短促的电压信号(霍 尔电压),这个电压信号告诉ECU,某1缸已经进入了压缩 阶段
水温传感器
原理: 高灵敏度NTC(负温度系数热敏电阻)电阻阻值随温度 下降而增大 1、电子接头 2、壳体 3、NTC电阻 4、冷却液
轨压传感器
1、电子接头 2、评估电路 3、带传感装置的皮膜 4、高压接头5、固定螺纹 原理: 传感器皮膜上的传感器元件将高压管道 内的压力变化转化成电压信号输送到ECU。 一旦损坏,压力控制阀就通过应急(备份) 功能,按设定值被“盲”触发

Bosch柴油机OBD技术及控制策略

Bosch柴油机OBD技术及控制策略
Diesel Systems
2
RBCD/EAP1- Xu Xiaosong | 23/11/2006 | © Robert Bosch GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
OBD Technology and Control Strategy for Diesel Vehicles OBD Technology and Control Strategy for Diesel Vehicles
柴油车OBD技术及其控制策略
RBCD/EAP 博世汽车柴油系统股份有限公司 Xu Xiaosong
Metering Unit High pressure pump
Rail Pressure Sensor
Filter
Injector
Fuel tank
ECU Sensor
Vorfilter
Diesel Systems
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RBCD/EAP1- Xu Xiaosong | 23/11/2006 | © Robert Bosch GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
Diesel Systems

博世共轨系统简介(强力推荐)

博世共轨系统简介(强力推荐)

博世共轨系统简介为满足国三排放标准,国内多数卡车及柴油机企业将技术路线定为高压共轨,目前高压共轨技术主要被博世、德尔福、电装等公司掌握,其中博世的高压共轨系统占有绝大部分市场份额。

技术升级随之而来的是车辆使用等方面的变化,为了更好地普及国三电控共轨系统的知识,让大家更好的用好车,我们在博世共轨系统的官网上找到了一些共轨系统的基础知识,现在整理出来,与大家一起分享。

●柴油共轨系统组成柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。

其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。

共轨系统示意图液力系统低压液力系统:—油箱—输油泵—燃油滤清器—低压油管高压液力系统:—高压泵—高压油轨—喷油器—高压油管电子控制系统(Electronic Diesel Control,简称EDC)—传感器—电控单元(Electronic Control Unit,简称ECU)—执行器,包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等—线束●共轨系统的四大核心部件其中,喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。

喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。

共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号,再由电磁阀控制。

2.高压泵高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态,以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。

高压油轨的作用是存贮燃油,同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动,确保系统压力稳定。

高压油轨为各缸共同所有,其为共轨系统的标志。

4.电控单元电控单元就像发动机的大脑,它收集发动机的运行工况参数,结合已存储的特性图谱进行计算处理,并把信号传递给执行器,实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

博世共轨系统产品商用车共有两种:CRSN2-16和CRSN3-18。

●CRSN2-16:运用最广泛,最大压力1600巴基于博世全球化平台研发,为中国市场特别优化,是目前博世在中国运用最广泛的平台,可同时满足国三、国四以及国五等多种排放标准要求。

商用车国3柴油机Bosch共轨系统及控制策略

商用车国3柴油机Bosch共轨系统及控制策略

----- 哈尔滨工业大学车辆工程专业工学硕士,高级工程师。

威海职业学院教师,汽车专业的专业带头人。

北京现代汽车威海4s店(威海振洋汽车销售服务有限公司)兼职技术顾问。

1、2、2、商用车Bosch共轨系统输出控制燃油计量阀是柴油机共轨系统重要的执行器,它安装在高压油泵的进油位置,调节进入高压泵柱塞的进油量,从而调节共轨压力。

该种调节轨压的方式为进油调节,同在高压泵出油端或共轨处的高压端调节,降低发动机的功率消耗以及燃油的不必要压缩。

燃油计量阀的供油特性如图13所示。

燃油计量阀在控制线圈没有通电时,该阀是导通的,可以提供最大流量的燃油。

ECU通过占空比信号控制燃油计量阀。

燃油计量阀的工作原理,如图14所示。

喷油器电磁阀的结构与工作原理与乘用车共轨柴油机的完全相同。

商用车国3Bosch共轨系统,进气预热常采用下列两种方式:进气道电加热以及燃烧室内预热塞加热,中型及重型系列柴油机经常采用前者。

潍柴WP6系列柴油机进气道电加热装置,如图15所示。

1、2、3、商用车Bosch共轨系统控制器ECU商用车国3 Bosch第二代共轨柴油机一般采用了型号为EDC7的控制器ECU,其外形及接口如图16所示。

控制器ECU为了缩短与传感器及执行器的距离,经常安装在发动机上,同时防止发动机的温度传到ECU上,所以在发动机机体与Ecu之间增加了一个冷却盒,以保证ECU的正常工作温度(参考图1及图17)。

1、2、4、电子控制系统电路图潍柴国3 WP10/wPlON柴油机电子控制系统电路图如图18所示。

2、商用车国3柴油机Bosch共轨系统的控制策略分析潍柴目前所有的国3柴油机及玉柴的4G、4E、6J系列国3柴油机,由于均采用了Bosch第二代共轨系统(控制器的型号为EDC7),因此控制策略基本相同。

2.1、控制器ECU发动机部分的控制功能简介控制器ECU发动机部分能够实现如下控制:(1)喷油方式控制。

每工作循环最多能够实现高达4次的喷射(目前国3柴油机每循环只用2次一一预喷射及主喷射)。

柴油机共轨控制系统

柴油机共轨控制系统
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柴油机共轨 控制系统
2.柴油机电控技术的发展
⑵第二代(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。即利用新型高速强力电磁 阀的关闭时刻和闭合的持续时间控制喷油泵的循环供油量和喷 油正时,取代了油量调节齿条或油量调节滑套。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。
柴油机共轨 控制系统
二、共轨电控喷射系统的组成及工作原理
柴油共轨系统已开发了3代,它有着强大的技术潜力 。第一代共轨 高压泵总是保持在最高压力,导致能量的浪费和很高的燃油温度。第 二代可根据发动机需求而改变输出压力,并具有预喷射和后喷射功能。 预喷射降低了发动机噪音:在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油 被喷进了气缸压燃,预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃 更加容易,缸内的压力和温度不再是突然地增加,有利于降低燃烧噪 音。在膨胀过程中进行后喷射,产生二次燃烧,将缸内温度增加200~ 250℃,降低了排气中的碳氢化合物。 由于其强大的技术潜力,今天各制造商已经把目光定在了共轨系 统第3代——压电式(piezo)共轨系统,压电执行器代替了电磁阀,于是 得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管,在结构上更简单。压力 从200~2000bar弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度 和NOX的排放。
4. 柴油机电控燃油喷射系统的功能 ⑷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。

BOSCH高压共轨柴油机维修资料

BOSCH高压共轨柴油机维修资料

对电控发动机的几点说明1、国III发动机的一些零部件在外观上与欧II发动机相同或相似,如喷油器、高压油管、柴油滤清器等,严禁用其它型号的零部件替换。

2、保持国III发动机燃油系统的清洁非常重要,否则会导致燃油喷射泵柱塞及喷油器磨损。

3、对于维修来说,电控系统零件我们没办法进行拆修,只能更换。

4、丰富的国II柴油机维修知识和经验对国III柴油机的维修非常重要,国III柴油机的工作原理和国II柴油机差不多,只是国III柴油机用电控技术来控制供油,并非想象中的那么神秘。

经过适当培训后也可以来维修国III 柴油机。

5、不是所有的故障都出在电控系统上。

6、故障诊断仪只能检测到电控元件出的故障,并不能直接检测到机械故障,可通过相关参数变化来推断大致故障部位。

7、并非所有故障都要通过故障诊断仪进行判断。

一、BOSCH共轨电控发动机原理介绍:说明●电控喷油器根据ECU发出的喷油指令脉冲进行喷油喷油始点由指令脉冲起点控制喷油量由指令脉冲的宽度控制其它传感器输入各缸高压油共轨压力反馈可以实现多次喷射●喷油压力为共轨压力共轨压力可以由ECU发出的共轨压力指令由高压供油泵控制共轨压力是闭环控制2、高压共轨控制常用策略:1.起动控制策略2.怠速控制策略3.油门油量标定及其实现4.热保护控制策略5.冒烟极限6.燃油预喷3、油路走向原理图:●CP3.3油泵:适用于玉柴4E、4G、6J、6A、6G等中型系列博世共轨发动机燃油主要走向:油箱→粗滤(手油泵)→燃油分配器→输油泵(在高压油泵后端)→细滤→高压油泵→共轨管→喷油器。

低压管路典型技术参数燃油主要走向:油箱→粗滤(手油泵)→燃油分配器→输油泵(在高压油泵后端)→细滤→高压油泵→共轨管→喷油器。

低压管路典型技术参数二、电控发动机电控元件及油路部分部件功能介绍:2.1齿轮传动系统齿轮间隙及记号对正:1.齿轮驱动系统相对于原国2机型:增加了喷油泵惰齿轮组件及凸轮轴信号盘 2.安装时应保证各齿轮间的齿侧间隙0.07 ~0.25mm; 3.应保证各齿轮的轴向间隙为0.08~0.2mm;4.曲轴正时齿轮,正时惰齿轮,凸轮轴正时齿轮有严格的正时对准记号,请注意对正; 5.燃油喷射泵齿轮无正时记号,无正时要求。

柴油机BOSCH高压共轨喷射系统的维修(1)

柴油机BOSCH高压共轨喷射系统的维修(1)

柴油机BOSCH高压共轨喷射系统的维修摘要:针对国内普遍采用的柴油机BOSCH高压共轨喷射系统,从轨压建立、喷油正时和喷油量三方面,采用过程分析方法,重点论述了BOSCH共轨系统与维修密切相关的控制策略,依据其控制过程和策略,整理提出BOSCH共轨系统故障的维修思路和检测方法。

关键词:柴油机、BOSCH、高压共轨、维修、检测Abstract:Commonly used for domestic BOSCH Common Rail Diesel injection system, the establishment from the rail pressure, injection timing and fuel injection quantity in three areas, the use of analysis methods, with emphasis on maintenance of BOSCH Common Rail system and is closely related to the control strategy, based on The control process and strategy, finishing BOSCH Common Rail proposed ideas and the maintenance of system failure detection method.Key Words:diesel engine; BOSCH; common rail; repair; maintenance自国Ⅲ柴油机电控化以来,BOSCH高压共轨喷射系统(以下简称BOSCH共轨系统)得到了广泛应用。

装用BOSCH共轨系统的柴油机,较其他电控单体泵,泵喷嘴系统,结构简单,零件数目少,喷射压力高,工作稳定,且具备再次技术升级的可能,是未来柴油机技术发展的主要方向。

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情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 一、ECU功能(EDC7UC31)
喷油方式控制 ➢高达4次喷射(现只用2次)
喷油量控制 ➢预喷油量自学习控制 ➢减速断油控制
喷油正时控制 ➢主喷正时 ➢预喷正时 ➢正时补偿
轨压控制 ➢正常和快速轨压控制 ➢轨压建立和超压保护 ➢喷油器泄压控制 ➢轨压Limp home控制
扭矩控制 ➢瞬态扭矩 ➢加速扭矩 ➢低速扭矩补偿 ➢最大扭矩控制 ➢瞬态冒烟控制 ➢增压器保护控制
过热保护
各缸平衡控制
EGR 控制
VGT 控制
辅助起动控制(电机和预热塞)
系统状态管理
电源管理
故障诊断
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 一、ECU功能(EDC7UC31)
档位计算 ➢根据车速和发动机转速计算档位 ➢用于挂档怠速控制,改善驾驶性
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
失效策略是指电控单元故障状态下的运行策略,分为4 级,即:
一级:默认值(缺省值);二级:减转矩;三级: Limphome(跛行回家);四级:停机。
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
1.默认值失效策略
进入条件: ECU 判断出现下述故障 控制器模数转换功能错误; 油轨压力持续超高(例如持续2s超过1600bar)等。
ECU处理措施: 点亮故障灯; 产生相关故障码; 发动机停机; 故障状态下无法再次起动。
对于不涉及驾驶安全性的轻微故障,ECU仅使用默认值(故障后的 默认值)代替真实值。使用默认值时,ECU存储故障码,并闪亮故障指 示灯,但柴油机继续正常运行。
例如,在某些发动机上: ①冷却液温度信号THW 当冷却液温度传感器或其电路发生故障时,ECU可能会收到超过正 常范围(低于-50℃或高于130℃)的温度信号。 此时,失效保护系统给ECU提供设定的冷却液温度信号,通常按冷 却液温度为80 ℃控制发动机工作,防止混合气过浓或过稀。
车速计算及输出——供仪表和最高车速限制使用 怠速和驱动怠速控制
➢ 挂档时发动机负载加大,采用驱动怠速控制可以实现分档控制 ➢ 此时PID参数和指令怠速转速均发生变化 巡航控制——暂时不用 防抖(ASD)控制 ——改善车辆在挂档起步、急加速和急减速过程的平顺性 空调控制 ➢根据空调负载调节发动机怠速转速 ➢根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开/关控制 风扇控制 ——电风扇驱动控制 故障诊断 ——在线诊断并存储 / 输出故障码,具有Limp-home功能 CAN通讯——整车其它控制器和仪表之间的通讯 离合器开关 ——改善驾驶性 制动开关 ➢油门合理性判断 ➢巡航控制关键使能条件
转速 rpm
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
3.limphome(跛行回家)失效策略:
对于部分严重系统故障,控制单元运行于较危险的情况下,但为了 保证柴油机能够继续工作以便到最近服务站维修,ECU采用降转矩、限 转速运行,代替立即停机的失效策略。limphome(跛行回家)模式: ECU存储故障码,并闪亮故障指示灯;柴油机限制转速。
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
2.减转矩失效策略 进入条件:
● 环境空气压力传感器损坏或信号线路开路、短路 ● 增压压力/温度传感器损坏或信号线路开路、短路 ● 轨压传感器信号飘移 ● 油轨压力闭环控制故障 ● 传感器参考电压故障等等。
ECU处理措施
● 点亮故障灯,产生相应故障码 ● 在限制范围内,油门仍然起作用 ● 外特性油量会减小一定百分比(目前标定为×80%) ● 转速限制小于1700rpm。
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
2.减转矩失效策略
900 800 700
整车表现: 1. 动力不足; 2. 发动机转速受限。
600
扭矩 Nm
500
400
300
减扭矩保护后外特性
200
正常外特性
100
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
例如,对于潍柴及玉柴国M柴油机上的博世共轨燃油喷射系统,当 柴油机处于以下几种情况的时候,控制策略将进入Limphome状态:
①曲轴传感器损坏或信号线路开路、短路 ②凸轮相位传感器损坏或信号线路开路、短路 ③共轨油压传感器损坏或信号线路开路、短路 ④高压油泵燃油量计量阀损坏或驱动线路开路、短路 ⑤电子油门传感器损坏或信号线路开路、短路
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失的轻微故障,ECU仅使用默认值(故障后的 默认值)代替真实值。使用默认值时,ECU存储故障码,并闪亮故障指 示灯,但柴油机继续正常运行。
例如,在某些发动机上: ②进气温度信号THA 当进气温度传感器或其电路发生故障时,ECU可能会收到超过正常 范围(低于-50℃或高于130℃)的温度信号。 此时,失效保护系统给ECU提供设定的进气温度信号,通常按进气 温度为20℃控制发动机工作,防止混合气过浓或过稀。
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
4.停机失效策略:
对于部分重要电喷组件的特别严重故障,为了保护柴油机,ECU采 用延时停机(多少分钟后停机)或立即停机的失效策略。
停机模式:ECU存储故障码,并闪亮故障指示灯;柴油机延时停机 或立即停机。
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统) 4.停机失效策略:
情景二:BOSCH共轨系统常用控制策略 二、失效策略(失效保护系统)
2.减转矩失效策略
部分较重要的电喷组件故障后,为了保证驾驶安全性、继续驾驶 性以及排放性能等,ECU使用默认值,柴油机以降低转矩的方式继续运 行。
降功率运行模式:ECU存储故障码,并闪亮故障指示灯;外特性油 量会减小一定百分比;在限制范围内电子油门仍然起作用。例如当冷却 液温度、机油温度及进气温度过高时,进入降转矩失效策略。
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