柴油机电控系统控制内容

第四章柴油机电控系统控制内容

4．1燃油控制

对柴油机燃烧的控制,是对喷油量、喷油定时、喷油速率和喷油压力等主要参数的控制。控制方式经历了位置控制和时间控制2 个阶段,控制内容也从供(喷) 油量、供(喷) 油定时逐步扩展到供(喷) 油速率、喷油压力。按产生高压燃油的执行装置分,有传统的泵—管—嘴系统、泵喷嘴系统和高压共轨系统等。高压共轨系统是在高压泵与各缸控制喷油电磁阀之间设有蓄压油轨,从而使喷油压力的产生与油泵泵油互不关联。它使喷油过程中喷油压力近乎恒定,毋需在每次喷油时建立压力,同时具备喷油压力闭环控制,可实现高精度的高压喷射,并可灵活地预喷射和多级喷射。由于其独特的性能,现已成为电控柴油机的最常用的喷油系统。

a) 供(喷) 油量控制 在位置控制系统中,电控单元以转速和负荷(油门手柄或加速踏板位置) 信号为主控信号,确定基本供油量,再根据进气压力、进气温度、冷却液温度等信号以及油量分配泵或柱塞泵位置传感器提供实际位置的反馈信号进行修正,来提供最佳喷油量。

在时间控制系统中,电控单元须确定控制溢油通路的高速电磁阀或喷油器高速电磁阀针阀开启的持续时间,即喷油量。在共轨系统中,电控单元根据该工况下喷油量设定值和测得的油轨压力,确定喷油器高速电磁阀相应激励时间(即脉冲宽度) ,提供基本喷油量。

b) 供(喷) 油定时控制 在位置控制系统中,电控单元以转速和负荷信号为主控信号,确定基本供油定时,再根据进气压力、温度、冷却液温度等信号进行修正,并参考提前器活塞位置传感器或喷油器针阀升程传感器提供的信号对分配泵液压提前器活塞位置(即供油定

时) 进行反馈修正。在时间控制系统中,电控单元须确定溢油通路高速电磁阀的开启时刻或控制喷油器电磁阀针阀的开启时刻,即供(喷) 油定时,在提供电磁阀开启(或关闭) 点检测信号时,还须进行反馈修正,最后确定供(喷) 油定时。在共轨系统中,电控单元还必须从曲轴(或凸轮轴) 转角位置传感器获得信号,确保各缸喷油压力按发动机规定的发火顺序喷油。

c) 喷油压力控制 在高压共轨系统中,高压供油泵、油压传感器和电控单元形成油压控制的闭环系统,电控单元根据转速和负荷设定的喷油量,通过预定压力,以传感器测得的实际压力为反馈信号,来确定高压供油泵所产生的系统压力偏差,控制泵内电磁阀,改变油的流通面积,从而改变燃油供应量,使之偏差在规定范围内。

d) 喷油速率控制 在时间控制的分配泵,泵喷嘴和单体泵系统中,电控单元选择不同速度的凸轮工作段作为电磁阀的关闭时间,改变供油速率,在位置控制柱塞式合成泵系统中,通过改变柱塞上滑套的位移或预行程(供油起始点) 来改变供油速率。为降低NOx 的排放量,通常采用延迟喷油的办法,但这样做会增加固体颗粒的排放。因此,在电控发动机上,通常采用在主喷射前进行少量预喷射的办法来消除它。这样,不仅可以在不增加颗粒排放的情况下减少NOx 的排放量,而且有利于降低燃烧噪声。在时间控制的分配泵、泵喷嘴、单体泵和共轨系统中,电控单元通过对电磁阀或喷油器电磁阀针阀运动的控制,可实现对预喷射或多级喷射的控制。

4.2怠速控制

怠速状态是柴油机的常用工况之一,该状态也是排放比较恶劣的状态。电控发动机的电控单元根据工作时的有关信号对各缸的均匀性(即各缸喷油量偏差) 、进气量等进行综合控制,有效解决了怠速的振动、噪声及排放问题。

4.3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。

4.4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。

4.5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。

4.6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。

4.7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。

4.8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。