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电控柴油喷射控制由哪些组成?

作者:admin发布时间:2022-06-21分类:汽车维修浏览:26评论:0


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柴油机电子控制系统通常具有以下控制功能。 

柴油机电子控制系统

电控柴油喷射控制由哪些组成?

        柴油机电子控制燃油系统根据其产生高压燃油的机构不同,可分为:电子控制直列泵喷射系统;电子控制分配泵喷射系统;电子控制泵喷嘴喷射系统;电子控制共轨喷射系统等4种。

      传感器实时检测柴油机、车辆运行状态及操作量等信息,并送给控制单元。主要传感器有:发动机转速传感器、齿杆位置传感器、喷油提前角传感器及加速踏板位置传感器等。

     目前柴油机电控系统中应用很多各种不同类型、不同功能的传感器,如曲轴位置传感器、凸轮位置传感器、加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、油压和温度传感器等。这些传感器输入信号到电控制单元,用于发动机整个工作范围内控制最优燃油喷射量,喷射时间,以减小废气排放并提高发动机功率的燃油经济性。 

        控制单元负责处理所有信息、执行程序,并将运行结果作为控制指令输出执行器。此外,还有通信功能,即和其他控制系统——如传动装置控制单元进行数据输送和交换,同时考虑到其他系统的实时情况,适当修正燃油系统的执行指令,即适当修正喷油量、喷油提前角等。与此同时,还可以向其他控制系统送出必要的信息。

      执行器根据控制单元送来的指令驱动调节器喷油量及喷油正时的相应机构,从而调节柴油机的运行状态。在直列泵系统中,有调速器执行器(调节喷油泵的齿杆位移)和提前执行器(调节发动机驱动轴和喷油泵凸轮轴的相位差,从而调节喷油时间)在分配泵系统中也还有一些独特的执行器。


        各种电控柴油发动机主要采用的传感器见表1-2。

各种电控柴油发动机主要采用的传感器见表1-2。

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1)电子控制直列泵喷射系统

        电子控制直列泵燃油系统中,由调速器执行机构控制调节齿杆的位置,从而控制供油量;由提前器执行机构控制发动机驱动轴和喷油器凸轮轴间的相位差,从而控制喷油时间。调速器执行机构和提前器执行机构是电子控制直列泵燃油系统中的两个特殊机构。

        从各个传感器传来的信号由控制单元处理。与发动机负荷及转速状态相适应的信号送往电子调速器和电磁阀,使调速器和提前器动作。另外,在调速器和提前器中,有检测实际动作值的传感器。把这些传感器送来的反馈信号输入控制单元,以控制最适当的喷油量和喷油时间。

        该系统主要的传感器有:泠却液温度传感器、时间传感器、NTDC传感器加速踏板位置传感器等。


2)电子控制分配泵燃油系统

        电子控制分配泵燃油系统是根据各种传感器的信息检测出发动机的实际运行状态,由控制单元完成如下控制:①喷油量控制;②喷油时间控制;③怠速转速控制;④故障诊断功能;⑤故障应急功能。

         根据不同的机型,电子控制的具体内容不同。有些机型可以实现上述的①、②和③的三项控制,有些机型仅只对②项,即只对喷油时间进行控制。

         电子控制分配泵燃油系统按喷油量、喷油时间的控制方法可以分为位置控制式和时间控制式两类。

        ①位置控制式电子控制分配泵系统是将VE型分配泵中的机械调速器转换成电子控制执行机构。其基本特点是:保留了机械分配泵的溢油环,采用旋转式电磁铁,因此不再杠杆。电磁铁中控制轴旋转转变了控制轴下端偏心球的位置,直接控制溢油环,控制喷油量。

a.喷油量的控制

        ECU根据发动机的状态计算出目标喷油量,并将结果输出到驱动回路;驱动回路根据ECU的指令一边反馈控制执行机构的位置,一边控制输出,这样,VE型分配泵的溢油环控制在目标位置,从而控制喷油量。

b.喷油时间控制

        VE型分配泵的提前器活塞内设有连通高压腔和低压腔的通道,按占空比控制定时调节阀,使定时活塞两侧的压力差变化,从而控制喷油时间。由传感器检测出定时活塞的位置,从而进行反馈控制。


②时间控制式电子分配燃油系统

    控制单元内设有时钟,通过时钟控制喷油终了时刻,从而控制喷油量。控制喷油终了时刻的执行机构是电磁阀,对每一次喷油都可以进行控制。

   博世电控分配泵燃油系统中主要传感器有:发动机转速传感器、冷却液温度传感器、进气歧管温度传感器、燃油温度传感器、调节滑套位置传感器(或调节活塞运动传感器)、针阀升程传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、大气压力传感器、空气流量传感器、制动灯开关、离合器踏板开关和制动踏板开关。


3)电子控制泵喷嘴燃油系统       

     电子控制泵喷嘴系统的最大特点是:燃油压力升高仍然是机械式,喷油始点和终点由电磁阀控制,即喷油量和喷油时间是由电磁阀控制的。

     ECU根据安装在飞轮以及凸轮相关部件的两个转速传感器检测到的发动机转速和曲轴转角、加速踏板位置传感器信号及其他的传感器信号进行最佳燃油喷射控制。

        柱塞通过摇臂由凸轮轴驱动,压缩燃油;喷油器的高速电磁阀是常开的,燃油通过汽缸盖内部的油路流动;但电磁阀关闭时,柱塞开始向喷油嘴压油,燃油从喷油嘴喷入汽缸;当电磁阀打开时,溢油开始,喷油结束。该电磁阀的开闭由控制单元控制,根据发动机的运行状态,可实现最佳控制喷油量和最佳控制喷油时间。

    电控泵喷嘴燃油系统主要传感器有:空气流量传感器、发动机转速传感器、霍尔传感器(或汽缸判别传感器)、冷却液温度传感器、进气歧管温度传感器、进气歧管压力传感器(或增压传感器)、燃油温度传感器、加速踏板位置传感器、大气压力传感器、强制降挡开关、怠速开关、制动灯开关、离合器踏板开关和制动踏板开关。


4)电子控制共轨系统通过各种传感器和开关检测出的发动机实际运动状态,通过控制单元计算处理后,对喷油量、喷油时间、喷油压力和喷油率等进行最佳控制。

       电子控制高压共轨燃油系统,从功能方面分析,可以分成控制和燃料供给两大分系统。

        ●控制分系统的功能是根据各个传感器的信息,由ECU进行计算、完成各种处理后,求出最佳的喷油时间和最适合的喷油量,并计算出在什么时刻、在多长的时间范围内向喷油器发出开启电磁阀、或关闭电磁阀的指令等,从而精确控制发动机的工作过程。

        ●燃料供给分系统主要由供油泵、共轨和喷油器组成,燃油供给分系统的基本工作原理:供油泵将燃油加压成高压供入共轨内。共轨实际上是一个燃油分配管。储存在共轨内的燃油在适当的时刻通过喷油器喷入发动机汽缸内。电子控制共轨系统中的喷油器是由电磁阀控制的喷油阀,电磁阀的开启和关闭由控制单元控制。


①调节喷油压力(共轨压力)

        利用共轨压力传感器测量共轨内的燃油压力,从而调整供油泵的供油量,控制共轨压力。共轨压力就是喷油压力。此外,还可以根据发动机转速、喷油量的大小与设定的最佳值(指令值)始终一致地进行反馈控制。

②调节喷油量

        以发动机的转速及加速踏板开度信息等为基础,由控制单元计算出最佳喷油量,通过控制喷油器电磁阀的通电、断电时刻直接控制喷油参数。

③调节喷油率       

        根据发动机运行的需要,设置并控制喷油率:预喷射、后喷射、多段喷射等。

④调节喷油时间

     根据发动机的转速和负荷量参数,计算出最佳喷油时间,并控制电子控制喷油器在适当的时刻开启,在适当的时刻关闭等,从而准确控制喷油时间。

    博世高压共轨燃油系统中主要传感器有:共轨压力传感器、空气流量传感器、发动机转速传感器(或曲轴位置传感器)、凸轮轴位置传感器(或汽缸判别传感器)、冷却液温度传感器、进气歧管温度传感器、进气歧管压力传感器(或增压传感器)、燃油温度传感器、加速踏板位置传感器、怠速开关、离合器踏板开关和制动开关。




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