電控柴油噴射技術是柴油機問世以來繼機械噴射技術,、增壓技術之后的第三塊里程碑!國內(nèi)使用的柴油電控技術主要有:德爾福電控單體,、共軌,,博世共軌,電裝共軌,,康明斯電控共軌,,衡陽單體泵和威特單體泵等。電控單體泵噴油系統(tǒng)是一種能夠自由靈活調(diào)整噴油量和噴油正時,、具有高噴射壓力的新型燃油噴射系統(tǒng),,其為柴油機的燃油噴射過程提供了更為靈活的控制技術;并且大幅度提高了噴油壓力,,以精確的噴油過程有效地配合高效燃燒控制,。電控單體泵式噴油系統(tǒng)的柴油機,不僅提高了功率,、扭矩,,降低了燃料消耗;并且改善了排放,,降低了噪聲,,有效地滿足日益嚴格的國家環(huán)保法規(guī)要求。單體泵燃油系統(tǒng)成為大功率柴油機的理想燃油系統(tǒng)極具前景,。
一,、電控單體泵的優(yōu)越性
電控單體泵式噴射能使各種參數(shù)的調(diào)節(jié)和對各種過程的控制更為精確和“柔性”,比機械式柴油噴射更容易實現(xiàn)性能的優(yōu)化,;電控單體泵式噴射突破了傳統(tǒng)機械式柴油噴射結(jié)構的復雜性和局限性,,實現(xiàn)了預噴射精確控制,噴油率及噴油壓力控制等,;其控制對象和目標大大擴展,,除常規(guī)穩(wěn)態(tài)性能調(diào)控外,還能對各種過渡工況進行優(yōu)化控制,、故障自動監(jiān)控與處理,、操作過程自動化及自適應控制等等。
近年來,,在該領域中理論研究及材料應用發(fā)展較為迅速,半導體和金屬膜技術,、陶瓷燒結(jié)技術等迅猛發(fā)展,智能化,、集成化和數(shù)字化將是傳感器的未來發(fā)展趨勢,。
二、柴油機電控系統(tǒng)總體構成
1.傳感器
如轉(zhuǎn)速傳感器,,油門位置傳感器,,溫度傳感器,,壓力傳感器,爆震傳感器等等,。
功能:采集,、監(jiān)測柴油機及車輛運行狀態(tài),向ECU提供必要的控制信號,。
采集,、監(jiān)測柴油機及車輛運行狀態(tài),向ECU提供必要的控制信號
2.ECU
電子控制單元ECU是一個以單片機為核心的微處理器,。
功能:處理來自整車不同部位的傳感器數(shù)據(jù),,判斷發(fā)動機的工作狀況,再通過執(zhí)行器對發(fā)動機進行準確的控制,。
最重要控制指令:噴油量和噴油定時脈沖,。
各類傳感器及其功能
3.執(zhí)行器
如電磁線圈,,電磁控制閥等,。
功能:執(zhí)行ECU發(fā)出的各種控制指令。
三,、電控單體泵發(fā)動機常用控制功能
1.油門油量控制
根據(jù)油門開度與柴油機轉(zhuǎn)速計算出油門油量,,從而司機可以控制柴油機轉(zhuǎn)速與車輛運行速度。
2.目標噴油定時控制
根據(jù)排放,、油耗,、功率和其他性能,如冷起動,、噪聲等多方面綜合要求確定最優(yōu)噴油定時,。
3.油量及噴油定時的補償控制
根據(jù)環(huán)境參數(shù)、運行參數(shù)的變化,,如大氣壓力,,大氣溫度,冷卻水溫,,機油,。
4.冷起動及怠速穩(wěn)定性的控制
油門踏板及發(fā)動機轉(zhuǎn)速決定基本啟動油量和定時,通過水溫補償與噴油定時調(diào)節(jié)快速實現(xiàn)冷起動——暖機——怠速全過程,。通過各缸爆發(fā)轉(zhuǎn)速與平均轉(zhuǎn)速比較,,并對各缸進行油量調(diào)節(jié),實現(xiàn)穩(wěn)定怠速,。
5.智能動力控制
短期超載,,即短期增大輸出扭矩的限制值,以方便司機不換擋爬坡,。
6.可變怠速仲裁控制
根據(jù)各種溫度,、蓄電池電壓與空調(diào)請求調(diào)節(jié)怠速運行速度,。
7.自動監(jiān)控、安全保護與自適應控制
ECU可以監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)故障,,并向使用,、維修人員及時顯示。若傳感器出現(xiàn)故障,,可直接利用儲存在ECU中不經(jīng)修正的目標值或用傳感器繼續(xù)工作,。若ECU本身出現(xiàn)故障,則切換到備用回路繼續(xù)工作,。
ECU控制系統(tǒng)可識別控制值與實際值的偏差,,系統(tǒng)的自適應功能就利用監(jiān)測到的這些偏差,對電腦原始數(shù)據(jù)不斷修正,,使電控系統(tǒng)具有更好的適應能力,。
8.最高轉(zhuǎn)速控制
在高轉(zhuǎn)速運行或冷機狀態(tài)下限制噴油量,避免柴油機因過大的機械應力或熱負,。
9.最大供油量控制
根據(jù)柴油機轉(zhuǎn)速與其他車輛運行參數(shù),,對指令油量進行限制,從而保證柴油機免受因過大的機械應力與熱負荷而導致的損害,。
10.單體泵校正
對每個單體泵進行修正,,以提高各缸均勻性和一致性。
除以上控制功能,還有怠速微調(diào),、長怠速停機和CAN通訊等,。
四、電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作原理(見下圖)
電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的工作原理
五,、結(jié)束語
電子控制燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機上的應用,,改變了原有機械式發(fā)動機的傳統(tǒng)概念。它在燃油經(jīng)濟性,、動力性,,尤其在廢氣排放水平上的提高,是任何一種其他動力機械所無法比擬的,。這一切都來源于電子技術發(fā)揮的作用,。在現(xiàn)代社會發(fā)展的今天,人們已經(jīng)充分認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性,,因此電子控制燃油噴射系統(tǒng)在發(fā)動機上的應用將變得日益普及
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