柴油机电喷课件.ppt

1、汽车电子控制技术汽车电子控制技术 柴油机电控燃油技术（EFI）指的是：由电子控制系统根据收集到的各传感器信息，按预设的程序进行计算，通过控制各执行器（如喷油器、电子提前器和电磁溢油阀等）来控制喷油量、喷油压力、喷油时间、喷油率和其他附加控制功能。EFI柴油机系统通过控制燃油喷油量和喷油正时使之达到最佳水平。其主要有如下优点：（1）输出功率大。（2）油耗低。（3）尾气排放少。（4）噪声低。（5）稳定性强等。汽车电子控制技术汽车电子控制技术第一节 柴油机电控喷油技术概述1.柴油机电控技术的发展历程20世纪80年代电控技术在柴油机上的应用，形成了现代汽车柴油机电控系统。20世纪90年代，电控技术在柴

2、油机上应用日益增多，控制精度不断提高，控制功能不断扩大，提高了柴油机的竞争力。2000年欧洲轿车的柴油化率达到27%，到2005年增加到30%。2003年西欧柴油轿车产量达到400万辆。一向对发展柴油轿车保持低姿态的美国，2000年也有10%的轿车装用了柴油机。汽车电子控制技术汽车电子控制技术 第一代电子控制式燃油喷射装置中，将机械式调速器和提前器换成电子控制的机构。燃油压送机构和机械式燃油系统相同。如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术 第二代电控喷油装置是在第一代位置控制式的基础上发展起来的。采用高速电磁阀对喷油量和喷油时间进行时间控制。如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术

3、第三代柴油机电控燃油系统是第二代的进一步发展，将喷油量和喷油时间控制融为一体，使燃油的升压机构独立，亦即燃油压力与发动机转速、负荷无关，具有可以独立控制压力的蓄压器共轨。喷油量、喷油时间等参数直接由装在各个气缸上的喷油器控制；如下图。汽车电子控制技术汽车电子控制技术 第三代电控共轨式燃油系统是全新的一代燃油系统。在21世纪将会发挥巨大的作用，特别是降低柴油机的排放，保护环境方面将会起到不可替代的作用。具体实施方法与第二代相同，采用高速电磁阀。下图是第三代柴油机电控燃油系统电控共轨式燃油系统的控制原理框图。汽车电子控制技术汽车电子控制技术2.柴油机与汽油机比较a对混合气浓度的控制方式不同：汽油机

4、在理论混合气浓度附近工作，柴油机对混合气浓度没有相对固定的要求。a对喷油压力的要求不同：汽油机多点系统压力0.250.35MPa，单点系统压力0.070.10MPa，而柴油机喷油压力高达100200MPa，建立更高的喷油压力是重点和难点。汽车电子控制技术汽车电子控制技术a对燃烧过程的控制途径不同：汽油机通过控制点火正时和点火能量来控制，柴油机通过控制喷油正时、喷油持续时间和喷油速率来控制。a柴油喷射的电控执行器复杂：柴油机具有高压、高频、脉动等特点，而且对喷油正时的精度要求很高，这就导致了柴油喷射的电控执行器要复杂得多。a柴油机电控燃油喷射系统形式多样：传统的柴油机具有结构完全不同的系统，形成

5、了柴油喷射系统的多样化。汽车电子控制技术汽车电子控制技术3.组成和原理 电控柴油机喷射系统主要由传感器、ECU（中央控制单元）和执行器三部分组成。如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术汽车电子控制技术汽车电子控制技术3.1 加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器汽车电子控制技术汽车电子控制技术3.2 曲轴位置传感器 曲轴位置传感器装在发动机缸体上，它以TDC信号检测曲轴转角的基准位置按曲轴转角基准位置信号的形式检测。曲轴位置传感器的安装位置与结构汽车电子控制技术汽车电子控制技术 3.3涡轮压力传感器 涡轮压力传感器经空气软管和VSV阀，连接到进气歧管，并检测进气歧管压力（进气量）。涡轮压

6、力传感器汽车电子控制技术汽车电子控制技术4.主要控制内容4.1 喷油量控制电子控制系统的喷油量控制方法如下图。汽车电子控制技术汽车电子控制技术（1）基本喷油量控制 不同的发动机要求不同的转矩特性。为了得到不同的转矩特性通常是通过控制喷油量来实现的。代表的特性如下图。特别是等速特性，与发动机负荷无关，始终保持恒定的转速。该特性广泛地应用于发电机用发动机中。在机械式调速系统中调速率约为3；负荷变化，转速随之变化。但在电控燃油系统中，通过发动机转速的反馈控制，可以得到恒定不蛮的转速。汽车电子控制技术汽车电子控制技术（2）怠速转速控制 发动机的实际转速和发动机的目标转速由发动机的冷却水的温度、空调压缩

7、机的负荷状态决定进行比较，根据两者的差值求得回复到目标转速时所必需的喷油量从而进行反馈控制。怠速转速的控制流程图如下图。汽车电子控制技术汽车电子控制技术（3）起动油量控制 汽车加速踏板和发动机转速决定基本喷油量，冷却液温度等决定补偿喷油量，比较两者的关系之后，控制启动喷油量。如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术（4）不均匀油量补偿控制 不均匀油量补偿控制。如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术（5）恒定车速控制 汽车在高速公路上长距离行驶时，驾驶员为了维持车速一直要操纵加速踏板，很容易疲劳。对此，不要驾驶员操纵加速踏板而维持定速行驶的控制过程就是恒定车速控制。如下图所示。汽车电子

8、控制技术汽车电子控制技术4.2 喷油时间控制电子控制燃油喷射系统中喷油时间的控制经过了三次改革，如图。汽车电子控制技术汽车电子控制技术目标喷油时间采用下图中的方法进行计算。汽车电子控制技术汽车电子控制技术4.3 喷油压力控制共轨式燃油系统中喷油压力的控制方法如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术4.4 喷油率控制 最新电控燃油系统中喷油率的控制，特别是预喷射的控制可以用下图进行说明汽车电子控制技术汽车电子控制技术4.5 附加功能 （1）自我故障诊断功能 最近，将专用故障诊断装置插入上述接线座内，则可以显示出更加具体详细的诊断信息，下图是其一例。汽车电子控制技术汽车电子控制技术（2）故障应急功能传感器的故障诊断和故障应急功能 传感器的故障可以由软件来判定。如果传感器发出了异常数据，或者从发动机方面送来了不可能的信号，则可判定传感器故障。温度传感器的故障诊断实例如下图所示。汽车电子控制技术汽车电子控制技术ECU故障诊断和故障应急功能 系统构成示意图如下图所示。在发动机控制系统和变速控制系统ECU之间通过数据通讯的方法，将二者结合在一起，就可以作为一个ECU工作。