柴油发动机电控技术讲座

1、LOGO柴油机电控技术讲座LOGOPage 2电控柴油机原理概述n 电控柴油机电子控制系统的目的：n 1、降低柴油机的排放；n 2、改善柴油机的运转性能；n 3、降低柴油机燃油消耗率，n 4、降低噪音。n 电控系统主要特点有以下三个方面：n 1、喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。n 2、可依据发动机工作状况去调整喷油压力，喷油始点、持续时间，从而达到喷油的最佳控制点。n 3、能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。销售公司销售公司20世纪世纪90年代后年代后20世纪世纪80年代后年代后位位 置置控控 制制时时 间间控控 制制压压 力力 控控 制制第一代第一代第

2、二代第二代柴油发动机电控技术的发展时间时间-压力压力 控制控制第三代第三代销售公司销售公司柴油发动机电控技术的发展DS-NF/EAN P 388 059e 500100015002000喷嘴压力Pressure at Nozzlebar19912003199720000直直列泵列泵 Inline pump1994250020062009共共轨轨 Common Rail泵泵喷嘴喷嘴 Unit Injector单体单体泵泵 Unit Pump销售公司销售公司电控柴油发动机的技术应用电控柴油发动机的技术应用电控单体泵（UPS） 单体泵系统工作方式跟泵喷嘴相同，它是一种模块式结构的高压喷射系统。与泵喷

3、嘴系统不同的是，其喷油嘴和油泵用一根较短的喷射油管连接，单体泵系统中每个气缸都设置一个带电磁阀的单柱塞喷油泵，由发动机的凸轮轴驱动。销售公司销售公司电控柴油发动机的技术应用电控柴油发动机的技术应用电控单元喷射电控单元喷射EUI（电控泵喷嘴）：（电控泵喷嘴）： 在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。每个发动机气缸都在在泵喷嘴系统中喷油泵和喷油嘴组成一个单元。每个发动机气缸都在其缸盖上装有这样一个单元，燃油的高压喷射采用机械驱动与电磁阀控制其缸盖上装有这样一个单元，燃油的高压喷射采用机械驱动与电磁阀控制相结合的方式实现。相结合的方式实现。销售公司销售公司电控柴油发动机的技术应用电控柴油发动机的

4、技术应用高压共轨燃油系统：高压共轨燃油系统： 在共轨式蓄压器喷射系统中，在共轨式蓄压器喷射系统中，ECU通过接收各传感器的信号，借通过接收各传感器的信号，借助于喷油器上的电磁阀，定时、定量地控制喷油器喷射的油量，从而保助于喷油器上的电磁阀，定时、定量地控制喷油器喷射的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的喷油正时、足够证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的喷油正时、足够的着火能量和最少的污染排放。的着火能量和最少的污染排放。销售公司销售公司电控柴油机喷射系统与传统柴油供给系统的区别：电控柴油机喷射系统与传统柴油供给系统的区别：1 1、机械控制喷射系统的基本控制信

5、息是柴油机的转速和、机械控制喷射系统的基本控制信息是柴油机的转速和加速踏板的位置；电控喷射系统通过许多传感器检测柴油加速踏板的位置；电控喷射系统通过许多传感器检测柴油机的运行状态和环境条件，并由电控单元控制每循环供油机的运行状态和环境条件，并由电控单元控制每循环供油量。当需要扩大控制功能时，只需改变电控单元存储的软量。当需要扩大控制功能时，只需改变电控单元存储的软件，不需增加附加装置。件，不需增加附加装置。2 2、机械控制喷射系统由于设定错误和磨损等原因，供油、机械控制喷射系统由于设定错误和磨损等原因，供油时刻会产生误差；电控喷射系统中总是根据曲轴位置的基时刻会产生误差；电控喷射系统中总是根据

6、曲轴位置的基本信号进行再检查，因此供油提前角准确。本信号进行再检查，因此供油提前角准确。3 3、电控喷射装置可以通过改变输入装置的程序或数据，、电控喷射装置可以通过改变输入装置的程序或数据，改变控制特性，因此，一种电控喷射装置可以适用于多种改变控制特性，因此，一种电控喷射装置可以适用于多种柴油机。柴油机。销售公司销售公司电子控制系统功能及组成电子控制系统功能及组成: : 电控柴油喷射系统一般由电控柴油喷射系统一般由传感器传感器、电控单元（电控单元（ECUECU）和和执行器执行器三三部分组成。部分组成。 销售公司销售公司 传感器的作用：传感器的作用：传感器是一种信号检测与转换装置，安装在发动机的

7、各个部位，其功能是检测发动机运行状态的各种电量参数、物理量和化学量等，并将这些参量转换成计算机能够识别的电信号输入电控单元。 电控单元的作用：电控单元的作用：以微处理器(CPU)为核心，接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号；与软件一起负责对接收到的信息进行处理、计算；并将运算结果转换成电流或电压形式作为控制指令通过放大器输出，发送到执行器。 执行器的作用：执行器的作用：接受电控单元的控制指令，完成具体的控制动作，从而使发动机处于最佳的运行状态。销售公司销售公司柴油机电控系统的功能 柴油机电控系统的功能 燃油喷射控制燃油喷射控制 主要包括：喷油量控制、喷油正时控制、喷油速率控制和喷

8、油压力控制等。 起动控制起动控制 主要包括基本喷油量控制、基本喷油正时控制和预热装置控制。 怠速控制怠速控制 主要包括怠速转速控制和怠速时各缸均匀性的控制。 进气控制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。销售公司销售公司柴油机电控系统的功能增压控制增压控制 根据柴油机转速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过各种措施，实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制。排放控制排放控制 主要是废气再循环（EGR）控制。巡航控制巡航控制 ECU根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。燃油切断控制燃油切断控制 ECU可自动检测发动机转速，负荷状况以及油门踏板位置传感器信号。对电

9、控喷油器实施断电控制。保证发动机在有效转速范围内运转。确保发动机安全运行。故障自诊断故障自诊断 包含故障自诊断和失效保护两个子系统。销售公司销售公司一、供油量的控制一、供油量的控制 在电子控制单元中，首先根据在电子控制单元中，首先根据加速踏板位置和进气压力传感器加速踏板位置和进气压力传感器的输入的输入信号，计算出基本供油量，然后根据来自冷却液温度、进气温度和大气压信号，计算出基本供油量，然后根据来自冷却液温度、进气温度和大气压力等传感器的信号进行修正；再按转速传感器、车速传感器信号进行反馈力等传感器的信号进行修正；再按转速传感器、车速传感器信号进行反馈修正后，确定最佳供油量。因此，电控单元系统

10、对低温起动、加速、高原修正后，确定最佳供油量。因此，电控单元系统对低温起动、加速、高原行驶等工况都能精确地确定柴油机运转时的最佳供油量。行驶等工况都能精确地确定柴油机运转时的最佳供油量。 销售公司销售公司二、喷油正时控制：二、喷油正时控制： 由凸轮轴传感器、发动机转速和加速踏板位置决定初始的由凸轮轴传感器、发动机转速和加速踏板位置决定初始的喷油正时，并由冷却液温度、进气温度、进气压力等信号进行喷油正时，并由冷却液温度、进气温度、进气压力等信号进行修正。修正。 通过凸轮轴传感器检测实际喷油开始时刻，实现对喷油正通过凸轮轴传感器检测实际喷油开始时刻，实现对喷油正时的闭环控制。时的闭环控制。 大气压

11、力传感器信号，排除大气条件变化引起喷油正时差大气压力传感器信号，排除大气条件变化引起喷油正时差异，实现对喷油正时的最佳控制。异，实现对喷油正时的最佳控制。销售公司销售公司起动控制起动控制 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。工况相同。 冷起动控制冷起动控制 在不同的起动条件下系统通过控制起动预热装置的通电时间，改善柴油机低温起动和低温怠速运转三、怠速控制三、怠速控制进气压力进气压力油

12、门踏板位置油门踏板位置传感器传感器，转速转速信号，信号，ECUECU调整喷射压力和喷射时间调整喷射压力和喷射时间来来调整喷油量。调整喷油量。 ECUECU也监控蓄电池的电压应在允许范围内。也监控蓄电池的电压应在允许范围内。另外，另外， ECU ECU还还监控监控发电机、空调、动力转向等辅助装置工作引起柴油机发电机、空调、动力转向等辅助装置工作引起柴油机负荷变化导致的发动机转速变化。负荷变化导致的发动机转速变化。销售公司销售公司四、四、断油断油 松开油门踏板时，ECU 按以下方式控制断油：p断开喷油器的控制电源。p 降到怠速前，ECU短时间激活喷油器p 控制燃油调压阀。p限定最高转速限定最高转速

13、 发动机转速在2300 rpm时，ECU通过缩短喷嘴开启时间而限制喷射量。 发动机转速超过3000 rpm时，ECU使喷油器不再工作。销售公司销售公司五、增压控制五、增压控制电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。销售公司销售公司六、故障自诊断及故障保护功能 ECU电控单元接收各传感器的信号并与ECU内部设置的参数进行比较。当某个传感器出现短路、开路或发动机出现故障时， ECU电控单元将进入自保护状态，限制发动机转速甚至停机。并点亮EDC故障灯报警。LOGOLOGO柴油机外形LOGO检修供油系统LOGO一、供油系统的作用n将燃油经过滤后加压，在ECU的控制下

14、，定时定量喷入发动机气缸内，LOGO供油系统组成LOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGO检修柴油发动机电子控制系统LOGO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1、电子接头 2、壳体 3、NTC电阻 4、冷却液原理：高灵敏度NTC（负温度系数