柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)講座

1、LOGO柴油機(jī)電控技術(shù)講座LOGOPage 2電控柴油機(jī)原理概述n 電控柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)的目的：n 1、降低柴油機(jī)的排放；n 2、改善柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能；n 3、降低柴油機(jī)燃油消耗率，n 4、降低噪音。n 電控系統(tǒng)主要特點(diǎn)有以下三個(gè)方面：n 1、噴油正時(shí)與燃油計(jì)量完全分開，噴油壓力和噴油過程由ECU適時(shí)控制。n 2、可依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況去調(diào)整噴油壓力，噴油始點(diǎn)、持續(xù)時(shí)間，從而達(dá)到噴油的最佳控制點(diǎn)。n 3、能實(shí)現(xiàn)很高的噴油壓力，并能實(shí)現(xiàn)柴油的預(yù)噴射。銷售公司銷售公司20世紀(jì)世紀(jì)90年代后年代后20世紀(jì)世紀(jì)80年代后年代后位位 置置控控 制制時(shí)時(shí) 間間控控 制制壓壓 力力 控控 制制第一代第一代第

2、二代第二代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展時(shí)間時(shí)間-壓力壓力 控制控制第三代第三代銷售公司銷售公司柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展DS-NF/EAN P 388 059e 500100015002000噴嘴壓力Pressure at Nozzlebar19912003199720000直直列泵列泵 Inline pump1994250020062009共共軌軌 Common Rail泵泵噴嘴噴嘴 Unit Injector單體單體泵泵 Unit Pump銷售公司銷售公司電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)應(yīng)用電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)應(yīng)用電控單體泵（UPS） 單體泵系統(tǒng)工作方式跟泵噴嘴相同，它是一種模塊式結(jié)構(gòu)的高壓噴射系統(tǒng)。與泵噴

3、嘴系統(tǒng)不同的是，其噴油嘴和油泵用一根較短的噴射油管連接，單體泵系統(tǒng)中每個(gè)氣缸都設(shè)置一個(gè)帶電磁閥的單柱塞噴油泵，由發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)。銷售公司銷售公司電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)應(yīng)用電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)應(yīng)用電控單元噴射電控單元噴射EUI（電控泵噴嘴）：（電控泵噴嘴）： 在泵噴嘴系統(tǒng)中噴油泵和噴油嘴組成一個(gè)單元。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸都在在泵噴嘴系統(tǒng)中噴油泵和噴油嘴組成一個(gè)單元。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸都在其缸蓋上裝有這樣一個(gè)單元，燃油的高壓噴射采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)與電磁閥控制其缸蓋上裝有這樣一個(gè)單元，燃油的高壓噴射采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)與電磁閥控制相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。銷售公司銷售公司電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)應(yīng)用電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的

4、技術(shù)應(yīng)用高壓共軌燃油系統(tǒng)：高壓共軌燃油系統(tǒng)： 在共軌式蓄壓器噴射系統(tǒng)中，在共軌式蓄壓器噴射系統(tǒng)中，ECU通過接收各傳感器的信號(hào)，借通過接收各傳感器的信號(hào)，借助于噴油器上的電磁閥，定時(shí)、定量地控制噴油器噴射的油量，從而保助于噴油器上的電磁閥，定時(shí)、定量地控制噴油器噴射的油量，從而保證柴油機(jī)達(dá)到最佳的燃燒比和良好的霧化，以及最佳的噴油正時(shí)、足夠證柴油機(jī)達(dá)到最佳的燃燒比和良好的霧化，以及最佳的噴油正時(shí)、足夠的著火能量和最少的污染排放。的著火能量和最少的污染排放。銷售公司銷售公司電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng)與傳統(tǒng)柴油供給系統(tǒng)的區(qū)別：電控柴油機(jī)噴射系統(tǒng)與傳統(tǒng)柴油供給系統(tǒng)的區(qū)別：1 1、機(jī)械控制噴射系統(tǒng)的基本控制信

5、息是柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和、機(jī)械控制噴射系統(tǒng)的基本控制信息是柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置；電控噴射系統(tǒng)通過許多傳感器檢測柴油加速踏板的位置；電控噴射系統(tǒng)通過許多傳感器檢測柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境條件，并由電控單元控制每循環(huán)供油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境條件，并由電控單元控制每循環(huán)供油量。當(dāng)需要擴(kuò)大控制功能時(shí)，只需改變電控單元存儲(chǔ)的軟量。當(dāng)需要擴(kuò)大控制功能時(shí)，只需改變電控單元存儲(chǔ)的軟件，不需增加附加裝置。件，不需增加附加裝置。2 2、機(jī)械控制噴射系統(tǒng)由于設(shè)定錯(cuò)誤和磨損等原因，供油、機(jī)械控制噴射系統(tǒng)由于設(shè)定錯(cuò)誤和磨損等原因，供油時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生誤差；電控噴射系統(tǒng)中總是根據(jù)曲軸位置的基時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生誤差；電控噴射系統(tǒng)中總是根據(jù)

6、曲軸位置的基本信號(hào)進(jìn)行再檢查，因此供油提前角準(zhǔn)確。本信號(hào)進(jìn)行再檢查，因此供油提前角準(zhǔn)確。3 3、電控噴射裝置可以通過改變輸入裝置的程序或數(shù)據(jù)，、電控噴射裝置可以通過改變輸入裝置的程序或數(shù)據(jù)，改變控制特性，因此，一種電控噴射裝置可以適用于多種改變控制特性，因此，一種電控噴射裝置可以適用于多種柴油機(jī)。柴油機(jī)。銷售公司銷售公司電子控制系統(tǒng)功能及組成電子控制系統(tǒng)功能及組成: : 電控柴油噴射系統(tǒng)一般由電控柴油噴射系統(tǒng)一般由傳感器傳感器、電控單元（電控單元（ECUECU）和和執(zhí)行器執(zhí)行器三三部分組成。部分組成。 銷售公司銷售公司 傳感器的作用：傳感器的作用：傳感器是一種信號(hào)檢測與轉(zhuǎn)換裝置，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的

7、各個(gè)部位，其功能是檢測發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各種電量參數(shù)、物理量和化學(xué)量等，并將這些參量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的電信號(hào)輸入電控單元。 電控單元的作用：電控單元的作用：以微處理器(CPU)為核心，接收來自表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各個(gè)傳感器輸送來的信號(hào)；與軟件一起負(fù)責(zé)對(duì)接收到的信息進(jìn)行處理、計(jì)算；并將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成電流或電壓形式作為控制指令通過放大器輸出，發(fā)送到執(zhí)行器。 執(zhí)行器的作用：執(zhí)行器的作用：接受電控單元的控制指令，完成具體的控制動(dòng)作，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。銷售公司銷售公司柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能 柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能燃油噴射控制燃油噴射控制主要包括：噴油量控制、噴油正時(shí)控制、噴油速率控制和噴油壓

8、力控制等。起動(dòng)控制起動(dòng)控制主要包括基本噴油量控制、基本噴油正時(shí)控制和預(yù)熱裝置控制。怠速控制怠速控制主要包括怠速轉(zhuǎn)速控制和怠速時(shí)各缸均勻性的控制。進(jìn)氣控制進(jìn)氣控制主要包括進(jìn)氣節(jié)流控制、可變進(jìn)氣渦流控制和可變配氣正時(shí)控制。銷售公司銷售公司柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能增壓控制增壓控制根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、負(fù)荷信號(hào)、增壓壓力信號(hào)等，通過各種措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣渦增壓器工作狀態(tài)和增壓壓力的控制。排放控制排放控制主要是廢氣再循環(huán)（EGR）控制。巡航控制巡航控制ECU根據(jù)車速信號(hào)等自動(dòng)維持汽車以一定車速行駛。燃油切斷控制燃油切斷控制ECU可自動(dòng)檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，負(fù)荷狀況以及油門踏板位置傳感器信號(hào)。對(duì)電控噴油器實(shí)施斷電控制。

9、保證發(fā)動(dòng)機(jī)在有效轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。確保發(fā)動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。故障自診斷故障自診斷包含故障自診斷和失效保護(hù)兩個(gè)子系統(tǒng)。銷售公司銷售公司一、供油量的控制一、供油量的控制 在電子控制單元中，首先根據(jù)在電子控制單元中，首先根據(jù)加速踏板位置和進(jìn)氣壓力傳感器加速踏板位置和進(jìn)氣壓力傳感器的輸入的輸入信號(hào)，計(jì)算出基本供油量，然后根據(jù)來自冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和大氣壓信號(hào)，計(jì)算出基本供油量，然后根據(jù)來自冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度和大氣壓力等傳感器的信號(hào)進(jìn)行修正；再按轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器信號(hào)進(jìn)行反饋力等傳感器的信號(hào)進(jìn)行修正；再按轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器信號(hào)進(jìn)行反饋修正后，確定最佳供油量。因此，電控單元系統(tǒng)對(duì)低溫起動(dòng)、加速、高原修

10、正后，確定最佳供油量。因此，電控單元系統(tǒng)對(duì)低溫起動(dòng)、加速、高原行駛等工況都能精確地確定柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最佳供油量。行駛等工況都能精確地確定柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最佳供油量。 銷售公司銷售公司二、噴油正時(shí)控制：二、噴油正時(shí)控制： 由凸輪軸傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板位置決定初始的由凸輪軸傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板位置決定初始的噴油正時(shí)，并由冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力等信號(hào)進(jìn)行噴油正時(shí)，并由冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力等信號(hào)進(jìn)行修正。修正。 通過凸輪軸傳感器檢測實(shí)際噴油開始時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油正通過凸輪軸傳感器檢測實(shí)際噴油開始時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油正時(shí)的閉環(huán)控制。時(shí)的閉環(huán)控制。 大氣壓力傳感器信號(hào)，排除大氣條

11、件變化引起噴油正時(shí)差大氣壓力傳感器信號(hào)，排除大氣條件變化引起噴油正時(shí)差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油正時(shí)的最佳控制。異，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油正時(shí)的最佳控制。銷售公司銷售公司起動(dòng)控制起動(dòng)控制 柴油機(jī)起動(dòng)控制主要包括供（噴）油量控制、供（噴）油正時(shí)控制柴油機(jī)起動(dòng)控制主要包括供（噴）油量控制、供（噴）油正時(shí)控制和預(yù)熱裝置控制，其中供（噴）油量控制和供（噴）油正時(shí)控制與其他和預(yù)熱裝置控制，其中供（噴）油量控制和供（噴）油正時(shí)控制與其他工況相同。工況相同。 冷起動(dòng)控制冷起動(dòng)控制 在不同的起動(dòng)條件下系統(tǒng)通過控制起動(dòng)預(yù)熱裝置的通電時(shí)間，改善柴油機(jī)低溫起動(dòng)和低溫怠速運(yùn)轉(zhuǎn)三、怠速控制三、怠速控制進(jìn)氣壓力進(jìn)氣壓力油門踏板位置傳感器，油門踏

12、板位置傳感器，轉(zhuǎn)速信號(hào)，轉(zhuǎn)速信號(hào)，ECUECU調(diào)整噴射壓力和噴射時(shí)間來調(diào)整噴油量。調(diào)整噴射壓力和噴射時(shí)間來調(diào)整噴油量。 ECUECU也監(jiān)控蓄電池的電壓應(yīng)在允許范圍內(nèi)。也監(jiān)控蓄電池的電壓應(yīng)在允許范圍內(nèi)。另外，另外， ECU ECU還監(jiān)控發(fā)電機(jī)、空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向等輔助裝置工作引起柴油機(jī)還監(jiān)控發(fā)電機(jī)、空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向等輔助裝置工作引起柴油機(jī)負(fù)荷變化導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。負(fù)荷變化導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化。銷售公司銷售公司四、斷油四、斷油 松開油門踏板時(shí)，ECU 按以下方式控制斷油：p斷開噴油器的控制電源。p 降到怠速前，ECU短時(shí)間激活噴油器p 控制燃油調(diào)壓閥。p限定最高轉(zhuǎn)速限定最高轉(zhuǎn)速 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2300

13、 rpm時(shí)，ECU通過縮短噴嘴開啟時(shí)間而限制噴射量。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過3000 rpm時(shí)，ECU使噴油器不再工作。銷售公司銷售公司五、增壓控制五、增壓控制電控系統(tǒng)控制增壓壓力和進(jìn)氣量、空燃比。電控系統(tǒng)控制增壓壓力和進(jìn)氣量、空燃比。銷售公司銷售公司六、故障自診斷及故障保護(hù)功能 ECU電控單元接收各傳感器的信號(hào)并與ECU內(nèi)部設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)某個(gè)傳感器出現(xiàn)短路、開路或發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)， ECU電控單元將進(jìn)入自保護(hù)狀態(tài)，限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速甚至停機(jī)。并點(diǎn)亮EDC故障燈報(bào)警。LOGOLOGO柴油機(jī)外形LOGO檢修供油系統(tǒng)LOGO一、供油系統(tǒng)的作用n將燃油經(jīng)過濾后加壓，在ECU的控制下，定時(shí)定量噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣

14、缸內(nèi)，LOGO供油系統(tǒng)組成LOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGOLOGO檢修柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)LOGO原理：電磁感應(yīng)功能：1、曲軸（發(fā)動(dòng)機(jī)）轉(zhuǎn)速 2、氣缸上止點(diǎn)位置1、永磁鐵 2、傳感器殼體 3、發(fā)動(dòng)機(jī)外蓋 4、軟鐵芯 5、線圈 6、傳感線圈原理：霍爾效應(yīng)相位確定：凸輪軸上安裝著一個(gè)用鐵磁性材料制成的齒，它隨著凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這個(gè)齒經(jīng)過凸輪軸傳感器的半導(dǎo)體膜片的時(shí)候，它的磁場就會(huì)使半導(dǎo)體膜片中的電子以垂直于流過膜片的電流的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。產(chǎn)生一個(gè)短促的電壓信號(hào)（霍爾電壓），這個(gè)電壓信號(hào)告訴ECU，某1缸已經(jīng)進(jìn)入了壓縮階段1、電子接頭 2、殼體 3、NTC電阻 4、冷卻液原理：高靈敏度NTC（負(fù)溫度系數(shù)