電噴柴油機(jī)課件

柴油機(jī)著火與燃燒過程特點：高速(混合＋著火＋燃燒＝10～2ms） 高溫（2000℃左右） 高壓（100bar左右）燃燒研究所追求的目標(biāo)：

高ηi、高Pme（Pmi）、低污染、低噪聲振動柴油機(jī)著火與燃燒過程特點：高速(混合＋著火＋燃燒＝10～2m對燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求足夠高的噴油壓力，以保證燃料良好的霧化混合與燃燒，燃油油束需與內(nèi)燃機(jī)燃燒室和氣流運動相匹配，保證油氣混合均勻。精確控制每循環(huán)各缸的燃油量，噴油量能隨工況變化而自動變化。工況不變時，各循環(huán)之間的噴油量應(yīng)當(dāng)一致。對多缸內(nèi)燃機(jī)而言，各缸的噴油量應(yīng)當(dāng)相等。在內(nèi)燃機(jī)所運轉(zhuǎn)的工況范圍內(nèi)，盡可能保持最佳的起始噴油時刻、噴油持續(xù)時間與噴油規(guī)律，以保證良好的燃燒并取得優(yōu)良的綜合性能。對燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求足夠高的噴油壓力，以保證燃料良好的霧傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)柴油機(jī)在活塞接近上止點時，燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)將燃料以高壓、在極短的時間內(nèi)噴人氣缸，實現(xiàn)燃油與空氣的混合和燃燒。傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)柴油機(jī)在活塞接近上止點時，燃料供給與調(diào)對燃燒的要求對燃燒的要求柴油機(jī)噴霧燃燒高速攝影普通噴射壓力高壓噴射0.42ms0.69ms0.97ms噴油后0.14ms柴油機(jī)噴霧燃燒高速攝影普通噴射壓力高壓噴射0.42ms0.6高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)不同負(fù)荷和轉(zhuǎn)速可確定所需的最佳噴射壓力?？煽刂茋娪投〞r，配合高的噴射壓力，可同時降低NOx和微粒(PM)?？刂茋娪退俾首兓?，實現(xiàn)理想的噴油規(guī)律形狀，既可降低柴油機(jī)NOx和dp/d，又能保證動力性、經(jīng)濟(jì)性。噴油控制精度高，避免油路中氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，噴油量循環(huán)變動小，各缸供油均勻。高壓共軌電控噴射系統(tǒng)不同負(fù)荷和轉(zhuǎn)速可確定所需的最佳噴射壓力。Soot排放降低（相同噴射脈寬和噴射油量）高壓噴射小的噴孔直徑電控共軌系統(tǒng)的特點1、改善霧化Pc=180MPa噴孔直徑減小:0.150.13mm平均霧化直徑減小:1510um電控共軌系統(tǒng)的特點1、改善霧化Pc=180MPa噴嘴間的校正控制策略優(yōu)化軟件補償技術(shù)優(yōu)勢:減小Soot排放減小NOx排放電控共軌系統(tǒng)的特點2、燃油噴射量精確控制

軟件補償控制噴油量誤差：+/-3.5+/-0.8mm3/st噴嘴間的校正控制策略優(yōu)化電控共軌系統(tǒng)的特點2、燃油噴射量精確預(yù)噴射優(yōu)化:小的預(yù)噴射油量穩(wěn)定的預(yù)噴射油量優(yōu)勢:減小Soot排放減小NOx排放電控共軌系統(tǒng)的特點3、精確的預(yù)噴射控制

通過自學(xué)習(xí)控制，預(yù)噴射油量=1+/-0.5mm3/st預(yù)噴射優(yōu)化:電控共軌系統(tǒng)的特點3、精確的預(yù)噴射控制多次噴射：多次、小脈沖、穩(wěn)定噴射優(yōu)勢:降低噪聲電控共軌系統(tǒng)的特點4、多次噴射

（5次）多次噴射：電控共軌系統(tǒng)的特點4、多次噴射（5次）噴油量控制在各種工況下工作時，循環(huán)噴油量的變化范圍是：1.0~1.5Qp(標(biāo)定工況噴油量)起動噴油量：怠速噴油量：比較準(zhǔn)確地預(yù)測噴油量非常困難，由于具體發(fā)動機(jī)的特點，最后仍應(yīng)以試驗數(shù)據(jù)為主。噴油量控制在各種工況下工作時，循環(huán)噴油量的變化范圍是：1.0噴油壓力控制一般認(rèn)為，對于某種燃燒系統(tǒng)，不同工況下，最佳的噴射壓力值是不同的。因此，未來的噴射系統(tǒng)的噴油壓力應(yīng)能隨著工況的變化實時地進(jìn)行控制。噴油壓力控制一般認(rèn)為，對于某種燃燒系統(tǒng)，不同工況下，最佳的噴噴油率控制不同目標(biāo)對噴油率圖形的要求是不一樣的：希望輸出功率大，則提高噴油率。希望排放指標(biāo)好，則要求初期噴油率低，后期噴油率高，噴油結(jié)束時迅速下降。希望燃油耗低，則要求適當(dāng)?shù)膰娪脱舆t角結(jié)合高噴油率。希望降低噪聲，則要初期噴油率低。噴油率：單元時間內(nèi)噴油量與噴油時間的比。噴油率控制不同目標(biāo)對噴油率圖形的要求是不一樣的：噴油率：單元噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲排放性能，理想的噴油率形狀為：噴油初期的噴油率是決定預(yù)混合燃燒量的重要因素之一，為了降低NOx和噪聲，希望初始噴油率很低；噴射中期相當(dāng)于擴(kuò)散燃燒期，為了降低碳煙，希望噴油率很陡地加大，并且隨著負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的提高，噴油率的豐滿度必須增大，即從三角形向矩形過渡，以確保燃油和空氣的充分混合；噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲排放性能，理想的噴油率形狀為：噴射后期是噴射壓力降低期，由于此時燃油霧化不良而成為產(chǎn)生PM（顆粒）的因素之一，因此在噴油結(jié)束時，應(yīng)快速回油以實現(xiàn)噴油壓力的迅速下降，從而使噴油后期盡量縮短。更進(jìn)一步為實現(xiàn)極低的NOx和PM排放，在未來采用DeNOx催化轉(zhuǎn)換器后處理裝置時，需要將HC（作為還原劑）引到DeNOx催化劑中，使其活化，這是通過在膨脹沖程中進(jìn)行補充噴油從而增加HC來實現(xiàn)的。噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲噴油率控制噴射效果引導(dǎo)噴射通過預(yù)混合燃燒、降低顆粒排放預(yù)噴射縮短主噴射的著火延遲、降低NOx和燃燒噪聲后噴射促進(jìn)擴(kuò)散燃燒、降低顆粒排放次后噴射排溫升高、通過供給還原劑、促進(jìn)后處理（催化劑）噴油率控制噴射效果引導(dǎo)噴射通過預(yù)混合燃燒、降低顆粒排放預(yù)噴射噴油率控制引導(dǎo)噴射：引導(dǎo)噴射相對于主噴射提前角很大，由于預(yù)混合燃燒的效果，PM排放和燃燒噪聲可以明顯降低。引導(dǎo)噴射越提前，煙度和噪聲降低。噴油率控制引導(dǎo)噴射：噴油率控制預(yù)噴射在主噴射之前進(jìn)行的預(yù)噴射，可以使燃燒噪聲明顯降低。預(yù)噴射會導(dǎo)致PM增加，因此，可以通過使預(yù)噴射段靠近主噴射段的辦法降低PM排放。預(yù)噴射噴入的少量燃油的燃燒，使得燃燒室被加熱，縮短了隨后進(jìn)行的主噴射的著火延遲期，而使預(yù)混合燃燒比例減少；預(yù)噴的燃燒氣體被霧化的主噴油束卷吸而改善了主噴射期油與空氣的混合，從而能有效地減緩燃燒速率，燃燒溫度與壓力上升減緩，降低了燃燒噪聲和NOx排放，并能在一定程度上改善燃油消耗。噴油率控制預(yù)噴射在主噴射之前進(jìn)行的預(yù)噴射，可以使燃燒噪聲噴油率控制后噴射后噴射是緊靠在主噴射之后進(jìn)行的噴射，可使擴(kuò)散燃燒更快地進(jìn)行，因此，可以降低主噴射中產(chǎn)生的PM。注意：對于引導(dǎo)噴射和后噴射過程，因為是在活塞離開上止點一段距離的位置進(jìn)行的，燃油有可能會附著到氣缸壁上。解決的辦法是：分成幾段噴射，而且眉端的噴射量少一些。噴油率控制后噴射后噴射是緊靠在主噴射之后進(jìn)行的噴射，可噴油率控制次后噴射為了實現(xiàn)后處理裝置再生（復(fù)原）而進(jìn)行的次后噴射。次后噴射是離開主噴射相當(dāng)?shù)臅r間間隔之后進(jìn)行的噴射，由于排氣溫升和還原成分的供給，可使催化劑的活性增加。但是如果次后噴射的時間過遲，則可能導(dǎo)致燃油附著到氣缸壁上。因此，次后噴射的時間必須適當(dāng)。噴油率控制次后噴射為了實現(xiàn)后處理裝置再生（復(fù)原）而進(jìn)行電壓補償在電瓶電壓和線束電阻發(fā)生變化時對噴油脈沖的始點和脈寬進(jìn)行補償，從而獲得恒定的噴油量和噴油正時。

BRC策略的輸入量是電瓶電壓和線束電阻，由ECU進(jìn)行測量。該策略的輸出量即脈沖的補償量將被加到噴油脈沖上，以便在不同的發(fā)動機(jī)和整車上得到恒定的噴油量電壓補償在電瓶電壓和線束電阻發(fā)生變化時對噴油脈沖的始點和脈寬基于缸體振動測量的預(yù)噴控制通常情況下噴油器的基于缸體振動測量的預(yù)噴控制在使用期限內(nèi)會隨著時間發(fā)生偏移。通過安裝在發(fā)動機(jī)缸體上的加速度傳感器來“聽”發(fā)動機(jī)預(yù)噴的燃燒噪聲，從而定期監(jiān)測與最小噴油量(約為0.3毫克)相對應(yīng)的基于缸體振動測量的預(yù)噴控制的變化情況，并通過預(yù)噴的“自學(xué)習(xí)”功能對發(fā)生的偏移量進(jìn)行自動校正?；诟左w振動測量的預(yù)噴控制通常情況下噴油器的基于缸體振動測量PWC策略在應(yīng)用多次噴射的共軌系統(tǒng)中，前一次噴射會在高壓回路中產(chǎn)生一個正弦波狀的壓力波動，從而使后一次噴油的準(zhǔn)確度受到極大的影響，影響情況取決于所運行的工況點及兩次噴射的間隔角。

PWC策略就是從控制策略上補償噴射間隔角對后面的噴油量的影響，從而減小油量的波動。PWC策略在應(yīng)用多次噴射的共軌系統(tǒng)中，前一次噴射會在高壓回路各缸平衡策略為保證發(fā)動機(jī)各缸工作狀態(tài)的穩(wěn)定、均衡，ECU根據(jù)曲軸傳感器的輸出信號計算每個氣缸的瞬時速度，從而檢測出在發(fā)動機(jī)不噴油時各缸的飛輪轉(zhuǎn)速是否均勻。如果飛輪轉(zhuǎn)速存在差異，則根據(jù)所測量的轉(zhuǎn)速差計算出一個油量的校正值并加到噴油器的主噴脈沖上去，從而使各缸的瞬時轉(zhuǎn)速保持平衡，主噴油量保持平衡。該策略還可用在噴油器的故障檢測中，以監(jiān)測可能發(fā)生的噴油器的漂移。各缸平衡策略為保證發(fā)動機(jī)各缸工作狀態(tài)的穩(wěn)定、均衡，ECU根據(jù)起動控制發(fā)動機(jī)起動時ECU首先根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器提供的信號在最初的1~2轉(zhuǎn)內(nèi)確定同步的狀態(tài)、噴油相位以及發(fā)動機(jī)當(dāng)前的角位置和轉(zhuǎn)速，隨后控制噴油器依次在正確的沖程、向正確的氣缸開始噴油。起動過程中的噴油量(起動扭矩)和正時取決于冷卻液溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)先標(biāo)定的速度限值時，發(fā)動機(jī)由起動模式進(jìn)入怠速運轉(zhuǎn)模式。起動控制發(fā)動機(jī)起動時ECU首先根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通常的怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速是根據(jù)冷卻液溫度和檔位的不同而變化的。檔位的判定由ECU通過車速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速之比計算得出。怠速的扭矩是根據(jù)怠速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速通過閉環(huán)控制進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的，以便使發(fā)動機(jī)保持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在發(fā)動機(jī)的電氣附件中，空調(diào)因其負(fù)載大對怠速轉(zhuǎn)速的沖擊也最明顯。因此，當(dāng)空調(diào)開或關(guān)時通過主動加、減油量來緩沖這一沖擊，并通過提升怠速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速來保持空調(diào)運轉(zhuǎn)時怠速的穩(wěn)定性。怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通常的怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速是根據(jù)冷卻液溫度和檔位的不扭矩管理駕駛員通過電子油門踏板給出所需要的扭矩需求值，ECU則將扭矩的需求進(jìn)行各種處理后轉(zhuǎn)化為噴入氣缸的燃油，從而實現(xiàn)駕駛員對發(fā)動機(jī)或車輛的控制。系統(tǒng)中提供了多種對最大扭矩的限制，分別用于限定發(fā)動機(jī)在外特性上的功率和扭矩輸出，限制瞬態(tài)工況下的最大煙度排放，保護(hù)發(fā)動機(jī)避免飛車和過熱，保護(hù)增壓器避免超速，保護(hù)自動變速箱，保護(hù)共軌系統(tǒng)等等。為提高車輛駕駛和乘坐的舒適性，系統(tǒng)還采用了油門濾波策略和防抖動策略。扭矩管理駕駛員通過電子油門踏板給出所需要的扭矩需求值，ECU油門濾波策略“油門濾波”策略就是當(dāng)駕駛員通過油門踏板給出的扭矩需求值的變化率超過一定幅度時對其進(jìn)行濾波處理，使扭矩的需求曲線變得平滑，從而緩沖油門的突然變化給駕駛員和乘客帶來的不舒適感。該策略包含兩個部分，分別適用于加速和減速過程。油門濾波策略“油門濾波”策略就是當(dāng)駕駛員通過油門踏板給出的防抖動策略該策略用于緩沖當(dāng)車輛在急加速或急減速時由傳動系所導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的波動。它通過輸出一個校正扭矩來修正主需求扭矩，從而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的非正常波動減少到最小，提高車輛駕駛和乘坐的舒適性。防抖動策略該策略用于緩沖當(dāng)車輛在急加速或急減速時由傳動系所導(dǎo)噴油器開始噴油的必要條件：共軌壓力超過最小設(shè)定值（＞200bar）同步信號正常：

傳感器信號≥觸發(fā)閾值（與空氣間隙和轉(zhuǎn)速有關(guān)）

相位正確啟動機(jī)拖動轉(zhuǎn)速超過最小設(shè)定值（＞60噴油器開始噴油的必要條件：共軌壓力超過最小設(shè)定值（＞200bECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴油機(jī)運行的角度相位（也稱判缸）并計算柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。僅在判缸成功后才能開始噴油。（電噴發(fā)動機(jī)起動不一定比常規(guī)發(fā)動機(jī)快）判缸過程A正常模式（曲軸/凸輪軸傳感器均正常）在起動過程中，曲軸信號與凸輪軸信號均正常時，ECU結(jié)合曲軸缺齒判斷與凸輪軸多齒判斷進(jìn)行判缸。判缸過程迅速、可靠。ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴油機(jī)運行的角度相位（也稱判缸）并計算柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。僅在判缸成功后才能開始噴油。（電噴發(fā)動機(jī)起動不一定比常規(guī)發(fā)動機(jī)快）判缸過程B后備模式1（僅有凸輪軸傳感器）在起動過程中，僅有凸輪軸信號時，ECU通過檢測判缸齒（第一缸前的多余齒）確定當(dāng)前柴油機(jī)的正確相位，從而按照正確的噴油時序噴射。ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴油機(jī)運行的角度相位（也稱判缸）并計算柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。僅在判缸成功后才能開始噴油。（電噴發(fā)動機(jī)起動不一定比常規(guī)發(fā)動機(jī)快）判缸過程C后備模式2（僅有曲軸傳感器）

在起動過程中，僅有曲軸信號時，當(dāng)ECU檢測到一個缺齒時，猜測柴油機(jī)此時處于第一缸上止點前，按照此假定的角度相位，以1-5-3-6-2-4的噴油時序持續(xù)一定次數(shù)的噴射，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定閾值時，可以判斷此相位正確，從而判缸成功；若沒有轉(zhuǎn)速升高的著火跡象，則重新假定一相位噴油以判缸。ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴2、傳感器傳感器類型傳感器磁電式曲軸轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)字量凸輪相位傳感器數(shù)字量變阻傳感器熱敏電阻水溫、機(jī)油溫、燃油溫、進(jìn)氣溫度等模擬量滑線變阻器加速踏板位置傳感器模擬量應(yīng)變片變阻器軌壓、機(jī)油壓力、進(jìn)氣壓力傳感器等模擬量2、傳感器傳感器類型傳感器磁電式曲軸轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)字量凸輪相位ECU（電子控制單元）

ECU是電控發(fā)動機(jī)的控制中心，通過接收各傳感器傳送來的發(fā)動機(jī)運行信息，加以運算處理后控制各執(zhí)行器動作。ECU還包含著一個監(jiān)測模塊。用于故障診斷以及出錯以后的系統(tǒng)的保護(hù)。ECU（電子控制單元）ECU是電控發(fā)動機(jī)的控制中心，通過接原理：電磁感應(yīng)功能：1、曲軸（發(fā)動機(jī)）轉(zhuǎn)速2、曲軸上止點位置曲軸轉(zhuǎn)速傳感器1、永磁鐵2、傳感器殼體3、發(fā)動機(jī)外蓋4、軟鐵芯5、線圈6、傳感線圈原理：電磁感應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器1、永磁鐵2、傳感器殼體電噴柴油機(jī)課件電噴柴油機(jī)課件

初始機(jī)油注油口閥蓋凸輪軸相位傳感器:DG6齒輪泵

ZP5柴油出口（到濾器）柴油進(jìn)口（自油箱）溢流閥潤滑油進(jìn)口（可選）M-PROP

燃油計量閥柴油出口（到油箱）高壓油出口柴油進(jìn)口（自濾器）凸輪軸CPN2.2(+)高壓油泵初始機(jī)油注油口閥蓋凸輪軸相位傳感器:DG6齒輪泵ZP5控制進(jìn)入柱塞的燃油量，從而控制共軌管壓力比例電磁閥PWM控制（165～195Hz）線圈電阻：2.6~3.15歐姆最大電流：1.8A缺省狀態(tài)：全開（limphome）最大供油量零供油量I（A）Q（l/h）供油特性圖控制進(jìn)入柱塞的燃油量，從而控制共軌管壓力最大供油量零供油量I電噴柴油機(jī)課件共軌管軌壓傳感器壓力限制閥進(jìn)油口存儲高壓，抑止因油泵供油和噴油而產(chǎn)生的波動共軌管軌壓傳感器壓力限制閥進(jìn)油口存儲高壓，抑止因油泵供油和噴燃油粗濾器帶油水分離器，分離燃油中的水分燃油粗濾器帶油水分離器，分離燃油中的水分水溫傳感器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)熱敏電阻)電阻阻值隨溫度下降而增大水溫傳感器1、電子接頭2、殼體3、NTC電阻4、冷卻液軌壓傳感器1、電子接頭2、評估電路3、帶傳感裝置的皮膜4、高壓接頭5、固定螺紋原理：傳感器皮膜上的傳感器元件將高壓管道內(nèi)的壓力變化轉(zhuǎn)化成電壓信號輸送到ECU。軌壓傳感器1、電子接頭2、評估電路原理：機(jī)油壓力傳感器功能：可同時檢測機(jī)油壓力及溫度機(jī)油壓力傳感器功能：可同時檢測機(jī)油功能：可以檢測進(jìn)氣壓力和溫度進(jìn)氣壓力傳感器功能：可以檢測進(jìn)氣壓力和溫度進(jìn)氣壓力傳感器加速踏板傳感器加速踏板傳感器加速踏板傳感器加速踏板傳感器噴油器接線柱電控噴油器噴油器接線柱電控噴油器噴嘴置位線圈銜鐵球閥釋放控制孔充油控制孔針閥桿噴嘴針閥壓力環(huán)高壓連接管回油噴嘴開啟噴嘴關(guān)閉低壓高壓噴孔噴嘴置位線圈銜鐵球閥釋放控制孔充油控制孔針閥桿高壓連接管回油LowpressureHighpressure噴嘴置位電磁閥銜鐵球閥釋放控制孔充油控制孔針閥桿噴孔噴油嘴壓力環(huán)0.00.51.01.52.03.0噴油器脈沖控制閥升程控制室壓力針閥升程噴射速率電流Time,ms噴嘴開啟噴嘴關(guān)閉LowpressureHighpressure噴嘴置位電CrS:曲軸轉(zhuǎn)速傳感器CaS:凸輪軸位置傳感器RPS:軌壓傳感器OPS:機(jī)油壓力傳感器CTS:冷卻水溫度傳感器BPS:增壓壓力傳感器發(fā)動機(jī)連接線束CrS:曲軸轉(zhuǎn)速傳感器CaS:凸輪軸位置傳感器RPS:謝謝謝謝柴油機(jī)著火與燃燒過程特點：高速(混合＋著火＋燃燒＝10～2ms） 高溫（2000℃左右） 高壓（100bar左右）燃燒研究所追求的目標(biāo)：

高ηi、高Pme（Pmi）、低污染、低噪聲振動柴油機(jī)著火與燃燒過程特點：高速(混合＋著火＋燃燒＝10～2m對燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求足夠高的噴油壓力，以保證燃料良好的霧化混合與燃燒，燃油油束需與內(nèi)燃機(jī)燃燒室和氣流運動相匹配，保證油氣混合均勻。精確控制每循環(huán)各缸的燃油量，噴油量能隨工況變化而自動變化。工況不變時，各循環(huán)之間的噴油量應(yīng)當(dāng)一致。對多缸內(nèi)燃機(jī)而言，各缸的噴油量應(yīng)當(dāng)相等。在內(nèi)燃機(jī)所運轉(zhuǎn)的工況范圍內(nèi)，盡可能保持最佳的起始噴油時刻、噴油持續(xù)時間與噴油規(guī)律，以保證良好的燃燒并取得優(yōu)良的綜合性能。對燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求足夠高的噴油壓力，以保證燃料良好的霧傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)柴油機(jī)在活塞接近上止點時，燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)將燃料以高壓、在極短的時間內(nèi)噴人氣缸，實現(xiàn)燃油與空氣的混合和燃燒。傳統(tǒng)柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)柴油機(jī)在活塞接近上止點時，燃料供給與調(diào)對燃燒的要求對燃燒的要求柴油機(jī)噴霧燃燒高速攝影普通噴射壓力高壓噴射0.42ms0.69ms0.97ms噴油后0.14ms柴油機(jī)噴霧燃燒高速攝影普通噴射壓力高壓噴射0.42ms0.6高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)高壓共軌電控噴射系統(tǒng)不同負(fù)荷和轉(zhuǎn)速可確定所需的最佳噴射壓力?？煽刂茋娪投〞r，配合高的噴射壓力，可同時降低NOx和微粒(PM)?？刂茋娪退俾首兓瑢崿F(xiàn)理想的噴油規(guī)律形狀，既可降低柴油機(jī)NOx和dp/d，又能保證動力性、經(jīng)濟(jì)性。噴油控制精度高，避免油路中氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，噴油量循環(huán)變動小，各缸供油均勻。高壓共軌電控噴射系統(tǒng)不同負(fù)荷和轉(zhuǎn)速可確定所需的最佳噴射壓力。Soot排放降低（相同噴射脈寬和噴射油量）高壓噴射小的噴孔直徑電控共軌系統(tǒng)的特點1、改善霧化Pc=180MPa噴孔直徑減小:0.150.13mm平均霧化直徑減小:1510um電控共軌系統(tǒng)的特點1、改善霧化Pc=180MPa噴嘴間的校正控制策略優(yōu)化軟件補償技術(shù)優(yōu)勢:減小Soot排放減小NOx排放電控共軌系統(tǒng)的特點2、燃油噴射量精確控制

軟件補償控制噴油量誤差：+/-3.5+/-0.8mm3/st噴嘴間的校正控制策略優(yōu)化電控共軌系統(tǒng)的特點2、燃油噴射量精確預(yù)噴射優(yōu)化:小的預(yù)噴射油量穩(wěn)定的預(yù)噴射油量優(yōu)勢:減小Soot排放減小NOx排放電控共軌系統(tǒng)的特點3、精確的預(yù)噴射控制

通過自學(xué)習(xí)控制，預(yù)噴射油量=1+/-0.5mm3/st預(yù)噴射優(yōu)化:電控共軌系統(tǒng)的特點3、精確的預(yù)噴射控制多次噴射：多次、小脈沖、穩(wěn)定噴射優(yōu)勢:降低噪聲電控共軌系統(tǒng)的特點4、多次噴射

（5次）多次噴射：電控共軌系統(tǒng)的特點4、多次噴射（5次）噴油量控制在各種工況下工作時，循環(huán)噴油量的變化范圍是：1.0~1.5Qp(標(biāo)定工況噴油量)起動噴油量：怠速噴油量：比較準(zhǔn)確地預(yù)測噴油量非常困難，由于具體發(fā)動機(jī)的特點，最后仍應(yīng)以試驗數(shù)據(jù)為主。噴油量控制在各種工況下工作時，循環(huán)噴油量的變化范圍是：1.0噴油壓力控制一般認(rèn)為，對于某種燃燒系統(tǒng)，不同工況下，最佳的噴射壓力值是不同的。因此，未來的噴射系統(tǒng)的噴油壓力應(yīng)能隨著工況的變化實時地進(jìn)行控制。噴油壓力控制一般認(rèn)為，對于某種燃燒系統(tǒng)，不同工況下，最佳的噴噴油率控制不同目標(biāo)對噴油率圖形的要求是不一樣的：希望輸出功率大，則提高噴油率。希望排放指標(biāo)好，則要求初期噴油率低，后期噴油率高，噴油結(jié)束時迅速下降。希望燃油耗低，則要求適當(dāng)?shù)膰娪脱舆t角結(jié)合高噴油率。希望降低噪聲，則要初期噴油率低。噴油率：單元時間內(nèi)噴油量與噴油時間的比。噴油率控制不同目標(biāo)對噴油率圖形的要求是不一樣的：噴油率：單元噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲排放性能，理想的噴油率形狀為：噴油初期的噴油率是決定預(yù)混合燃燒量的重要因素之一，為了降低NOx和噪聲，希望初始噴油率很低；噴射中期相當(dāng)于擴(kuò)散燃燒期，為了降低碳煙，希望噴油率很陡地加大，并且隨著負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的提高，噴油率的豐滿度必須增大，即從三角形向矩形過渡，以確保燃油和空氣的充分混合；噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲排放性能，理想的噴油率形狀為：噴射后期是噴射壓力降低期，由于此時燃油霧化不良而成為產(chǎn)生PM（顆粒）的因素之一，因此在噴油結(jié)束時，應(yīng)快速回油以實現(xiàn)噴油壓力的迅速下降，從而使噴油后期盡量縮短。更進(jìn)一步為實現(xiàn)極低的NOx和PM排放，在未來采用DeNOx催化轉(zhuǎn)換器后處理裝置時，需要將HC（作為還原劑）引到DeNOx催化劑中，使其活化，這是通過在膨脹沖程中進(jìn)行補充噴油從而增加HC來實現(xiàn)的。噴油率控制若要求同時改善動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、污染物排放和噪聲噴油率控制噴射效果引導(dǎo)噴射通過預(yù)混合燃燒、降低顆粒排放預(yù)噴射縮短主噴射的著火延遲、降低NOx和燃燒噪聲后噴射促進(jìn)擴(kuò)散燃燒、降低顆粒排放次后噴射排溫升高、通過供給還原劑、促進(jìn)后處理（催化劑）噴油率控制噴射效果引導(dǎo)噴射通過預(yù)混合燃燒、降低顆粒排放預(yù)噴射噴油率控制引導(dǎo)噴射：引導(dǎo)噴射相對于主噴射提前角很大，由于預(yù)混合燃燒的效果，PM排放和燃燒噪聲可以明顯降低。引導(dǎo)噴射越提前，煙度和噪聲降低。噴油率控制引導(dǎo)噴射：噴油率控制預(yù)噴射在主噴射之前進(jìn)行的預(yù)噴射，可以使燃燒噪聲明顯降低。預(yù)噴射會導(dǎo)致PM增加，因此，可以通過使預(yù)噴射段靠近主噴射段的辦法降低PM排放。預(yù)噴射噴入的少量燃油的燃燒，使得燃燒室被加熱，縮短了隨后進(jìn)行的主噴射的著火延遲期，而使預(yù)混合燃燒比例減少；預(yù)噴的燃燒氣體被霧化的主噴油束卷吸而改善了主噴射期油與空氣的混合，從而能有效地減緩燃燒速率，燃燒溫度與壓力上升減緩，降低了燃燒噪聲和NOx排放，并能在一定程度上改善燃油消耗。噴油率控制預(yù)噴射在主噴射之前進(jìn)行的預(yù)噴射，可以使燃燒噪聲噴油率控制后噴射后噴射是緊靠在主噴射之后進(jìn)行的噴射，可使擴(kuò)散燃燒更快地進(jìn)行，因此，可以降低主噴射中產(chǎn)生的PM。注意：對于引導(dǎo)噴射和后噴射過程，因為是在活塞離開上止點一段距離的位置進(jìn)行的，燃油有可能會附著到氣缸壁上。解決的辦法是：分成幾段噴射，而且眉端的噴射量少一些。噴油率控制后噴射后噴射是緊靠在主噴射之后進(jìn)行的噴射，可噴油率控制次后噴射為了實現(xiàn)后處理裝置再生（復(fù)原）而進(jìn)行的次后噴射。次后噴射是離開主噴射相當(dāng)?shù)臅r間間隔之后進(jìn)行的噴射，由于排氣溫升和還原成分的供給，可使催化劑的活性增加。但是如果次后噴射的時間過遲，則可能導(dǎo)致燃油附著到氣缸壁上。因此，次后噴射的時間必須適當(dāng)。噴油率控制次后噴射為了實現(xiàn)后處理裝置再生（復(fù)原）而進(jìn)行電壓補償在電瓶電壓和線束電阻發(fā)生變化時對噴油脈沖的始點和脈寬進(jìn)行補償，從而獲得恒定的噴油量和噴油正時。

BRC策略的輸入量是電瓶電壓和線束電阻，由ECU進(jìn)行測量。該策略的輸出量即脈沖的補償量將被加到噴油脈沖上，以便在不同的發(fā)動機(jī)和整車上得到恒定的噴油量電壓補償在電瓶電壓和線束電阻發(fā)生變化時對噴油脈沖的始點和脈寬基于缸體振動測量的預(yù)噴控制通常情況下噴油器的基于缸體振動測量的預(yù)噴控制在使用期限內(nèi)會隨著時間發(fā)生偏移。通過安裝在發(fā)動機(jī)缸體上的加速度傳感器來“聽”發(fā)動機(jī)預(yù)噴的燃燒噪聲，從而定期監(jiān)測與最小噴油量(約為0.3毫克)相對應(yīng)的基于缸體振動測量的預(yù)噴控制的變化情況，并通過預(yù)噴的“自學(xué)習(xí)”功能對發(fā)生的偏移量進(jìn)行自動校正?；诟左w振動測量的預(yù)噴控制通常情況下噴油器的基于缸體振動測量PWC策略在應(yīng)用多次噴射的共軌系統(tǒng)中，前一次噴射會在高壓回路中產(chǎn)生一個正弦波狀的壓力波動，從而使后一次噴油的準(zhǔn)確度受到極大的影響，影響情況取決于所運行的工況點及兩次噴射的間隔角。

PWC策略就是從控制策略上補償噴射間隔角對后面的噴油量的影響，從而減小油量的波動。PWC策略在應(yīng)用多次噴射的共軌系統(tǒng)中，前一次噴射會在高壓回路各缸平衡策略為保證發(fā)動機(jī)各缸工作狀態(tài)的穩(wěn)定、均衡，ECU根據(jù)曲軸傳感器的輸出信號計算每個氣缸的瞬時速度，從而檢測出在發(fā)動機(jī)不噴油時各缸的飛輪轉(zhuǎn)速是否均勻。如果飛輪轉(zhuǎn)速存在差異，則根據(jù)所測量的轉(zhuǎn)速差計算出一個油量的校正值并加到噴油器的主噴脈沖上去，從而使各缸的瞬時轉(zhuǎn)速保持平衡，主噴油量保持平衡。該策略還可用在噴油器的故障檢測中，以監(jiān)測可能發(fā)生的噴油器的漂移。各缸平衡策略為保證發(fā)動機(jī)各缸工作狀態(tài)的穩(wěn)定、均衡，ECU根據(jù)起動控制發(fā)動機(jī)起動時ECU首先根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器提供的信號在最初的1~2轉(zhuǎn)內(nèi)確定同步的狀態(tài)、噴油相位以及發(fā)動機(jī)當(dāng)前的角位置和轉(zhuǎn)速，隨后控制噴油器依次在正確的沖程、向正確的氣缸開始噴油。起動過程中的噴油量(起動扭矩)和正時取決于冷卻液溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)先標(biāo)定的速度限值時，發(fā)動機(jī)由起動模式進(jìn)入怠速運轉(zhuǎn)模式。起動控制發(fā)動機(jī)起動時ECU首先根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通常的怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速是根據(jù)冷卻液溫度和檔位的不同而變化的。檔位的判定由ECU通過車速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速之比計算得出。怠速的扭矩是根據(jù)怠速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速通過閉環(huán)控制進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的，以便使發(fā)動機(jī)保持在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在發(fā)動機(jī)的電氣附件中，空調(diào)因其負(fù)載大對怠速轉(zhuǎn)速的沖擊也最明顯。因此，當(dāng)空調(diào)開或關(guān)時通過主動加、減油量來緩沖這一沖擊，并通過提升怠速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速來保持空調(diào)運轉(zhuǎn)時怠速的穩(wěn)定性。怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制通常的怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速是根據(jù)冷卻液溫度和檔位的不扭矩管理駕駛員通過電子油門踏板給出所需要的扭矩需求值，ECU則將扭矩的需求進(jìn)行各種處理后轉(zhuǎn)化為噴入氣缸的燃油，從而實現(xiàn)駕駛員對發(fā)動機(jī)或車輛的控制。系統(tǒng)中提供了多種對最大扭矩的限制，分別用于限定發(fā)動機(jī)在外特性上的功率和扭矩輸出，限制瞬態(tài)工況下的最大煙度排放，保護(hù)發(fā)動機(jī)避免飛車和過熱，保護(hù)增壓器避免超速，保護(hù)自動變速箱，保護(hù)共軌系統(tǒng)等等。為提高車輛駕駛和乘坐的舒適性，系統(tǒng)還采用了油門濾波策略和防抖動策略。扭矩管理駕駛員通過電子油門踏板給出所需要的扭矩需求值，ECU油門濾波策略“油門濾波”策略就是當(dāng)駕駛員通過油門踏板給出的扭矩需求值的變化率超過一定幅度時對其進(jìn)行濾波處理，使扭矩的需求曲線變得平滑，從而緩沖油門的突然變化給駕駛員和乘客帶來的不舒適感。該策略包含兩個部分，分別適用于加速和減速過程。油門濾波策略“油門濾波”策略就是當(dāng)駕駛員通過油門踏板給出的防抖動策略該策略用于緩沖當(dāng)車輛在急加速或急減速時由傳動系所導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的波動。它通過輸出一個校正扭矩來修正主需求扭矩，從而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的非正常波動減少到最小，提高車輛駕駛和乘坐的舒適性。防抖動策略該策略用于緩沖當(dāng)車輛在急加速或急減速時由傳動系所導(dǎo)噴油器開始噴油的必要條件：共軌壓力超過最小設(shè)定值（＞200bar）同步信號正常：

傳感器信號≥觸發(fā)閾值（與空氣間隙和轉(zhuǎn)速有關(guān)）

相位正確啟動機(jī)拖動轉(zhuǎn)速超過最小設(shè)定值（＞60噴油器開始噴油的必要條件：共軌壓力超過最小設(shè)定值（＞200bECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴油機(jī)運行的角度相位（也稱判缸）并計算柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。僅在判缸成功后才能開始噴油。（電噴發(fā)動機(jī)起動不一定比常規(guī)發(fā)動機(jī)快）判缸過程A正常模式（曲軸/凸輪軸傳感器均正常）在起動過程中，曲軸信號與凸輪軸信號均正常時，ECU結(jié)合曲軸缺齒判斷與凸輪軸多齒判斷進(jìn)行判缸。判缸過程迅速、可靠。ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴油機(jī)運行的角度相位（也稱判缸）并計算柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。僅在判缸成功后才能開始噴油。（電噴發(fā)動機(jī)起動不一定比常規(guī)發(fā)動機(jī)快）判缸過程B后備模式1（僅有凸輪軸傳感器）在起動過程中，僅有凸輪軸信號時，ECU通過檢測判缸齒（第一缸前的多余齒）確定當(dāng)前柴油機(jī)的正確相位，從而按照正確的噴油時序噴射。ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴油機(jī)運行的角度相位（也稱判缸）并計算柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。僅在判缸成功后才能開始噴油。（電噴發(fā)動機(jī)起動不一定比常規(guī)發(fā)動機(jī)快）判缸過程C后備模式2（僅有曲軸傳感器）

在起動過程中，僅有曲軸信號時，當(dāng)ECU檢測到一個缺齒時，猜測柴油機(jī)此時處于第一缸上止點前，按照此假定的角度相位，以1-5-3-6-2-4的噴油時序持續(xù)一定次數(shù)的噴射，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定閾值時，可以判斷此相位正確，從而判缸成功；若沒有轉(zhuǎn)速升高的著火跡象，則重新假定一相位噴油以判缸。ECU根據(jù)電控柴油機(jī)曲軸信號盤與凸輪軸信號盤的相位關(guān)系判斷柴2、傳感器傳感器類型傳感器磁電式曲軸轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)字量凸輪相位傳感器數(shù)字量變阻傳感器熱敏電阻水溫、機(jī)油溫、燃油溫、進(jìn)氣溫度等模擬量滑線變阻器加速踏板位置傳感器模擬量應(yīng)變片變阻器軌壓、機(jī)油壓力、進(jìn)氣壓力傳感器等模擬量2、傳感器傳感器類型傳感器磁電式曲軸轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)字量凸輪相位ECU（電子控制單元）

ECU是電控發(fā)動機(jī)的控制中心，通過接收各傳感器傳送來的發(fā)動機(jī)運行信息，加以運算處理后控制各執(zhí)行器動作。ECU