汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)第七章柴油機(jī)電控技術(shù)簡介課件

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)第7章柴油機(jī)電控技術(shù)簡介7/17/2023第7章柴油機(jī)電控技術(shù)簡介教學(xué)目標(biāo)了解柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成與功能；了解柴油機(jī)電控分配泵噴射系統(tǒng)；了解電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)；掌握電控共軌噴射系統(tǒng)；掌握柴油機(jī)電控系統(tǒng)的使用和維護(hù)本卷須知。7/17/2023教學(xué)內(nèi)容柴油機(jī)電控系統(tǒng)根本組成與功能；電控分配泵噴射系統(tǒng)；電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)；電控共軌噴射系統(tǒng)；柴油機(jī)電控系統(tǒng)的使用和維護(hù)。7/17/2023教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)柴油機(jī)電控分配泵噴射系統(tǒng)；電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)；電控共軌噴射系統(tǒng)。教學(xué)方法講授、課件教學(xué)時(shí)數(shù)8學(xué)時(shí)7/17/20237.1.1柴油機(jī)電控系統(tǒng)的特點(diǎn)提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性控制速度快、控制精度高改善了低溫起動(dòng)性降低氮氧化物和煙度的排放提高了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性適應(yīng)性廣電控系統(tǒng)的主要控制量是噴油量和噴油正時(shí)電控系統(tǒng)的多樣化有利于控制渦輪增壓7.1柴油機(jī)電控系統(tǒng)根本組成與功能7/17/20237.1.2柴油機(jī)電控系統(tǒng)的根本組成信號(hào)輸入裝置ECU執(zhí)行器7/17/2023加速踏板位置傳感器電位計(jì)式加速踏板位置傳感器差動(dòng)電感式加速踏板位置傳感器1-鐵芯2-線圈3-線束插接器4-加速踏板位置傳感器5-推桿7/17/2023轉(zhuǎn)速傳感器或曲軸位置傳感器轉(zhuǎn)速傳感器或曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理與汽油機(jī)電控系統(tǒng)中的傳感器根本相同，用來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或曲軸位置，該信號(hào)與加速踏板位置傳感器信號(hào)一起作為ECU控制柴油機(jī)噴油量和噴油正時(shí)的主控制信號(hào)。7/17/2023反響信號(hào)傳感器柴油機(jī)電控系統(tǒng)一般對噴油量和噴油正時(shí)采用閉環(huán)控制，反響信號(hào)傳感器就是指閉環(huán)控制系統(tǒng)中用來檢測控制系統(tǒng)執(zhí)行器實(shí)際位置的傳感器。

光電式著火正時(shí)傳感器1-線束連接器2-殼體3-石英晶體棒4-光敏晶體管

7/17/2023冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器一般采用熱敏電阻式，用來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度的變化，ECU根據(jù)此傳感器信號(hào)對噴油量及噴油正時(shí)進(jìn)行修正。進(jìn)氣溫度傳感器進(jìn)氣溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理與冷卻液溫度傳感器根本相同，用來檢測進(jìn)氣溫度的變化，ECU根據(jù)此傳感器信號(hào)對噴油量及噴油正時(shí)進(jìn)行修正。燃油溫度傳感器柴油的溫度直接影響其粘度。燃油溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理與冷卻液溫度傳感器根本相同，用來檢測柴油的溫度變化，ECU根據(jù)此傳感器信號(hào)對噴油量及噴油正時(shí)進(jìn)行修正。7/17/2023進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理與汽油機(jī)電控系統(tǒng)中的傳感器根本相同，用來檢測進(jìn)氣壓力，ECU根據(jù)此傳感器信號(hào)對噴油量及噴油正時(shí)進(jìn)行修正。信號(hào)開關(guān)信號(hào)開關(guān)包括E/G開關(guān)、A/C開關(guān)、空擋起動(dòng)開關(guān)等。它們的功用、結(jié)構(gòu)和工作原理與汽油機(jī)電控系統(tǒng)根本相同。7/17/2023ECU7/17/2023執(zhí)行器執(zhí)行器主要是執(zhí)行ECU的指令、調(diào)節(jié)柴油機(jī)的噴油量和噴油正時(shí)。不同柴油機(jī)電控系統(tǒng)的執(zhí)行器有很大差異。常用的執(zhí)行器有：電子調(diào)速器、正時(shí)控制電磁閥、供油齒條控制電磁閥、滑套控制電磁閥、分配泵或噴油器回油控制電磁閥等。7/17/20237.1.3柴油機(jī)電控系統(tǒng)的控制內(nèi)容與功能燃油噴射控制噴油量控制噴油正時(shí)控制噴油速率和噴油規(guī)律的控制噴油壓力的控制增壓器工作保護(hù)柴油機(jī)低油壓保護(hù)7/17/2023根本噴油量控制模型7/17/2023根本噴油提前角控制模型7/17/2023噴油速率和噴油規(guī)律的控制在柴油機(jī)電控系統(tǒng)中，ECU以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)作為主控制信號(hào)，按預(yù)設(shè)的程序確定最正確的噴油速率和噴油規(guī)律。噴油壓力的控制在柴油機(jī)電控系統(tǒng)中ECU以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)作為主控制信號(hào)，按預(yù)設(shè)的程序確定最正確的噴油壓力，并對噴油壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。增壓器工作保護(hù)裝有增壓裝置的柴油機(jī)，增壓壓力過高會(huì)造成中冷器和汽缸內(nèi)最高壓力升高；增壓壓力過低那么會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣量缺乏使排氣溫度升高。因此ECU根據(jù)增壓壓力信號(hào)適當(dāng)調(diào)節(jié)噴油量，并在增壓壓力過高或過低時(shí)報(bào)警。柴油機(jī)低油壓保護(hù)柴油機(jī)機(jī)油壓力過低時(shí)ECU根據(jù)機(jī)油壓力傳感器信號(hào)減少噴油量，降低轉(zhuǎn)速并報(bào)警；當(dāng)機(jī)油壓力降到一定值以下時(shí)，那么切斷燃油供給，強(qiáng)制使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。7/17/2023怠速控制怠速轉(zhuǎn)速的控制怠速工況時(shí)，ECU以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)作為主控制信號(hào)，按內(nèi)存程序確定怠速時(shí)的噴油量，并根據(jù)冷卻液溫度信號(hào)、進(jìn)氣溫度信號(hào)、空調(diào)開關(guān)信號(hào)、轉(zhuǎn)速〔反響〕信號(hào)等，對怠速噴油量進(jìn)行修正控制，使怠速轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。各缸均勻性的控制在共軌式第二代柴油機(jī)電控系統(tǒng)中，由ECU分別對各缸的噴油器進(jìn)行控制〔順序噴射控制〕，ECU可以通過精確測定曲軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)各缸做功行程中曲軸轉(zhuǎn)速的變化確定各缸噴油量的偏差，然后進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)。7/17/2023進(jìn)氣控制進(jìn)氣節(jié)流控制

ECU主要根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)控制設(shè)在進(jìn)氣管中的節(jié)氣門開度，以滿足不同工況對進(jìn)氣流量的不同要求。可變進(jìn)氣渦流控制

ECU以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)作為主控制信號(hào)，按內(nèi)存的程序?qū)M(jìn)氣渦流強(qiáng)度進(jìn)行控制，以滿足不同工況對進(jìn)氣渦流強(qiáng)度的不同要求。可變配氣正時(shí)控制

ECU根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)，按內(nèi)存程序?qū)ε錃庹龝r(shí)進(jìn)行控制，以滿足不同工況對配氣正時(shí)的不同要求。

7/17/2023增壓控制

柴油機(jī)的增壓控制主要是由ECU根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、負(fù)荷信號(hào)及增壓壓力信號(hào)等，通過控制廢氣旁通閥的開度或廢氣噴射器的噴射角度及增壓器渦輪廢氣進(jìn)口截面大小等措施，實(shí)現(xiàn)對廢氣渦增壓器工作狀態(tài)和增壓壓力的控制，以改善柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性、提高加速性能、降低排放和實(shí)現(xiàn)低噪聲。7/17/2023排放控制柴油機(jī)的排放控制主要是廢氣再循環(huán)〔EGR〕控制。ECU主要根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)，按內(nèi)存程序控制EGR閥開度，以調(diào)節(jié)EGR率。起動(dòng)控制柴油機(jī)起動(dòng)控制主要包括噴油量控制、噴油正時(shí)控制和預(yù)熱裝置控制，其中噴油量控制和噴油正時(shí)控制與其他工況相同。柴油機(jī)冷起動(dòng)時(shí)的預(yù)熱裝置一般都是電加熱裝置〔如進(jìn)氣預(yù)熱塞等〕，ECU根據(jù)柴油機(jī)起動(dòng)時(shí)的冷卻液溫度決定電加熱裝置是否通電以及通電持續(xù)時(shí)間，并在柴油機(jī)起動(dòng)后或起動(dòng)溫度較高時(shí)，自動(dòng)切斷電加熱裝置電源。7/17/2023巡航控制帶有巡航控制功能的柴油機(jī)電控系統(tǒng)，當(dāng)通過巡航控制開關(guān)選定巡航控制模式后，ECU即可根據(jù)車速信號(hào)等自動(dòng)維持汽車以一定車速行駛。故障自診斷和失效保護(hù)柴油機(jī)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，自診斷系統(tǒng)將點(diǎn)亮儀表盤上的“發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈〞，提醒駕駛員注意，并儲(chǔ)存故障碼，檢修時(shí)可通過一定的操作程序調(diào)取故障碼等信息；同時(shí)失效保護(hù)系統(tǒng)啟動(dòng)相應(yīng)保護(hù)程序，使柴油能夠繼續(xù)保持運(yùn)轉(zhuǎn)或強(qiáng)制熄火。柴油機(jī)與自動(dòng)變速器的綜合控制在裝用電控自動(dòng)變速器的柴油車上，將柴油機(jī)控制ECU和自動(dòng)變速器控制ECU合為一體，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)與自動(dòng)變速器的綜合控制，以改善汽車的變速性能。7/17/20237.1.4柴油機(jī)電控系統(tǒng)的分類按控制方式分類位置控制式時(shí)間控制式時(shí)間與壓力控制式-電控共軌式噴射系統(tǒng)

7/17/20237.2電控分配泵噴射系統(tǒng)7.2.1日本電裝公司ECD-V1系統(tǒng)7/17/2023燃油噴射控制

7/17/2023噴油正時(shí)控制7/17/2023進(jìn)氣節(jié)流控制7/17/2023預(yù)熱塞控制在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，ECU根據(jù)起動(dòng)開關(guān)信號(hào)和進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào)決定是否需要對進(jìn)氣預(yù)熱，并通過直接控制預(yù)熱塞通電或斷電來實(shí)現(xiàn)。故障自診斷與電控汽油機(jī)一樣，當(dāng)自診斷系統(tǒng)檢測到故障時(shí)，點(diǎn)亮“故障指示燈〞來提示駕駛員。失效保護(hù)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過5600r/min，或者發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速失靈時(shí)，ECD-V1系統(tǒng)具有使發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火的平安功能。7/17/20237.3電控泵噴嘴噴射系統(tǒng)l-燃油箱2-燃油濾清器3-帶單向閥的燃油泵4-壓力限制器5-燃油冷卻器6-泵噴油器7-燃油溫度傳感器8-ECU9-加速踏板位置傳感器10-車速傳感器11-制動(dòng)接觸器12-進(jìn)氣溫度傳感器13-凸輪軸位置傳感器14-進(jìn)氣溫度傳感器15-增壓壓力傳感器16-進(jìn)氣管活門17-空氣質(zhì)量計(jì)18-冷卻液溫度傳感器19-曲軸位置傳感器典型泵噴嘴系統(tǒng)圖7/17/2023泵噴嘴結(jié)構(gòu)1-噴油器2-汽缸蓋3-柱塞4-凸輪5-高速電磁閥7/17/2023泵噴嘴的工作原理(四個(gè)行程〕吸油行程預(yù)備行程輸油行程和噴油過程剩余行程

1-驅(qū)動(dòng)凸輪2-泵柱塞3-回位彈簧4-高壓腔〔分泵腔〕5-電磁閥針閥6-電磁閥閥腔7-進(jìn)油通道8-回油通道9-線圈10-電磁閥閥座11-噴油嘴針閥7/17/20237.4電控共軌噴射系統(tǒng)7.4.1日本電裝公司ECD-U2系統(tǒng)1-ECU2-三通電磁閥3-油箱4-節(jié)流孔5-控制室6-控制活塞7-噴油器針閥偶件8-噴油器9-共軌10-高壓輸油泵11-轉(zhuǎn)速傳感器12-曲軸位置傳感器13-加速踏板位置傳感器14-供油壓力調(diào)節(jié)閥15-燃油壓力傳感器7/17/20231-接頭2-供油壓力調(diào)節(jié)閥3-柱塞套4-柱塞5-柱塞彈簧6-挺柱體7-多凸起凸輪8-溢流閥9-出油閥高壓輸油泵

7/17/2023ECD-U2系統(tǒng)的共軌7/17/20231-噴油器針閥2-控制室3-進(jìn)油通道4-電磁閥5-回油閥口6-回油通道7-節(jié)流孔8-液壓活塞噴油器結(jié)構(gòu)

7/17/20237.5柴油機(jī)電控系統(tǒng)的使用和維護(hù)7.5.1柴油機(jī)選擇應(yīng)注意的問題柴油品質(zhì)的選擇環(huán)境溫度與柴油的選擇柴油添加劑的使用7/17/2023品質(zhì)的選擇使用符合發(fā)動(dòng)機(jī)要求的合格燃油。燃油參加前要經(jīng)過沉淀和濾清，保證燃油清潔。加油用具要清潔。嚴(yán)禁在柴油中摻入汽油。環(huán)境溫度與柴油的選擇5號(hào)輕柴油適用于最低氣溫在8℃以上的地區(qū)使用。0號(hào)輕柴油適用于最低氣溫在4℃以上的地區(qū)使用。10號(hào)輕柴油適用于最低氣溫在-5℃以上的地區(qū)使用。20號(hào)輕柴油適用于最低氣溫在-14℃以上的地區(qū)使用。35號(hào)輕柴油適用于最低氣溫在-29℃以上的地區(qū)使用。50號(hào)輕柴油適用于最低氣溫在-44℃以上的地區(qū)使用。7/17/2023柴油添加劑的使用一汽群眾公司建議使用該公司生產(chǎn)柴油轎車的用戶，定期使用其推薦的燃油添加劑，零件號(hào)：N052PVW00。其具體使用方法如下：〔1〕在油箱內(nèi)油量少于1OL時(shí)，先將一罐添加劑參加油箱，然后加滿柴油?！?〕隨車攜帶的添加劑(6罐，用6次)，在走合期內(nèi)連續(xù)使用?！?〕以后每1000km連續(xù)使用3罐?！?〕其他見添加劑包裝上的使用說明。7/17/20237.5.2電子控制柴油機(jī)使用應(yīng)注意的問題發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后切勿立即停機(jī)，應(yīng)以怠速繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)約兩分鐘，待溫度降低前方可停機(jī)。油箱中無油，添加燃油后，需將供油系統(tǒng)內(nèi)的空氣排掉，方可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。一般電控柴油機(jī)均裝有預(yù)熱塞指示燈，該指示燈亮起提示預(yù)熱塞正在加熱。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)時(shí)，翻開點(diǎn)火開關(guān)，該燈亮起，指示燈熄滅時(shí)即可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)處于暖態(tài)時(shí)，那么該燈不亮，可直接起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，該燈還具有報(bào)警功能，在行駛過程中，該指示燈閃亮，那么說明當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)生故障，須盡快檢修。7/17/20237.5.3電子控制柴油機(jī)維修應(yīng)注意的事項(xiàng)維修平安本卷須知對廢氣渦輪增壓系統(tǒng)維修時(shí)清潔規(guī)那么路試加注燃油本卷須知

7/17/2023維修平安本卷須知在斷開噴油和預(yù)熱系統(tǒng)導(dǎo)線和插接器之前，必須關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。進(jìn)行缸壓檢查之前，必須拔掉噴油泵的插頭。在斷開或連接蓄電池電纜之前，必須關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，否那么可能損壞柴油機(jī)ECU。對于帶防盜密碼的音響系統(tǒng)，在斷開或連接蓄電池電纜之前，應(yīng)先獲得音響系統(tǒng)7/17/2023對廢氣渦輪增壓系統(tǒng)維修時(shí)清潔規(guī)那么松開零部件前，清潔連接部位及其周圍。拆下零部件置于干凈處，注意不用有絨毛的抹布。翻開的部件要蓋好。只能裝用干凈的部件，安裝前才能翻開備件包裝，不能使用散放的零件。盡可能不使用壓縮空氣，盡可能不移動(dòng)車輛。7/17/2023路試中請注意以下事項(xiàng)檢測儀必須固定在后排座位上，由另一人進(jìn)行操作。檢測時(shí)必須將檢測儀固定在后排座椅，并在該位置操作。如在前排乘客座椅上操作檢測儀，發(fā)生事故觸發(fā)平安氣囊時(shí)，極易嚴(yán)重致傷該位置的操作人員。加注燃油本卷須知加注燃油時(shí)一定要注意，不可誤加汽油，否那么會(huì)造成高壓泵損壞。7/17/2023本章小結(jié)柴油機(jī)電控系統(tǒng)的特點(diǎn)有：提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性、提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性、控制速度快、控制精度高、改善了低溫起動(dòng)性、降低氮氧化物和煙度的排放、提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、適應(yīng)性廣、電控系統(tǒng)的主要控制量是噴油量和噴油正時(shí)、電控系統(tǒng)的多樣化和有利于控制渦輪增壓。雖然柴油機(jī)電控系統(tǒng)存在多樣化、執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，但根本組成與汽油機(jī)電控系統(tǒng)一樣，也是由信號(hào)輸入裝置、ECU和執(zhí)行器三局部組成的。隨著柴油機(jī)電控技術(shù)的開展，柴油機(jī)電控系統(tǒng)已經(jīng)從最根本的燃油噴射控制擴(kuò)展到包括怠速控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、排放控制、起動(dòng)控制、巡航控制、故障自診斷、失效保護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)與變