柴油机柴油机电控技术的特点及特点电控系统的应用

12.1 柴油机电控技术特点

柴油电控技术与汽油电控技术有很多相似之处。整个系统由传感器、电子控制单元和执行器组成。在电控柴油机中使用的传感器中，如转速、压力、温度等。传感器和油门踏板传感器与汽油电控系统相同。电控单元在硬件方面也非常相似，在车辆管理系统的软件方面也有相似之处。汽油电控技术在国外已经成熟，商业化程度很高。因此，大多数传感器和电控单元不再难阀门厂家阀门公司，柴油电控技术也不再难。柴油机电控技术有两个明显的特点：一是其关键技术和技术难点在于柴油喷射电控执行器；二是柴油电控喷射系统的多样化。

柴油机是一种热效率比较高的动力机械。它利用高压燃油喷射泵（包括一个提前器）和一个喷油嘴，在适当的空间状态下，在适当的时间将适量的燃油喷射到柴油机的燃烧室中，以产生最佳的燃油-空气。混合和燃烧。满足柴油机在功率、扭矩、转速、油耗、怠速、噪声、排放等方面的要求，柴油机喷油具有高压、高频、脉动等特点，其喷射压力高达60~，甚至是汽油喷射的数百倍、数千倍。对于高压燃油喷射系统，实现燃油喷射量的电子控制要困难得多。而且，柴油机喷射对喷射正时的精度要求很高阀门公司，而且柴油机活塞相对于上止点的角位置比汽油机要精确得多，这使得柴油机喷射的电控执行器复杂得多。 . 因此，柴油电控技术的关键和难点是柴油喷射电控执行器，即电控柴油喷射系统。主要控制变量是喷油量和喷油正时。这使得柴油喷射的电控执行器更加复杂。因此，柴油电控技术的关键和难点是柴油喷射电控执行器，即电控柴油喷射系统。主要控制变量是喷油量和喷油正时。这使得柴油喷射的电控执行器更加复杂。因此，柴油电控技术的关键和难点是柴油喷射电控执行器，即电控柴油喷射系统。主要控制变量是喷油量和喷油正时。

今天国际上的油电控制技术已经成熟tycovalve，趋向于一种比较单一的模式，即多点喷射。电控化油器被淘汰，单点喷射的应用大大减少，一些公司正在研究多点缸内喷射。在柴油机机械控制时代，已经有直列泵、分配泵、泵喷嘴、单缸泵等结构完全不同的系统。每个系统都有自己的特点和适用范围，每个系统都有多种不同的结构。实现电子控制技术的执行器更加复杂，从而形成了柴油喷射系统的多样化。

12.2 电控柴油喷射系统的控制原理及分类

12.2.1 电控柴油喷射系统控制原理

电控柴油喷射系统的控制原理如图12-1所示。传感器包括柴油机转速、油门踏板位置、齿条位置、喷油正时、车速和进气压力、进气温度、燃油温度、冷却水温度等传感器。将预先存储的参数值或参数图（称为MAP图）进行比较，根据其最优值或计算出的目标值向执行器发送指令。执行器根据ECU指令控制喷油量（齿条位置或电磁阀关闭持续时间）和喷油正时（正时控制阀开闭或电磁阀关闭起点）。

图12-1 电控柴油喷射系统控制原理图

12.2.2 电控柴油喷射系统的分类

电控柴油喷射系统根据直接控制的数量分为位置控制和时间控制两大类。位置控制系统的特点是既保留了传统的喷油泵-喷油嘴系统，又保留了控制油量的机械传动机构，如齿条齿圈、滑套、油量控制等。喷油泵柱塞上的螺旋槽。仅将齿条或滑套的运动位置由原来的机械调速器控制改为微机控制。时间控制系统可以保留原有的喷油泵-高压油管-喷油嘴系统，也可以使用产生高压的新型燃油系统smc高速电磁阀型号，并采用高速电磁阀直接控制高压燃油的喷射。正常情况下，电磁阀关闭，进行喷油，电磁阀打开，喷油结束。喷油起点取决于电磁阀的关闭时间，喷油量取决于电磁阀关闭时间的长短。在传统的喷油泵中，齿条和齿圈、滑动套筒、柱塞的上斜槽以及控制喷油正时的提前机构都被取消了。时间控制系统具有较大的控制自由度。进行喷油，电磁阀打开，喷油结束。喷油起点取决于电磁阀的关闭时间，喷油量取决于电磁阀关闭时间的长短。在传统的喷油泵中，齿条和齿圈、滑动套筒、柱塞的上斜槽以及控制喷油正时的提前机构都被取消了。时间控制系统具有较大的控制自由度。进行喷油，电磁阀打开，喷油结束。喷油起点取决于电磁阀的关闭时间，喷油量取决于电磁阀关闭时间的长短。在传统的喷油泵中smc高速电磁阀型号，齿条和齿圈、滑动套筒、柱塞的上斜槽以及控制喷油正时的提前机构都被取消了。时间控制系统具有较大的控制自由度。柱塞上斜槽、控制喷油正时的提前机构全部取消。时间控制系统具有较大的控制自由度。柱塞上斜槽、控制喷油正时的提前机构全部取消。时间控制系统具有较大的控制自由度。

电控柴油喷射系统按产生高压的机理可分为直列泵电控喷射系统、分配泵电控喷射系统、单缸泵电控喷射系统和共轨电控喷射系统。汽油。其中，共轨电控喷射是电控技术发展形成的一种新型喷射机构。其他系统是通过将电子控制的执行器添加到原始注射机构而形成的。限于篇幅，本章只介绍新开发车型中使用的后两种电控喷射系统。

12.3 电控泵喷嘴和电控单缸泵喷射系统

12.3.1 美国公司 DDEC 系统

电控泵喷嘴系统继承了机械泵喷嘴系统的几个特点，如由安装在气缸盖上或设置在柴油机侧面高位的凸轮轴直接驱动或由摇臂驱动来驱动泵。泵油柱塞、柱塞耦合器和喷油器。喷油嘴耦合器组装在外壳内，柱塞抽油时产生的高压燃油立即进入喷油嘴，无需高压油管。电控泵喷嘴系统取消了机械泵喷嘴上用于控制供油的螺旋槽，而是采用高速电磁阀来控制喷油正时和喷油量，属于时间控制类。

图 12-2 DDEC 电控泵喷嘴喷射系统

当安装在泵喷嘴旁边的电磁阀打开时，虽然柱塞已经开始抽油，但由于旁通阀打开，无法建立高压。当电磁阀关闭时，柱塞将燃油喷射到喷油器泵和喷油器中。当电磁阀再次打开时，高压油立即释放，停止供油，喷油嘴立即停止喷油。电磁阀的关闭和打开由ECU控制。由于电控泵喷嘴的柱塞、喷油器和电磁阀都安装在一个壳体内，并且没有高压油管，高压死区很小，因此可以产生更高的喷射压力, DDEC 喷射压力为 . 同时减少了密封面和密封接头，电控泵喷嘴系统可靠性好。

图12-3 DDEC系统电控泵喷嘴结构及工作原理

电磁阀主要设计用于快速响应，因此选择短行程、低质量、压力平衡阀和平面电枢。在整个系统中，通过检测电磁控制阀的关闭点作为反馈信号来实现闭环控制。我们可以利用电磁阀电磁电压或电流波形的检测来确定控制阀的关闭点，所以不需要额外的传感器，这是它的特点。DDEC系统采用电压波形作为检测信号，通过电压波形和电流波形比较后确定。为此，必须通过调节器来调节螺线管的电流，如图12-4所示，使螺线管中的电流达到一定值时，可以保持不变。随着电枢开始移动，电磁线圈中的电压也逐渐增加。当电枢运动停止时，电压突然下降到仅保持电流恒定的低电平。这种电压浪涌很容易被检测到。为了提高响应速度，必须使用低电感线圈，以确保在低电源电压下电流可以足够快地达到恒定水平。用这种方法检测电磁闭合点精度可以达到 必须使用低电感线圈以确保在低电源电压下电流可以足够快地达到恒定水平。用这种方法检测电磁闭合点精度可以达到 必须使用低电感线圈以确保在低电源电压下电流可以足够快地达到恒定水平。用这种方法检测电磁闭合点精度可以达到

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曲轴转角。这种检测方法还可以消除因电源电压变化引起的供油量和喷射正时的波动。图 12-5 显示了从 ECU 命令开始时电磁线圈电流和电压变化、阀门运动、喷射压力和针阀升程之间的关系。

DDEC系统自1985年至1992年投产以来，已在中重型卡车上使用了10万余台。

图 12-4 电磁阀关闭点检测

图 12-5 电信号与注入的相关性

12.3.2 江苏泰科流体控制阀有限公司EDI系统

图 12-6 所示为 EUI 系统电控泵的喷嘴结构。与江苏泰科流体控制阀有限公司的DDEC系统不同的是，柱塞套压入外壳，电磁阀响应速度更快，达到/ms，注射压力更高，达到，并且可以实现针。气门两级提升和预喷射。由于实行时间控制，喷油量和喷油正时控制更加灵活，满足使用要求。怠速时进行部分气缸切断控制等。

12-6英国江苏泰科流体控制阀有限公司EUI电控泵喷嘴结构

江苏泰科流体控制阀门有限公司