柴油机电控喷射系统

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1、9第9章电子控制柴油喷射系统 第9章电子控制柴油喷射系统 9.1 电子控制柴油喷射系统概述电子控制柴油喷射系统概述 9.2 高压共轨电子控制柴油喷射系统高压共轨电子控制柴油喷射系统 9.3 丰田汽车公司的电控式柴油机丰田汽车公司的电控式柴油机 9.4 柴油机电子控制系统的故障诊断柴油机电子控制系统的故障诊断 9第9章电子控制柴油喷射系统 9.1电子控制柴油喷射系统概述电子控制柴油喷射系统概述 传统的机械式柴油供给系统的两个弊病传统的机械式柴油供给系统的两个弊病： (1)供油量的调节滞后（转速-离心力-供油拉杆） 。 (2)与发动机实际运转工况不能实时对应。 9第9章电子控制柴油喷射系统 9.1

2、.19.1.1电控柴油喷射系统的出现电控柴油喷射系统的出现： (1) 动力性、 经济性、 排放性得以提高。 (2) 反应速度快。 (3) 具有自我保护功能和故障诊断功能。 (4) 控制策略灵活。 9第9章电子控制柴油喷射系统 9.1.29.1.2电子控制柴油喷射系统的类型电子控制柴油喷射系统的类型两大类，位置控制系统、时间控制系统。 位置控制系统第一代电控柴油喷射系统。不改变传统喷油系统的工作原理和基本结构。（油量调节套筒、柱塞式喷油泵的供油齿杆的位置等）优点：生产继承性好；优点：生产继承性好；缺点：响应仍然较慢，很难提高喷射压力。 9第9章电子控制柴油喷射系统 时间控制系统第二代电控柴油喷射

3、系统。 在高压油路中，利用电磁阀电磁阀直接控制喷油的开始时间和结束时间，以改变喷油量和喷油定时。优点：直接控制、响应快。优点：直接控制、响应快。缺点：无法灵活调节喷油压力。 9第9章电子控制柴油喷射系统 共轨式电控燃油喷射系统共轨式电控燃油喷射系统第三代电控柴油喷射系统（控制策略仍为时间控制系统）。 用一个设置在喷油泵和喷油器之间的、 具有较大容积的共轨管（高压存储器），再通过高压油管输送到每个喷油器上，由电磁阀控制喷射的开始和终止。 电磁阀起作用的时刻决定喷油定时，起作用的持续时间和共轨压力决定喷油量。按其共轨压力分为高压共轨（高压共轨（160MPa160MPa）、 中压共轨和低压共轨三种。

4、 9第9章电子控制柴油喷射系统 9.1.39.1.3电子控制柴油喷射系统的基本原理电子控制柴油喷射系统的基本原理由传感器传感器、电控单元电控单元(ECU)(ECU)和执行机构执行机构三部分组成。传感器传感器采集转速、温度、 压力、 流量和加速踏板位置等信 号，并将实时检测的参数输入计算机； ECUECU是电控系统的“指挥中心”， 对来自传感器的信息与储存的参数值进行比较、运算，确定最佳运行参数；执行机构执行机构按照最佳参数对喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行控制，驱动喷油系统， 使柴油机工作状态达到最佳。 9第9章电子控制柴油喷射系统 9.2高压共轨电子控制柴油喷射系统高压共轨电子控制

5、柴油喷射系统 组成：组成：低 压 油 路 、高 压 油 路 、传感与控制。图91高压共轨电控柴油喷射系统 9第9章电子控制柴油喷射系统 什么叫总线？ BUS：通过分时复用分时复用的方式，信息的传输线。是电脑中传输数据的公共通道。 数据总线、地址总线、控制总线。 举例：通用串行总线举例：通用串行总线USB（Universal Serial Bus）9第9章电子控制柴油喷射系统 总线具体的工作过程总线具体的工作过程 当 总线空闲（其他器件都以高阻态形式连接在总线上）且一个器件要与目的器件通信时，发起通信的器件驱动总线，发出地址和数据。其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到（或能够收到）与自己相

6、符的地址信息后，即接收总线上的数据。发送器件完成通信，将总线让出（输出变为高阻态）。 与“送信送信”是否类似？9第9章电子控制柴油喷射系统 CAN总线：总线：Controller Area Network 总线。总线。控制器局域网 汽车环境中的微控制器通讯在车载各电子控制装置ECU之间交换信息,形成汽车电子控制网络，大大减少了线束。9第9章电子控制柴油喷射系统 CAN-BUS 实时数据总线，不需要给出信号接受者的地址. 信号发送者将安全编码后的数据发给所有的接受者。每个信号接受者从总线上读取其所需的数据。 9第9章电子控制柴油喷射系统 电控柴油喷射系统使用的传感器 共轨压力传感器共轨压力传感器

7、 柴油温度传感器 凸轮轴转速传感器 进气温度传感器 增压压力传感器增压压力传感器 空气流量计 行驶速度传感器 加速踏板传感器 曲轴转速传感器 水温传感器9第9章电子控制柴油喷射系统 预热时间控制器 调压阀 电控喷油器 增压压力执行器 废弃再循环执行器 电动输油泵电控柴油喷射系统使用的执行器9第9章电子控制柴油喷射系统 9.2.29.2.2高压泵的结构与工作原理高压泵的结构与工作原理采用三个径向布置的柱塞泵油元件9，由偏心凸轮8驱动。 9第9章电子控制柴油喷射系统 图93调压阀 9第9章电子控制柴油喷射系统 3. 3. 高压存储器高压存储器存储高压油，保持压力稳定。共轨管上安装有压力传感器2、

8、限压阀3和流量限制器4。 图94高压存储器（共轨管）的结构 9第9章电子控制柴油喷射系统 图95共轨压力传感器 用螺纹6紧固在共轨管上，其内部的压力传压力传感膜片感膜片4感受共轨压力， 通过分析电路，把压力信号转换成电信号传至ECU进行控制。 9第9章电子控制柴油喷射系统 限压阀(见图96)的作用是限制共轨管中的压力。当压力超过弹簧5的弹力时，阀门2打开卸压， 高压油经通流孔3和回油孔8流回油箱。 图96限压阀 流量限制器(见图97)的作用是防止喷油器出现持续喷油。9第9章电子控制柴油喷射系统 4. 4. 电控喷油器电控喷油器电控喷油器是共轨柴油喷射系统的核心部件， 其作用是准确控制向气缸喷油

9、的时间、 喷油量和喷油规律。 图98电控喷油器 9第9章电子控制柴油喷射系统 5. 5. 传感与控制部分传感与控制部分 传感与控制部分包括传感器、电控单元(ECU)和执行机构。 高压共轨喷油器的喷油量、喷油时间和喷油规律除了取决于柴油机的转速、负荷外，还跟众多因素有关，如进气流量、 进气温度、冷却水温度、燃油温度、 增压压力、电源电压、凸轮轴位置、废气排放等。 所以，必须采用相应传感器， 采集相关数据，其采集的数据量达15 000个s。传感器的结构和原理与电控汽油喷射系统的传感器的基本相同。 9第9章电子控制柴油喷射系统 9第9章电子控制柴油喷射系统 图99丰田ECD的控制系统的组成 9第9章

10、电子控制柴油喷射系统 图910丰田ECD的构成 9第9章电子控制柴油喷射系统 9.3丰田汽车公司的电控式柴油机丰田汽车公司的电控式柴油机 1. 1. 喷油量的控制喷油量的控制如前所述，分配式喷油泵的喷油量，通过移动控制套筒加以调节。以往的机械式控制装置，把加速踏板、离心式调速器(高速时起作用)和各种弹簧组合起来，移动控制套筒。 如图911所示，在ECD系统中，ECU根据加速踏板位置传感器和发动机转速传感器的信号，首先算出基本喷油量，其次， 根据来自水温传感器、进气温度传感器、进气压力传感器和起动机等的信号，对这个基本喷油量加以修正，再经来自溢流环(控制套筒)位置传感器的信号的进一步反馈修正后，

11、才决定最佳喷油量。 9第9章电子控制柴油喷射系统 图911基本喷油量的计算和修正 9第9章电子控制柴油喷射系统 图913加速踏板位置传感器的结构与内部接线(a) 结构； (b) 内部接线 9第9章电子控制柴油喷射系统 2. 2. 怠速转速等的控制怠速转速等的控制以往的机械式调速器除了具有限制空转最高转速的离心式调速器之外，还含有调节启动、怠速和部分负荷等工况下的喷油量的弹簧，结构很复杂。怠速拟定、低温时通过蜡式节温器对快速怠速的拟定以及使用空调器时通过膜片拟定怠速增量等， 都分别由另外的机械进行调节。因此，这些机构的拟定值， 随着时间的推移，也会失常。 9第9章电子控制柴油喷射系统 3. 3.