第三章柴油機電控技術(shù)

柴油機電控技術(shù)柴油機及其技術(shù)特點柴油機的特點柴油機面臨的問題柴油機發(fā)展趨勢柴油機排放及其標(biāo)準(zhǔn)改進柴油機排放的措施柴油機的特點柴油機優(yōu)點：功率強勁，功率范圍廣可靠性好、使用壽命長燃燒經(jīng)濟性好排放低，溫室氣體排量小柴油機面臨的問題

與汽油機比較：–HC和CO排放相對較少–CO2少–NOx排放和汽油機基本相當(dāng)，但是汽油機可以加三效催化裝置–微粒排放較高–噪聲較大解決NOx和PM的排放柴油機發(fā)展趨勢?理想噴射特性–預(yù)噴射、初始噴射速率低，主噴速率高，后噴停止速度快?缸內(nèi)高壓噴射–轎車：2000bar，卡車：2600bar以上?增壓中冷、廢氣再循環(huán)(EGR)–提高升功率、經(jīng)濟性和降低排放柴油機發(fā)展趨勢?排氣后處理微粒捕捉器，氧化催化器，NOx催化器解決方案：電子控制：–電子控制燃油噴射–電子控制可變截面渦輪–電子控制廢氣再循環(huán)–電動進排氣門–電子控制單元實現(xiàn)理想的噴油速率是解決柴油機排放的基礎(chǔ)，配合空氣系統(tǒng)和電子控制，是柴油機發(fā)展的根本途徑。排放標(biāo)準(zhǔn)在歐洲與中國的實施:歐0到歐51988199219952000200520081988199219952000200520080,70,40,150,100,020,0214,19,07,05,03,52,0EURO012345EURO012345PMg/kWhNOxg/kWh中國：

20002003200720102013

中國： 20002003200720102013

輕型柴油車排放限值比較：國Ⅱ相對于Ⅰ：CO下降63%，HC+Nox下降28%，Nox下降28%，PM下降43%。國Ⅲ相對于Ⅱ：CO下降40%，HC+Nox下降21%，Nox下降21%，PM下降38%。國Ⅲ相對于Ⅰ：CO下降77%，HC+Nox下降42%，Nox下降42%，PM下降64%。國Ⅳ相對于Ⅲ：CO下降22%，HC+Nox下降46%，Nox下降50%，PM下降50%。國Ⅳ相對于Ⅰ：CO下降82%，HC+Nox下降69%，Nox下降71%，PM下降82%。階段柴油轎車排放限值g/kmCOHC+NOXNOXPM國12.72—0.97—0.86—0.14—國2163.2%0.727.8%0.6227.9%0.0842.9%國30.6476.5%0.5642.3%0.541.9%0.0564.3%國40.581.6%0.369.1%0.2570.9%0.02582.1%中國輕型柴油車排放限值中國重型柴油車排放限值重型柴油車：國Ⅱ相對于Ⅰ：CO下降11%，HC下降0%，Nox下降12.5%，PM下降58%。國Ⅲ相對于Ⅱ：CO下降30%，HC下降40%，Nox下降28%，PM下降33%。國Ⅲ相對于Ⅰ：CO下降53%，HC下降40%，Nox下降38%，PM下降72%。國Ⅳ相對于Ⅲ：CO下降29%，HC下降30%，Nox下降30%，PM下降80%。國Ⅳ相對于Ⅰ：CO下降67%，HC下降58%，Nox下降56%，PM下降94%。階段重型汽車g/kWhCOHCNOXPM國14.5—1.1—8—0.36—國2411.1%1.10.0%712.5%0.1558.3%國32.153.3%0.6640.0%537.5%0.172.2%國41.566.7%0.4658.2%3.556.3%0.0294.4%國51.566.7%0.4658.2%275.0%0.0294.4%EEV1.566.7%0.2577.3%275.0%0.0294.4%滿足各級排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機技術(shù)NOx[g/kWh]0.00.10.2012345678910Euro2Euro3Euro4

2.PM后處理氮氧化物后處理PM[g/kWh]Euro51.增高噴射壓力＋廢氣再循環(huán)電控技術(shù)+高壓噴射+改善燃燒過程0.150.02增壓中冷+燃燒過程改善EuroⅠ～EuroⅣ發(fā)動機控制技術(shù)要求EuroⅠ排放標(biāo)準(zhǔn)要求相對比較低。對于直噴柴油機通過改進供油系統(tǒng)，采用分配泵燃油系統(tǒng)，加上增壓或增壓中冷技術(shù)，即可到EuroⅠ排放標(biāo)準(zhǔn)。為滿足EuroⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)，通常需要的做法是在滿足EuroⅠ排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)礎(chǔ)上采用高壓燃油噴射技術(shù)和EGR技術(shù)。在提高燃油系統(tǒng)最高噴射壓力的基上，進一步采用電控燃油技術(shù)控制噴油提前角和噴油量，從而優(yōu)化燃油噴射燃燒過程。在發(fā)動機其它結(jié)構(gòu)基本不變的前提下，可達到EuroⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)。滿足EuroⅢ標(biāo)準(zhǔn)的柴油機凈化技術(shù)概括起來主要有：四氣門技術(shù)、燃油高壓噴射技術(shù)、燃燒室與渦流優(yōu)化技術(shù)、渦輪增壓中冷技術(shù)、VNT可變噴嘴渦輪增壓技術(shù)、高EGR率及其冷卻技術(shù)和后處理技術(shù)。通過這些電子控制技術(shù)，才能使噴油定時、變渦流、增壓壓力、EGR、后處理等各項技術(shù)的控制得到協(xié)調(diào)，保證柴油機的燃油耗、排放、扭矩特性、噪聲等各項技術(shù)指標(biāo)得到優(yōu)化。EuroⅠ～EuroⅣ發(fā)動機控制技術(shù)要求在EuroⅣ標(biāo)準(zhǔn)的限制下，低污染汽車方案包括從燃燒方式的革新到排放催化劑的探索和研究，再加上先進的電控技術(shù)，使得未來的汽車排放趨向于零污染。柴油機燃燒方式的革新主要集中在怎樣改變柴油機擴散燃燒的“非均質(zhì)”特性上。因此從20世紀(jì)90年代開始，國內(nèi)外開展了柴油機預(yù)混合燃燒的研究，一般稱為均質(zhì)充量壓燃燃燒（HCCI）。然而單靠燃燒改進機內(nèi)凈化技術(shù)難以滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，排氣后處理技術(shù)日顯重要。其中氧化催化轉(zhuǎn)化器、微粒捕集器（DFP）和NOx還原催化轉(zhuǎn)化器都可實用化。EuroⅠ～EuroⅣ發(fā)動機控制技術(shù)要求目前滿足歐洲Ⅰ號排放標(biāo)準(zhǔn)或歐洲Ⅱ號排放標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油機的噴油系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上普遍采用機械式噴油泵。這些類型的噴油泵，因結(jié)構(gòu)本身的限制，噴射壓力較低，噴油量、噴油提前角也難以精確控制，對組織柴油機氣缸內(nèi)的燃燒是不利的，使柴油機的排放性能難以滿足歐洲Ⅲ號排放標(biāo)準(zhǔn)或歐洲Ⅳ號排放標(biāo)準(zhǔn)。改進柴油機排放的措施柴油車達國3/4標(biāo)準(zhǔn)的硬件配置要求燃油噴射系統(tǒng)先進的配氣系統(tǒng)電控系統(tǒng)渦輪增壓系統(tǒng)中冷器先進的后處理系統(tǒng)清潔燃油EGR系統(tǒng)柴油機電控技術(shù)柴油機電控技術(shù)概述柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)功能與組成柴油機噴油量控制高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)柴油機空氣及排放控制系統(tǒng)柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)實例一、柴油機電控技術(shù)概述1、柴油機電控技術(shù)的發(fā)展柴油機電控技術(shù)是在解決能源危機和排放污染兩大難題的背景下，在飛速發(fā)展的電子控制技術(shù)平臺上發(fā)展起來的。汽油機電控技術(shù)的發(fā)展為柴油機電控技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。柴油機電控系統(tǒng)的開發(fā)研究從20世紀(jì)70年代開始，經(jīng)歷了三代：位置控制時間控制時間－壓力控制（壓力控制）第一代（位置控制方式）保留了傳統(tǒng)柴油機供給系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，只是取消了機械控制部件（調(diào)速器等），增加了傳感器、ECU、執(zhí)行器等組成的控制系統(tǒng)，使控制精度和響應(yīng)速度得以提高。優(yōu)點：柴油機的結(jié)構(gòu)幾乎不需改動，便于對現(xiàn)有柴油機進行升級換代。缺點：響應(yīng)慢，控制精度不高，供油壓力和供油率不能控制。在直列柱塞泵上實施位置控制的有：日本電裝公司的ECD-P1、ECD-P2、ECD-P3系統(tǒng)；德國波許公司的EDR系統(tǒng)；美國的PEEC系統(tǒng)等。在分配泵上實施位置控制的有：日本電裝公司的ECD-V1系統(tǒng)；德國波許的EDC系統(tǒng)；美國的PCF系統(tǒng)等。第二代（時間控制方式）基本保留了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，通過高速電磁閥直接控制高壓燃油的適時噴射。一般情況下，電磁閥關(guān)閉，執(zhí)行噴油；電磁閥打開，噴油結(jié)束。因此可實現(xiàn)供油量控制，又可實現(xiàn)供油正時的控制。優(yōu)點：控制自由度更大，供油加壓與供油調(diào)節(jié)在結(jié)構(gòu)上相互獨立，使噴油泵結(jié)構(gòu)得以簡化，強度得到提高。高壓噴油能力大大加強。缺點：供油壓力無法控制。在分配泵上實施時間控制的有：日本電裝公司的ECD-V3系統(tǒng)；美國Stanadyne公司的DS型和RS型（DS型已用于GM公司1994年的增壓柴油機上，RS型已用于GM公司的客貨兩用車和越野車）；日本豐田公司的ECD-2系統(tǒng)，等等。電控泵噴嘴系統(tǒng)有：德國波許公司的PDE27/PDE28系統(tǒng)，等等。第三代（時間-壓力方式）這是國外于20世紀(jì)90年代中期研制的一種新型柴油機電控技術(shù)?；靖淖兞藗鹘y(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，主要以電控共軌（各缸噴油器共用一個高壓油管）式噴油系統(tǒng)為特征，直接對噴油器的噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油規(guī)律、噴油壓力等進行時間-壓力控制。高壓油泵并部直接控制噴油，而僅僅向共軌供油以維持所需的共軌壓力，并通過連續(xù)調(diào)節(jié)共軌壓力來控制噴射壓力。優(yōu)點：可實現(xiàn)高壓噴射（最高達200Mpa），噴射壓力獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，可實現(xiàn)理想噴油規(guī)律，具有良好的噴射特性。共軌噴射系統(tǒng)是柴油機燃油系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。目前在卡車和轎車柴油機上得到廣泛應(yīng)用，發(fā)展速度十分驚人。國外典型共軌噴射系統(tǒng)：日本電裝公司的ECD-U2系統(tǒng)；美國BKM公司的servojet系統(tǒng)；美國Caterpiller公司的HEUI系統(tǒng)，等等。2、柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點改善低溫起動性電子控制系統(tǒng)能夠以最佳的程序替代駕駛員進行這種麻煩的起動操作，使柴油機低溫起動更容易。降低氮氧化物和煙度的排放采用柴油機電控技術(shù)，可精確地將噴油量控制在不超過冒煙界限的適當(dāng)范圍內(nèi)，同時根據(jù)發(fā)動機工況調(diào)節(jié)噴油時刻，從而有效地抑制排煙。提高發(fā)動機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性采用柴油機電控系統(tǒng)，無論負(fù)荷怎樣增減，都能保證發(fā)動機怠速工況下以最低的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，有利于提高其經(jīng)濟性。柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性柴油機電控系統(tǒng)中，ECU根據(jù)傳感器信號精確計算噴油量和噴油正時。從而提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性?？刂茰u輪增壓采用電子控制技術(shù)可以對增壓裝置進行精確的控制。適應(yīng)性廣只要改變ECU的控制程序和數(shù)據(jù)，一種噴油泵就能廣泛用在各種柴油機上，而且柴油機燃油噴射控制可與變速器控制、怠速控制等各種控制系統(tǒng)進行組合實現(xiàn)集中控制，有利于縮短柴油機電控系統(tǒng)開發(fā)周期，并降低成本，從而擴大柴油機電控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。特點關(guān)鍵技術(shù)和難點集中在柴油噴射電控執(zhí)行器上柴油機電控系統(tǒng)的多樣化二、柴油機電控系統(tǒng)的功能與組成1、柴油機電控系統(tǒng)的功能燃油噴射控制主要包括：供（噴）油量控制、供（噴）油正時控制、供（噴）油速率和供（噴）油規(guī)律的控制、噴油壓力控制、柴油機低油壓保護、增壓器工作保護等。怠速控制主要包括怠速轉(zhuǎn)速控制和怠速時各缸均勻性的控制。進氣控制主要包括進氣節(jié)流控制、可變進氣渦流控制和可變配氣正時控制。增壓控制根據(jù)柴油機轉(zhuǎn)速信號、負(fù)荷信號、增壓壓力信號等，通過各種措施，實現(xiàn)對廢氣渦增壓器工作狀態(tài)和增壓壓力的控制。排放控制主要是廢氣再循環(huán)（EGR）控制。起動控制主要包括供（噴）油量控制、供（噴）油正時控制和預(yù)熱裝置控制。巡航控制ECU根據(jù)車速信號等自動維持汽車以一定車速行駛。故障自診斷包含故障自診斷和失效保護兩個子系統(tǒng)。柴油機與自動變速器的綜合控制柴油機電控系統(tǒng)的組成柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)除了控制噴油量外，對噴油正時和噴油的壓力都有很高的要求（柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力較高約19.6MPa）。由傳感器、ECU、執(zhí)行元件三部分組成。傳感器加速踏板位置傳感器、反饋信號傳感器、燃油溫度傳感器等和信號開關(guān)柴油機控制ECU根據(jù)各傳感器輸入信號和內(nèi)存程序，計算出供（噴）油量和供（噴）油開始時刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)行令信號。執(zhí)行元件執(zhí)行ECU的指令，調(diào)節(jié)柴油機的供（噴）油量和供（噴）油正時。柴油機電控系統(tǒng)：HEUI中壓共軌系統(tǒng)柴油機電控系統(tǒng)三、柴油機噴油量控制系統(tǒng)位置控制方式時間控制方式時間－壓力控制方式1、位置控制方式位置控制系統(tǒng)不僅保留了傳統(tǒng)的泵－管－嘴系統(tǒng)，還保留了原噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的機械傳動機構(gòu)，只是對齒條或者滑套的運動位置予以電子控制。供（噴）油量控制特點：用發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和加速踏板位置傳感器代替原有的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷傳感機構(gòu)（如離心飛塊、真空室等）；用ECU控制的電子執(zhí)行元件來代替機械離心式調(diào)速執(zhí)行機構(gòu)和加速踏板傳動機構(gòu)。用電子調(diào)速器取代傳統(tǒng)機械離心式調(diào)速器。不能調(diào)節(jié)噴油率和噴油壓力、中間環(huán)節(jié)多、響應(yīng)頻率慢、不能實現(xiàn)各缸分缸調(diào)控；電控燃油控制－位置控制－直列泵直列式柱塞泵位置控制方式執(zhí)行元件：占空比控制型電磁閥反饋元件：齒條位置傳感器ECU控制電磁閥線圈的占空比→鐵芯產(chǎn)生電磁力→鐵芯推動供油齒條移動至與回位彈簧平衡→改變供油量通過齒條位置傳感器的反饋信號，得到齒條的實際位置，以此進行反饋控制。各種傳感器ECU電子調(diào)速器占空比電磁閥轉(zhuǎn)速傳感器齒條位置傳感器反饋控制電磁閥回位彈簧轉(zhuǎn)速傳感器供油拉桿電子調(diào)速器位置控制軸向活塞分配泵噴油系統(tǒng)電控燃油控制－位置控制－分配泵通過滑套位置傳感器的反饋信號，得到滑套的實際位置，以此進行反饋控制轉(zhuǎn)子分配泵位置控制方式ECU控制電磁閥線圈的占空比→線圈的輸入電流變化→轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動的電磁力矩變化→偏心鋼球繞轉(zhuǎn)子軸中心線左右轉(zhuǎn)動→滑套左右移動→改變柱塞的回油時間→改變供油量偏心鋼球柱塞線圈滑套位置傳感器定子轉(zhuǎn)子軸偏心鋼球滑套定子偏心鋼球轉(zhuǎn)子軸2、時間控制方式發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器溢流控制閥（高速電磁閥）著火正時傳感器正時控制電磁閥噴油器在回油通道中安裝一個由ECU控制的高速強力電磁閥來取代滑套控制回油通道的開閉。一般情況下，電磁閥關(guān)閉開始噴油；電磁閥打開噴油結(jié)束。噴油始點取決于電磁閥關(guān)閉時刻，噴油量取決于電磁閥關(guān)閉的持續(xù)時間?？扇∠土靠刂苹祝€可取消泵油柱塞上的回油槽。電控燃油控制－時間控制－分配泵電控燃油控制－時間控制－泵噴嘴電控燃油控制－時間控制－泵噴嘴電控燃油控制－時間控制－單體泵3、時間－壓力控制方式第三代柴油機電控系統(tǒng)中最典型的是電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)。在電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)中，各缸噴油器共用一個高壓油軌（即高壓油管）。對噴油量的控制采用時間－壓力控制或壓力控制，用的最多的是時間－壓力控制方式。共軌（Common-rail）噴油器燃油壓力傳感器高壓供油泵高速電磁閥ECU加速踏板位置傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器凸輪軸位置傳感器高壓供油泵油泵壓力控制閥燃油壓力傳感器共軌管三通電磁閥單向節(jié)流閥控制室液壓活塞噴嘴針閥噴油器四、高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)電控高壓共軌噴油系統(tǒng)概述電控單元功能模塊柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)傳感器高壓共軌電控系統(tǒng)執(zhí)行器電控柴油機燃油系統(tǒng)控制內(nèi)容（一）電控高壓共軌噴油系統(tǒng)概述1.主要特點電控高壓共軌噴油系統(tǒng)與傳統(tǒng)的凸輪驅(qū)動的機械調(diào)節(jié)式噴油系統(tǒng)相比，其與柴油機匹配的靈活性要大得多，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。⑴寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域（用于小型乘用車和輕型載重車，每缸功率可達30kW；用于重型載重車、內(nèi)燃機車和船舶，每缸功率可達200kW左右）。⑵噴油壓力可達135MPa，甚至更高。⑶噴油始點可變。⑷可實現(xiàn)預(yù)噴射、主噴射和后噴射。⑸噴油壓力可隨柴油機運轉(zhuǎn)工況而變化。2、電控共軌系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）自由調(diào)節(jié)噴油壓力：利用共軌壓力傳感器測量共軌內(nèi)的燃油壓力，從而調(diào)整高壓燃油泵的供油量來控制共軌壓力（共軌壓力就是噴油壓力）。（2）自由調(diào)節(jié)噴油量：以發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和油門開度信息等為基礎(chǔ)，由計算機計算出最佳噴油量，通過控制噴油器電磁閥的通電、斷電時刻直接控制噴油參數(shù)。（3）自由調(diào)節(jié)噴油率：根據(jù)發(fā)動機用途的需要，設(shè)置并控制噴油率：預(yù)噴射、后噴射、多段噴射等。（4）自由調(diào)節(jié)噴油時間：根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等參數(shù)，計算出最佳噴油時間，并控制噴油電磁閥的開啟時刻，從而準(zhǔn)確控制噴油時間。3、高壓共軌系統(tǒng)的組成卡車高壓共軌噴射系統(tǒng)組成卡車高壓共軌噴射系統(tǒng)組成（二）電控單元功能模塊裝有電控單體泵的玉柴6112發(fā)動機。排放通過歐III認(rèn)證。（三）柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)傳感器1、氧傳感器氧化鋯式氧傳感器2、轉(zhuǎn)速位置傳感器電控柴油機轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器電磁式霍爾式光電式氣缸判別傳感器電磁式霍爾式車速傳感器可變磁阻式電磁式霍爾式光電式笛簧開關(guān)式感應(yīng)線圈正時轉(zhuǎn)子磁鐵(永久磁鐵)NSNSNS磁鐵信號轉(zhuǎn)子ABC通過線圈的磁通量點火信號產(chǎn)生電壓凸頂交流波形磁感應(yīng)式曲軸凸輪軸位置傳感器【信號類型】頻率信號發(fā)動機轉(zhuǎn)速↑→信號頻率↑→信號振幅↑霍爾式凸輪軸/曲軸位置傳感器光電式曲軸凸輪軸位置傳感器【信號類型】頻率信號發(fā)動機轉(zhuǎn)速↑→信號頻率↑→信號振幅不變用于檢測發(fā)動機運行速度與凸輪軸位置的傳感器進氣溫度傳感器：檢測進氣溫度。冷卻水度傳感器：檢測發(fā)動機溫度。燃油溫度傳感器：檢測燃油溫度。機油溫度傳感器：檢測機油溫度。3、溫度傳感器溫度傳感器溫度傳感器傳感器熱敏電阻ECU傳感器電阻特性曲線電阻（kΩ）水溫（℃）爆燃傳感器至ECU壓電元件膜片頻率電壓ECUKNK信號波形帶開路/斷路檢測電阻的傳感器4、壓電式爆震傳感器線圈鐵心殼體永久磁鐵諧振點頻率f輸出電壓u0電感式爆燃傳感器磁致伸縮式爆震傳感器5、壓力傳感器壓力傳感器共軌壓力傳感器進氣歧管壓力傳感器機油壓力傳感器大氣壓力傳感器渦輪增壓壓力傳感器曲軸箱壓力傳感器燃油壓力傳感器冷卻液壓力傳感器壓力傳感器：壓敏電阻式壓力↑→輸出電壓↑1插頭2信號處理電路3帶有應(yīng)變片的鋼制膜片4壓力插頭5緊固羅紋

（a）構(gòu)造(b)輸出特性金屬膜片式壓力傳感器金屬膜片式壓力傳感器軌壓傳感器

6、空氣流量傳感器空氣流量傳感器熱膜式熱線式卡門渦流式葉片式根據(jù)進氣量來計算噴油量和廢氣再循環(huán)葉片式空氣流量計卡門漩渦式空氣流量計熱線式空氣流量計熱膜式空氣流量計因系統(tǒng)不同、有三種形式1、電位器式2、磁感應(yīng)式3、電容式安裝OBD標(biāo)準(zhǔn)，電子油門必須有強制怠速開關(guān)7、油門位置傳感器油門信號電壓在略大于0伏和小于5伏之間的電壓變化單刀雙擲開關(guān)的作用是向ECM提供怠速與非怠速信號8、針閥升程傳感器9、點火正時傳感器石英晶體棒光敏晶體管線束連接器（四）高壓共軌電控系統(tǒng)執(zhí)行器1、輸油泵2、高壓泵3、增壓壓力調(diào)節(jié)器4、壓力調(diào)節(jié)閥5、限壓閥6、流量限制閥7、噴油器（五）電控柴油機燃油系統(tǒng)控制內(nèi)容噴油量控制方法噴油量控制方法噴油量控制方法1、目標(biāo)噴油量控制2、怠速噴油量控制3、啟動噴油量控制4、各缸噴油量不均勻性控制5、恒定車速噴油量控制6、目標(biāo)噴油量時間計算7、最佳噴油時間控制8、噴油量壓力控制9、噴油率控制方法10、電控噴油系統(tǒng)故障診斷五、柴油機空氣及排放控制系統(tǒng)增壓控制EGR控制后處理柴油機的空氣系統(tǒng)的總體框圖增壓壓力的控制VNT的關(guān)鍵作用提高低速大扭矩區(qū)的空氣量，從而提高低速扭矩，同時降低排煙。加快和優(yōu)化空氣的動態(tài)過程，降低加速過程的排煙。結(jié)合EGR，實現(xiàn)空燃比閉環(huán)。VNT的關(guān)鍵技術(shù)（1）渦輪和壓氣機的效率（2）機油、燃?xì)夂涂諝獾拿芊猓?）渦輪——壓氣機的慣量（4）控制較難：熱和機械的綜合，加上空氣和電的動態(tài)。VNT的基本結(jié)構(gòu)廢氣再循環(huán)控制（EGR）EGR的執(zhí)行器EGR的執(zhí)行器缸內(nèi)EGR：電控進排氣門排放后處理SCR系統(tǒng)操作控制模塊

尿素罐

SCR催化器N2和水

NOx尿素輸送管尿素噴頭還原劑柴油發(fā)動機排氣SCR系統(tǒng)催化器微粒捕捉器微粒捕捉器微粒捕捉器日本電裝公司ECD-V1系統(tǒng)日本電裝公司ECD-V3系統(tǒng)日本五十鈴公司I-TEC系統(tǒng)直列柱塞泵電控系統(tǒng)美國Caterpillar公司HEUI系統(tǒng)日本電裝公司ECD-U２系統(tǒng)六、柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)實例日本電裝公司ECD－V1系統(tǒng)日本豐田公司柴油轎車最早裝的就是日本電裝公司開發(fā)的ECD－V1系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵的基礎(chǔ)上，加裝電子控制裝置而形成的。主要傳感器包括：發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器、滑套位置傳感器、正時活塞位置傳感器、進氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、空檔開關(guān)、起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)等?？刂乒δ馨ǎ喝加蛧娚淇刂啤⑦M氣節(jié)流控制、預(yù)熱塞控制、自診斷和安全保護功能等。ECU正時控制電磁閥TCV正時活塞位置傳感器滑套控制電磁閥滑套位置傳感器斷油電磁閥轉(zhuǎn)速傳感器日本電裝公司ECD-V1系統(tǒng)圖日本電裝公司ECD－V3系統(tǒng)日本電裝公司開發(fā)的ECD－V3系統(tǒng)也是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控制裝置形成的柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)。與ECD－V1系統(tǒng)相比，主要是噴油量控制方法不同，ECD－V3系統(tǒng)是通過控制噴油時間來實現(xiàn)對噴油量控制的，即ECU在確定噴油器的噴油開始時刻后，再通過溢流控制電磁閥來控制柱塞泵回油的時刻（即停止噴油的時刻），以此來控制噴油量。為控制噴油時間，在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵內(nèi)增設(shè)了泵角傳感器。泵角傳感器采用電磁感應(yīng)式，向ECU提供噴油泵凸輪軸位置和轉(zhuǎn)角信號。ECD－V3系統(tǒng)裝用光電式著火正時傳感器，對噴油正時實施反饋控制。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器安裝在曲軸上。正時控制電磁閥TCV溢流控制電磁閥SPV著火正時傳感器泵角傳感器日本電裝公司ECD-V3系統(tǒng)圖發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器水溫傳感器加速踏板位置傳感器著火正時傳感器泵角位置傳感器燃油溫度傳感器燃油壓力傳感器…等ECUA/C開關(guān)點火開關(guān)加速踏板開關(guān)鼓風(fēng)機開關(guān)…等自診斷失效保護EDUSPVTCV其它控制：進氣節(jié)流EGR預(yù)熱塞控制…等傳感器執(zhí)行器控制單元噴油量噴油正時EDU=ElectronicDriverUnit電子驅(qū)動單元SPV=SpillControlValve溢流控制閥TCV=TimingControlValve正時控制閥石英晶體棒光敏晶體管線束連接器光電式著火正時傳感器著火正時傳感器著火正時傳感器用以檢測氣缸內(nèi)混合氣燃燒的實際開始時刻，以此信號對供油正時進行反饋控制?；旌蠚馊紵⒕w棒檢測到光的變化→光敏晶體管將光信號變成電壓信號→信號輸出到ECU。噴射開始溢流控制閥開啟主溢流閥開啟溢流控制閥開啟指令信號主溢流閥溢流控制電磁閥高壓室控制閥線圈電磁溢流控制閥工作原理泵角脈沖發(fā)生器（泵角檢測齒輪）缺齒齒溢流控制閥高壓室泵角檢測齒輪ECU泵角傳感器柱塞行程對應(yīng)的噴油量泵角信號溢流控制閥控制信號溢流角缺齒部噴油量控制原理日本五十鈴公司I－TEC系統(tǒng)五十鈴公司L－TEC（全電子控制式）是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控制裝置形成的全電子控制式柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要特點：具有巡航控制功能，設(shè)有燃油溫度傳感器，不對噴油正時進行反饋控制。此外，加速踏板位置傳感器采用差動電感式；進氣節(jié)流（節(jié)氣門）不受ECU控制。直列柱塞泵電控系統(tǒng)裝用直流電動機式電子調(diào)速器的直列柱塞泵電控系統(tǒng)，用電子調(diào)速器取代原有的機械調(diào)速器，以實現(xiàn)對噴油量的控制；用正時控制器取代原有的機構(gòu)離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器，來對噴油正時進行控制；設(shè)有油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）位置傳感器和正時傳感器，對噴油量和噴油正時的控制均采用閉環(huán)控制方式。電磁閥回位彈簧轉(zhuǎn)速傳感器供油拉桿美國Caterpillar公司HEUI系統(tǒng)HEUI＝HydraulicElectronicUnitInjector該系統(tǒng)具有共軌式柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，屬第三代電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)。系統(tǒng)控制功能包括：燃油噴射控制、進氣控制、起動控制、故障自診斷、失效保護和應(yīng)急備用，同時還具有與其他控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋娪土靠刂撇捎昧藟毫刂品绞?，通過由傳感器、ECU和執(zhí)行元件等組成的控制系統(tǒng)，對循環(huán)噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油壓力進行控制。高壓機油泵高壓機油共軌HEUI噴油器燃油濾清器輸油泵燃油箱燃油回油管ECURPCV壓力控制閥機油泵機油箱機