柴油机电控系统概述

1、柴油机电控系统概述作者:日期:江苏省技工学校教案首页授课日期班级课 题：模块一 柴油机电控系统概述教学目的、要求：1、了解柴油机电控技术的发展2 、掌握柴油机电控技术的特点3 、掌握应用在柴油机上的电控系统4、掌握柴油机电控系统的基本组成教学重点、难点：重点：1、柴油机电控技术的特点2 、柴油机电控系统的基本组成难点：应用在柴油机上的电控系统授课方法： 问答法、引入法、讲授法、归纳法、示范操作法、巡回指导法、任务驱动法教学参考及教具（含电教设备）：电控柴油机台架拆装工具授课执行情况及分析:板书设计或授课提纲:模块一柴油机电控系统概述第一节 柴油机电控技术的发展 柴油机技术的发展历程柴油机电控技

2、术的发展历程现代柴油机的先进技术第二节 柴油机电控技术的特点 柴油机米用电控技术的优势 柴油及其与汽油机电控技术的比较 电控柴油机的技术参数第三节应用在柴油机上的电控系统 组成： 功用：第四节 柴油机电控系统的基本组成 基本组成及类型柴油机电控系统传感器柴油机控制ECU柴油机控制系统执行元件讲授法17问答法2/引入法17任务驱 动法2/讲授法 问答法4/讲授法5/组织教学1、组长进行点名并检查学生穿戴情况2、强调安全注意事项及上课的纪律知识回顾1、汽油机电控燃料供给系有哪几部分组成？换档执行机构的作 用？2、汽油机和柴油机混合气的形成方式有什么不同？模块一柴油机电控系统概述 第一节柴油机电控技

3、术的发展 新课引入以前我们学习了汽油机燃料供给系统的基本结构和工作原 理，以及供给系统的基本组成，那么柴油机的燃料供给系统又是 如何工作的呢？这就是我们这节课要开始学习的内容。学习任务描述：任务实施一、柴油机技术的发展历程德国工程师鲁道夫狄赛尔(Rudolf Diesel )首创的压缩 点火式内燃机于1897年研制成功，这种内燃机以后大多用柴油 作为燃料，故又称为柴油机。1913年第一台以柴油机为动力的 内燃机车制成。升功率低、比质量大、振动和噪声大、起动性能 差、成本高始终是限制柴油机在汽车上广泛应用的瓶颈。20 世纪50年代出现的废气涡轮增压技术，带来了柴油机技 术的第二次飞跃。20 世纪

4、80年代电子控制技术在柴油机上的应用，带来了柴 油机技术的第三次飞跃，形成了现代汽车柴油机电控系统。20 世纪90年代，电控技术在柴油机上应用日益增多，控制精度不断提咼，控制功能不断扩大，提咼了柴油机的竞争力。 2000年欧洲轿车的柴油化率达到 27%到2005年增加到30% 2003年西欧柴油轿车产量达到 400万辆。一向对发展柴油轿车 保持低姿态的美国，2000年也有10%的轿车装用了柴油机。二、柴油机电控技术的发展历程 技术发展经历了三个阶段：强调安全注 意事项上课 纪律个别提问，提问2-3个学生提出本次课 的任务通过随机提 问来了解学 生的掌握情 况视频教学第一代柴油机电控系统：米用“

5、位置控制”和“时间控 制”，供（喷）油压力与传统柴油机相同，称为常规压力电控系 统。以电控泵为代表。第二代柴油机电控系统： 采用“时间-压力控制”或“压力 控制”，喷油压力较高，称为高压电控系统。以共轨系统为代表 的。第三代柴油机电控系统：集“共轨”技术、“时间控制”燃 油喷射技术、涡轮增压中冷技术、多气门技术、废气再循环技术、选择性催化还原、过滤器再生技术、压电技术等于一体，以 压电式高压共轨系统为代表。三、现代柴油机先进技术“共轨”技术：指利用一个“公共油轨”向各缸喷油器供 油，油压可独立控制。“时间控制”燃油喷射技术：由ECU控制的高速电磁阀来直接控制供（喷）油的开始与结束时刻。涡轮增压

6、中冷技术： 废气涡轮增压，中冷却器冷却（50 C 以下）。多气门技术：每个气缸2个以上气门。废气再循环技术：降低NOx的排放量。第二节 柴油机电控系统的特点一、柴油机采用电控技术的优势1燃油经济性和排放性更好2、工作可靠性更高3、低温起动更容易4、运转更稳定5、适应性强6、动力输出和负荷匹配更精确7、实现增压控制8结构紧凑，维修方便二、柴油机与汽油机比较对混合气浓度的控制方式不同：汽油机在理论混合气浓度附 近工作，柴油机对混合气浓度没有相对固定的要求。对喷油压力的要求不同：汽油机多点系统压力0.250.35MPa,单点系统压力0.07O.lOMPa,而柴油机喷油压力高 达100200MPa,建

7、立更高的喷油压力是重点和难点。对燃烧过程的控制途径不同：汽油机通过控制点火正时和点 火能量来控制，柴油机通过控制喷油正时、喷油持续时间和喷油 速率来控制。柴油喷射的电控执行器复杂：柴油机具有咼压、咼频、脉动 等特点，而且对喷油正时的精度要求很高，这就导致了柴油喷射 的电控执行器要复杂得多。柴油机电控燃油喷射系统形式多样：传统的柴油机具有结构完全不同的系统，形成了柴油喷射系统的多样化。第三节应用在柴油机上的电控系统一、燃油喷射控制系统供（喷）油量控制：ECU根据转速、加速踏板位置确定基 本供（喷）油量；根据水温、进气温度、起动开关、空调开关、 反馈信号等对供（喷）油量进行修正。供（喷）油正时控制

8、：ECU根据转速、负荷信号来确定基 本的供（喷）油提前角；再根据反馈信号进行修正。供（喷）油速率和供（喷）油规律： ECU根据转速和负荷 信号作为主控信号，按预设的程序确定最佳的供（喷）油速率和 规律。喷油压力的控制：ECU以转速和负荷信号作为主控信号， 按预设的程序确定最佳的喷油压力，并对喷油压力进行闭环控 制。柴油机低油压保护：ECU根据机油压力传感器信号， 当机 油压力低时减少供油量，降低转速并报警；当机油压力降到一定 值以下时，则切断燃油供给，强制熄火。增压器工作保护：ECU根据增压压力信号适当调节供（喷） 油量，并在增压压力过高或过低时报警。控制”，供（喷）油压力与传统柴油机相同，称

9、为常规压。二、怠速控制怠速转速的控制：怠速工况时，通过对供（喷）油量的调节 使怠速转速保持稳定。各缸均匀性的控制：通过精确测定曲轴转速，根据各缸作功 行程中曲轴转速的变化确定各缸供 （喷）油量的偏差，然后进行 补偿调节。三、进气控制进气节流控制：ECU根据转速信号和负荷信号，控制设在进 气管中的节气门开度。可变进气涡流控制：ECU以柴油机转速和负荷作为主控制信 号，对进气涡流强度进行控制。可变配气正时控制：ECU根据转速信号和负荷信号，对配气正时进行控制。废气再循环技术：降低 NOX的排放量。四、增压控制对废气涡轮增压器工作状态和增压压力的控制。五、排放控制主要是EGF系统控制。六、起动控制起

10、动时供油量、供油正时、预热装置控制七、巡航控制八、故障自诊断和失效保护九、柴油机与自动变速器的综合控制第四节 柴油机电控系统的基本组成一、基本组成及类型组成：传感器、ECU和执行元件组成。类型：开环控制、闭环控制。、二、柴油机电控系统传感器（三类）运行工况传感器：用来检测柴油机运行工况基本参数 的传 感器，如加速踏板位置传感器、凸轮轴/曲轴位置传感器、空气 流量计等。修正信号传感器：用来检测柴油机运行工况非基本参数的传 感器，如冷却液温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、 进气压力传感器等。反馈信号传感器：闭环控制系统中用来检测执行元件实际位 置的传感器，包括供（喷）油量传感器（如供油齿

11、条位置传感器、 滑套位置传感器、燃油压力传感器等）和供（喷）油正时传感器 （如分配泵正时活塞位置传感器、着火正时传感器等）两大类。三、柴油机电控ECU功用：是根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷） 油量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执令信号。组成：输入回路、微型计算机和输出回路ECU的基1.输入回路作用：对各种传感器的输入信号进行处理 ：滤波、 整形、分频等。Ml人回JLTL*A mJTP I2V传感器信号3、输出回路作用将微机的处理结果放大，生成能控制执行元件工作的控制信号t入回路2、微型计算机作用中央处理器：读出命令并执行数据处理任务存储器：存储信息资料，包括随机存储器RAM和只读存储器ROM输入/输出接口：微机与外界进行信息交流的纽带，具有数据缓 冲、电平匹配、时序匹配等多种功能。四、柴油机电控执行元件（两类）对被控制对象直接实施调控的执行元件：如在采用“时间控 制”的柴油机电控燃油喷射系统中所用的高速电磁阀，它的通、 断电时刻和通、断电时间直接调控供（喷）油量和供（喷）油正时；对被控制对象间接实施调控的执行元件：如在采用“位置控