【正文】 ....... 28 Control principle of diesel electric fuel injection system .......... 28 Spray driving circuit............................................................. 28 Electronic fuel injection system in converter parameters on the performance of the injector .............................................................. 31 DCDC converter parameters influences on erformance of the injector .......................................................................................... 31 PWM control circuit ............................................................. 32 Converting base of Electricity – machine .................................. 34 4． Highspeed solenoid switch ............................................... 35 Chapter 5 Othe r electronic control syste m of Diesel .................... 37 Variable nozzles turbocharging system Electronic control technology ........................................................................................ 37 5． 2 Variable valve syste m.............................................................. 38 5． 2． 1 The application of Variable valve driving mechanism in Diesel ............................................................................................. 38 5． 2． 2 Realization of Variable valve driving mechanism .......... 39 5． 3 Emission control of Diesel engine ........................................... 41 Conclusion .......................................................................................... 43 Thanks .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Appe ndix 1 ..................................................................................... 44 Appe ndix 2 ......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Refere nces .......................................................................................... 45 1 第 一 章 柴油機(jī)電 子 控技術(shù) 柴油機(jī)電控系統(tǒng)的歷史發(fā)展和現(xiàn)狀 柴油機(jī)電控技術(shù)源于上世紀(jì)八十年代，首先應(yīng)用的是燃油噴射系統(tǒng)的電子控制。 目前先進(jìn)的燃油噴射系統(tǒng)如共軌燃油噴射系統(tǒng)已在轎車和重型卡車柴油機(jī)上得到批量應(yīng)用。世界各大船舶公司都在進(jìn)行電控柴油機(jī)的研發(fā)。如Wart Si la、 MAN Bamp。W、 MTU 等公司都已相繼推出了電子控制的柴油機(jī)，而且都已裝船營(yíng)運(yùn)。 除了電控燃油系統(tǒng)外，其它系統(tǒng)也開始改用電 控方式， MAN Bamp。W柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)、排氣 柴油機(jī)電控技術(shù)源于上世紀(jì)八十年代，首先應(yīng)用的是燃油噴射系統(tǒng)的電子 控制。 MAN Bamp。W 柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)、排氣門正時(shí)系統(tǒng)及氣缸機(jī)油系統(tǒng)等都實(shí)行電子控制； Wartsi la 的電控柴油機(jī)噴油系統(tǒng)、排氣門電控、伺服控制系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)和 WECS9500 控制系統(tǒng)等組成。柴油機(jī)電子管理技術(shù)可對(duì)柴油機(jī)性能實(shí)現(xiàn)更高層次的控制，主要完成柴油機(jī)監(jiān)測(cè)、控制和故障診斷和與外延設(shè)備的聯(lián)系等功能，柴油機(jī)電子管理系統(tǒng)可以使柴油機(jī)的控制更完整，功能更強(qiáng)大。 國(guó)外的柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展日趨完善，形成了包括柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)、柴油機(jī)運(yùn)行模式管理、多機(jī)通訊管理技術(shù)等對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行全面電控的智能化柴油機(jī)控制系統(tǒng)。 我國(guó)對(duì)柴油機(jī)電子控制技術(shù)的研究起步較晚，多家單位對(duì)車用柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)進(jìn)行了研究 。 但總的來說，國(guó)內(nèi)對(duì)柴油機(jī)電控技術(shù)的應(yīng)用僅局限于小功率車用柴油機(jī)，整機(jī)控制系統(tǒng)可靠性和將整機(jī)控制系統(tǒng)納入整車、整船控制系統(tǒng)方面僅處于研究階段。 鑒于我國(guó)柴油機(jī)電控技術(shù)研究水平與國(guó)外差距呈增大趨勢(shì)，致使我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展存有隱患，關(guān)鍵時(shí)刻將會(huì)受制于人，所以掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)大功率柴油機(jī)智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行快速的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用日益增多，世界石油資源日漸枯竭，要求不斷地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。與此同時(shí) 在 20 世紀(jì) 80 年代中期采用電控技術(shù)、增壓技術(shù) 和三元催化器使汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和升功率有了進(jìn)一步提高， HC、CO、和 NO 的排放量均可滿足日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。但由于柴油機(jī)不同于汽油機(jī)，其顆粒 (包括炭黑 )排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油機(jī)，從而使降低顆粒 排放成為柴油機(jī)研究面臨的重大課題。因此柴油機(jī)電控技術(shù)是以降低 NO和顆粒排放、提高升功率、降低噪聲和降低油耗為主目標(biāo)的。 2 自 2O 世紀(jì) 8O 年代開始進(jìn)入以電控單元為核心的柴油機(jī)電控系統(tǒng) ， 隨著控制項(xiàng)目的不斷增多?？刂迫蝿?wù)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步發(fā)展起來。即從僅具有循環(huán)供 (噴 ) 油量控制、 供 (噴 )油正時(shí)控制等最基本的控制項(xiàng)目的燃油噴射到包括供 (噴 )油速率控制和噴油壓力控制在內(nèi)的多項(xiàng)目標(biāo)的燃油噴射控制；從單一的燃油噴射控制擴(kuò)展到包括怠速控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、排放控制、啟動(dòng)控制、故障自診斷、失效保險(xiǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的綜合控制等在內(nèi)的全方位控制。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)柴油機(jī)電控的研究仍然集中在燃油噴射方面。 柴油機(jī)電控技術(shù)的特點(diǎn) 、 難點(diǎn) 柴油機(jī)電控技術(shù)與汽油機(jī)電控技術(shù)有相似之處 , 都是由傳感器 , 電控單元和執(zhí)行器三大部分組成 , 在傳感器中 , 大多數(shù)傳感器 , 如轉(zhuǎn)速、壓力、溫度傳感器 , 油門踏板 傳感器等等 , 都是一樣的。電控單元在硬件方面相似在整車管理系統(tǒng)的軟件方面也很近似。電控單元都在朝著集成化、智能化、綜合控制化方向發(fā)展。國(guó)外汽油機(jī)電控技術(shù)已經(jīng)成熟 , 商品化程度很高 , 因此大部分傳感器和電控單元已不是難點(diǎn) , 但是柴油機(jī)的燃油噴射具有高壓、高頻、脈動(dòng)等特點(diǎn) , 其噴射壓力為汽油噴射的幾百倍 , 上千倍 , 要求有很好的可靠性和耐久性 , 而且柴油噴射對(duì)噴射正時(shí)的精度要求很高 , 相對(duì)于上死點(diǎn)的角度位置要求很準(zhǔn)確 , 這就導(dǎo)致了柴油噴射的執(zhí)行器復(fù)雜得多。從控制對(duì)象來看 , 從機(jī)械控制時(shí)機(jī)械調(diào)速器控制噴油量 , 機(jī) 械式提前器控制噴射正時(shí) , 到電子控制時(shí) , 不僅控制噴油量 , 噴射正時(shí) , 而且控制噴射速率 , 噴射壓力所感應(yīng)的工況由單一的轉(zhuǎn)速工況發(fā)展到感應(yīng)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況和環(huán)境條件 , 這樣勢(shì)必帶來了控制的復(fù)雜性。因此柴油機(jī)電控技術(shù)的關(guān)鍵是執(zhí)行器 ,也即是電控柴油噴射機(jī)構(gòu) , 各個(gè)國(guó)家都在致力于開發(fā)研制各種類型的電控柴油噴射機(jī)構(gòu) , 以尋求最佳方案 , 這也是柴油電控技術(shù)的難點(diǎn)所在 。 發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元標(biāo)定系統(tǒng)的研制。發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元標(biāo)定系統(tǒng)的作用是在不影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的情況下修改發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元的控制參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)按照不同的控制數(shù)據(jù)運(yùn) 行，同時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制參數(shù)的優(yōu)化。1)對(duì)電控單元 (ECU)的研究。 2)電控標(biāo)定系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。 3)標(biāo)定系統(tǒng)與電控單元之問的通信設(shè)計(jì)。 柴油機(jī)的優(yōu)化控制 ,發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化包括控制參數(shù)的優(yōu)化和 MAP 數(shù)據(jù)的生成。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)有各種優(yōu)化標(biāo)定方法，包括離線穩(wěn)態(tài)標(biāo)定方法、在線穩(wěn)態(tài)標(biāo)定方法、自動(dòng)優(yōu)化標(biāo)定方法、最新的瞬態(tài)優(yōu)化標(biāo)定方法等。目前在國(guó)外，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的優(yōu)化標(biāo)定方法越來越多地采用自動(dòng)優(yōu)化標(biāo)定方法， 3 這樣可以縮短標(biāo)定周期，降低標(biāo)定費(fèi)用，同時(shí)能得到更好的標(biāo)定結(jié)果。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的瞬態(tài)優(yōu)化標(biāo)定也口益受到 重視．是目前發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化標(biāo)定的最新研究發(fā)展方向。 (3)標(biāo)定系統(tǒng)與電控單元、噴油泵、柴油機(jī)的配試。為了檢驗(yàn)所研究開發(fā)的電控標(biāo)定系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，檢驗(yàn)其可靠性及穩(wěn)定性，需使用該系統(tǒng)進(jìn)行柴油機(jī)電控系統(tǒng)配裝某柴油機(jī)機(jī)型的實(shí)驗(yàn)。 柴油機(jī)電控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì) 能源危機(jī)，環(huán)境污染，使人們對(duì)柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、有害排放、可靠性提出了更高的要求，這需要多種改進(jìn)措施，對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行高精度、全工況的優(yōu)化控制。傳統(tǒng)的機(jī)械控制已無法滿足這種新的要求，由于電控柴油機(jī)的控制精度高、響應(yīng)速度快、控制策略靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，柴油機(jī)電 控化就必然成為現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。微電子技術(shù)的快速發(fā)展，集成度不斷提高，成本大幅度下降，功能強(qiáng)化，可靠性日益改善，為柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。與傳統(tǒng)的機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)相比較，電控噴油系統(tǒng)具有如下優(yōu)越性： (1)排氣污染降低，經(jīng)濟(jì)性提高。 高壓噴射可提高燃油經(jīng)濟(jì)性，顯著地減少微粒和煙度；合理地控制噴油定時(shí)和噴油量可減少 NOx和 HC排放；電控燃油噴射系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作要求實(shí)現(xiàn)噴油量、噴油定時(shí)、噴油壓力以及噴油速率的綜合控制，在滿足排放法規(guī)的同時(shí)獲得最佳的經(jīng)濟(jì)性。 (2)操作控制自動(dòng)化。 電控系統(tǒng)將駕駛員要求轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號(hào)，借助于各種傳感器和執(zhí)行器自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的管理。如可實(shí)現(xiàn)怠速自動(dòng)控制、過渡工況最佳控制等。 (3)改善可靠性。 電控柴油機(jī)具有智能化自診斷、故障保護(hù)和備用功能，能實(shí)現(xiàn)故障診斷和處理，電控柴油機(jī)還能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行相關(guān)標(biāo)定參數(shù)的自我修正，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)工作壽命內(nèi)始終處于最佳狀態(tài)。柴油機(jī)電控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)是：高的噴射壓力為滿足排放法規(guī)的要求，柴油噴射壓力從 10MPa提高到 200MPa。如此高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質(zhì)量，縮短著火延遲期，使燃 燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。獨(dú)立的噴射壓力控制 ， 傳統(tǒng)柴油機(jī)的供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速負(fù)荷有關(guān)。這種特性對(duì)于低轉(zhuǎn)速、部分負(fù)荷條件下的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放不利。若供油 4 系統(tǒng)具有不依賴轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳，使柴油機(jī)在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。改善柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性 ， 用戶對(duì)柴油機(jī)的燃油消耗率非常關(guān)注。高噴射壓力、獨(dú)立的噴射壓力控制、小噴孔、高平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高了柴油機(jī)的燃油使用經(jīng)濟(jì)性。 (4)獨(dú)立的燃油噴射證時(shí)控制 噴射正時(shí)直接影響到柴油機(jī)活塞上止點(diǎn)前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性，但導(dǎo)致 NOx增加。而不依賴于轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射正時(shí)控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡的關(guān)鍵措施。 (5)可變的預(yù)噴射控制能力 預(yù)噴射可以降低顆粒排放，又不增加 NOx排放，還可改善柴油機(jī)冷啟動(dòng)性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改善低速扭矩。但是預(yù)噴射量、預(yù)噴射與主噴射之間的時(shí)間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。因此具有可變的預(yù)噴射控制能 力對(duì)柴油機(jī)的性能和排放十分有利。 (6)最小油量的控制能力 供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機(jī)怠速所需要的小油量控制能力發(fā)生矛盾。當(dāng)供油系統(tǒng)具有預(yù)噴射能力后將會(huì)使控制小油量的能力進(jìn)一步降低。由于工程機(jī)械用柴油機(jī)的工況很復(fù)雜，怠速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機(jī)容易實(shí)現(xiàn)最小油量控制。 (7)快速斷油能力 噴射結(jié)束時(shí)必須快速斷油，如果不能快速斷油，在低壓力下噴射的柴油就會(huì)因燃燒不充分而冒黑煙，增加 HC排放。電噴柴油機(jī)噴油器上采用的高速電磁開關(guān)閥很容易實(shí)現(xiàn)快速斷油。 (8)降低驅(qū)動(dòng)扭矩沖擊載荷 燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓 力下工作，既增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要的平均扭矩，也加大了沖擊載荷。燃油噴射系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。而電噴