【正文】 齒桿位置信號(hào)提供，而不是由加速踏板位置信號(hào)提供。所以，即使在巡航控制狀態(tài)下行駛時(shí)，該指示器也能精確地表示油耗量。二、分配式噴油泵電子控制系統(tǒng)該系統(tǒng)是以傳統(tǒng)的分配式油泵為基礎(chǔ)，而對(duì)調(diào)速器噴油提前正時(shí)器進(jìn)行電子控制，圖917所示為日本五十鈴公司的I TEC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖918則為I TEC系統(tǒng)框圖。該系統(tǒng)的硬件包括傳感器巡航控制開(kāi)關(guān)、噴油泵的調(diào)速器、噴油提前器、巡航燈和診斷指示燈等。圖917 ITEC系統(tǒng)構(gòu)造1離合器開(kāi)關(guān)2制動(dòng)開(kāi)關(guān)3熱敏開(kāi)關(guān)18繼電器5自動(dòng)行駛燈6主開(kāi)關(guān)7主燈8自動(dòng)行駛開(kāi)關(guān)9發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表11自診斷指示燈12車速傳感器13空調(diào)開(kāi)關(guān)14ECU15加速踏板位置傳感器19點(diǎn)火開(kāi)關(guān)17蓄電池19冷卻液溫度傳感器20節(jié)流用真空調(diào)節(jié)器21真空電磁閥 22真空泵23加速器開(kāi)關(guān)24停油閥25噴油泵與控制器29柴油溫度傳感器27發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 圖918 日本五十鈴汽車公司I TEC系統(tǒng)框圖整個(gè)系統(tǒng)裝有6個(gè)傳感器，柴油溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器為熱敏電阻式，裝在噴油泵內(nèi)的轉(zhuǎn)速傳感器為電磁式，加速傳感器和噴油量傳感器為無(wú)觸點(diǎn)可調(diào)電感式，車速傳感器為電磁式。該系統(tǒng)具有下述功能：1．噴油量控制由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板位置所決定的噴油量控制圖儲(chǔ)存在控制器中。由控制桿位置傳感器檢測(cè)到的實(shí)際噴油量信號(hào)反饋到控制器中，并與上述控制圖上的數(shù)值比較，通過(guò)這個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)可以確定在所有工況下的最佳噴油量。2．噴油定時(shí)控制當(dāng)負(fù)載改變時(shí)，定時(shí)控制閥的位置也隨之變化，從而改變了從提前器活塞室的高壓腔流入輸油泵進(jìn)油腔的油量，提前器活塞的移動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了對(duì)噴油定時(shí)的控制。3．怠速控制怠速是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)反饋控制的，因此轉(zhuǎn)速可始終保持穩(wěn)定，不受因長(zhǎng)期運(yùn)行、季節(jié)變更、機(jī)油粘度變化等導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和噴油泵特性改變所帶來(lái)的影響。此外，存儲(chǔ)在控制器中的程序可使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨其冷卻液溫度的上升而逐漸降低，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在暖機(jī)時(shí)獲得最佳的高怠速。當(dāng)空調(diào)壓縮機(jī)在運(yùn)行或停止?fàn)顟B(tài)，蓄電池電壓發(fā)生變化時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)怠速的自動(dòng)控制。4．行駛控制為使車輛在行駛時(shí)能保持恒速，在控制器中編入一些軟件，同時(shí)增加一個(gè)車速傳感器，把車速信號(hào)傳遞給控制器。三、電子控制共軌式柴油噴射系統(tǒng)電控共軌噴油系統(tǒng)是高壓柴油噴射系統(tǒng)的一種，20世紀(jì)90年代中期才開(kāi)始推向市場(chǎng)的第3代電控噴射技術(shù)，它摒棄了傳統(tǒng)使用的直列泵系統(tǒng)，而代之以用一供油泵建立一定油壓后將柴油送到各缸共用的高壓油管（簡(jiǎn)稱共軌）內(nèi)，再由共軌把柴油送入各缸的噴油器。共軌式柴油噴射系統(tǒng)噴油壓力與噴油量無(wú)關(guān)，也不受發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的影響，能根據(jù)要求任意改變壓力水平，使NOX和顆粒排放都大大降低。由于采用了獨(dú)立的高壓油泵，可提供很高的噴油壓力，最高可達(dá)200~ 220MPa，即使聯(lián)結(jié)各噴油器的高壓油管很短也不會(huì)出現(xiàn)不可控制的異常噴射情況。系統(tǒng)采用的是壓力—時(shí)間計(jì)量原理，ECU根據(jù)工況、油溫、空氣溫度等信號(hào)，由油壓傳感器測(cè)出壓力值并輸送給ECU，并使所測(cè)得的壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)工況所給定的油壓脈譜圖（所設(shè)的最佳壓力值）比較，ECU給出信號(hào)控制電磁式柴油泵控制閥（PCV）的啟閉，來(lái)調(diào)整高壓油泵的供油量，以改變共軌油道中的油壓，使油壓為最佳值。因此，油壓與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷無(wú)關(guān)。與傳統(tǒng)噴射系統(tǒng)相比，電控共軌柴油噴射系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有： 1）噴油壓力柔性可調(diào)。對(duì)不同工況可采用最佳噴射壓力，從而可以優(yōu)化柴油機(jī)的綜合性能，由于噴油壓力不隨轉(zhuǎn)速改變，解決了傳統(tǒng)噴射系統(tǒng)（包括泵—噴嘴系統(tǒng)）因低速時(shí)噴油壓力下降而導(dǎo)致的低速轉(zhuǎn)矩差和低速煙度大的缺陷。 2）噴射壓力高。由于系統(tǒng)緊湊、剛度大，可實(shí)現(xiàn)較高的噴射壓力（120 MPa ~170MPa），比普通的柱塞泵高出一倍。加上可獨(dú)立柔性控制噴油定時(shí)和噴油量，可將排放和微?？刂圃谳^小范圍內(nèi)。 3）可柔性控制噴油規(guī)律?？蓪?shí)現(xiàn)靈活多樣的噴油規(guī)律，噴油速率柔性化。如預(yù)噴射、多段噴射、“靴形”噴射等，以及配合排氣后處理使用的排氣行程中的噴射，從而既保證優(yōu)良的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，又可降低排放和dφ/dp。 4）控制精度高。電磁閥控制噴油，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，因此在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，噴油量變動(dòng)小，各缸的不均勻可得以改善，并減小柴油機(jī)的振動(dòng)與有害排放，對(duì)于車用柴油機(jī)來(lái)說(shuō)還可改善驅(qū)動(dòng)性能。圖919為日本電裝公司6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的ECDU2共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。噴油器啟閉由油嘴頂部液壓控制室中的油壓來(lái)決定。此油壓的大小取決于共軌中的壓力和三通電磁閥（TWV）啟閉的共同作用。當(dāng)三通閥通電時(shí)，控制室中的高壓柴油流出，噴油器針閥因壓力室內(nèi)的油壓作用而上升，噴油開(kāi)始；當(dāng)三通閥斷電時(shí)，高壓油供到活塞頂部控制室，液壓活塞下行，針閥落座，噴油停止。因此，三通閥開(kāi)啟的時(shí)刻（接通瞬間）控制噴油正時(shí)，而三通閥開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間（噴射時(shí)間）則控制噴油量的大小。節(jié)流孔孔徑的大小可以影響控制室的泄壓速率，從而控制針閥上升的速度，使初始的噴油速率改變，達(dá)到低噪聲、低NOx排放的目的。該共軌系統(tǒng)是通過(guò)控制一個(gè)柴油泵控制閥（PCV）和每缸的一個(gè)三通閥（TWV）的啟閉時(shí)刻和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間來(lái)控制噴油壓力和針閥開(kāi)啟時(shí)間的，實(shí)現(xiàn)噴油量、噴油正時(shí)、噴油速率的柔性控制，調(diào)節(jié)的自由度大，控制的精度高。圖919 日本電裝公司ECDU2共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)1三通電磁閥（TWV） 2柴油箱 3節(jié)流孔 4控制室 5液壓活塞 6噴嘴7噴油器 8高壓供油管 9共軌 10油壓傳感器 11柴油泵控制閥（PCV）共軌柴油噴射系統(tǒng)能通過(guò)高速電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)噴油量、主噴油量、預(yù)噴間隔、噴油正時(shí)和噴油速率的柔性控制和精確控制。因而高速電磁閥控制特性是影響高壓共軌式柴油噴射系統(tǒng)性能的重要因素。1．共軌柴油機(jī)的噴油特性為了提高柴油噴射室中混合氣形成質(zhì)量，控制噴油壓力及其變化過(guò)程，在噴油過(guò)程中可采用多次噴射的方法。利用共軌式柴油機(jī)，在噴油過(guò)程中，除了可實(shí)現(xiàn)主噴射外，還可方便地加入一次或多次預(yù)噴射或后噴射，使每循環(huán)的柴油噴射次數(shù)達(dá)到2~4次之多。采用預(yù)噴射，可在燃燒開(kāi)始之前，將少量柴油噴射噴入氣缸，促使燃燒室產(chǎn)生“預(yù)調(diào)節(jié)”，從而改善燃燒效率．壓縮壓力由于預(yù)反應(yīng)或局部燃燒而有所提高，因此縮短了主噴油量的著火延遲期，降低了燃燒壓力上升幅度及燃燒壓力峰值，實(shí)現(xiàn)柔和燃燒。此外，采用預(yù)噴射可減少燃燒噪聲和柴油有效燃料消耗量，許多情況下還降低了排放。后噴射在主噴射之后的膨脹或排氣沖程中進(jìn)行，它將精確計(jì)量的燃油帶入廢氣中，與預(yù)噴射和主噴射不同，后噴射的燃油不燃燒，而是在廢氣中的剩余熱量作用下蒸發(fā)。這種廢氣一燃油混合物在排氣沖程中經(jīng)排氣門送往廢氣裝置。但通過(guò)廢氣再循環(huán)，一部分燃油仍送入燃燒，其作用像一次很早的預(yù)噴射。在適宜的NOX催化器中，廢氣中的燃油作為NOX的還原劑其結(jié)果是降低了廢氣中的NOX。2．高速電磁閥的控制特性噴油器經(jīng)一短管與共軌相連，它主要由一個(gè)噴油器和電磁閥構(gòu)成。ECU控制電磁閥通電時(shí)開(kāi)始噴油，電流斷開(kāi)時(shí)噴油結(jié)束。在給定的壓力下，噴入的燃油量與電磁閥的接通時(shí)間成正比，而與其他因素（如發(fā)動(dòng)機(jī)或泵的轉(zhuǎn)速等）無(wú)關(guān)。無(wú)論是時(shí)間控制系統(tǒng)，還是壓力一時(shí)間控制的高壓共軌系統(tǒng)，對(duì)噴油量和噴油規(guī)律的最佳控制都是通過(guò)對(duì)高速電磁閥的精確控制實(shí)現(xiàn)的．在電控柴油噴射系統(tǒng)工作過(guò)程中，高速電磁閥承擔(dān)著所有噴射控制功能，它必須快速、準(zhǔn)確地開(kāi)啟、關(guān)閉以便精確控制噴油正時(shí)和噴油量。電磁閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性直接影響著燃油噴射系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)．在高壓共軌電控噴射系統(tǒng)中，電磁閥的工作條件惡劣、復(fù)雜，必須有足夠的可靠性，能快速、準(zhǔn)確、無(wú)反沖地實(shí)現(xiàn)其開(kāi)啟和關(guān)閉。由于每次噴射的時(shí)間較短（ ~06ms），因此需通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生高電壓和大電流來(lái)提高電磁閥的開(kāi)啟速度。此外，快速停油對(duì)改善柴油機(jī)的綜合性能也具有重要意義。如果關(guān)閉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噴油速率就會(huì)出現(xiàn)后期過(guò)緩的情況，對(duì)燃燒造成不利的影響。由于電磁閥的工作速度高及其自身電感量大，因此要求控制驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有以下特性：1）為使高速電磁閥在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到必須的電磁力以便快速打開(kāi)針閥，實(shí)現(xiàn)所需的升程，就必須使電磁閥在極短的時(shí)間內(nèi)將電流升到最大值。2）由于電磁閥的電感量大，數(shù)值在毫亨數(shù)量級(jí)，因此要使電流在極短的時(shí)間內(nèi)上升到所需的數(shù)值，需要在電磁閥導(dǎo)通的瞬間加上高電壓，數(shù)值在10178。V數(shù)量級(jí)。3）為了避免電磁閥的線圈過(guò)熱，當(dāng)閥門開(kāi)啟后應(yīng)迅速將電磁閥的電流下降到一個(gè)較小的數(shù)值。這一電流稱為維持電流，用于維持電磁閥的開(kāi)啟狀態(tài)。4）在電磁閥的開(kāi)啟維持過(guò)程中，電磁閥的電流和電壓應(yīng)盡可能小，除利于減小功耗外，還便于及時(shí)關(guān)閉電磁閥，實(shí)現(xiàn)快速停油。5）電磁閥的關(guān)閉要迅速，防止過(guò)渡過(guò)程中燃油的噴霧特性降低。圖920是日本電裝公司噴油器電磁閥驅(qū)動(dòng)波形的實(shí)測(cè)曲線，其中圖920a為控制信號(hào)波形，第1個(gè)正脈沖為預(yù)噴射控制信號(hào)，第2個(gè)正脈沖為主噴射控制信號(hào)。圖920b為第1路高壓產(chǎn)生電路的輸出波形，為預(yù)噴射提供電磁閥開(kāi)啟能量。圖920c為第2路高壓產(chǎn)生電路的輸出波形，為主噴射提供電磁閥開(kāi)啟能量。圖920d為電磁閥的驅(qū)動(dòng)電流波形，從圖中波形不難知道，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的平均功率并不大，但電磁閥的瞬時(shí)輸出功率或吸收功率卻很高：電磁閥開(kāi)啟時(shí)刻的瞬時(shí)輸出功率電磁閥電流在噴油控制信號(hào)到來(lái)250μs后達(dá)到最大值12A。這時(shí)驅(qū)動(dòng)電源的瞬時(shí)輸出功率為（，其線圈的銅阻可忽略不計(jì)）式中 P0—電磁閥驅(qū)動(dòng)電源的瞬時(shí)輸出功率（W）；L—電磁閥線圈的電感量；IP—電磁閥線圈的峰值電流；TP—電流達(dá)到最大值的峰值時(shí)間。圖920 日本電裝公司噴油器電磁閥驅(qū)動(dòng)波形這樣大的瞬時(shí)功率無(wú)法直接從汽車的蓄電池電源中得到，一般需要利用儲(chǔ)能電容預(yù)先將所需的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，以便在電磁閥開(kāi)啟的瞬間釋放能量。四、泵—噴嘴系統(tǒng) 泵—噴嘴系統(tǒng)取消了高壓油管，將噴油泵和噴油器做成一體（圖921）。泵—噴嘴系統(tǒng)沒(méi)有高壓油管，縮短了噴油持續(xù)時(shí)間，提高了怠速和小負(fù)荷的穩(wěn)定性，最高壓力可達(dá)180MPa。泵—噴嘴系統(tǒng)采用電子控制，由電磁潤(rùn)的開(kāi)啟時(shí)刻和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間來(lái)滿足噴油提前角和噴油量的要求。泵—噴嘴系統(tǒng)對(duì)電磁閥的要求很高，開(kāi)啟速度為汽油噴射電磁閥的10~20倍，而噴射壓力為汽油噴射電磁閥300~500倍，且占用缸蓋的空間較多，給多氣門布置帶來(lái)難度。圖921 泵—噴嘴系統(tǒng)1凸輪 2柱塞 3氣缸蓋 4噴油器 5電磁閥19 /