柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下,在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。
当前,美、欧、日等地的大部分柴油轿车和轻型客车都使用了直列式转子式电控柴油喷射系统,并正向更新型的电控高压共轨系统转化。
柴油机电控技术发展的三个阶段:位置控制、时间控制、时间—压力控制方式。
第一代柴油机电控燃油喷射系统(位置控制式电控喷油系统)
位置控制式系统是早期发展与应用系统,亦称为第一代电控柴油机喷油系统,它是在柴油机原用Bosch柱塞式喷油泵、分配式喷油泵及泵一喷油器的基础上进行改造并加装电子控制的执行器来达到控制的目的。它是目前商业化程度最高的一种产品,如日本柴油机机器公司的COVEC-1系统、日本五十铃公司4FBI柴油机电子控制系统(Ⅰ-TEC)、Bosch公司的分配泵ECD、日本丰田汽车公司的柴油机电控制系统ECD-Ⅰ、ECD-Ⅱ和日本电装公司ECD-V1系统均属上述类型的喷油泵。
优点:结构不需改动,生产继承性好,便于对现有柴油机进行升级换代。
缺点:系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高,喷油压力无法独立控制。
第二代柴油机电控燃油喷射系统(时间控制式电控喷油系统)
时间控制式系统是20世纪90年代后开发的电控喷射系统,属第二代电控柴油机喷油系统。其工作原理是高速电磁阀直接控制高压燃油的导通,一般情况下,可以制成在电磁阀关闭点,喷油即开始;在电磁阀打开点,喷油即终止。由此,喷油始点取决于该电磁阀的关闭时刻,喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。这样的原理与结构,可以把传统喷油泵中的齿杆、滑套、柱塞斜槽及提前器等机构取消,简化了系统的结构。日本Zexel公司的Model-1电控分配泵,美国Detroit公司的DDEC电控泵喷嘴、德国Bosch公司的EUP13电控单体泵都属于时间控制系统。我国专家欧阳明高和丹麦Sorenson研制的“泵-管-阀-嘴(Pump/Pipe/Valve/Injector—P—PVI)”电控燃油喷射系统也属于第二代电控喷射系统。
特点:通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等,组成数字式高频调节系统,由电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。
第三代柴油机电控燃油喷射系统(时间-压力控制方式)
第二代柴油机电控燃油喷射系统中最典型的是电控共轨式燃油喷射系统。在后期开发的柴油机电控共轨式燃油喷射系统中,为降低对供油压力的要求,喷油量的控制采用控制喷油压力的方法实现,即喷油量的“压力控制”方式。
喷油器喷孔尺寸一定,喷油时间一定,控制喷油压力即可控制喷油量;而在增压活塞和柱塞尺寸一定时,喷油压力(即增压压力)取决于共轨中的油压,共轨中的油压是由ECU根据各种传感器信号通过燃油压力调节阀来控制的,所以将此种喷油量控制方式称为“压力控制”方式。在系统中,ECU根据实际的共轨压力信号对共轨压力进行闭环控制。
在该系统中,ECU控制供油压力调节阀使喷油器的喷油压差保持不变,再通过控制三通电磁阀工作实现喷油量和喷油正时的控制。电磁阀通电开始时刻决定了喷油的开始时刻,其通电时间决定喷油量。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。