柴油機電控簡介

因為，柴油機是自燃而做功的，只有停止供油才能停機。要求停機時，ECU發出“零噴油量”使噴油器電磁閥不打開就可以了。

    以上噴油量的控制是在選擇軌壓后，控制噴油器電磁閥的觸發時間（占空比）來實現的，觸發時間是由電磁閥勵磁線圈電流控制，有起動電流和保持電流，這個電路必須精確工作，以保證所有工況下重復性好。由于，噴油器這種電路特性和機械、液力特性不可能做的完全一致，其流量特性也不可能完全一致。所以，大量生產時要對噴油器流量特性進行標定。對不同流量特性噴油器進行ISA、IMA修正。在分段供油的噴油過程中，預噴對主噴軌壓有影響，因此，ECU進行油軌壓力波動補償。

2）         噴油器時刻（噴油提前角）的控制—

柴油機的噴油時刻是影響柴油機性能、排放、噪聲及可靠性的重要參數。

a 主要考慮因素

 ·  著火始點—柴油機A/F大，CO、HC排放量少，而且調整A/F容易調整CO、HC的排放量，但是NO_X排放量大，不容易調整，而且NO_X和CO、HC相矛盾，不能兩者同時減少。要降低NO_X排放量必須降低缸內燃燒溫度。不考慮NO_X排放量時，不控制燃燒溫度，則缸內最高火焰溫度可達2200℃以上。要達到歐Ⅱ排放水平最高燃燒溫度要控制到1900℃以下。要降低最高燃燒溫度要推遲噴油時刻，使著火始點推遲。 噴油時間與汽缸壓力簡圖-P14

  ·  著火延遲—著火延遲期（從缸內噴油開始到缸內引起著火所經時間或所對應的曲軸轉角—又稱滯燃期）長，預混燃燒量大，最高溫度高，NO_X排放量增加，應該盡量縮短著火延遲時間。

    噴油延遲（從供油開始點到噴油始點所經時間）和著火延遲所占時間隨轉速變化的量微小，但其所相應的曲軸轉角變化大。因此，隨轉速升高加大噴油提前角。

 b  基本計算

 為了滿足上述工作要求，ECU對每個工況選擇最佳噴油提前角。根據腳踏板開度、發動機轉速、進氣壓力、水溫等情況進行計算。

 ·   目標噴油時刻—根據油門開度、發動機轉速計算目標時間。

 ·   噴油時間修正—根據進氣參數、水溫對目標時間進行修正。

 ·   起動噴油時間—根據起動信息、水溫、轉速進行修正。

 ·   實際噴油時間—檢測出TDC位置和判缸信號并根據ROM數據確定實際噴油時間和各缸噴油點。

C   噴油時刻（噴油提前角）控制—

·  發動機轉速計算—4沖程柴油機每缸點火間隔角為720°CA。各缸點火間隔為180°CA，每兩次點火間曲軸轉速傳感器必須掃描出30個齒（相應時間間隔和分段時間），在分段時間內的平均曲軸轉速就是發動機轉速。

·  曲軸上止點位置的確定—ECU必須檢出上止點位置才能計算供油提前角，檢出判缸信號才能按爆發順序供油。上止點一般指第一缸壓縮上止點，發動機安裝時用記號保證上止點位置準確。此時應保證發動機配氣相位正確，皮帶（或齒輪）安裝正確，判缸信號和上止點信號正確。用GW2.8TC驗算如下：

 ※配氣相位—  配氣相位簡圖-P15

      ·安裝時曲軸正時帶輪上的正時標記（缺口）對準帶輪室上的正時標記“I”。

      ·凸輪軸正時帶輪上安裝定位孔對準帶輪室上安裝定位螺孔（A點），用螺栓固定位置。該點與水平線成25.5°（∠AOX₁）此時第一缸處于壓縮上止點。

      ·凸輪軸鍵槽與第一缸排氣凸輪夾角3.5°（排氣凸輪在后）。

      ·凸輪軸鍵槽與定位螺孔間夾角170.5°

      ·排氣門搖臂比38.5/27=1.4259。

      ·排氣門間隙0.4。

      ·對應排氣門間隙的凸輪升程=0.4/搖臂比=0.2805。

      ·相應的凸輪角度65°（115°）。

      ·挺柱中心線與排氣門升程始點夾角   90°+38.5°-65°=63.5°（127°CA）。

      ·180°-127°=53°    即排氣門開啟角為下止點前53°CA。

      ·按進排氣凸輪夾角和凸輪包角算出

        排氣門     開     下止點前      53°CA 

關     上止點后      27°CA              符合設計值

進氣門     開     上止點前      24°CA 

關     下止點后      56°CA 

     ※皮帶安裝—為了保證正時齒帶和凸輪軸的正時帶輪完全嚙合，計算出現在安裝狀態下，嚙合對皮帶齒峰中線和帶輪齒谷中線位置重不重合。因為GW2.8TC的高壓泵沒有安裝位置要求，計算簡單。

     ※判缸信號與上止點信號關系— 簡圖-P16

      ·凸輪軸安裝定位孔對準帶輪室安裝定位螺孔。安裝角25.5°。

      ·此時飛輪上的轉速傳感器中心線與上止點線間夾角12°與缺口處1號齒中心線夾角114°。

      ·凸輪位置傳感器與感應鐵之間夾角74°即148°CA。

      ·感應鐵寬度角36°兩邊等分。因此，感應鐵在上止點時開始感應角184°CA退出角112°CA。   簡圖-P17

      即保證配氣相位的情況下，ECU接受的飛輪缺口位置信號是上止點前114°CA，判缸信號是112°CA，也就是說收到飛輪信號后114°CA點為發動機上止點，收到凸輪位置信號后112°CA為第一缸上止點。

    ·噴油時刻控制—

※   判缸—根據凸輪軸位置傳感器信號確定第一缸上止點，然后隔180°為下一缸，按發動機規定的爆發次序排列。

※   給ECU設定缺口信號角—因為缺口后1號齒信號不好取2號齒退出側信號，因此，ECU的上止點計算參考角為107.25°CA（不是114°CA）。

※   提前角計算—根據飛輪缺口信號和ECU已計算出的發動機轉速及實際噴油提前角，確定發出指令的時間，到該點時向噴油器電磁閥發出供油指令。

3） 供油規律的控制—柴油機燃燒過程與供油規律有著密切的關系，供油規律與噴油壓力，噴油速度，噴油方式有關。

噴油規律指的是在噴油時間內的噴油率構成。噴油率指的是單元時間內噴油量與噴油時間的比值。

①  理想的燃燒過程和要求的噴油規律—從燃燒方面考慮     （簡圖-P18）

·燃燒過程中減少預混合燃燒量，降低最高燃燒溫度、最高燃燒壓力，可降低NO_X排放量，降噪音。

·促進擴展燃燒，增加速燃期燃燒量，可降低PM煙度。

·促進擴展燃燒，縮短補燃期，可提高經濟性，降低排氣溫度。

      根據上述燃燒過程要求，供油規律應該是

    ·噴油時間適當推遲（比傳統供油系統）

·減少初期噴油量，多段噴油    （ 簡圖-P19 ）

    ·噴油主要階段高壓化、微粒化。

    ·后期斷油快

②  改善燃燒過程的措施—改善措施如下。   （簡圖-P20）

③  供油規律控制—高壓共軌式系統供油壓力高，供油壓力與發動機轉速無關，可    快速、任意控制油壓，噴油器電磁閥靈敏度高（＜0.1ms）可任意，迅速控制噴油量、噴油時間，對供油規律控制自由度很大。可實現引導噴射、預噴射（可多段化）、主噴、后噴、次后噴等多段噴射過程。

·通過共軌壓力的調整，控制不同工況的供油壓力。

·通過噴油器電磁閥，控制不同工況時的主噴油持續時間（噴油量、提前角）。

·通過噴油器電磁閥，控制各段噴油時間、各段噴油時間間隔、各段噴油量。GW2.8TC機采用由一段預噴和主噴組成的主、預噴制。預噴射明顯降低噪音，但增加PM排放。適當縮短主、預噴時間間隔，PM增加不明顯，所以ECU要按ROM數據進行控制，GW2.8TC預噴最小量為1mm³間隔為1000μs。

四，結束語

       以上介紹的是基本概念，更詳細的內容只能專題介紹。至于各種參數實際怎樣確定、怎樣控制的問題，需要介紹發動機及整車標定過程。

由于本人水平有限，介紹中難免有錯誤。