汽车柴油机电控高压共轨喷油系统（六）

(接上期)

4、执行器

(1)喷油器

为了使喷油起始点合适和喷油量精确，共轨喷油系统使用了带液压伺服系统和电磁阀的喷油器(图34)。喷油过程开始时，以较高的吸动电流控制电磁阀迅速打开。当针阀达到其最大升程使喷油器全开时，控制电流立即降低到较小的保持电流。喷油量由开启时间和共轨压力决定。当控制电流终止时，电磁阀即关闭，喷油过程也就结束。

(2)调压阀

ECU通过调压阀来控制共轨中的燃油压力。当调压阀受控制电流控制时。电磁线圈的电磁力将衔铁销压在密封座面上，调压阀关闭。此时，高压端对低压端是密封的，共轨压力升高。无控制电流时，电磁线圈无电磁力作用在衔铁销上，调压阀打开，使一部分燃油经集油管流回油箱，共轨压力降低。通过控制电流的脉宽调制，共轨压力可作不同的调整。根据脉冲占空比的不同，调压阀开得大一些或小一些。

(3)预热控制嚣

电热塞预热时间控制装置用于使冷启动更加顺利，并改善与废气排放有关的暖机阶段。预热时间取决于冷却水温度。在发动机启动和运转时，很多因素，例如喷油量和发动机转速等，都影响预热阶段的长短。预热时间是通过一个功率继电器来控制的。

(4)电－气转换器

增压压力、涡流和EGR等调节器的阀或活门是借助于真空膜盒或压力膜盒进行机械操纵的。为此，发动机ECU产生一个电信号，此信号通过电一气转换器将超压或真空切换给上述膜盒执行器。

a、增压压力调节器

乘用车废气涡轮增压柴油机在低转速时需发出高扭矩，因此涡轮机是针对低废气质量流量设计的。当柴油机转速高而废气质量流量较大时，为使增压压力不至于过高，需将一部分废气绕过涡轮机经一个放气阀旁通到排气管中去。增压压力调节器(图35)根据柴油机转速和喷油量等，通过压力膜盒来改变放气阀处的旁通截面积。也可以采用可变几何截面涡轮(VTG)。通过改变废气涡轮的进气角和流道截面来改变增压压力。

b、涡流调节器

涡流调节器用于调节进气的旋转运动。涡流绝大多数由螺旋进气道产生，它有助于燃烧室中燃油与空气的混合。因此对燃烧质量有重要的影响。通常，在低转速时产生强涡流，高转速时产生弱涡流。涡流可借助于涡流调节器(活门或滑阀)在进气道中进行调节。

c、EGR调节器

采用EGR时，将一部分废气在进气冲程中引入进气管。在一定程度上。增加汽缸内废气的比例对能量转换起积极作用，从而降低有害物质的排放。视运转工况的不同，废气的比例也不一样，最高可达40％，甚至更高。

ECU进行调节，需测定新鲜空气的实际质量，并将它与每个工况点的空气质量额定值进行比较，根据由此所产生的调节信号，将EGR调节器(阀)打开相应的开度，使适量的废气进入进气道。

(5)节气门调节

在带EGR的增压柴油机上，需要在进气管中再循环废气入口处前设置一个节气门。但此节气门的调节功能与汽油机的完全不同，它仅在低转速范围，利用节流作用适当降低此处的压力，以提高EGR率。

5、信息交流

(1)ECU的通信

共轨喷油系统ECU与车辆上其它电控单元之间的通信是通过CAN总线进行的。经过通信来传送运行和出错控制所需的额定值、运行数值和状态信息。

(2)喷油量的外部干预

发动机外部因素需干预喷油量时，由另一个系统(如制动防抱系统、防侧滑调节系统等)电控单元来告知共轨喷油系统ECU是否需改变发动机的扭矩或改变多少，从而相应改变喷油量。

(3)电子防盗锁

为防止车辆被盗，可借助于一个附加的防盗锁控制器切断喷油，使发动机无法启动。而驾驶者可通过遥控装置向防盗锁控制器发出他有权用车的信号，于是共轨喷油系统ECU将恢复喷油功能，使驾驶者能够启动和驾车行驶。

(4)空调装置

在外界环境高温时，为保持车内适宜温度，空调装置可借助制冷压缩机冷却车内空气。空调所需的功率为发动机功率的1～30％，视发动机和行车状况而定。若为了充分地利用发动机的最大扭矩，可暂停调节车内温度，则驾驶者只要迅速地踩下加速踏板(即希望发出最大扭矩)，柴油机电控装置即可短时断开制冷压缩机，使发动机能够发出最大扭矩。

6、集中诊断

(1)传感器监控

在监控传感器时，借助集中诊断来检查这些传感器是否得到足够的管理，它们的信号是否在许可范围(如温度在40～150℃之间)。必要时重要信号设计成双重的，即在出现故障时，可换接成另一个相似的信号。

(2)监控模块

ECU除提供微处理器功能外，还提供监控模块。ECU与监控模块互相监督，因此识别出故障时，它们可互为独立地切断喷油。

(3)故障识别

仅在传感器的监控范围内才可能识别故障。当某个故障超过了预定的时间时，该信号通路被当作失效，然后此故障包括所处的环境条件(例如冷却水温度，转速等)一起被存在ECU的存储器内。

(4)故障处理

当传感器的容许信号范围被破坏时，可换接到某个预定值。此方法适用于下列信号：蓄电池电压；冷却水、空气和机油温度；增压压力；大气压力和空气量。

此外，在加速踏板传感器和制动器的信号合理性被破坏时。就采用加速踏板传感器代用值。

图36为电控共轨喷油系统及其各种系统组件简图，通过它可较完整地了解整个系统的概貌。(全文完)

编　辑　安　琦

推荐访问:柴油机 高压 电控 喷油 汽车