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分析车载高压共轨柴油机燃油喷射系统控制策略(上)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2019-12-31 08:58:14

    首先电控单元(ECU)通过油门踏板位置传感器和发动机转速传感器测量获取柴油机工况信息,在柴油机工况信息获知的基础上结合喷油量MAP,确定基本喷油量,然后再结合发动机水温等信息对基本喷油量进行修正,图6所示为基本喷油量、最大喷油量、喷油量修正值曲线图,确定修正值后与当前转速下进气量(进气压力)所对应的最大喷油量相比较(最大喷油量是全负荷烟度限制的喷油量),取较小的值为最终目标喷油量,图7所示为加速踏板60%为恒速驱动,加速踏板100%为加速驱动时的目标喷油量曲线图。最后通过查询与共轨压力、喷油量相对应的喷射脉宽MAP图,确定喷射脉宽输出至喷油器,完成喷油控制。
 
(2)喷油压力控制
    在高压共轨柴油机喷油系统中,燃油压力的产生与喷射是分开的,并且燃油压力的产生与发动机转速和喷油量无关。因此必须针对其共轨压力建立和释放的过程,建立独立的调节机制,才能使共轨压力稳定在需要的范围内,为柴油机工作提供保障。根据系统不同,燃油压力的调节采用不同的方式,图8所示为共轨系统高压调节方式。
    ①高压侧燃油压力调节
    在轿车用共轨喷油系统中,所期望的共轨压力由压力调节阀调节,如图8a所示。不需要喷射的燃油则通过压力调节阀返回到低压回路。这种调节方式能够使共轨压力迅速地适应发动机运行工况变化时(例如负荷变化时)的油量需求。压力调节阀大多安装在共轨上,在个别应用场合也有安装在高压燃油泵上的。
    ②进油油量调节
    调节共轨压力的另一种方式是进油油量调节如图8b所示。进油计量单元通过法兰连接在高压燃油泵上。使高压燃油泵能够将精确的燃油量输送到共轨中去,由此就能维持系统所必须的喷射压力。限压阀能在系统发生故障时防止共轨压力出现不容许的异常升高。采用进油油量调节的方式可减少被压缩到高压侧的燃油量,因而减小了高压油泵的驱动功率,对发动机燃油消耗产生有利效果。此外,与调节高压侧燃油压力的方式相比,可降低返回的燃油箱的燃油温度,但在发动机冷态时则不利于燃油的加热。
 
    ③双调节系统
    双调节系统如图8c所示是将采用进油计量单元调节进油侧压力的方法与采用压力调节阀调节高压侧压力的方法组合起来,它综合了两种调节方式的优点。与单一的进油侧调节比较,克服了在发动机负荷快速变化时,共轨中的燃油压力降低延续时间太长,燃油压力适应负荷状况变化动态响应过于迟钝,特别是压电直接控制喷油器的情况下,因燃油仅有少量的内部泄漏,更可能出现的这种情况。所以,好些共轨喷油系统除了高压油泵带有进油计量单元之外,另外还附加有一个压力调节阀。采用这种双调节系统能将低压侧调节优点与高压侧调节有利的动态性能结合起来。
    喷油压力是通过安装在高压共轨上的共轨压力传感器进行测量,然后把测量信息发送给电控单元ECUECU根据基本喷油量和最大喷油量以及发动机负荷、温度等信息进行修正,计算出目标燃油喷射需要的压力,控制燃油压力调节阀。

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