柴油机电子控制系统培训课件.ppt

第六节 柴油机电子控制 传统柴油机采用的是机械式调节装置，存在调节精度不够，调节滞后时间长，自动化程度低、排气污染较大等缺点，影响汽车动力性和经济性。 目前，发达国家竞相在柴油机上采用电子控制技术，改善柴油发动机的的性能 本节以日本丰田公司生产的电子控制装置的柴油机（ECD）为例，介绍柴油机电子控制装置的构成及工作原理 图37为丰田ECD电子控制系统示意图 喷油量的控制 ECD系统喷油量的控制 如图 该柴油机采用分配式喷油器，其喷油量是通过移动溢流环（控制套筒）来调节的 控制原理： ECU根据加速踏板的位置传感器和发动机转速传感器送来的信号，先计算出该工况下的基本喷油量，然后根据水温传感器、进气温度传感器、进气压力传感器、起动机、空调等的信号，对此基本喷油量进行修正，并根据溢流环位置传感器的信号进行反馈修正，确定出最佳喷油量 因此，当发动机低温起动、加速、废气涡轮增压及高原地区行驶等工况下，ECU都能确定最佳喷油量 ECD的控制方法： ECU输出控制信号，控制溢流和电磁阀线圈的导通，此阀通电后，产生电磁吸力，吸引可动铁心克服弹簧弹力，向左方移动，再通过杠杆的作用，将溢流环推向右方，使柱塞的有效供油行程加长，喷油量增加 由于溢流环位置传感器的铁心直接与可动铁心相连，传感器可将溢流环的信号反馈给ECU 喷油时刻的控制 ECD系统喷油时刻的确定方法 如图 先由ECU按发动机转速 和加速踏板位置确定出 基本喷油时刻，然后再 根据冷却水温度、进气 压力、起动信号、正时 器活塞的位置信号等， 对该时刻加以补充修 正；最后，确定出与各 工况相适应的喷油时刻 控制信号，并通过此信 号来控制喷油正时控制 阀的工作 喷油时刻的控制 如图 正时器活塞两端，有低压室和高压室，低压室和高压室之间设有通道，通道上设有ECU控制的喷油正时控制阀 ECU向正时控制阀的电磁线圈通以占空比可变的脉冲电流控制信号 当控制线圈通电时，产生磁场，使正时阀内的可动铁心克服弹簧力向右移动，将阀打开到一定开度。ECU通过改变电流信号的占空比，就可改变阀门的开度 改变正时阀的开度，就可调节低压室和高压室之间的压力差，此压力差推动正时器活塞，使正时器销带动滚柱环绕轴转动，达到控制喷油时刻的目的 总之，ECU是通过改变正时控制阀电磁线圈通电时电流信号的占空比来控制喷油时刻的 另外，正时器位置传感器的铁心直接与正时器活塞相连，此传感器塞的位置信号反馈给ECU，对喷油时刻进行反馈修正 怠速转速的控制 ECU根据加速踏板位置传感器、车速传感器、起动信号及发动机转速信号等，决定怠速控制何时开始进行 由水温传感器、空档开关、空调等的信号，计算出此时的目标怠速转速，并计算出与此转速相适应的喷油量 再根据发动机转速的反馈信号，不断地对喷油量进行修正，保持发动机在目标怠速转速稳定运转 进气节流控制 进气管的空气通路分为主、副两支，在两支通路上分别设有大直径的主节气门（与加速踏板联动）和小直径的副节气门 副节气门由ECU控制，按全开、半开和全闭三种情况调节 设置副节气门的目的，是为了在发动机暖机后怠速运转时，减少进气量，降低发动机的爆发力，减少振动和噪声，并在发动机停止时切断进气 开启、关闭副节气门的执行装置，由A、B两个串联的膜片室组成，如图 用计算机控制两个电磁阀VSV1和VSV2的动作，使A、B两室与大气或真空连通。当冷却液温度在60度以下时，副节气门全开； 当水温在60度以上时，副节气门半开，采用与发动机联动的真空泵制取真空，并贮存在真空箱里 预热塞通电控制 为改善发动机冷机的起动和起动后的怠速稳定性，ECU还进行预热塞通电控制 自诊断和安全功能 ECU控制系统也具有故障自诊断功能，当系统发生异常时，同样采用指示灯点亮的方式报警 当发动机转速超过5600r/min，或发动机调速失灵时，该系统具有使发动机停机的安全功能 柴油发动机电子控制系统除了能进行以上控制外，还可以进行废气再循环控制、废气涡轮增压控制、冷起动补偿控制、海拔高度修正控制等 第七节 发动机电子控制装置的故障诊断与检修 一、发动机电子控制装置故障自诊断 在现代汽车发动机电子控制系统中的ECU都具有故障自诊断功能，用来监控、诊断系统各部位的工作状况及出现的故障 一般采用故障自诊断系统来进行发动机电子控制系统的故障诊断 使用故障自诊断系统注意事项 在多个故障码同时存在时，故障代码一般以从小到大的顺序显示输出 不同车系或车型，进入故障自诊断的方法可能不同，其故障代码所指的含义也基本不同 故障自诊断系统所诊断的故障是有限的，并且自诊断系统本身也可能出现故障，因此还应进行其他方式的系统检查 新型汽车大多有故障诊断输出接口，可用专门的诊断仪器显示故障代码