柴油发动机喷油提前角的控制方式

柴油发动机喷油提前角的控制方式

       ECU根据泵角传感器和曲轴转角传感器来确定喷油提前角，泵角是开始喷射信号曲轴位置是基准位置参考

确定基本提前角喷油提前角加速踏板位置和转速信号修正。

曲轴位置传感器

       安装位置

       曲轴360°转角产生一个脉冲信号（新型）在曲柄上、油泵驱动轮上（旧型）曲轴720°转角产生一个脉冲信号、新型曲轴位置传感器大大提高了喷油提前角精度

2、起动时喷油提前角控制

       起动时ECU根据加速踏板、车速、起动开关控制正时阀来控制喷油提前角开环控制在ECD-Ⅱ系统改变曲轴位置传感器位置（新型）使开环转为闭环反馈控制时的发动机低转速范围、减小每次起动时间偏差改善起动性能。

3、着火正时传感器

       燃烧的光通过石英棒导入光敏三极管转为电信号，ECU根据实际着火时刻修正喷油提前角，1、减小因大气压力变化对发动机的影响，2、减小因不同十六烷值对发动机的影响，3、减小因喷油泵机械结构差异及其它因素对发动机的影响。

喷油泵—喷油器式电控系统、用高速电磁阀来、控制喷油泵—喷油器

泵喷嘴结构与传动机构

1、通过高速电磁阀开闭控制高压燃油回油通路的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时刻来实现对喷油提前角及喷油量控制

2、高速电磁阀受ECU控制

       ECU根据发动机转速加速踏板位置水温进气温度及压力传感器输入信号分析处理计算出相应的最佳控制参数值控制电磁阀线圈电流导通与关断的时刻及通电时间长短，实现对喷油提前角及喷油量的实时控制

图为美国Lucas公司开发的重型卡车用的电控EUI喷油泵—喷油器

电控EUI喷油泵—喷油器系统

ECU根据柴油机转速，加速踏板位置水温增压压力等传感器信号控制喷油泵—喷油器上的电磁阀实现对提前角及喷油量控制。

Caterpillar公司开发的HEUI（Hydraulic Electronic unit Injector）

电控喷油系统

特点：喷油泵的柱塞采用液压驱动，喷油压力等控制不受发动机转速及负荷影响

柱塞式高压滑动油泵将压力升高到4-23 Mpa泵入蓄压总管，控制阀作用在加压柱塞上，使加压柱塞下面的小活塞能产生30-120 Mpa的喷油压力由喷油嘴喷出。

电控单元ECM根据各有关信号控制喷油正时喷油量（喷油持续时间）

HEUI 泵-喷嘴

电子控制预行程可控制喷油泵

       喷油泵的喷射压力对柴油机可燃混合气的形式及燃烧盾量影响很大，尤其是直喷式柴油机为了获得良好的燃烧性能，要求喷油压力较高（柴油雾化）高压油管的压力在普通柴油机上没有发动机的转速变化成正比，转速高压力高转速低压力低，压力的变化引起喷油量时间发生变化，为了保证高速时管压不至于过高低速时不至于过低电控预行程喷油可控式喷油泵正是这一种电控供油速率可控泵来完成的。

1、原理

柱塞套筒下方设有一个控制套筒通过调节杆的上下移动来控制预行程量的变化二是进油口设置在柱塞上燃油的喷射过程与普通喷油泵不同

进油过程

凸轮升程低位置时，柱塞上的进油孔位于控制筒的下边，燃油从柱塞的进油孔进入压力室，压力室与储油室相通，压力室压力室压力不会升高。

开始压油

       当柱塞被凸轮顶起，开始上升柱塞的进油孔，被控制套筒关闭，所对应的凸轮升程即为预行程，压力室压力开始上升并开始压油

喷油过程

柱塞上有凹槽与柱塞中心进油孔相通柱塞上行至进油孔被控制套筒关闭起，到柱塞上凹槽与控制筒上出油孔连通为止，此间柱塞上的进油凹槽均被关闭，随着柱塞的上升压力室的燃油被压送到喷油器（即喷油行程）柱塞的这段行程为有效泵油行程。

柱塞总行程（凸轮升程所决定）一定时，预行程越大有效行程越小，泵油量越小，喷油量越少，反之越多。

停止喷油

       柱塞上的凹槽与控制筒上的出油口连通时，压力室的高压燃油通过柱塞上的出油口凹槽回油泄压，停止泵油

从工作过程可看出，泵油量的大小决定柱塞的有效泵油过程，而有效行程决定于开始泵油的时刻和停止泵油时刻，开始泵油时刻决定于预行程大小，停止油泵决定于柱塞凹槽与出油口位置，只要使控制套筒沿柱塞上下移动，即可改变预行程，从而改变开始泵油时间，改变泵油量，也可改变喷油提前角，预行程小泵时刻提前泵油量大，预行程大泵油开始晚，泵油量小

预行程控制机构

       控制筒的上下移动是由预行程机机构（电磁线圈）通过U型接头转动定时杆上销钉拨动控制套筒上下移动来改变预行程的，并根据预行程位置传感器反馈信号进行修正

预行程可控式喷油泵电控系统

输入信号：发动机转速、加速踏板位置、水温、压力、车速传感器、控制筒位置、齿条位置

执行器：控制套筒机构、电动调节器、故障诊断灯、经济行程灯、蜂鸣器

系统功能：预行程控制（供油速率、喷油提前角）喷油量控制，故障自诊断经济行程监控，自动控制车辆经济速度行驶等。

1，预行程控制

根据输入信号，ECU处理计算最佳参数值控制螺旋电磁线圈来进行反馈控制，反馈信号由控制套筒位置传感器输入

2，喷油量控制

       根据输入信号ECU处理、计算最佳喷油量参考数值，控制电动调速器改变油量控制齿条位置来控制喷油量

由于改变预行程的同时也改变了喷油提前角故该系统不再单设喷油提前控制装置

故障自诊断系统

故障自诊断系统根据故障的性质，限制柴油机的性能或使柴油机停车。

故障发现后的对策有三种

1、维持工作

2、改变工作—减少喷油、增加喷油量、降低  转速、跛行运行。

3、柴油机停车

故障码

       John Deere公司故障码