柴油机喷油系统与电控柴油机

柴油机电控系统控制方法柴油发动机是一种内燃机，通过喷射燃料和压缩空气来产生动力的机械设备。

在柴油发动机电控系统中，主要有以下几种控制方法。

1.常规电控系统：常规电控系统在柴油发动机上配备了液体燃料喷雾器，并通过机械方式控制喷油量和喷射时间。

这种电控系统的控制方式相对简单，但是由于机械方式的限制，无法对喷油量和喷射时间进行精确控制。

2.电子控制系统：电子控制系统采用计算机控制，通过传感器感知发动机的工作状态，向喷油器提供电子信号来控制喷油量和喷射时间。

电子控制系统能够实现更加精确的喷油控制，并且可以对不同负载和转速下的发动机工作状态进行优化调整。

3.高压共轨系统：高压共轨系统是一种先进的柴油发动机控制技术，通过共轨来提供高压燃油给喷油嘴，并通过电子控制系统对燃油的喷射时间和喷射量进行精确控制。

高压共轨系统可以提高发动机的燃烧效率和动力输出，并且减少氮氧化物的排放。

4.基于模型的控制方法：基于模型的控制方法是一种通过建立数学模型来对柴油发动机进行控制的方法。

通过建立发动机的动态模型，实时监测和优化发动机的工作状态，可以提高发动机的燃烧效率和工作稳定性。

这种控制方法需要较高的计算能力和复杂的控制算法。

5.混合动力控制系统：混合动力控制系统是将柴油发动机与电动机相结合，通过电子控制系统对发动机和电动机进行统一的控制。

这种控制方法可以根据不同的工况要求将功率分配给柴油发动机和电动机，并通过能量回收和能量储存来提高能源利用效率。

综上所述，柴油发动机电控系统的控制方法有常规电控系统、电子控制系统、高压共轨系统、基于模型的控制方法和混合动力控制系统等。

每种控制方法都有不同的特点和适用范围，可以根据实际需求选择合适的控制方式。

摘要柴油机的高效、节能使得汽车的柴油机化日趋明显。

电控燃油喷射系统也成为目前柴油机领域的重要发展方向之一。

采用电控技术后，将有效改善柴油机的动力性和经济性，降低柴油机的有害排放。

柴油机的喷油系统主要是由高喷油泵、喷油器和连接喷油泵与喷油器的高压管组成。

随着国家对环境治理力度的加强，对机动车尾气排放的要求相对的提高了，特别是对柴油发动机的排放要求更加严格，所以喷油系统必须能够保证柴油机使柴油充分的燃烧，保证柴油机有足够的动力和运输的可靠性。

这样，就对喷油系统有较高的要求，改变了柴油发动机的控制模式，实现了精确的控制，使排放更加清洁，减小了柴油机做功粗暴所产生的噪音，提高了车辆的经济型和舒适性。

执行机构的控制研究是柴油机电控技术研究的关键。

本文在给出了油量执行结构及其位置传感器、供油定时控制机构及其提前角检测的设计方案，并对其控制策略进行了研究。

电控单元硬件、软件设计是电控系统设计的核心。

本文详细地讨论了电控单元硬件、软件设计过程，完成了硬件电路和软件模块化设计，并对硬件、软件提出了相应的抗干扰措施。

此外，为了完善柴油机电控系统开发，提出了柴油机标定系统。

采用以CAN 总线为基础平台的分配泵电控系统，实现下位机与PC机之间的通讯，完成对柴油机电控系统参数的监测。

本文阐述了采用单片机对柴油机喷油泵（BOSCH喷油泵）进行控制，主要实现对喷油泵内齿条位置的准确控制，从而实现对喷油量的准确控制，达到改善喷油系统和环保的目的。

本系统采用我们比较熟悉的89C51单片机作为控制核心，采用电感传感器作为反馈和信号的采集，使用光耦驱动电路使输入端与输出端相互隔离，使电路的抗干扰能力加强了，使用PID控制算法控制系统稳定，鲁棒性强。

关键词：柴油机；单片机；喷油泵；控制系统System of diesel engine fuel injection controlAbstractDiesel engines have been widely applied in the world because of their efficiency, economy and reliability．Electronically controlled fuel injection is one of important research directions in the diesel engine field．Introduction of electronic control techniques into diesel engine can not only improve the drivability and economy considerably．but reduce their exhaust emissions and contamination.Fuel injection system of diesel engine as long as it is made of high fuel injection pump，injector high-pressure tubing connected fuel injection pump and the injector.Along with the country to strengthen environmental regulation，on vehicle emissions requirements relative increase，Especially for the diesel engine emission requirements more stringent,So the injection system must be able to ensure that the diesel combustion,To ensure the reliability of diesel engine with power and transportation of enough.So,have high requirements for fuel injection system,To change the control mode of the diesel engine and precise control.The emissions of more clean,reduce the diesel engine work rude noise,improve vehicle economy and comfort.The executive mechanism is the key techniques in the diesel engine electronic control technology．In this paper detailed designs on control mechanisms and sensors are presented and control tactics are investigated also．As the core of diesel engine electronic control system．The whole process of ECU hardware and software designs is specified，moreover requisite software and hardware measures are taken in the system anti-disturbance performance．Besides，in order to calibrate the parameters of diesel engines，the electronically controlled unit of VE distributor pump is presented based on the CAN field bus．It adopts the simple and practical design of the electronically Controlled unit by CAN field bus communication and make the bottom processor and the top computer communicate and the parameters of the electronically controlled unit can be monitored．This paper expounds the application of single-chip microcomputer in diesel fuel injection pump (BOSCH pump) control,mainly to achieve precise control of fuel injection pump rack position,so as to realize the accurate control of injection quantity,Improve the fuel injection system and the purpose of environmental protection.The system uses the more familiar 89C51 microcontroller as control core,The inductive sensor as the feedback and signal acquisition,use optocoupler driving circuit to make the input and the output are isolated from each other,so that the anti-interference ability of the circuit to strengthen.The use of PID control algorithm of the control system stability,robustness.Keywords：Diesel enging；Microcontroller；Fuel injection pump；Control system目录第一章绪论 01.1 论文选题背景及研究 01.2 柴油机电控喷油系统的发展动态 01.3 国内外电控燃油系统的发展现状 (2)1.4 论文研究的主要内容 (5)第二章方案论证 (6)2.1 系统设计要求 (6)2.2 系统方案论证 (6)2.2.1 单片机的选择论证 (6)2.2.2 传感器选择论证 (9)第三章硬件电路设计 (11)3.1 控制系统的硬件总体结构 (11)3.2 单片机最小系统 (13)3.2.1 复位电路 (14)3.2.2 振荡电路 (15)3.3 位置式传感器的工作特点 (16)3.4 传感器检测电路设计 (17)3.5 传感器激励电路设计 (19)3.6 AD转换电路设计 (19)3.7 位移执行器驱动电路设计 (20)3.8 CAN总线模块设计 (21)3.9 电源模块设计 (22)第四章系统流程图及软件设计 (23)4.1 系统流程图 (23)4.2 CAN总线控制流程图 (25)4.3 PID控制系统 (26)4.3.1 PID控制框图设计 (26)4.3.2 齿条位移闭环增量式PID控制 (26)4.3.3 PID流程图 (28)4.3.4 PID控制参数整定 (29)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 论文选题背景及研究柴油机自问世以来，就以其高效、节能等优点而在车用动力中占有非常重要的地位，特别是近些年来，柴油机的应用有逐渐扩大的趋势。

电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理十分复杂，需要多个部件和系统的配合才能实现。

为了让柴油机能够高效工作，电子控制单元（ECU）起着至关重要的作用。

以下是电控柴油机的工作原理简要描述：
1. 空气供给系统：电控柴油机的空气供给系统由进气道、空气滤清器和涡轮增压器组成。

通过进气道吸入的空气经过空气滤清器过滤后，进入涡轮增压器。

涡轮增压器通过加速和压缩空气，使其更充足，增加柴油机的动力输出。

2. 燃油供给系统：燃油供给系统向柴油机供给燃油，并控制燃油喷射的时机和量。

主要包括燃油箱、燃油泵、喷油器等。

燃油泵通过压力将燃油送入喷油器，喷油器则根据ECU的控制
信号将燃油喷射到燃烧室。

3. 燃油喷射系统：燃油喷射系统通过控制喷油器的喷油时机、压力和喷孔形状，实现燃油的精确喷射。

ECU接收多个传感
器信号，包括转速、负荷、氧传感器等，根据这些信号来确定喷油量和喷油时机，以提高燃烧效率和减少排放。

4. 其他控制系统：电控柴油机还包括其他控制系统，如点火系统、冷却系统、发电机系统等，这些系统通过ECU进行监测
和控制，以确保柴油机的性能和可靠性。

总之，电控柴油机通过ECU对各个系统进行精准控制，实现
了燃油喷射、空气供给、点火等过程的优化，提高了柴油机的燃油经济性、动力输出和环境友好性。

电控柴油机工作原理
电控柴油机是一种利用电子控制技术来控制柴油机工作的一种发动机。

它基本原理如下：
1. 燃油喷射系统：电控柴油机采用电喷系统来控制燃油喷射过程。

电控柴油机的燃油喷射系统包括电喷油泵、喷油嘴和喷油控制器。

通过电喷油泵将燃油压力提高到所需的喷油压力，再通过喷油嘴将燃油喷入进气歧管或燃烧室。

喷油控制器控制喷油的时间、量和压力，以实现最佳的燃烧效果。

2. 进气与排气系统：电控柴油机的进气系统和传统柴油机相似，通过进气歧管将空气引入到燃烧室。

排气系统则将燃烧产生的废气排出。

3. 点火系统：电控柴油机不需要点火系统来点燃燃料，而是通过压燃的方式实现燃料的自燃。

4. 电子控制单元（ECU）：电控柴油机的关键部件是电子控制单元。

ECU接收各种传感器的输入信号，包括发动机转速、
进气温度、进气压力和冷却水温度等信息。

ECU根据这些信
息计算出最佳的燃油喷射时间和量，并控制喷油控制器来实现精确的燃油喷射控制。

同时，ECU还可以监测发动机的工作
情况，并对其进行故障诊断和故障码存储。

总的来说，电控柴油机通过电子控制技术来精确控制燃油喷射过程，提高燃油喷射的精度和效率，从而实现更好的经济性和环保性能。

电控柴油机喷油器与电控汽油机喷油器工作原理比较电控柴油机喷油器与电控汽油机喷油器工作原理比较1:电控柴油机喷油器柴油机电控系统的组成：柴油机电控系统由传感器(Sensors)电控器(ECU)与执行器(Actuator)三部分组成。

1、传感器：传感器的功用是检测柴油机及车辆运行时的各种信息。

2、电控器：电控器(ECU)是柴油机电控的核心部分。

3、执行器：接受ECU传来的指令，并完成所需调控的各项任务。

电控高压共轨系统电控共轨系统中，将产生高压与控制喷射的功能分开，共轨腔只起着蓄压器的作用，共轨中燃油压力可以由ECU与压力调节阀控制，不受柴油机的转速影响，低速下能保证良好的喷雾，高速下能实现柔性控制。

因此增大了调节自由度和改善了控制精度。

下图为Bosch公司为Daimlar-Crysler公司的奔驰轿图1 ：电控高压共轨系统L离圧系2油■控別洌，一理力厦”絳燃袖攏濤娜，-熔油箱(包情粗涯歸写电动救油汞)也一朗揑髀(ECU) 7-1电也8—跌压務(共孰)9一压力传滋器10—址度传恋料H十哽油甜坨一禱却鞭甜传謹器13-曲皓转角需质号转連昨储羈注一加速珀板传越辟15-(5 雄埔城遽苦城罪悴一空■倩蹩鼎)7- ttlilt力傅黯莽IS—进气温度擁鼎嚣昨一渦轮幣fKSS电控柴油机喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。

BOSCH和ECD-U2勺电控喷油器的结构基本相似，都是由于传统喷油器相似的喷油嘴、控制活塞、控制量孔、控制电磁阀组成，图2为BOSCH的电控喷油器结构图。

在电磁阀不通电时，电磁阀关 闭控制活塞顶部的量孔A ,高压油轨 的燃油压力通过量孔Z 作用在控制 活塞上，将喷嘴关闭；当电磁阀通 电时，量孔A 被打开，控制室的压 力迅速降低，控制活塞升起，喷油 器开始喷油；当电磁阀关闭时，控 制室的压力上升，控制活塞下行关 闭喷油器完成喷油过程。

柴油机的电控技术柴油机是现代交通工具和机械设备中常用的动力设备之一。

由于柴油机本身的结构和性能特点，电控技术在柴油机的应用中日益重要。

一、柴油机的结构柴油机主要由进气系统、燃油系统、动力机构和排气系统等部分组成。

其中进气系统和排气系统主要用于将气体输送到燃烧室和排出废气，燃油系统主要用于控制燃油的喷射量和喷射时间，动力机构则负责把燃烧过程的能量转化为机械能，从而驱动车辆或机械设备。

二、电控技术的应用由于柴油机的燃烧和动力转化过程十分复杂，传统的机械控制方式无法满足现代机械设备对高效、低排放、高可靠性的要求。

因此，电控技术的应用对柴油机的性能提升和污染减少等方面产生了重要的作用。

1. 传感器和执行器电控技术的核心是传感器和执行器的使用。

传感器能够实时感测柴油机运行状态和环境参数，例如气压、油温、气温等；执行器则能够根据传感器的信号控制喷油、进气和排气等运行参数。

这些电子设备的应用能够提高柴油机的燃烧效率、降低废气排放、提高动力输出和减少机械故障。

2. 发动机管理系统发动机管理系统（EMS）是柴油机电控技术的一种重要形式。

EMS能够通过内置的控制算法和智能化传感器来实现对柴油机的精细化管理。

同时，它还可以把柴油机与其他相关设备和系统进行联动，例如环保装置、行驶控制系统等。

EMS的核心功能包括调节燃油喷射和空气进气量、监测发动机故障、管理排气和废气后处理设备等。

3. 燃油系统的电控设计燃油系统是柴油机电控的重要组成部分。

燃油系统的电控设计能够实现对柴油机燃油喷射量和喷射时间的精确控制。

与传统的机械喷油系统相比，这种电子喷油系统具有响应速度快、工作效率高、控制精度高等优点。

同时，电子喷油系统还能够通过反馈机制对柴油机的工作状态进行实时监测，从而做出相应的调整和优化。

三、电控技术的优点电控技术的应用在柴油机上具有以下几个优点：1. 提高燃油利用率和动力输出电控技术的应用能够实现调整燃油喷射时间和喷射量，从而提高燃油利用率和动力输出。

柴油机电控燃油喷射系统的工作原理柴油机电控燃油喷射系统是一种现代化的燃油供给系统，它通过电控单元来控制燃油的喷射和供应。

其工作原理可分为传感器部分、电控单元部分和执行器部分。

首先，传感器部分是负责监测柴油机的工况和环境参数，例如转速、负荷、空气温度等。

传感器将这些参数实时传输给电控单元，以便后续的计算和控制。

接下来，电控单元是燃油喷射系统的核心。

它根据传感器传来的参数和预设的工作模式，通过内置的控制算法来确定最佳的燃油喷射量和喷射时间。

电控单元中还包含了一个存储器，用于存储各种不同工况下的喷射曲线和参数，以满足不同工况下的燃油需求。

最后，执行器部分是根据电控单元的指令来执行燃油喷射。

它包括喷油器和喷油泵。

当电控单元发送喷油指令时，执行器会将燃油从喷油泵中压力供应到喷油器中，并通过喷油器的喷油嘴将燃油以雾化的形式喷入气缸中。

喷油器的喷油量和喷油时间是通过控制喷油嘴的开启时间和喷孔的大小来实现的。

整个系统的工作原理可以归纳为：传感器监测并传输工况参数给电控单元，电控单元根据输入的参数选择最佳的喷油曲线和参数，再通过执行器控制喷油器实现燃油的喷射和供应。

与传统的机械喷油系统相比，柴油机电控燃油喷射系统具有很多优点。

首先，它可以根据不同的工况和负荷要求精确控制燃油的喷射量和喷射时间，提高燃烧效率，减少燃油消耗和排放物的生成。

其次，电控单元可以根据不同的工况和负荷要求灵活地调整燃油喷射参数，提高柴油机的动力性和响应速度。

此外，电控单元还可以进行自我诊断和故障监测，及时发现和修复系统的故障，提高柴油机的可靠性和稳定性。

总结来说，柴油机电控燃油喷射系统通过传感器、电控单元和执行器的协同工作，实现了对燃油喷射的精确控制，提高了柴油机的使用效率和环保性。

它是现代柴油机的重要组成部分，对于提高柴油机的性能和经济性具有重要的指导意义。