柴油高壓共軌噴油器控制策略

在電控共軌系統中,噴油率的定義是:在一次噴油循環過程中,從噴油開始到噴油結束之間,包括引導噴射、預噴射、主噴射和後噴射、次後噴射等都在內的噴油率。噴油率控制是一種保證柴油機動力性和燃油經濟性的兼容以及降低排放和噪聲十分有效的手段。為了使柴油機工作柔和,排放降低,理想的噴油規律是:初期噴油速率低,中期按照一定的速率建立起較高的噴油速率後保持穩定,而噴油後期能快速斷油,不滴漏,即“先緩後急”的噴油規律速率和噴油規律

對於高壓共軌系統,由於每次噴油壓力幾乎是恆定的,噴油速率曲線成方形,相對理想的噴油速率,該系統具有快速斷油和中期保持高壓、高速率噴射的優勢,但是,噴油初期在高壓下進行,噴油速率較大,如果仍然按照理想噴油率曲線進行噴射,其結果是滯燃期內噴入燃油較多,致使發動機噪聲和NO,排放增大.解決的方法是使初期低速噴射與後期的高速噴射分開,即採用多次噴油模式來改善噴油規律.

共軌燃油噴射系統由於噴射壓力的產生與噴射過程無關,而且噴油器的啟、閉是以電控液壓的原理控制的,響應速度極快,所以非常便於實現多次噴射,包括預噴、主噴和後噴。

1)預噴

在主噴射脈衝前,先給噴油器電磁閥一個寬度較小的噴射脈衝來實現預噴射。採用預噴來誘發冷焰反應,可以改善冷起動性能,尤其對低溫時的冷起動性能非常有效。預噴射降低了發動機噪聲:在主噴射之前百萬分之一秒內少量的燃油被噴進了氣缸壓燃,預加熱燃燒室;預熱後,使主噴射後的壓燃更加容易,缸內的壓力和溫度不再是突然地增加,有利於降低燃燒噪聲。轉速越高,預噴對降低噪聲的影響力減少。決定預噴形狀的參數有:預噴油量的大小及預噴與主頻之間的時間間隔,具體方法是準確而細緻地調節脈衝始點、脈衝寬度和脈衝間隔.

2)主噴

發動機輸出的能量來自主噴序列,這意味著發動機扭矩的建立主要依靠主噴。

3)後噴

為了滿足更加嚴格的柴油機排放要求, 在預噴和主噴之後還需要後噴,即二次甚至多次噴射。在膨脹過程中進行後噴射,產生二次燃燒,將缸內溫度增加200~250℃,降低了排氣中的碳氫化合物。當後噴射靠近主噴射(時間間隔=0.7ms)時可以降低附,但是,NO。稍有增加。後噴,是結合可能採用的DeN0x催化轉化器尾氣後處理裝置

4)多次噴射噴控制

高壓共軌系統可以在一次噴油中通過控制噴油電磁閥通、斷電來實現多次噴射,從而實現對噴油規律的靈活控制。可以滿足EuroIV排放標準的5次噴射,目前產品化的共軌系統一般利用預噴、主噴和後噴3次噴射來滿足Eurolll排放標準。噴射達到的效果噴油量0h 噴油正時。CA噴油量和噴油定時同樣可根據前面所介紹的方法計算獲得,只是在某一工況下需要多次的查對應MAP圖和轉換工作。多次噴射噴油量控制,總噴油量是主噴油量、預噴油量和後噴油量之和,所以,主噴油量為總噴油量減去預/後噴油量。

多次噴射正時的核心是主噴正時,預噴和後噴正時,以及它們與主噴之間的時間間隔確定。近預噴和近後噴定時採用相對主噴起始和結束時刻的間隔決定,採用間接的方式:時間間隔由ECU根據轉速和總油量查MAP計算,並考慮修正因素後獲

引導噴射和次後噴射定時的計算與主噴定對無關,ECU根據轉速、總噴油量查詢MAP計算。起動工況下用引導噴射改善起動性能。

柴油高壓共軌噴油器控制策略


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