汽车柴油机电控高压共轨喷油系统(六)

为了使喷油起始点合适和喷油量精确，共轨喷油系统使用了带液压伺服系统和电磁阀的喷油器（图34）。喷油过程开始时，以较高的吸动电流控制电磁阀迅速打开。当针阀达到其最大升程使喷油器全开时，控制电流立即降低到较小的保持电流。喷油量由开启时间和共轨压力决定。当控制电流终止时。电磁阀即关闭，喷油过程也就结束。[第一段]     

国Ⅲ共轨技术解析（三）

4．电控高压共轨系统的功能 在共轨喷油系统中，喷油压力的建立与喷油量互不相关，喷油压力不取决于柴油机的转速和喷油量。在高压燃油存储器（即“共轨”）中，始终充满着高压燃油，而喷油量、喷油正时和喷油压力由电控单元（ECU）根据其中存储的特性曲线和传感器采集的柴油机运转工况信息算出，然后控制每缸喷油器的高速电磁阀开闭来实现。     

柴油轿车用第三代压电直接控制式喷油器的共轨喷油系统

2003年5月，博世公司推出了第三代柴油轿车用压电直接控制式喷油器共轨喷油系统，这是柴油共轨喷射技术领域内的一次技术飞跃，其显著特点是集成在喷油器体中的压电执行器能使喷油器迅速开闭。与迄今为止最好的电磁阀或压电阀控制的喷油系统相比，这种第三代轿车用压电直接控制式喷油器共轨喷油系统能降低柴油机排气有害物高达约20％．而且其新颖的调节功能有助于提高喷油量的计量精度。     

国Ⅲ共轨技术解析(三)

4.电控高压共轨系统的功能 在共轨喷油系统中,喷油压力的建立与喷油量互不相关,喷油压力不取决于柴油机的转速和喷油量.在高压燃油存储器(即"共轨")中,始终充满着高压燃油,而喷油量、喷油正时和喷油压力由电控单元(ECU)根据其中存储的特性曲线和传感器采集的柴油机运转工况信息算出,然后控制每缸喷油器的高速电磁阀开闭来实现.     

电装公司的压电式喷油器和压电执行器

与传统的电磁阀式喷油器相比,压电式共轨喷油系统中的压电式喷油器借助于压电元件所产生的力更大,且执行器具备高速响应特性。因而,单位时间内的喷油量更大,燃油喷雾雾化性能更佳,并且可以设定更短的喷油间隔。介绍日本电装公司的共轨喷油系统和压电式喷油器的结构、压电执行器的驱动方式,以及压电材料及压电元件结构等内容。     

电控共轨式喷射系统喷油过程的试验研究

叙述了柴油机电控共轨式喷射系统喷油过程的试验装置及原理，实测了HEUI—A液压增压式喷油器的喷油规律，并对共轨压力和喷油脉宽与喷油量、预喷射和喷油率之间的依存关系进行了综合分析。     

一汽大柴电控高压共轨国Ⅲ柴油发动机——CA4DC2系列柴油机电气原理及使用维护（Ⅱ）

4 CA4DC2系列电控高压共轨发动机电气原理 在共轨喷油系统中,喷油压力的建立与喷油量互不相关,喷油压力不取决于柴油机的转速和喷油量。在高压燃油存储器（即“共轨”）中,始终充满着高压燃油。而喷油量、喷油正时和喷油压力由电控单元（ECU）根据其中存储的特性曲线（脉谱图）和传感器采集的柴油机运转工况信息算出,然后控制每缸喷油器的高速电磁阀开闭来实现。     

柴油机蓄压式共轨喷油系统（三）

喷油器的喷油时刻和喷油量由ECU控制。喷油器由喷油嘴(喷油器头部)、电磁阀和液压继动伺服系统组成。BOSCH喷油器的结构如图9所示。     

博世(BOSCH)公司的泵喷嘴(UIS)/电控单体泵(UPS)燃油喷射系统(六)

燃油通过喷油嘴喷入柴油机的燃烧室。喷油嘴是与喷油嘴座一起装入发动机的(图23)。在高压喷射系统共轨(CR)和泵喷嘴(UIS)中,喷油嘴集成于喷油器之中。在这些系统中不需要喷油嘴座。 喷油嘴是由燃油压力开启的。喷油量主要由喷油嘴开口大小和喷油持续时间确定。     

电控喷油器参数对高压共轨系统循环喷油量波动影响的量化分析

为研究电控喷油器参数对高压共轨系统循环喷油量波动的影响,利用AMESim仿真平台建立了电控高压共轨喷油系统数值仿真模型,并通过在高压共轨系统试验台上试验,验证了仿真模型的准确性。接着在此基础上对循环喷油量波动进行分析,揭示了喷油器参数对循环喷油量波动的影响规律。最后进行了量化分析,得到了喷油器参数变化引起的循环喷油量波动百分比的变化规律。结果表明,衔铁残余气隙、电磁阀预紧力、出油孔直径、进油孔直径、针阀预紧力和针阀升程是影响高压共轨系统循环喷油量的主要电控喷油器参数,在不同的轨压和喷油脉宽下,这些参数的变化引起的循环喷油量波动百分比分别为5.0%~16.8%、7.8%~26.2%、14.1%~22.9%、17.0%~23.3%、7.5%~33.2%和0~21.8%。     

共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法

为了精确控制喷油器老化后的在车喷油量,分析了共轨喷油器老化试验前后的小油量喷射特性,提出了小油量自学习修正的方法。当发动机处于倒拖工况时,在不同的轨压下,通过主动小脉宽喷射测得特定缸角加速度与其他几缸角加速度平均值的比值,研究得到发动机小油量燃烧后角加速度变化规律,并据此设计喷油量控制自学习算法。实车试验与台架试验表明,在无需增加额外传感器的情况下,小油量自学习修正算法能精确控制老化喷油器的小油量,明显改善老化喷油器小油量喷射的一致性和稳定性,满足发动机在全寿命期间的性能要求。     

高压共轨喷油器喷油量均匀性研究

根据高压共轨系统的喷油要求,进行了电控喷油器喷油量均匀性分析和试验。着重讨论了影响喷油器喷油量均匀性的关键因素,分析了喷孔加工精度、驱动电路、共轨压力等对喷油量均匀性的影响,进行了用不同的脉宽增量修正喷油量试验,修正后喷油量均匀性能达到3 %~5 %的要求。     

Effect of injector parameters on the injection quantity of common rail injection system for diesel engines

In this paper, the bond graph model of common rail injector was proposed in consideration of the effects of variable liquid capacitance and fuel physical property on the injection characteristics of the injector. State equations were derived based on the model, which were numerically solved by programming in Matlab. Comparisons between the simulation results and the experimental data show that the numerical model can effectively predict the injection quantity of the system. Effect of variation of delivery chamber diameter, needle seat semi-angle, needle cone semi-angle, ball valve seat semi-angle, nozzle hole diameter, inlet orifice diameter and outlet orifice diameter on fuel injection quantity had been analyzed. The influence rules of various parameters on the fuel injection quantity had been established. The experiments were conducted using face centered central composite design. A second order polynomial response surface model had been developed for predicting fuel injection quantity, as a function of the independent variables. Analysis of variation was used to determine the significance interactions which primarily affect the fuel injection quantity. It had been concluded that six interaction factors including delivery chamber diameter with nozzle hole diameter, needle seat semi-angle with needle cone semi-angle, needle seat semi-angle with nozzle hole diameter, needle cone semi-angle with nozzle hole diameter, nozzle hole diameter with inlet orifice diameter, and nozzle hole diameter with outlet orifice diameter have significant effect on the fuel injection quantity of the system.     

启喷压力对电控单体泵供油系统喷油量的影响机理

以电控单体泵燃油系统为研究对象,研究了启喷压力对循环喷油量的影响。通过计算各工况下循环喷油量随启喷压力变化的百分比,研究了各工况循环喷油量随启喷压力变化的敏感程度,在此基础上进行了启喷压力对循环喷油量影响的机理分析。结果表明:循环喷油量随启喷压力的增加呈减小趋势,随着转速的增加,启喷压力对循环喷油量的影响程度越来越小;在各确定转速下,随着喷油脉宽的增加,循环喷油量对启喷压力变化的敏感程度越来越低;低速时启喷压力主要通过影响喷油器针阀开启关闭的运动过程而影响循环喷油量,中高速时启喷压力主要通过影响有效喷油脉宽而影响循环喷油量。     

一种新型共轨喷油器仿真研究

针对发动机对"先缓后急"喷油规律的需求,研究了一种双控制腔进油量孔的新型共轨喷油器。基于AMESim平台建立了喷油器模型,并应用EFS测试数据进行了模型校准。结果表明:与常规共轨喷油器相比,新型共轨喷油器针阀关闭速度提高了2倍,控制腔进油量孔流通面积减少了50%以上,更容易得到"先缓后急"的靴形喷油规律;减小控制腔容积可以提高喷油响应速度,增加滑阀弹簧预紧力可以提高滑阀恢复速度,以上措施能够提高新型喷油器的多次喷射能力,满足不同发动机性能需求;受滑阀副油道的作用,新型共轨喷油器在单结构参数、单次喷射条件下,喷油一致性受加工误差影响系数降低。     

超高压共轨柴油机油气室匹配仿真研究

介绍了超高压共轨系统工作原理,基于Fire软件分别建立了进气道和燃烧室的仿真模型,并在利用试验验证了模型准确性的基础上,通过模型分析了油、气、室参数间的匹配关系对超高压共轨柴油机性能的影响,为进一步改善柴油机的性能和实现油、气、室参数间的优化匹配提供了理论依据。结果表明:在超高压喷射条件下,同一喷孔直径匹配的涡流比越大(1.21~3.62范围内),越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越大,改善的效果越明显,当3.62涡流比匹配0.30mm喷孔直径时,可获得最高的平均有效压力,并且此时具有最好的排放效果;同一喷孔直径匹配的燃烧室口径比越小,越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越小,改善的效果越明显,当0.75燃烧室口径比匹配0.23mm喷孔直径时,可获得最佳的动力性和排放性。     

Common rail injection system iterative learning control based parameter calibration for accurate fuel injection quantity control

This paper presents an accurate engine fuel injection quantity control technique for high pressure common rail (HPCR) injection systems by an iterative learning control (ILC)-based, on-line calibration method. Accurate fuel injection quantity control is of importance in improving engine combustion efficiency and reducing engine-out emissions. Current Diesel engine fuel injection quantity control algorithms are either based on pre-calibrated tables or injector models, which may not adequately handle the effects of disturbances from fuel pressure oscillation in HPCR, rail pressure sensor reading inaccuracy, and the injector aging on injection quantity control. In this paper, by using an exhaust oxygen fraction dynamic model, an on-line parameter calibration method for accurate fuel injection quantity control was developed based on an enhanced iterative learning control (EILC) technique in conjunction with HPCR injection system. A high-fidelity, GT-Power engine model, with parametric uncertainties and measurement disturbances, was utilized to validate such a methodology. Through simulations at different engine operating conditions, the effectiveness of the proposed method in rejecting the effects of uncertainties and disturbance on fuel injection quantity control was demonstrated.     

GD-1高压共轨电控柴油机起动控制的试验研究

与机械式供油系统相比,高压共轨电控系统在起动时可迅速建立起较高的油压、灵活地调节喷油量和喷射提前角。基于GD—1高压共轨电控系统,采取对喷油量、喷油压力和喷射正时等主要参数的调节与控制,做了电控共轨柴油机起动的试验研究。试验结果表明,该系统能有效改善柴油机起动性能。     

预喷射控制柴油机燃烧噪声的试验研究

研究了预喷射在高压共轨电控直喷式柴油机上控制燃烧噪声的作用。通过试验分析了不同工况下预喷射变量、预喷射定时、预喷射油量及主喷射定时的变化对燃烧噪声产生的影响。基于结果的分析,对预喷射变量进行优化。在以燃烧噪声为目标进行优化的同时,兼顾其对排放和经济性的影响。结果表明,采用预喷射可以明显改善燃烧噪声,在优化了预喷射策略之后,改善效果更明显。采用合理的预喷射策略可以明显降低燃烧噪声和NOx排放,但烟度和燃油消耗率略有增加。