柴油机单体泵

柴油机电子控制技术的一类

柴油机电子控制技术的一类。单体泵指一个气缸一个油泵，这里的油泵指的是高压油泵，或称为喷油泵。电磁阀控制的单体泵广泛应用在机车和轮船的大功率柴油机上。

发展背景

不断严格的排放法规的限制，以及优化燃油消耗率和减少噪声的要求对柴油机的发展起了决定性的作用，对燃料供给系统的发展也产生了重要作用。

燃料供给系统不仅要满足废气排放和噪声的要求，还要满足经济性的要求，因此，必须有改变喷射时刻的能力。单体泵通过电子控制的电磁阀能够满足对喷射始点和喷射终点的控制。

技术特点

电控单体泵技术的主要技术特征是其油泵与配气机构共用一根凸轮轴，使结构得到最大程度的简化，并缩短了油泵出油口到喷油器的管路距离。

由于在油泵出油口加装的能够精确进行燃油计算、时间控制的电磁阀，因而能够对喷油正时和喷油量进行较为精确的控制，有利于燃烧过程的优化。

由于油泵提升压力原理与直列泵类似，所以其喷油规律为“三角形”的前缓后急的特征，一定程度上有利于燃烧过程的优化，最高压力可达到1800~2000bar。

但由于油泵压力和发动机转速成正比，低转速区域压力较低，因而不利于柴油机低速时燃烧性能的提高。在国Ⅲ排放要求阶段，喷油器的喷油开启方式仍是依靠弹簧压力控制。进入国Ⅳ阶段，需将机械式喷油器改成电控喷油器，形成双电磁阀单体泵系统，燃油喷射压力相应提高到2500bar，并采用系统一致性控制，来优化整个喷射过程，并且可以实现多次喷射。

电控单体泵发动机常用控制功能

油门油量控制

根据油门开度与柴油机转速计算出油门油量，从而司机可以控制柴油机转速与车辆运行速度。

目标喷油定时控制

根据排放、油耗、功率和其他性能，如冷起动、噪声等多方面综合要求确定最优喷油定时。

油量及喷油定时的补偿控制

根据环境参数、运行参数的变化，如大气压力，大气温度，冷却水温，机油。

冷起动及怠速稳定性的控制

油门踏板及发动机转速决定基本启动油量和定时，通过水温补偿与喷油定时调节快速实现冷起动——暖机——怠速全过程。通过各缸爆发转速与平均转速比较，并对各缸进行油量调节，实现稳定怠速。

智能动力控制

短期超载，即短期增大输出扭矩的限制值，以方便司机不换挡爬坡。

可变怠速仲裁控制

根据各种温度、蓄电池电压与空调请求调节怠速运行速度。

自动监控、安全保护与自适应控制

ECU可以监测和发现电控系统故障，并向使用、维修人员及时显示。若传感器出现故障，可直接利用储存在ECU中不经修正的目标值或用传感器继续工作。若ECU本身出现故障，则切换到备用回路继续工作。ECU控制系统可识别控制值与实际值的偏差，系统的自适应功能就利用监测到的这些偏差，对电脑原始数据不断修正，使电控系统具有更好的适应能力。

最高转速控制

在高转速运行或冷机状态下限制喷油量，避免柴油机因过大的机械应力或热负。

最大供油量控制

根据柴油机转速与其他车辆运行参数，对指令油量进行限制，从而保证柴油机免受因过大的机械应力与热负荷而导致的损害。

单体泵校正

对每个单体泵进行修正，以提高各缸均匀性和一致性。

除以上控制功能,还有怠速微调、长怠速停机和CAN通讯等。

优点

全电子控制发动机管理系统的优点是：对空间尺寸的要求小；安装灵活方便，传统的发动机汽缸盖设计就能满足要求；具有刚性和紧凑的驱动系统；成本低；响应迅速，控制精度高；维修保养方便。燃料供给计量精度高，可以实现各缸供油的单独控制；能够实现个别汽缸的断缸控制，以优化部分负荷工况的排放水平和燃油消耗量。

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