（汽车液压控制系统）第七章-汽车液压控制系统解析课件.ppt

1、第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统一、液压动力转向系统的分类一、液压动力转向系统的分类机械控制式是根据车速或发动机转速来进行控制的。电子控制式是根据车速、转向盘转角及转动速度和车轮侧滑率进行控制的,由电控制装置精确控制液压油流量,以控制执行机构进行转向动作。(2)按液流的形式分为常流式和常压式两种。(1)液压动力转向装置按控制方式分为机械控制式和电子控制式两种。常流式是指汽车在行驶中转向盘保持不动,控制阀中的滑阀在中间位置时油路保持畅通,即油液从油罐吸入液压泵,又被液压泵排出,经控制阀回到油罐,一直处于常流状态,动力缸两腔都与回油路

2、相通。当驾驶员转动转向盘时,控制阀的滑芯移动,关闭了常流油路,液压泵排出的油经控制阀进入动力缸的一腔,推动动力缸活塞起助力作用。这种动力转向系统机构比较简单,液压泵常处在卸荷工作状态,泵寿命长、功率消耗也小,如图7-1 所示。第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统常压式是指汽车行驶中,无论转向盘转动或不转动,整个液压系统一直保持高压。通常用蓄能器保持压力,控制阀是常闭的。液压泵向蓄能器供压力油,达到最大工作压力后,液压泵自动卸荷转动。当驾驶员

3、转动转向盘时,通过转向摇臂带动控制阀中的滑阀芯移动,高压油便进入动力缸的一腔,推动动力缸活塞起助力作用。(3)按控制阀形式分为滑阀式和转阀式两种。(4)按动力缸、控制阀和转向器的相互位置分为整体式和分置式两种。(5)按控制阀的位置分为控制阀装在转向器上的半整体式、控制阀装在动力缸上的联阀式、控制阀装在转向器和动力缸之间拉杆上的联杆式三种形式。二、整体式液压动力转向系统二、整体式液压动力转向系统图7-1 所示为整体式动力转向系统。控制阀可以是滑阀式,也可以是转阀式,图7-1 所示为转阀式。第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统 直线行驶时

4、,转向液压泵随发动机转动,由于无转向动作,控制阀处于常开的中间位置,两边均有间隙,油液通过控制阀直接回到转向油罐。当转向轴(也就是阀芯)输入转向指令时,转向轴与螺杆经扭杆连接,转向螺杆又通过转向螺母(齿条活塞)、齿扇轴、摇臂、直拉杆与车轮连在一起,而此时若地面转向阻力大,则转向螺杆以下各器件不动;转向轴(即转阀芯)在外力作用下将克服扭杆弹性产生一个相对阀套的角位移,使转阀每个台肩一侧油路全开,另一侧全闭。这样液压泵供来的油沿打开的油路向油缸中相应的一腔供油,充满油的一腔推动齿条活塞移动。通过齿扇轴、摇臂、直拉杆与车轮相连,由于地面转向阻力阻止其移动,使该腔油压升高,直到油压在活塞一侧产生的推力

5、足够大,超过地面转向阻力在活塞上形成的负载,活塞开始移动,通过这些中间传力件带动车轮转向。车轮转向阻力减小,在活塞上产生的阻力也会减小,工作腔油压也会相应降低,降到仍能维持车轮继续转动。此时,另一腔的油在活塞推动下沿回油路回到转向油罐。因此,动力转向系统是一个典型的液压伺服系统,所有的工作过程都是在动态下实现的。第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统 电动的动力转向在助力缸活塞上装有1 2 个二位二通的常闭式电磁阀,在未通电时保持密封。电控单元根据车速传感器提供的信号,在车速较高时,给电磁阀通电,使动力缸的左右腔相通,动力转向变成了手动

6、转向,以加强工作的安全性,防止转向过于灵敏,这就是高速轿车车速越高、转向越重的原因。三、半整体式动力转向系统三、半整体式动力转向系统 如图7-2 所示,该转向系统中的转向器大都是滑阀式结构。当转向盘保持不动时,控制阀中的滑阀12 在定心弹簧作用下位于阀体11 的中间常开位置,如图7-2a)所示。从转向液压泵10 供来的油液经管路流入控制阀进油孔、中间台肩两侧与阀体台肩之间的缝隙,再经回油孔和回油管流回油罐9。这时,动力缸活塞两边均与油罐相通,活塞两边无压力差,不产生移动,不起转向助力作用。当向左转动转向盘时,如图7-2b)所示,由于地面转向阻力较大,在开始转动时,与车轮刚性连接的转向螺母4 保

7、持不动,使转向螺杆3 受到转向螺母4 的轴向作用力,在克服定心弹簧张力之后带动滑阀12 向左移动;这样就关闭了滑阀中间台肩左侧的缝隙,开大了右侧的缝隙,使转向液压泵10 供来的油液通过分配阀,沿管路流入动力缸2 活塞的右腔;活塞在受外界阻力作用建立起压力,并被推动第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统左移,带动转向摇臂6 摆动和带动直拉杆使车轮左转:同时,动力缸活塞左侧的油液被排出,经管路流到控制阀,再经阀体回油孔和回油管路流回油罐。同理,在转向盘向右转动时也如此。这种形式的动力转向系统,传递“路感”的反作用室多在控制阀内。在紧急情况下

8、,液压助力装置失灵时,这种形式的动力转向系统均有构成小循环回路的装置,使油液得以流通而不致造成阻力,以免影响强制手动转向。1-转向盘;2-动力缸;3-转向螺杆;4-转向螺母;5-摇臂轴;6-转向摇臂;7-复位装置;8-止回阀;9-油罐;10-转向液压泵;11-阀体;12-滑阀第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统四、联阀式动力转向系统四、联阀式动力转向系统 如图7-3 所示,该系统的控制阀与动力缸合为一体。当转向盘1 保持不动时(直线行驶或固定前轮转角),动力缸前部控制阀中的滑阀12 在复位装置13 中的定心弹簧作用下,位于阀体的中间常

9、开位置,如图7-3a)所示,油液从液压泵9 供来,经油管流入阀体11 的进油孔,再经过滑阀12 中间台肩与阀体台肩之间的缝隙、回油孔、回油管流回到油罐8。此时,动力缸活塞两边均与油罐8 相通,活塞两边无压力差,不起转向助力作用。向左转动转向盘时,如图7-3b)所示,转向盘1 的转动通过转向器使摇臂5 摆动,带动副拉杆7 操纵动力缸前部的控制阀。由于地面阻力较大,与车轮刚性连接的动力缸前端控制阀阀体11 先保持不动,而副拉杆7 带动滑阀12 克服定心弹簧的张力向左移动,关闭了滑阀中间台肩左侧的缝隙,开大了右侧的缝隙,油液经阀体上的孔道直接流进动力缸前腔,因受外界阻力的作用建立起压力,推动缸体左移

10、,从而带动中间摇臂6 摆动,通过直拉杆使车轮向左转动。同时,动力缸后腔的油液被排出,经动力缸外侧的管路回到阀体,经阀体上的回油孔和回油管流回油罐。转向盘向右转向也是如此原理。第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压第一节液压动力转向系统汽车自动变速器液压控制系统控制系统1-转向盘;2-螺杆;3-螺母;4-摇臂轴;5-摇臂;6-中间摇臂;7-副拉杆;8-油罐;9-液压泵;10-溢流阀;11-阀体;12-滑阀;13-复位装置;14-动力缸第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统 汽车自动变速器可分为三种类型:电控液力机械自动变速器(automatic transmission,简称

11、AT)、电控机械式自动变速器(automated mechanical transmission,简称AMT)和连续可变传动比自动变速器(continously variable transmission,简称CVT)。电控液力机械自动变速器(AT)目前使用较普遍,主要由液力变矩器、行星齿轮变速器和电子液压换挡控制系统三部分组成。其中,电子液压换挡控制系统由电控单元、传感器、液压控制回路和执行器组成。一、液压控制系统的组成一、液压控制系统的组成 自动变速器的自动控制是依靠由动力组件、执行机构和控制机构组成的液压控制系统完成的。动力组件是油泵;执行机构包括各离合器的油缸、制动器的油缸;控制机构包

12、括调压阀、手动阀、换挡阀及锁止离合器的控制阀等。这些都安装在自动变速器上。二、液压控制系统各部件的结构与工作原理二、液压控制系统各部件的结构与工作原理 液压控制系统是与电子控制系统配合使用的,可把它们合称为电液控制系统。自动变速器的液压系统属于低压系统,工作油压不超过0.2MPa。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统(一)油泵 油泵是液压系统的动力源,其技术状态的好坏,对自动变速器的性能影响非常大,油泵位于液力变矩器和行星齿轮之间,由液力变矩器的泵轮通过轴套驱动,油泵的转速与发动机同速。油泵供压力油实现换挡,给液力变矩器供冷却补偿油量和向行星齿轮变速器供润滑油。油泵通常用内

13、啮合齿轮泵,也有用摆线泵和叶片泵的。大多数自动变速器都采用定量泵,应该说变量泵更适合于自动变速器的要求:在换挡过程中提供较多的油液,在正常行驶时减少油泵的泵油量。变量泵的输出取决于自动变速器的需要,而不取决于发动机的转速,因此,比定量泵更能减小功率的损失,在油泵转速低、需要油液流量大时,变量泵能够大流量输出。同样,当油泵转速高、需要油液流量较小时,变量泵的输出可以相应地减少。一旦满足变速器的需要,变量泵就只输出保持调节油压可需要的流量。变速器油进入油泵前必须经过滤淸器清除异物和杂质,否则油泵油路和各个控制阀会过早磨损或发生堵塞。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统 很多自动

14、变速器一前一后装有两个油泵,前泵流量大,由液力变矩器驱动,后泵由变速器输出轴驱动。当发动机运转、汽车停车或低速运行时,制动器和离合器传递的转矩较大,前泵产生供变矩器、冷却和润滑系统所必需的髙压油,以防打滑。高速行驶时,后泵产生足够的流量以分担前泵的压力负担。此时,压力低到离合器刚能保持接合状态。同时,前泵只使循环工作液返回油盘或前泵的进口,处于待工作状态。如果汽车行驶速度下降,前泵立即承担系统的主流量和压力。前泵和后泵转换靠回路中设置的两个逆止阀来协调,使系统不损失流量和压力。双泵液压系统的优点:一是汽车只要一运转,后泵就转动,减少了发动机功率消耗,减少了变矩器驱动前泵的动力消耗。二是用了后泵

15、,只要变速器输出轴转动就会有油压输出,汽车可助推起动。液压控制阀分解图如图7-4 所示。(二)主油路系统1.主油路调压阀第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统 油泵由发动机直接驱动,输出流量和压力受发动机运转转速影响,怠速为1000r/min,最高为5000r/min。主油路压力过高,会引起换挡冲击或产生大量泡沫,油泵和发动机功率消耗增加;如主油路压力过低,又会使离合器、制动器等执行组件打滑。主油路调压阀将主油路压力控制在一定范围内。主油路调压阀的主要作用是根据车速和发动机负荷的变化,将油泵的压力精确地调至规定值,形成稳定的工作油压再输入主油路。(1)油路不同油压的功能。当发

16、动机节气门开度较小时,自动变速器所传递的转矩较小,此时执行机构中的离合器、制动器不容易发生打滑,主油路压力可以适当降低;而当发动机节气门开度较大时,因传递的转矩增大,为防止离合器、制动器打滑,主油路压力需升高才能满足要求。汽车以中、低速行驶时,可传递的转矩较大,为防止离合器和制动器打滑,主油路需有较高的压力,大约为1.05MPa;而在高速行驶时,自动变速器传递的转矩较小,主油路油压可降低,以减小油泵运转阻力。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统使用倒挡的机会较少,为减小自动变速器尺寸,将倒挡执行机构做得较小,需提高操纵油压,约为1.75MPa,从而避免出现打滑。1-下阀体;

17、2-主调压阀;3-手控制阀;4-1,2 换挡阀;5-蓄压器控制阀;6-节气门调压阀;7-低挡滑行调压阀;8-节滑行调压阀;9-2,3 换挡阀;10-3,4 换挡阀;11-强制降挡阀;12-次级调压阀;13-锁止继动阀;14-上阀体;15-反向阀第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统(2)主油路压力的调节方式。由变速杆的位置调节。由挡位及节气门开度调节,相应的主油路调压阀通常采用阶梯形滑阀,如图7-5 所示。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统2.主油路副调压阀 副调压阀,又称变矩器阀,其作用是根据汽车行驶速度和节气门开度的变化,自动调节液力变矩器的油压,并

18、保证各摩擦副润滑的油压和流向液压油冷却装置的油压,实际上是一个限压滑阀。3.换挡阀组换挡阀组包括手动阀和换挡阀。(1)手动阀。手动阀是安装在控制系统阀板总成中的多路换向阀。图7-6 所示为自动变速器手动阀结构简图第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统(2)换挡阀。电液控制系统换挡阀,即变速阀,其工作原理如图7-7 所示。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统 换挡阀是液控换向阀,有两个工位,在升挡和降挡之间变换。目前自动变速器大多为四挡变速器,设置三个换挡阀,分别由三个电磁阀控制,三个换挡阀之间油路互锁,实现了四个挡位的变换。也有采用两个电磁阀操纵三个换挡阀

19、的控制方式,因为两个电磁阀可以有22=4 种组合。这种换挡控制的工作原理见表7-1(采用泄压控制方式)。电磁阀A 控制12 挡换挡阀和34 挡换挡阀,电磁阀B 控制23 挡换挡阀。电磁阀断电时泄油孔处于关闭状态,来自手动阀的主油路压力油通过节流孔后作用在各换挡阀右端(参看图7-7 所示位置),使阀芯左移。电磁阀通电时泄油孔被打开,换挡阀右端压力油被泄压,阀芯右移。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统4.锁止控制系统 锁止控制系统的作用是控制液力变矩器油压以及控制锁

20、止离合器的工作。在新型的电控自动变速器上,锁止离合器控制阀是脉冲式电磁阀(pulse width modulated solenoid),ECU 利用脉冲信号占空比(在一个脉冲周期内,通电时间占脉冲周期的百分数,变化范围为0 100%)大小来调节锁止电磁阀的开度,控制锁止离合器控制阀右端的油压,调节锁止离合器控制阀左移时排油孔的开度,从而控制锁止离合器活塞右侧油压的大小,如图7-8所示第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统(1)锁止离合器处于分离状态。当作用在锁止电磁阀上的脉冲电信号的占空比为0 时,ECU 没有对电磁阀通电,电磁阀关闭,锁止离合器控制阀的右端无油压,锁止离合

21、器活塞左右两侧的油压相等,离合器与变矩器分离,锁止离合器处于分离状态。自动变速器为液力传动工况,发动机动力全部经变矩器传递。(2)锁止离合器处于半接合状态。当作用在锁止电磁阀上的脉冲电信号较小时,电磁阀的开度小,锁止离合器控制阀右端的油压较小,锁止控制阀左移,打开的排油孔开度也较小,所以锁止离合器活塞左右两侧的油压差以及由此产生的锁止离合器接合力也较小,使锁止离合器处于半接合状态。(3)锁止离合器处于接合状态。脉冲信号的占空比越大,锁止离合器活塞左右两侧的油压差以及锁止离合器接合力也越大。当脉冲信号的占空比达到一定数值时,流入变矩器的压力油作用于锁止离合器,使离合器与前盖一起旋转,锁止离合器即

22、可完全接合。自动变速器为机械传动工况,发动机动力经锁止离合器直接传至行星齿轮变速器输入轴。锁止离合器锁止时对应的车速称锁止工作点。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统 这样,ECU 在控制锁止离合器接合时,通过改变脉冲电信号的占空比,让锁止电磁阀的开度逐渐变大,从而调节其接合速度,使接合力逐渐增大,减小锁止离合器接合时产生的冲击,使接合过程柔和,为防止锁止离合器因车速在锁止工作点附近变化而出现反复的锁止、解锁,必须使锁止工作点与解锁工作点的车速不同,即有一个滞后,避免自动变速器频繁换挡,减少锁止、解锁冲击,使车辆行驶更平稳。5.缓冲安全系统 自动变速器换挡品质和汽车乘坐舒适

23、性,取决于执行机构各组件的工作性能。在液压系统中设置缓冲安全系统,以保证换挡的可靠性和平顺性。缓冲安全系统包括缓冲阀、蓄压器。(1)缓冲阀。缓冲阀的作用是改善换挡的平顺性,如图7-9 所示。第二节自动变速器液压控制系统第二节自动变速器液压控制系统(2)蓄能器。蓄能器由减振活塞B 和弹簧组成(图7-10)活塞B 两端面积不相等,面积小的一端装入弹簧,称为背压腔。蓄能器与离合器或制动器并联安装。压力油进入离合器或制动器活塞A 工作腔的同时也进入蓄能器,将蓄能器活塞B 压下,给蓄能器充油,以此方式降低活塞A 工作腔的压力,防止离合器片或制动器片快速接合时引起的冲击。第二节自动变速器液压控制系统第二节

24、自动变速器液压控制系统 丰田A40、A130 系列自动变速器装有3 个蓄能器(图7-11),分别与三个前进挡换挡执行元件(两个离合器和一个制动器)的油路相通,在各挡动作时起作用,当变速器换挡时,主油路在进入离合器等换挡执行元件的同时也进入蓄能器的活塞下部。在压力油刚通入执行元件时,油压迅速增长,消除离合器、制动器等执行元件摩擦片间的自由间隙,随后压力增长到一定程度后,克服蓄能器弹簧力使蓄能器活塞上升,蓄能器充油,来自油泵的油压增长速度减缓,摩擦片逐渐接合,使离合器接合过程中液压缸压力增长先快后慢,从而减小了换挡冲击,使其接合柔和。第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统

25、 DSG 变速器的突出特点就是由液压控制的湿式双离合器系统代替了变矩器。其中的离合器1 负责控制奇数齿轮和倒挡齿轮,离合器2 负责控制偶数齿轮,实际上可以说这是由两个平行的变速器配合组成的一个变速器。DSG 有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置,同时有一个由实心轴及其外部套筒组合而成的双传动轴机构,并由电子控制及液压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作与分离在此过程中同时进行,产生上述所说的平稳转换。这个转换过程只需在极短的几毫秒中完成。一、一、DSG 系统的组成与工作原理系统的组成与工作原理1.DSG 系统的组成 DSG 变速器主要由传动机构、液压控制系统、电控系统等组成,电控系统的功

26、能与其他类型电控自动变速器类似。DSG 变速器如图7-12 所示。DSG 变速器基本上由两个相互独立的传动单元组成,每个传动单元都相当于一个手动变速器,且每个传动单元有一个多片式离合器。如图7-13 所示,两个多片式离合器工作在DSG油中,由电液控制单元对离合器进行调整控制,通过分离、接合不同的离合器实现挡位的变换。1、3、5 挡和倒挡由离合器K1 控制;2、4、6 挡由离合器K2 控制。第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统2.DSG 变速器的工作原理 DSG 变速器的工作原理:发动机动力可通过2 个离

27、合器传送给变速器。在汽车用1 挡加速时,K1 离合器接合;此时2 挡已经换上,但相应的另一个K2 离合器未接合。当达到下一个换挡点时,当将正处于接合状态的离合器K1 分离,处于分离状态的离合器K2 同时接合,即切换两个离合器的工作状态,就可以完成换挡动作,其他挡位的变化依此类推。DSG 变速器在降挡时,同样有2 个挡位是接合的,如果4 挡正在工作,则3 挡作为预选挡位而接合。DSG 变速器的升挡或降挡是由ECU 进行判断的,踩加速踏板时,ECU 判定为升挡过程,作好升挡准备;踩制动踏板时,ECU 判定为降挡过程,作好降挡准备。一般变速器升挡总是一挡一挡地进行,而降挡经常会跳跃地降挡,DSG 变

28、速器在手动控制模式下也可以进行跳跃降挡,例如,从6挡降到3 挡,连续按3 下降挡按钮,变速器就会从6 挡直接降到3 挡,但是如果从6 挡降到2挡时,变速器会降到5 挡,再从5 挡直接降到2 挡。双离合器的最大好处是可以实现动力的不间断输出。每个挡位齿轮上都有同步齿套和挡位变换元件。第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统二、液压控制系统二、液压控制系统一种大众6 挡DSG 变速器油路概况如图7-14 所示。第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统(1)液压元件:该变速器的液压元件如图7-15 所示。(2)电磁阀:电子-液压控制单元上共有11 个电

29、磁阀和1 个泄压阀,电磁阀分成两种类型:开关阀为N88、N89、N90、N91、N92;调节阀为N215、N216、N217、N218、N233、N371。开关电磁阀:N88、N89、N90 和N91 均为换挡执行机构阀,这些阀是阀门通过多路转换器阀控制至所有换挡执行机构的油压。未通电时电磁阀处于闭合位置,使得压力油无法到达换挡执行机构。电磁阀N88 控制1 挡和5 挡的选挡油压;电磁阀N89 控制3 挡和空挡的选挡油压;电磁阀N90 控制2 挡和6 挡的选挡油压;电磁阀N91 控制4 挡和倒车挡的选挡油压。开关阀N92 控制液压部分接通不同的油道即多路控制器,当该电磁阀未动作时,接通1、3、

30、5挡和倒挡供油油路;当该电磁阀动作时,接通2、4、6 挡和空挡供油油路。通过控制N92 通电与否,同时控制N88-N91 电磁阀,便形成了对各个挡位的控制。主油压力控制阀N217:反比例阀,控制整个液压系统内的压力,其最重要的任务是根据发动机转矩来控制离合器油压,其调节参数为发动机转矩及发动机温度,控制单元根据当前的工作情况连续地调节主油压。第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统压力控制阀N215 和N216:分别控制多片式离合器K1 和离合器K2 的压力。离合器冷却压力控制阀N218:反比例阀,通过滑阀控制冷却油的流量,控制单元通过采集G519 离合器油温度传感器的

31、信号来控制该阀,如失效则系统以最大流量对多片式离合器进行冷却。安全控制电磁阀N233 和N371:分别控制变速器传动部分1 和传动部分2,N233 失效,变速器只能以2 挡行驶,N371 失效,变速器只能以1 挡和3 挡行驶。第三节第三节DSG DSG 直接换挡变速器系统直接换挡变速器系统第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统一、高压共轨系统的组成及原理一、高压共轨系统的组成及原理 高压共轨系统由电控喷油器、共轨、电控高压油泵以及高压油管组成,如图7-16 所示。电控喷油器在控制电流的激励下打开,向汽缸内喷油。激励电流持续时间决定了喷射持续期T。高压共轨是一个高压容积腔,起到存储、分

32、配高压燃油并抑制高压燃油压力波动的作用。共轨上安装有压力安全阀和流量安全阀,分别在共轨压力超压和喷油器发生泄漏时起安全保护作用。共轨上还安装有压力传感器,供ECU检测共轨压力。电控高压油泵将计量后的燃油压缩并输送至共轨。电控高压油泵是共轨压力控制的关键部件。电控高压油泵由两对进出油阀偶件、两对柱塞副偶件、两个三作用凸轮、两个控制阀组件以及预供泵组成。电控高压油泵基本结构如图7-17 所示。控制阀组件起高压油泵进油量控制作用。低压燃油由预供泵经低压油进口送至滑阀体和阀组件控制腔。阀组件上的调压电磁阀如果不通电,则阀组件控制腔与低压油路的连接被切断,控制腔内压力升高。滑阀在控制腔内燃油压力和弹簧力

33、的作用下向上运动,流向高压油泵的燃油通道被打开。如果柱塞正在下行过程中,则燃油被吸入柱塞腔内。阀组件上的调压电磁阀一旦通电,则控制腔与低压油路连通,控制腔内压力降低。滑阀在弹簧力和控制腔内燃油压力作用下下降,流向高压油泵的燃油通道被切断。在高压油泵柱塞下行过程中,通过控制调压电磁阀断电时间即可以达到控制进油量的目的。第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统高压油泵调压电磁阀控制信号示意图如图7-18所示。第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统二、高压油泵的压力控制二、高压油泵的压力

34、控制 ECUU2 共轨系统高压油泵采用双柱塞3 叶凸轮,供油行程对应60凸轮转角,每一个循环中两个PCV 阀交替工作3 次,向共轨管供油6 次。通过调节PCV 阀通电时刻,即供油始点以控制轨压。图7-19 所示为共轨压力控制方法示意图。轨压随PCV 阀通电时刻的提前,即凸轮预行程(时间Tp)的减小而增大。稳态工况下,轨压要求维持在根据柴油机状态确定的压力值上,由于喷油器喷油和燃油泄漏的影响,每次喷油后均需进行压力调节。本系统采用前馈加PID 闭环反馈的控制方法,以达到稳定控制轨压的目标。ECU 根据最终喷油量和转速,通过查油压MAP 确定目标轨压基本值,结合进气温度、进气压力和冷却液温度对基本值进行修正,得到的结果即为最终目标轨压;然后将当前轨压反馈值与目标值相比较,两者通过PID 闭环控制计算求得凸轮预行程量,输出至PVC 阀调节供油始点,完成共轨压力控制。串联的前馈控制用于消除喷油量突然改变导致的轨压波动,相对于单纯的闭环控制而言具有更好的响应特性。第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统轨压的闭环控制采用增量式变参数PID 算法,即三、喷油定时控制三、喷油定时控制高压共轨系统中,喷油定时是由作用于喷油器电磁阀的喷射脉冲定时所决定的。图7-20所示为喷油定时控制方法示意图第四节柴油机高压共轨系统第四节柴油机高压共轨系统