常永發(fā)+王海濤+李越超

摘要在我國，工業(yè)技術(shù)的水平和國際上來對比還有相當(dāng)大的差距，對于柴油機(jī)的電控技術(shù)還是需要進(jìn)一步的探索和研究?，F(xiàn)在越來越多的廠家和開發(fā)商都開始對柴油機(jī)的技術(shù)表示出越來越大的興趣，所以面對越來越多的市場需求，柴油機(jī)的電控技術(shù)的發(fā)展和研究勢必是我們國家接下來的重要的一個(gè)發(fā)現(xiàn)方向和未來的發(fā)展的路線。

關(guān)鍵詞柴油機(jī)；電控技術(shù)；發(fā)展方向

經(jīng)過了將近100多年的研究與發(fā)展，柴油機(jī)技術(shù)先后進(jìn)行了3次具有代表性的技術(shù)改進(jìn)：德國的Bosh公司在1920年研發(fā)出了通過使用機(jī)械設(shè)備的供油系統(tǒng)來代替之前一直使用的通過蓄壓形式的供油系統(tǒng)，這一偉大的進(jìn)步使得車輛上能夠運(yùn)用柴油機(jī)設(shè)備埋下了伏筆；一直到1950年左右，廢氣渦輪增壓技術(shù)的成功研制，大大提高了柴油機(jī)的功率，這樣的設(shè)備的成功研制，對于在大中型的車輛上使用柴油機(jī)設(shè)備成為了可能；到1980年之后，電控技術(shù)的成功研制，把微機(jī)作為電控的單元，成功在柴油機(jī)上的采用，慢慢形成了我們現(xiàn)代的車柴油機(jī)電控系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)的成功研制，使得柴油機(jī)在各個(gè)方面包括在動力性方面、經(jīng)濟(jì)性方面以及排放噪音的各類指標(biāo)方面都產(chǎn)生了強(qiáng)有力的競爭力，因此，應(yīng)用電控技術(shù)的柴油機(jī)也預(yù)示著柴油機(jī)技術(shù)從此進(jìn)入了一個(gè)新的臺階。一直到現(xiàn)在，世界上各個(gè)國家都已經(jīng)開始在研究設(shè)計(jì)并且生產(chǎn)柴油機(jī)的電控系統(tǒng)，在一些比較發(fā)達(dá)的國家，柴油機(jī)的電控系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了非常高的水平，然而在我國，工業(yè)發(fā)展水平和國際上來對比還有相當(dāng)大的差距，對于柴油機(jī)的電控技術(shù)還是需要進(jìn)一步的探索和研究。

1柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展背景以及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展的背景

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)動機(jī)技術(shù)的改革創(chuàng)新也越來越多，發(fā)動機(jī)的高效能性以及低燃油性的要求也在進(jìn)一步的提升。在將近100多年的發(fā)展過程中，電控技術(shù)的成功研發(fā)使得發(fā)動機(jī)對于燃油的低耗能性以及高效率性有了極大的進(jìn)步，然而對于尾氣的排放比如說一氧化碳等氣體也需要達(dá)到相應(yīng)的尾氣排放法規(guī)。然而對于柴油機(jī)的使用又和汽油機(jī)的使用有很大的區(qū)別，柴油機(jī)在進(jìn)行排放的尾氣的時(shí)候還會產(chǎn)生大量的顆粒物，這些顆粒物也易導(dǎo)致環(huán)境污染的問題，因此，對于柴油機(jī)的電控技術(shù)的進(jìn)一步研究的主要的工作目標(biāo)還是要以減少顆粒物的排放量，提高工作的效率以及減少噪音和低耗能的要求。

1.2柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從1980年以來對柴油機(jī)的電控系統(tǒng)的不斷的研究和改造，由原先的幾個(gè)控制項(xiàng)目一下子增加到幾十個(gè)甚至上百個(gè)，控制的要求也是越來越高，從一開始相對簡單的慢慢發(fā)展成越來越復(fù)雜的控制的任務(wù)。從一開始的僅僅需要具有循環(huán)供油量的控制任務(wù)、供油正時(shí)控制任務(wù)等一系列最最基本的控制任務(wù)一直到現(xiàn)在的包括對供油的速率要求的控制以及對于噴油的壓力大小的控制在內(nèi)的具有多項(xiàng)要求標(biāo)準(zhǔn)的燃油噴射的控制任務(wù)。也從一開始比較簡單的燃油噴射控制任務(wù)一直進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展到包括多個(gè)控制任務(wù)在內(nèi)的全方位控制，包括進(jìn)氣控制、增壓控制、排放控制、啟動控制發(fā)動機(jī)與變速器的綜合控制等等。然而，現(xiàn)在全世界各國對于柴油機(jī)的電控技術(shù)的研究還是主要集中在對于燃油的噴射控制。在1994年，德國的兩家公司Benz公司和Bosch公司共同研發(fā)了一款在當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的技術(shù)——柴油機(jī)的共軌電控技術(shù)的燃油噴射系統(tǒng)。與此同時(shí)，另外3個(gè)大公司，美國Caterpillat公司、日本Nippon公司以及德國Denso公司也都對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)，并且在最后還投入到了生產(chǎn)工作當(dāng)中。然而相對于世界上發(fā)達(dá)國家的水平，我國對于柴油機(jī)的電控技術(shù)的研究和發(fā)展是比較落后的，而目前我國主要研究的方向還是對于柴油機(jī)的電控技術(shù)噴射系統(tǒng)的研發(fā)。我國的一些理工科高校比如說像清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、天津大學(xué)等等現(xiàn)在都是集中在對于系統(tǒng)的噴射時(shí)候的位置進(jìn)行控制、時(shí)間進(jìn)行控制等并且進(jìn)行了科研的工作，同時(shí)也獲得了一些對工業(yè)的發(fā)展有一定的推動作用的成果。

2柴油機(jī)電控技術(shù)未來的研究發(fā)展方向

2.1柴油機(jī)電控單元標(biāo)定技術(shù)的研究

1）柴油機(jī)的發(fā)動機(jī)電控技術(shù)中的標(biāo)定系統(tǒng)的研究。在發(fā)動機(jī)的電控單元中的標(biāo)定系統(tǒng)的主要的作用還是通過修改發(fā)動機(jī)的電控單元的控制的參數(shù)，但是前提條件是在不能影響發(fā)動機(jī)的在一般的情況下能夠正常的運(yùn)行，使得發(fā)動機(jī)能在設(shè)置好的不同的控制參數(shù)的數(shù)據(jù)條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行，與此同時(shí)還要對發(fā)動的性能進(jìn)行進(jìn)一步的監(jiān)控，最終可以實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的優(yōu)化作用。對于柴油機(jī)的電控單元的標(biāo)定技術(shù)的研究主要有3個(gè)方面：一個(gè)是對電控單元的進(jìn)一步的研究；另一個(gè)是對于電控標(biāo)定系統(tǒng)的一些硬件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)工作；最后是對于標(biāo)定系統(tǒng)和電控單元之間的通信類型進(jìn)行設(shè)計(jì)的工作。

2）對柴油機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制。發(fā)動機(jī)的優(yōu)化控制主要包括兩個(gè)方面，一個(gè)對于控制參數(shù)的優(yōu)化作用，另一方面是MAP的數(shù)據(jù)的生成進(jìn)行優(yōu)化。截至當(dāng)前，對于發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)的優(yōu)化的方法還是有很多的，比如像離線穩(wěn)態(tài)標(biāo)定方法、在線穩(wěn)態(tài)標(biāo)定方法、自動優(yōu)化標(biāo)定方法、最新的瞬態(tài)優(yōu)化標(biāo)定方法等等。然而在國外，發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)的優(yōu)化標(biāo)定方法一般是會使用自動的優(yōu)化標(biāo)定方法，這個(gè)方法有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是減少標(biāo)定的周期，二是減少標(biāo)定的費(fèi)用。然而還能夠完成給定的要求，更好的完成任務(wù)，獲得更完善的標(biāo)定的結(jié)果。與此同時(shí)，對于發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)的瞬態(tài)優(yōu)化標(biāo)定同樣也獲得了越來越多的認(rèn)同，這其實(shí)也是當(dāng)今的發(fā)動機(jī)的優(yōu)化標(biāo)定的一個(gè)十分重要的發(fā)展路線。本文就是在研究發(fā)動機(jī)的各種一系列的指標(biāo)在達(dá)到基本的要求之上，比如像經(jīng)濟(jì)的一些指標(biāo)，排放量的一些指標(biāo)之上，來進(jìn)一步對柴油機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。對于控制參數(shù)的優(yōu)化工作，主要是包括了以下幾部分的參數(shù)：穩(wěn)態(tài)修正參數(shù)、起動工況參數(shù)的標(biāo)定、基本控制參數(shù)、怠速工況參數(shù)等等。

2.2柴油機(jī)電控單元的開發(fā)與其控制策略研究

1）對于柴油機(jī)的噴油量的控制，主要包括基本時(shí)間段、起動時(shí)間段、怠速時(shí)間段以及在加速和超速的時(shí)間段的噴油量的控制。

2）對于噴油正時(shí)的控制，主要包括基本時(shí)間段、起動時(shí)間段、低溫時(shí)間段等各個(gè)方面的噴油正時(shí)的控制。

3）對于噴油壓力進(jìn)行進(jìn)一步的控制。

4）對于以上一些控制的項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)一步研究其控制的策略。

3柴油機(jī)排放控制及測試技術(shù)研究

1）對于排放要求，可以先根據(jù)歐洲III和IV的相關(guān)的一些列的排放的要求，確定相關(guān)的控制的排放的方案，從而進(jìn)一步進(jìn)行可行性的相關(guān)的分析。

2）對于顆粒物的排放的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)一步的研究以及控制。

3）對于柴油機(jī)的廢氣排放進(jìn)行再循環(huán)以及進(jìn)一步的研究控制和分析。

4結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，柴油機(jī)的電控技術(shù)對于發(fā)動機(jī)的研究有著重要的作用。目前，對于柴油機(jī)技術(shù)的科研還是處于一個(gè)初級階段，和國際化的標(biāo)準(zhǔn)還是有一定差距。但是現(xiàn)在越來越多的廠家和開發(fā)商都開始對柴油機(jī)的技術(shù)表示出越來越多的興趣，所以面對越來越多的市場需求，柴油機(jī)的電控技術(shù)的發(fā)展和研究勢必是我們國家接下來的重要的一個(gè)發(fā)現(xiàn)方向和未來的發(fā)展的路線。