位置控制式电控分配泵系统设计

位置控制式电控分配泵系统就是将VE分配泵中的机械调速器换成电子控制的执行机构，在博世公司和杰克赛尔公司都曾大量生产。

图3-53 典型的电控分配泵的系统图

位置控制式电控分配泵系统的结构如图3-54所示。采用旋转螺线圈式执行机构，由于转子的旋转，改变轴下端的偏心球的位置来控制溢油环的位置。

图3-54 电控分配泵——位置控制式

1.喷油量控制

喷油量的控制方式如图3-55所示。ECU根据发动机的状态计算出目标喷油量，并将其结果输出到驱动回路；驱动回路根据ECU的指令一边反馈控制执行机构的位置，一边控制输出。这样，将VE分配泵的溢油环控制在目标位置，从而控制喷油量。

图3-56所示为控制喷油量的旋转螺线圈的工作原理，通过控制旋转螺线圈的电流，可使转子在0°～60°范围内旋转，旋转时，通过控制轴4、偏心球头销7，移动油量调节套进而控制供油量。检测转子角度和控制油量调节套位置，是一种无触点的电感式位移传感器。在该传感器中，有一个可动测量环2和控制轴4一起旋转，还有一个固定的基准测量环3，当螺线圈通电后，测量环移动。铁心中磁通量产生变化，测量时采用固定和可动的两个系统的对比值。本系统通电电流为4～5A，旋转螺线圈的最大转动范围为60°，油量调节套位移量为1.5～2mm。

图3-55 喷油量控制概念图

图3-56 博世位置式电控分配泵

1—铁心 2—可动测量环 3—基准测量环 4—控制轴 5—旋转螺线圈 6—油量调节套位置传感器 7—球头销 8—油量调节套

2.喷油时间控制

喷油时间的控制方法如图3-57所示。VE型分配泵的提前器活塞内设有连通高压腔和低压腔的通道，按占空比控制定时调节阀，使定时活塞两侧的压力差变化，从而控制喷油时间。由传感器检测出定时活塞的位置，从而进行反馈控制。

图3-58所示为博世位置式电控分配泵的定时控制系统，由液压提前器9和定时电磁阀8两部分组成，其中液压提前器装置主要受转速控制，而定时电磁阀则必须通电后才开始参与工作，工作原理如下。(www.xing528.com)

1）定时电磁阀不通电时。由于液压提前装置主要由进入提前装置内的燃油压力控制，而燃油压力的大小取决于发动机转速的高低，因此，柴油机不论通电与否，只要发动机转动，就开始进入工作状态。

图3-57 喷油时间控制概念图

图3-58 博世位置控制式电控分配泵定时控制系统

a）俯视图 b）侧视图

1—滚轮座 2—压力室 3—定时活塞 4—弹簧室 5—弹簧 6—定时销 7—出油孔 8—定时电磁阀 9—液压提前器 10—油孔 11—回油孔 12—进油道

液压提前器9内定时活塞3的两端分别承受着燃油压力和弹簧力，输油泵泵出的燃油，一部分由进油道12进入液压提前器的压力室2内，作用在定时活塞3的一端，与作用在另一端弹簧5的压力相平衡时，喷油定时不变。当进入压力室2的燃油压力，随转速升高而加大，超过弹簧作用力后，定时活塞3的右端压力（图3-58a），大于左端的弹簧压力，定时活塞因此会向左移动，并通过定时销6使滚轮座1向提前喷油方向移动。反之，当转速下降，压力室2内的燃油压力降低，定时活塞3右边的燃油压力低于左边的弹簧压力，滚轮座1会转向喷油迟后方向。

而定时电磁阀不通电时，处于关闭状况，液压提前器压力室2内的燃油压力（图3-58）不能进入定时电磁阀8，定时电磁阀不起作用，只有液压提前器装置控制其提前特性。

当电磁阀不通电时，如转速变化，电磁阀虽不起作用，但液压提前器9始终受控于转速，因此，电磁阀不通电时，其提前特性只受液压提前器控制。

2）定时电磁阀通电时。当发动机固定在某一转速，未对定时电磁阀通电时，由于定时电磁阀处于关闭状态，出油孔7（图3-58b）与油孔10不通，压力室2内的燃油只能从进油道12进入，不能从油孔7出来，因此，压力室的燃油压力处于该转速时的最高值，使提前活塞3保持在最左位置，即滚轮座1处于该转速时的最提前位置。

当定时电磁阀通电后，电磁力会打开电磁阀，使压力室2内的部分燃油从出油孔7流入定时电磁阀8，经油孔10进入弹簧室4后，由回油孔11流出，这样压力室2内的燃油压力会降低，定时活塞3会向右移动（图3-58a），从而使滚轮座1向喷油迟后方向移动。

由上分析表明，定时电磁阀的定时功能，必须通过液压提前装置来实施，而液压提前装置除受执行定时电磁阀施加影响外，自身同时受转速的控制，因此，发动机运转后，给定时电磁阀通电时，提前特性将受定时电磁阀及液压提前装置的双重控制。

由于液压提前装置只受转速控制，而实际最佳喷油定时并不只与转速有关，发动机负荷、温度、压力等因素都对其性能有影响。因此，单一的液压提前装置无法获得最佳的喷油定时，加装了定时电磁阀后，发动机转速、负荷、温度、压力等参数在变化时，能通过各种传感器把当前的测量值，及时的反馈到控制器，与期望值进行比较后，向定时电磁阀发出指令，对测量值进行修正。

定时电磁阀是在恒定电压、频率不变的条件下，以脉宽调制（PWM）信号进行控制的，不同的占空比决定了电磁阀开度的大小，开度愈大，由液压提前装置的压力室2（图3-58），流向定时电磁阀的回油量愈多，喷油始点愈迟后。