基于柴油机气缸排气温度的高压共轨喷油器喷射特性一致性控制方法

基于柴油机各气缸排气温度的高压共轨喷油器的喷射特性一致性控制如图8-57、图8-58所示，图8-57所示是一个6缸柴油机，图中3a～3f表示6个高压共轨喷油器，34a～34f分别表示对应6个气缸的排气管，这6个排气管然后汇总形成一个总排气管36，在每个气缸对应的分排气管上安装了一个排气温度传感器32a～32f，共6个，同时在排气总管36上也安装了一个排气温度传感器38，而在此温度传感器的后面是废气涡轮增压器40。具体的处理过程（或程序）如图8-58所示。

第100步：起动发动机，各缸喷油器根据发动机起动工况的要求，开始喷油使发动机点燃起动。

第102步：应用安装在每个气缸排气管上的排气温度传感器32a～32f测量每个气缸的排气温度，并将测量的结果传送至发动机的电控单元（ECU）。

第104步：利用上一步测得的每个气缸的排气温度求取6个气缸的平均排气温度T_avg，也可以利用安装在排气总管上的温度传感器38测量求取6个气缸的平均排气温度T_avg。

第106步：求取每个气缸的排气温度和6个气缸的平均排气温度T_avg的差值T_dev，为此，要设定一个变量N表示发动机的气缸数，从N=1，开始一直循环到N=6为止。这里先使N=1，表示从第1缸开始，求取第1缸的温度偏差T_dev。

图8-57 6缸柴油机的喷油器和排气歧管的配置

2—6缸发动机 3a～3f—6个高压共轨喷油器 34a～34f—对应6个气缸的排气管 36—总排气管 32a～32f—6个排气温度传感器 38—排气总管36上安装的排气温度传感器 40—废气涡轮增压器

第108步：判断第1缸的温度偏差T_dev是否超过第1阈值T_threshold-1，该第1阈值T_threshold-1可以设定为超出6个气缸的平均排气温度T_avg±40℃，或超出平均排气温度T_avg±10%。如果通过判断结果表明第1缸的温度偏差T_dev≥第1阈值T_threshold-1，则表明发动机已经有了实质性的或者说功能性的故障或缺陷，此时程序将进入第110步，在这里“第1缸的温度偏差T_dev≥第1阈值T_threshold-1”的信息被传入发动机的电控单元（ECU），并使发动机停车。

相反，如果第1缸的温度偏差T_dev<第1阈值T_threshold-1，处理程序进入第112步。

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图8-58 基于柴油机各气缸排气温度的高压共轨喷油器喷射特性的一致性控制方法

第112步：判断第1缸的温度偏差T_dev是否超过第2阈值T_threshold-2，该第2阈值T_threshold-2可以设定为超出6个气缸的平均排气温度T_avg±20℃，或超出平均排气温度T_avg±5%。如果判定的结果表明，第1缸的温度偏差T_dev没有超过第2阈值T_threshold-2，则说明该气缸的燃烧基本正常，也说明该气缸的喷油器喷射特性基本正常，该喷油器无需修正，这样程序进入第114步。

第114步：表示发动机的气缸数N←N+1，即气缸数增加1。

第116步：判断气缸数N是否已经大于实际的发动机的气缸数，在这里既为N是否已大于6？如果大于6，则表明整个发动机的6个气缸的排气温度的偏差已经测试完毕，然后进入第118步。如果≤6，则程序返回第106步，进入下一个气缸的排气温度的测试和修正。

第118步：在这里程序进入短暂的停留，准备返回第102步，进入一个新的循环。

在上述第112步：判断第1缸的温度偏差T_dev是否超过第2阈值T_threshold-2，如果判定的结果表明，第1缸的温度偏差T_dev超过第2阈值T_threshold-2，则说明该气缸的燃烧不太正常，也说明该气缸的喷油器喷射特性不太正常，该喷油器需要修正，这样程序进入第120步。

第120步：因为在喷油器的喷射压力、针阀升程不变等的条件下，喷油量的改变主要是改变其喷油的持续期，也就是改变它的驱动电流的通电时间，但是这种改变不是无限制的，是有限制的，当超过这个限制时，不能继续进行对该气缸的喷油器进行修正了。这个限制值是与发动机运行工况以及喷油器的特性有关系的，详细就不说明了。

因此在这一步程序首先要判断对该气缸喷油器的喷油量修正是否已经超过极限值，如果已经超过了相应的极限值，则对该喷油器的修正终止，则程序进入第114步。否则程序进入第122步。

第122步：在这里程序将根据该气缸的排气温度的偏差T_dev对该气缸的喷油器进行修正，即改变该喷油器的通电时间，实行对该喷油器的喷油量的修正，使该气缸的排气温度接近或等于整个发动机的排气总管的排气温度，即6个气缸的平均排气温度。然后程序进入第114步。

按照上述的方法可以实现对多缸柴油机各缸喷油器的动态实时修正，使各喷油器的喷油特性基本趋于一致，保证柴油机的各项性能指标基本保持不变，按照上述的方法，不仅可以对新喷油器进行修正，而且还可以对旧喷油器进行修正，特别适合新旧喷油器混合使用时，各喷油器的修正和补偿。当然，这种方法需要在各个气缸的排气管上安装温度传感器，这可能增加生产成本。