缸内直喷的控制模式有哪些?

如题所述

(1)按工况区分控制模式

不同的工况对混合气浓度以及喷油正时等的要求各异,所以电子控制策略应区分低工况和高工况两个不同的区域,以分别采用两种不同的控制模式。一般来说,推迟喷油、充量分层的控制模式只适用于50%以下的负荷。

(2)转矩控制策略

电子节气门在任何工况下都先要识别其对转矩的需求,如无特殊要求,则电子节气门主要根据油门踏板的位置确定应有的转矩。如果这个转矩和转速对应于低工况区域,即油门踏板位移量较小,电动节气门就保持全开状态,通过改变空燃比调节燃油量进而控制转矩,这就是变质调节,此时进气量和点火提前角几乎不影响转矩;如果这个转矩和转速对应于高工况区域,即油门踏板位移量较大,那么空燃比就保持在14.7左右,通过改变电动节气门开度调节进气量,进而改变燃油量,以控制转矩。

(3)喷油正时控制策略

如前所述,两种控制模式对应于两种不同的混合气生成方式,两者对油束也有不同的要求。低工况下,要求燃油恰好喷在活塞顶部凹坑内,结合活塞的向上运动,在很短时间内完成混合;而高工况下,要求阻止油束沾湿活塞和缸壁,同时要求有充足的时间形成均质充量。所以,低工况下要求油束集中,不必穿透很深,但是雾化要好,喷油正时应该推迟到压缩冲程后期;高工况下要求油束分散,并且穿透深度适中,相应地应该将喷油正时提早到吸气冲程的前期。

(4)喷油压力控制策略

喷油压力至少与油束的两个特性参数有关,一个是燃油雾化程度,另一个是油束穿透程度。在低工况下,混合气形成时间短,所以对燃油的雾化要求很高,但油束穿透深度不能过大,以免导致湿壁现象,增加HC排放,但穿透深度必须达到一定水平,使得在低工况下油束能够撞到活塞凹坑内;而高工况下穿透深度应当更大一些,以便扩大油束在气缸内的分布范围。喷油压力升高时,一方面因为燃油雾化改善,油滴不能喷到很远的地方,油束穿透不深;另一方面因为喷油初速提高,故又会增加穿透深度。两者在一定程度上可互相抵消。在喷油量控制方面,缸内直喷汽油机与进气口喷射的区别在于,进气口喷射时用燃油压力调节器保持喷油器孔内、外的压力差恒定,确保喷油速率恒定,以便通过脉冲宽度控制每个循环的喷油量。而在缸内直喷汽油机中喷油速率和喷油压力都是可控的,提高喷油压力,则燃油雾化得好一些,但油束穿透深度小一些,适合低工况、分层充量情况下混合气生成的要求;降低喷油压力,则燃油雾化得差一些,但油束穿透深度大一些,适合于高工况、均质充量情况下的要求。

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