常永發(fā)+王海濤+李越超

摘要在我國，工業(yè)技術的水平和國際上來對比還有相當大的差距，對于柴油機的電控技術還是需要進一步的探索和研究。現(xiàn)在越來越多的廠家和開發(fā)商都開始對柴油機的技術表示出越來越大的興趣，所以面對越來越多的市場需求，柴油機的電控技術的發(fā)展和研究勢必是我們國家接下來的重要的一個發(fā)現(xiàn)方向和未來的發(fā)展的路線。

關鍵詞柴油機；電控技術；發(fā)展方向

經(jīng)過了將近100多年的研究與發(fā)展，柴油機技術先后進行了3次具有代表性的技術改進：德國的Bosh公司在1920年研發(fā)出了通過使用機械設備的供油系統(tǒng)來代替之前一直使用的通過蓄壓形式的供油系統(tǒng)，這一偉大的進步使得車輛上能夠運用柴油機設備埋下了伏筆；一直到1950年左右，廢氣渦輪增壓技術的成功研制，大大提高了柴油機的功率，這樣的設備的成功研制，對于在大中型的車輛上使用柴油機設備成為了可能；到1980年之后，電控技術的成功研制，把微機作為電控的單元，成功在柴油機上的采用，慢慢形成了我們現(xiàn)代的車柴油機電控系統(tǒng)，這項技術的成功研制，使得柴油機在各個方面包括在動力性方面、經(jīng)濟性方面以及排放噪音的各類指標方面都產(chǎn)生了強有力的競爭力，因此，應用電控技術的柴油機也預示著柴油機技術從此進入了一個新的臺階。一直到現(xiàn)在，世界上各個國家都已經(jīng)開始在研究設計并且生產(chǎn)柴油機的電控系統(tǒng)，在一些比較發(fā)達的國家，柴油機的電控系統(tǒng)已經(jīng)達到了非常高的水平，然而在我國，工業(yè)發(fā)展水平和國際上來對比還有相當大的差距，對于柴油機的電控技術還是需要進一步的探索和研究。

1柴油機電控技術的發(fā)展背景以及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1柴油機電控技術發(fā)展的背景

隨著科學技術的不斷發(fā)展，發(fā)動機技術的改革創(chuàng)新也越來越多，發(fā)動機的高效能性以及低燃油性的要求也在進一步的提升。在將近100多年的發(fā)展過程中，電控技術的成功研發(fā)使得發(fā)動機對于燃油的低耗能性以及高效率性有了極大的進步，然而對于尾氣的排放比如說一氧化碳等氣體也需要達到相應的尾氣排放法規(guī)。然而對于柴油機的使用又和汽油機的使用有很大的區(qū)別，柴油機在進行排放的尾氣的時候還會產(chǎn)生大量的顆粒物，這些顆粒物也易導致環(huán)境污染的問題，因此，對于柴油機的電控技術的進一步研究的主要的工作目標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柴油機電控技術的發(fā)展現(xiàn)狀

從1980年以來對柴油機的電控系統(tǒng)的不斷的研究和改造，由原先的幾個控制項目一下子增加到幾十個甚至上百個，控制的要求也是越來越高，從一開始相對簡單的慢慢發(fā)展成越來越復雜的控制的任務。從一開始的僅僅需要具有循環(huán)供油量的控制任務、供油正時控制任務等一系列最最基本的控制任務一直到現(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)的具有多項要求標準的燃油噴射的控制任務。也從一開始比較簡單的燃油噴射控制任務一直進行進一步的擴展到包括多個控制任務在內(nèi)的全方位控制，包括進氣控制、增壓控制、排放控制、啟動控制發(fā)動機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的電控技術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)了一款在當時比較先進的技術——柴油機的共軌電控技術的燃油噴射系統(tǒng)。與此同時，另外3個大公司，美國Caterpillat公司、日本Nippon公司以及德國Denso公司也都對這項技術進行了進一步的研究和設計，并且在最后還投入到了生產(chǎn)工作當中。然而相對于世界上發(fā)達國家的水平，我國對于柴油機的電控技術的研究和發(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的電控技術噴射系統(tǒng)的研發(fā)。我國的一些理工科高校比如說像清華大學、北京理工大學、上海交通大學、天津大學等等現(xiàn)在都是集中在對于系統(tǒng)的噴射時候的位置進行控制、時間進行控制等并且進行了科研的工作，同時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柴油機電控技術未來的研究發(fā)展方向

2.1柴油機電控單元標定技術的研究

1）柴油機的發(fā)動機電控技術中的標定系統(tǒng)的研究。在發(fā)動機的電控單元中的標定系統(tǒng)的主要的作用還是通過修改發(fā)動機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)動機的在一般的情況下能夠正常的運行，使得發(fā)動機能在設置好的不同的控制參數(shù)的數(shù)據(jù)條件下進行數(shù)據(jù)運行，與此同時還要對發(fā)動的性能進行進一步的監(jiān)控，最終可以實現(xiàn)控制參數(shù)的優(yōu)化作用。對于柴油機的電控單元的標定技術的研究主要有3個方面：一個是對電控單元的進一步的研究；另一個是對于電控標定系統(tǒng)的一些硬件進行合理的設計工作；最后是對于標定系統(tǒng)和電控單元之間的通信類型進行設計的工作。

2）對柴油機進行優(yōu)化控制。發(fā)動機的優(yōu)化控制主要包括兩個方面，一個對于控制參數(shù)的優(yōu)化作用，另一方面是MAP的數(shù)據(jù)的生成進行優(yōu)化。截至當前，對于發(fā)動機的電控系統(tǒng)的優(yōu)化的方法還是有很多的，比如像離線穩(wěn)態(tài)標定方法、在線穩(wěn)態(tài)標定方法、自動優(yōu)化標定方法、最新的瞬態(tài)優(yōu)化標定方法等等。然而在國外，發(fā)動機的電控系統(tǒng)的優(yōu)化標定方法一般是會使用自動的優(yōu)化標定方法，這個方法有兩個優(yōu)點，一是減少標定的周期，二是減少標定的費用。然而還能夠完成給定的要求，更好的完成任務，獲得更完善的標定的結果。與此同時，對于發(fā)動機的電控系統(tǒng)的瞬態(tài)優(yōu)化標定同樣也獲得了越來越多的認同，這其實也是當今的發(fā)動機的優(yōu)化標定的一個十分重要的發(fā)展路線。本文就是在研究發(fā)動機的各種一系列的指標在達到基本的要求之上，比如像經(jīng)濟的一些指標，排放量的一些指標之上，來進一步對柴油機進行進一步的優(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)的標定、基本控制參數(shù)、怠速工況參數(shù)等等。

2.2柴油機電控單元的開發(fā)與其控制策略研究

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

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

3）對于噴油壓力進行進一步的控制。

4）對于以上一些控制的項目進行進一步研究其控制的策略。

3柴油機排放控制及測試技術研究

1）對于排放要求，可以先根據(jù)歐洲III和IV的相關的一些列的排放的要求，確定相關的控制的排放的方案，從而進一步進行可行性的相關的分析。

2）對于顆粒物的排放的標準進行進一步的研究以及控制。

3）對于柴油機的廢氣排放進行再循環(huán)以及進一步的研究控制和分析。

4結論

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