高精度汽油缸内直喷喷油器的ECU结构策略

高精度汽油缸内直喷喷油器的ECU结构策略

降低排放、改善其燃油经济性已成为汽油机研究的主要内容。汽油缸内直喷（GDI）汽油机综合了压燃式汽油机和点燃式汽油机的优点，利用汽油缸内直接喷射、可变喷油正时和控制缸内气流运动等方式实现了汽油机缸内的稀薄燃烧，使其在燃油经济性和排放方面均获得优良的表现。若结合多次喷射策略，则能够进一步增加GDI汽油机产生的效益。但是，在短时间内实现多次喷射，需要对每次喷射的喷油量进行精确控制。在利用电子控制单元（ECU）进行控制时，将会增加ECU负荷，进而增加ECU复杂度和成本。对此，需要对ECU的结构策略进行设计，在实现喷油量精确控制的同时，尽可能地降低其复杂度。

对汽油机喷油量进行精确控制的难点在于对小剂量燃油喷射的控制，目前采用的喷油器多为电磁式喷油器，通过控制喷油器针阀的开启时间和关闭时间来实现对喷油量的控制。若ECU通过喷油器针阀的单一信号进行控制，则需要ECU具有较快的响应速度，否则将造成喷油量过多。为解决该问题，采用喷油器针阀的电流信号作为其开启的特征信号，而将喷油器针阀的电压信号作为其关闭的特征信号。同时，设计专用集成电路（ASIC），利用确定的电流信号和电压信号对喷油器针阀进行控制，降低ECU负荷。由此，ECU只需要执行对喷油器针阀电流信号和电压信号的检测，通过ASIC进行控制，从而实现对喷油器针阀的高精度和高频率控制。

AtsushiItoetal.SAE2017-01-1628.

编译：王祥