高精度汽油缸內直噴噴油器的ECU結構策略

高精度汽油缸內直噴噴油器的ECU結構策略

降低排放、改善其燃油經濟性已成為汽油機研究的主要內容。汽油缸內直噴（GDI）汽油機綜合了壓燃式汽油機和點燃式汽油機的優點，利用汽油缸內直接噴射、可變噴油正時和控制缸內氣流運動等方式實現了汽油機缸內的稀薄燃燒，使其在燃油經濟性和排放方面均獲得優良的表現。若結合多次噴射策略，則能夠進一步增加GDI汽油機產生的效益。但是，在短時間內實現多次噴射，需要對每次噴射的噴油量進行精確控制。在利用電子控制單元（ECU）進行控制時，將會增加ECU負荷，進而增加ECU復雜度和成本。對此，需要對ECU的結構策略進行設計，在實現噴油量精確控制的同時，盡可能地降低其復雜度。

對汽油機噴油量進行精確控制的難點在于對小劑量燃油噴射的控制，目前采用的噴油器多為電磁式噴油器，通過控制噴油器針閥的開啟時間和關閉時間來實現對噴油量的控制。若ECU通過噴油器針閥的單一信號進行控制，則需要ECU具有較快的響應速度，否則將造成噴油量過多。為解決該問題，采用噴油器針閥的電流信號作為其開啟的特征信號，而將噴油器針閥的電壓信號作為其關閉的特征信號。同時，設計專用集成電路（ASIC），利用確定的電流信號和電壓信號對噴油器針閥進行控制，降低ECU負荷。由此，ECU只需要執行對噴油器針閥電流信號和電壓信號的檢測，通過ASIC進行控制，從而實現對噴油器針閥的高精度和高頻率控制。

AtsushiItoetal.SAE2017-01-1628.

編譯：王祥