WECS9500-船舶智能柴油機電噴技術常規模式引言

★由來：保護環境、節約能源、提高性能★發展過程：70年代飛機、汽車；21世紀船舶，SULZER、MENB&W,

中波4條船SULERRT-Flex;★成熟可靠

一.常規主機遙控的節能及環保措施

1．掃氣壓力限制供油量與掃氣壓力相適應,避免過量空氣系數太小而燃燒不完全。PGA液壓調速器、電子/數字調速器皆具有此功能2.可變噴油定時（VIT）

①．氣動VIT

在正車運行工況下，依照主機負荷的大小改變各缸燃油泵的噴油定時，以保證主機在MCR狀態下，Pmax恒定和節省燃油。

在正車運行工況下，依照主機負荷（給油量）和掃氣壓力的變化情況，改變各缸燃油泵的噴油定時，以保證主機在MCR狀態下，Pmax恒定，節省燃油；同時實現掃氣空氣補償，使主機燃燒良好。

②．電子VIT3.負荷程序控制、死區控制等

港內全速（70%轉速）←→海上全速（100%轉速的慢加（減）速控制（40分鐘過程）；

死區±2RPM；

二、RT-Flex

燃油噴射及排氣閥共軌系統★Inj.&Exh.ValveSys.foroneCyl.三、WECS9500-智能柴油機電噴系統框圖系統網絡結構框圖

COM-EU---CommonElectronicUnit

MCM---MainControllerModule

ASM---AdapterSelectorModule

CYL-EU---CylinderElectronicUnit

CCM---CylinderControlModule

VDM---ValveDriveModule

CAN---ControllerArea

Network控制器局域網絡

多主方式，各節點都可根據優先權采用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向總線發送數據；是當前呼聲最高的現場總線結構。

SSI---同步串行接口總線

注：轉速、掃氣壓力、燃油噴射及爆炸壓力等借助于其它系統傳感器。CAN總線(雙絞線，冗余)SSI總線(雙絞線，冗余)COM-EU---CommonElectronicUnit

MCM---MainControllerModule

冗余結構，

ASM---AdapterSelectorModule

注：

轉速、掃氣壓力、燃油噴射壓力、燃油爆炸壓力等借助于主機遙控和工況監視系統傳感器。CYL-EU-CylinderElectronicUnit

CCM-

CylinderControlModule

VDM-

ValveDriveModule

1缸CYL-EU示意圖1缸示意圖CCM-10.03

模塊外型(每缸一塊)CCM-10.03模塊電路板(每缸一塊)

四.燃油噴射控制--閉環PID+自學習SulzerRT-flex配備傳感器轉速傳感器ST5101-04C、ST5111-12S；上止點TDC位置傳感器ZS5123C（不均勻且第一缸特殊處理）；曲軸轉角傳感器GT5126C、GT5126C；噴油量傳感器FuelQuantity傳感器；溫度、壓力、液位等；其它，借用主機遙控和監視系統傳感器；注：不同功能控制系統的關鍵和區別主要在于所配置的傳感器和執行機構!!傳感器要準確、抗干擾，執行機構要可靠、快捷!!★主要傳感器

◆曲軸轉角傳感器（2套）CrankAngleSensor(shaftencoder)

采集曲軸轉動角度信號，計算噴油定時時間；◆上止點TDC位置傳感器采集各缸壓縮上止點位置信號，并識別1缸上止點位置，進行順序噴油和噴油定時控制；◆轉速傳感器（2套）RMP-PICKUPSensor采集主機轉速信號，用于轉速閉環控制；◆噴油量傳感器傳感器FuelQuantitySensor采集噴油量信號，用于轉速閉環控制；◆排氣閥位置傳感器Exh.ValvePositionSensor★曲軸轉角傳感器原理結構常用曲軸轉角傳感器：光電式、磁感應式和霍爾式（輸出電壓信號近似方波；輸出電壓高低與轉速無關）;

光電式曲軸轉角傳感器：★噴油量傳感器傳感器（模擬量）

FuelQuantitySensor◆排氣閥位置傳感器(開關量)Exh.ValvePositionSensor

2.噴油電磁閥的控制★噴油提前角的確定:

噴油提前角θ＝

初始噴油提前角θi(用于啟動)

＋基本噴油提前角θb(最佳運行狀態下的坐臺實驗數據)

＋修正噴油提前角θc(根據主機轉速、負荷、冷卻水溫度、進/排氣溫度、爆壓、爆震、傳感器誤差、執行機構滯遲等相關運行參數適當對提前角進行必要的修正，目前已經采用自學習修正方法)。

即：θ=θi+θb+θc（若10°左右？）★噴油電磁閥驅動三極管導通角的控制（不考慮邏輯回路延遲及閥動作延遲）導通角指相對于主機曲軸轉角的角度；根據電源電壓高低（如12V、15V），在存儲器存儲的導通時間（如5ms、3ms）脈譜圖中查詢選擇導通時間，并根據主機轉速（如120RPM、60RPM）確定導通角的大小：

（360°×120）60000×5＝3.6°（360°×60）60000×5＝1.8°3.噴油量的控制---每缸3個噴油器噴油順序：1、2、3噴油器同時、順序噴射；噴油方式：連續、斷續、預噴、多次預噴射；噴油時間：計算噴油電磁閥持續導通時間；噴油量檢測及閉環控制：數字PID閉環控制；總噴油量（總噴油時間）=

基本噴油量+修正噴油量+噴油增量；★噴油方式舉例：★自學習控制以空燃比（噴油量）學習控制為例：★在實際運行過程中，實際空燃比會偏離理論空燃比，具有逐漸偏大的傾向（如圖4-30(a)中的A→B→C偏向），當修正值超出修正范圍C時，會造成控制上的困難。為了使修正值回到可以控制的范圍內，并使反饋值的中心回到理論空燃比的位置上，如圖4-30(a)中的A位置。微機根據反饋修正值的偏離情況，設定一個學習修正值（學習修正系數），以實現燃油噴射時間的總修正。

★學習控制由三個階段組成：

求出實際空燃比與理論空燃比中心值的偏離量求出并記憶空燃比偏離量的修正系數把符合當前運行條件的學習修正量反映到噴射時間上★例如，當空氣量減少時，實際空燃比將偏離理論空燃比，使混合氣偏濃,假定實際空燃比比理論空燃比濃10％；相當于實際空燃比偏離理論空燃比0.1，如圖4·30(b)所示。要使反饋修正值的中心回到理論空燃比1.0的位置上，根據空燃比中心值的偏離量，即可確定學習控制修正值為0.9。

★微機求出學習控制修正值后，將其存入存貯器