柴油机电控喷射系统.

1、柴油机电控燃油喷射系统柴油机电控燃油喷射系统( ECD)( ECD)柴油机电控技术概述柴油机电控技术概述 柴油机电控燃油喷射系统功能与组成柴油机电控燃油喷射系统功能与组成柴油机供（喷）油量控制柴油机供（喷）油量控制柴油机供（喷）油正时控制柴油机供（喷）油正时控制柴油机电控燃油技术（柴油机电控燃油技术（EFI):EFI):由电子控制系统根据收集到的各种由电子控制系统根据收集到的各种传感器信息，按预设的程序进行计传感器信息，按预设的程序进行计算，通过控制各执行器来控制喷油算，通过控制各执行器来控制喷油量、喷油压力、喷油时间、喷油率量、喷油压力、喷油时间、喷油率和其他附加控制功能。和其他附加控制功能

2、。ECDECD：柴油机电控燃油喷射系统柴油机电控燃油喷射系统汽、柴油机电控燃油喷射系统不同点分析汽、柴油机电控燃油喷射系统不同点分析 1 1传感器传感器在EFI系统中，以空气流量传感器传来的空气流入量作为控制基础，为汽油机各个工况提供最佳空燃比。为了降低排污，采用闭环控制，氧传感器废气中氧含量信号，反馈给ECU，由ECU修正喷油，把空燃比控制在理论空燃比附近，并配合使用三元催化反应器后处理装置，使排气的有害成分CO，HC，NOx等大幅度降低。装有爆震传感器,ECU检测到爆震信号后，即将点火时间推迟，以避免爆震。在ECD系统中，ECU根据加速踏板位置和柴油机转速等传感器的输入信号，作为供油量的控

3、制基础，然后根据其他传感器的信号，对基本喷油量进行修正。加速踏板位置传感器，只是把驾驶员的意志传给ECU，驾驶员并不实际操纵供油量。柴油机的平均过量空气系数1，柴油机排气中残留的氧气量较多，使氧传感器的控制不灵敏(1附近最灵敏)，所以ECD系统不装氧传感器。2 2控制功能控制功能汽、柴油机工作原理的不同决定了柴油机没有点火系统，所以柴油机没有点火正时的控制，也不设爆震传感器。如同汽油机点火正时的控制，柴油机有供油时刻的控制，即最佳供油提前角的控制。 3 3反馈控制反馈控制ECD系统由喷油泵供油量调节电磁阀反馈控制，修正供油量。由喷油提前器反馈控制，修正供油时刻。而EFI系统喷油器没有反馈控制。

4、ECDECD系统工作原理系统工作原理在ECD系统中，ECU根据加速踏板位置传感器和柴油机转速传感器的输入信号，首先算出基本喷油量；然后根据冷却液温度、进气温度、进气压力等传感器信号以及起动机信号，对基本喷油量进行修正，最后计算出供油量调节套筒的目标位置。ECU把供油量调节套筒的实际位置与目标位置相比较，并对输给供油量控制电磁阀的电流进行调整，即按供油量调节套筒位置传感器信号进行反馈修正之后，精确地确定柴油机在工况下的最佳供油量。第一节、柴油机电控技术概述第一节、柴油机电控技术概述一、柴油机电控技术的发展一、柴油机电控技术的发展柴油机电控技术柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题是在解

5、决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。供了宝贵经验。柴油机电控系统的开发研究从柴油机电控系统的开发研究从20世纪世纪70年代开始，年代开始，经历经历了三代了三代：位置控制位置控制时间控制时间控制时间压力控制（压力控制）时间压力控制（压力控制）柴油机电控技术的发展：柴油机电控技术的发展：第一代（位置控制方式）第一代（位置控制方式）保留了传统柴油机供给系统的基本组成和结构，只是取消了保留了传统柴油机供给系

6、统的基本组成和结构，只是取消了机械控制部件（调速器等），增加了传感器、机械控制部件（调速器等），增加了传感器、ECU、执行器、执行器等组成的控制系统，使控制精度和响应速度得以提高。等组成的控制系统，使控制精度和响应速度得以提高。优点：优点：柴油机的结构几乎不需改动，便于对现有柴油机进柴油机的结构几乎不需改动，便于对现有柴油机进行升级换代。行升级换代。缺点：缺点：响应慢，控制精度不高，供油压力不能控制。响应慢，控制精度不高，供油压力不能控制。 在直列柱塞泵上实施位置控制的有在直列柱塞泵上实施位置控制的有： 日本电装公司的日本电装公司的ECD-P1、ECD-P2、ECD-P3系统；德国波系统；德国

7、波许公司的许公司的EDR系统；美国的系统；美国的PEEC系统等。系统等。 在分配泵上实施位置控制的有在分配泵上实施位置控制的有：日本电装公司的：日本电装公司的ECD-V1系系统；德国波许的统；德国波许的EDC系统；美国的系统；美国的PCF系统等。系统等。柴油机电控技术的发展：柴油机电控技术的发展：第二代（时间控制第二代（时间控制方方式）式）基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过基本保留了传统燃油供给系统的组成和结构，通过高速电高速电磁阀磁阀直接控制高压燃油的适时喷射。一般情况下，直接控制高压燃油的适时喷射。一般情况下，电磁阀电磁阀关闭，执行喷油关闭，执行喷油；电磁阀打开，喷油结束电磁阀打

8、开，喷油结束。因此可实现供。因此可实现供油量控制，又可实现供油正时的控制。油量控制，又可实现供油正时的控制。优点：优点：控制自由度更大，供油加压与供油调节在结构控制自由度更大，供油加压与供油调节在结构上相互独立，使喷油泵结构得以简化，强度得到提高。上相互独立，使喷油泵结构得以简化，强度得到提高。高压喷油能力大大加强。高压喷油能力大大加强。缺点：缺点：供油压力无法控制。供油压力无法控制。 在分配泵上实施时间控制的有在分配泵上实施时间控制的有：日本电装公司的：日本电装公司的ECD-V3系统；美国系统；美国Stanadyne公司的公司的DS型和型和RS型（型（DS型已型已用于用于GM公司公司1994

9、年的增压柴油机上，年的增压柴油机上，RS型已用于型已用于GM公司的客货两用车和越野车）；日本丰田公司的公司的客货两用车和越野车）；日本丰田公司的ECD-2系统，等等。系统，等等。 电控泵喷嘴系统有电控泵喷嘴系统有：德国波许公司的：德国波许公司的PDE27/PDE28系统，系统，等等。等等。柴油机电控技术的发展：柴油机电控技术的发展：第三代（时间第三代（时间- -压力方式）压力方式）这是国外于这是国外于20世纪世纪90年代中期研制的一种新型柴油机电控技术。年代中期研制的一种新型柴油机电控技术。1 1、基本改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以、基本改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电

10、控共轨电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行时间等进行时间- -压力控制。压力控制。2 2、油泵并不直接控制喷油，而仅仅向共轨供油以维持所需的共轨、油泵并不直接控制喷油，而仅仅向共轨供油以维持所需的共轨压力，并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。压力，并通过连续调节共轨压力来控制喷射压力。1、优点：、优点：可实现高压喷射（最高达可实现高压喷射（最高达200Mpa200Mpa），喷射压力），喷射压力独立于发

11、动机转速，可实现理想喷油规律，具有良好的独立于发动机转速，可实现理想喷油规律，具有良好的喷射特性。喷射特性。 共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。目前在共轨喷射系统是柴油机燃油系统的一个发展方向。目前在卡车和轿车柴油机上得到广泛应用，卡车和轿车柴油机上得到广泛应用，发展速度十分惊人发展速度十分惊人。 国外典型共轨喷射系统：国外典型共轨喷射系统：日本电装公司的日本电装公司的ECD-U2系统；系统；美国美国BKM公司的公司的servojet系统；美国系统；美国Caterpiller公司的公司的HEUI系统，等等。系统，等等。与传统的机械控制柴油喷射系统相比，与传统的机械控制柴油喷射系统相比

12、，电控柴油喷射系统电控柴油喷射系统(ECD)(ECD)特点：特点： 1) 1)机械控制喷射系统的基本控制信息是柴油机的转速和加速踏机械控制喷射系统的基本控制信息是柴油机的转速和加速踏板的位置，而电控喷射系统则通过许多传感器检测柴油机的运板的位置，而电控喷射系统则通过许多传感器检测柴油机的运行状态和环境条件，并由电控单元计算出适应柴油机运行状况行状态和环境条件，并由电控单元计算出适应柴油机运行状况的控制量，然后由执行器实施。因此的控制量，然后由执行器实施。因此控制精确、灵敏控制精确、灵敏。而且在。而且在需要扩大控制功能时，只需改变电控单元的存储软件，便可实需要扩大控制功能时，只需改变电控单元的存

13、储软件，便可实现综合控制。现综合控制。2)2)机械控制喷射系统往往由于设定错误和磨损等原因，而使喷机械控制喷射系统往往由于设定错误和磨损等原因，而使喷油时刻产生误差。但是，在电控喷射系统中，总是根据曲轴位油时刻产生误差。但是，在电控喷射系统中，总是根据曲轴位置的基本信号进行再检查，因此置的基本信号进行再检查，因此不存在不存在产生产生失调失调的可能性。的可能性。3)3)在电控喷射系统中在电控喷射系统中, ,通过改换输入装置的程序和数据通过改换输入装置的程序和数据, ,可以改可以改变控制特性变控制特性, ,一种喷射系统可用于多种柴油机。在此过程中不需一种喷射系统可用于多种柴油机。在此过程中不需要机

14、械加工，故可缩短开发新产品的周期，有利于要机械加工，故可缩短开发新产品的周期，有利于降低成本降低成本。二、柴油机电控燃油喷射系统的优点二、柴油机电控燃油喷射系统的优点1、改善低温起动性、改善低温起动性 电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。2、降低氮氧化物和烟度的排放、降低氮氧化物和烟度的排放 采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动

15、机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。3、提高发动机运转稳定性、提高发动机运转稳定性 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。于提高其经济性。柴油机电控燃油喷射系统的优点柴油机电控燃油喷射系统的优点4、提高发动机的动力性和经济性、提高发动机的动力性和经济性 柴油机电控系统中，柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号精确计算喷油根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。量和喷油正时。

16、从而提高发动机的动力性和经济性。5、控制涡轮增压、控制涡轮增压 采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。6、适应性广、适应性广 只要改变只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。

17、从而扩大柴油机电控系统的应用范围。第二节、柴油机电控系统的功能与组成第二节、柴油机电控系统的功能与组成一、柴油机电控系统的内容及功能一、柴油机电控系统的内容及功能1喷油量控制喷油量控制 2喷油正时控制喷油正时控制3怠速控制怠速控制 4各缸喷油量不均匀修正各缸喷油量不均匀修正5排气再循环控制排气再循环控制 6进气节流控制进气节流控制7增压控制增压控制 8进气涡流强度控制进气涡流强度控制9起动预热控制起动预热控制 10故障自诊断及故障保护功能故障自诊断及故障保护功能喷油量控制喷油量控制 发动机转速信号发动机转速信号 （基本喷油量）（基本喷油量） 加速踏板信号加速踏板信号 （基本喷油量）（基本喷油量

18、） 进气温度信号进气温度信号 （修正喷油量）（修正喷油量） 进气压力信号进气压力信号 （修正喷油量）（修正喷油量） 冷却液温度信号冷却液温度信号 （修正喷油量）（修正喷油量）通过电磁溢流阀的快速响应，对喷油量进行十通过电磁溢流阀的快速响应，对喷油量进行十分精确的控制分精确的控制电控系统的功能电控系统的功能1、喷油正时控制、喷油正时控制 喷油正时是由发动机转速和加速踏板位喷油正时是由发动机转速和加速踏板位置决定的，并由冷却液温度、进气温度、置决定的，并由冷却液温度、进气温度、进气压力等信号进行修正。进气压力等信号进行修正。 通过着火正时传感器检测实际燃烧开始通过着火正时传感器检测实际燃烧开始时刻

19、时刻, ,实现对喷油正时的闭环控制。实现对喷油正时的闭环控制。电控系统的功能电控系统的功能2、怠速控制、怠速控制 由于发电机、空调、动力转向等辅助装置工作由于发电机、空调、动力转向等辅助装置工作状态的变化引起柴油机负荷变化导致发动机转状态的变化引起柴油机负荷变化导致发动机转速变化。速变化。 柴油机控制系统通过控制怠速喷油量，使怠速柴油机控制系统通过控制怠速喷油量，使怠速控制在目标转速控制在目标转速。电控系统的功能电控系统的功能3 3、各缸喷油量不均匀修正、各缸喷油量不均匀修正 由于各缸喷油泵的性能差异导致各缸喷油量的由于各缸喷油泵的性能差异导致各缸喷油量的差异，引起发动机转速波动即所谓：怠速颤

20、振。差异，引起发动机转速波动即所谓：怠速颤振。 电控系统通过作工冲程时的曲轴转速变化判断电控系统通过作工冲程时的曲轴转速变化判断各缸喷油量的差异。各缸喷油量的差异。 利用电磁溢流阀快速响应，及时修正各缸的喷利用电磁溢流阀快速响应，及时修正各缸的喷油量来降低发动机转速波动，按各缸转速无波动油量来降低发动机转速波动，按各缸转速无波动偏差来控制各缸喷油量。偏差来控制各缸喷油量。电控系统的功能电控系统的功能4 4、废气再循环控制、废气再循环控制（EGREGR） ECUECU主要根据柴油机主要根据柴油机转速转速和和负荷负荷信号，按内存程信号，按内存程序控制序控制EGREGR阀开度，以调节阀开度，以调节E

21、GREGR率率。减少排气中的。减少排气中的NONOX X排放量，与汽油机电排放量，与汽油机电控系统相同。控系统相同。5 5、进气节流控制、进气节流控制 在怠速时，系统通过控制节气门的开度，控制进在怠速时，系统通过控制节气门的开度，控制进气量，降低怠速时的振动和噪声；停车时系统关气量，降低怠速时的振动和噪声；停车时系统关闭节气门，中断进气，减轻发动机的振动。闭节气门，中断进气，减轻发动机的振动。电控系统的功能电控系统的功能6、增压控制、增压控制 柴油机的增压控制主要是由柴油机的增压控制主要是由ECU根据柴油机根据柴油机转转速信号、负荷信号、增压压力信号速信号、负荷信号、增压压力信号等，通过控等，

22、通过控制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、制废气旁通阀的开度或废气喷射器的喷射角度、增压器涡轮废气进口截面大小等措施，实现对增压器涡轮废气进口截面大小等措施，实现对废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以废气涡增压器工作状态和增压压力的控制，以改善柴油机的改善柴油机的扭矩特性扭矩特性，提高，提高加速性能加速性能，降低，降低排放排放和和噪声噪声。 电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。 电控系统的功能电控系统的功能7 7、进气涡流强度控制、进气涡流强度控制系统通过控制进气通道的变化，以便在不同转系统通过控制进气通道的变化，以便在不同转速及负荷下更好地组

23、织进气涡流，改善燃烧质量，速及负荷下更好地组织进气涡流，改善燃烧质量，提高动力性、经济性、降低排放和污染。提高动力性、经济性、降低排放和污染。8 8、起动预热控制、起动预热控制在不同的起动条件下系统通过控制起动预热塞在不同的起动条件下系统通过控制起动预热塞的通电时间改善柴油机低温起动和低温怠速运转。的通电时间改善柴油机低温起动和低温怠速运转。 电控系统的功能电控系统的功能9、故障自诊断功能及故障保护功能、故障自诊断功能及故障保护功能 包含包含故障自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护两个子系统。柴油两个子系统。柴油机电控系统出现故障时，自诊断系统将点亮仪机电控系统出现故障时，自诊断系统将点亮仪表

24、盘上的表盘上的“故障指示灯故障指示灯”，提醒驾驶员注意，提醒驾驶员注意，并储存故障码，检修时可通过一定的操作程序并储存故障码，检修时可通过一定的操作程序调取故障码等信息；同时失效保护系统启动相调取故障码等信息；同时失效保护系统启动相应保护程序，使柴油能够继续保持运转或强制应保护程序，使柴油能够继续保持运转或强制熄火。熄火。电控系统的功能电控系统的功能10、巡航控制、巡航控制 带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡航控制开关选定巡航控制模式后，航控制开关选定巡航控制模式后，ECU即可根据即可根据车速信号等自动维持汽车以一定车速行驶。车速信号等自动维持

25、汽车以一定车速行驶。11、柴油机与自动变速器的综合控制、柴油机与自动变速器的综合控制 在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控制制ECU和自动变速器控制和自动变速器控制ECU合为一体，实现柴合为一体，实现柴油机与自动变速器的综合控制，以改善汽车的变油机与自动变速器的综合控制，以改善汽车的变速性能。速性能。 电控系统的功能电控系统的功能二、电控柴油机喷油提前角的控制方式二、电控柴油机喷油提前角的控制方式一、开环控制：一、开环控制：1、输入信号：活塞位置、发动机转速、总供油量、冷却、输入信号：活塞位置、发动机转速、总供油量、冷却液温度液温度2、控制方法：

26、电磁阀控制流入、流出活塞的通路，使活、控制方法：电磁阀控制流入、流出活塞的通路，使活塞到达所要求的位置塞到达所要求的位置电控柴油机喷油提前角的控制方式电控柴油机喷油提前角的控制方式二、闭环控制：二、闭环控制：1、输入信号：喷油传感器（或点火正时传感器）的信号、输入信号：喷油传感器（或点火正时传感器）的信号2、控制方法：、控制方法：ECU根据实际喷油正时，通过电磁阀控制根据实际喷油正时，通过电磁阀控制正时活塞使之回到调整点正时活塞使之回到调整点电控柴油机喷油提前角的控制方式电控柴油机喷油提前角的控制方式三、开环三、开环-闭环综合（复合式）控制：闭环综合（复合式）控制：1、输入信号：活塞位置、发动

27、机转速、总供油量、冷却、输入信号：活塞位置、发动机转速、总供油量、冷却液温度、喷油传感器（或点火正时传感器）的信号液温度、喷油传感器（或点火正时传感器）的信号2、控制方法：当调整点与实际喷油正时出现误差时，控、控制方法：当调整点与实际喷油正时出现误差时，控制系统使活塞移动，制系统使活塞移动， 迅速达到调整点迅速达到调整点三、柴油机电控系统的组成三、柴油机电控系统的组成柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对喷油正柴油机电控燃油喷射系统除了控制喷油量外，对喷油正时和喷油的压力都有很高的要求（柴油机电控燃油喷射时和喷油的压力都有很高的要求（柴油机电控燃油喷射系统的喷油压力较高约系统的喷油压力较高

28、约19.6MPa） 。各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量各种柴油电控系统的区别在于控制功能、传感器的数量和类型、执行元件的类型、控制软件、主要电控和类型、执行元件的类型、控制软件、主要电控元件的结构原理和安装位置，基本组成由元件的结构原理和安装位置，基本组成由传感器、（电传感器、（电子控制单元）子控制单元）ECU、执行元件、执行元件三部分组成。三部分组成。电控柴油喷射系统组成电控柴油喷射系统组成 （1）传感器：）传感器： 实时检测柴油机与汽车的运行状态，以及驾驶员的操实时检测柴油机与汽车的运行状态，以及驾驶员的操作意向和操作量等信息，并将其传输给电控单元。作意向和操作量等信息，并

29、将其传输给电控单元。 （2）电子控制单元（）电子控制单元（ECU） 根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷）油根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供（喷）油量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信量和供（喷）油开始时刻，并向执行元件发出执行令信号。号。（3）执行元件）执行元件 执行执行ECU的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供（喷）的指令，调节柴油机的供（喷）油量和供（喷）油正时。从而调节柴油机的运行状态。油正时。从而调节柴油机的运行状态。基本传感器基本传感器执行器的作用：执行器的作用：EGR阀（废气再循环阀）：阀（废气再循环阀）： 控制控制EGR气体的流入量气体的流入量SPV

30、（喷油量控制阀）：（喷油量控制阀）： 控制喷油量控制喷油量TCV（喷油正时控制阀）：（喷油正时控制阀）： 控制燃油喷射正时控制燃油喷射正时VVSVVS：真空开关电磁阀：真空开关电磁阀第三节、柴油机电控燃油喷射系统第三节、柴油机电控燃油喷射系统的主要零部件的主要零部件一、分一、分 类：类：1、按直接控制的喷油量控制方式不同：、按直接控制的喷油量控制方式不同：1）位置控制位置控制：只是对传统供油系统中的齿条或滑套的运动：只是对传统供油系统中的齿条或滑套的运动位置由原来的机械调速器控制改为微机控制。位置由原来的机械调速器控制改为微机控制。2）时间控制时间控制：可以保留原来的喷油泵：可以保留原来的喷油

31、泵-高压油管高压油管-喷油器系喷油器系统，也可以采用高速电磁阀直接控制高压燃油的喷射。统，也可以采用高速电磁阀直接控制高压燃油的喷射。2、按产生高压燃油的结构不同：、按产生高压燃油的结构不同： 直列泵电控喷射系统直列泵电控喷射系统、分配泵电控喷射系统分配泵电控喷射系统、喷油泵喷油泵-喷喷油器式电控喷射系统油器式电控喷射系统、共轨式电控喷射系统共轨式电控喷射系统。二、位置控制式电控喷油泵系统二、位置控制式电控喷油泵系统1、位置控制系统：、位置控制系统：不仅保留了传统的泵管嘴不仅保留了传统的泵管嘴系统，还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞系统，还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量

32、的机械传动机构，只是对齿上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。条或者滑套的运动位置予以电子控制。影响喷油量及喷油提前角的有关因素通过相应的影响喷油量及喷油提前角的有关因素通过相应的传感器将信号输入传感器将信号输入ECU，经分析处理后输出控制，经分析处理后输出控制指令，通过指令，通过电动调速器和喷油提前角调节器电动调速器和喷油提前角调节器来控来控制喷油量及喷油正时制喷油量及喷油正时。分类：直列柱塞式和分配式分类：直列柱塞式和分配式 用用电子调速器电子调速器取代原有的机械调速器取代原有的机械调速器,以实现对喷油量的控制；以实现对喷油量的控制； 供（喷）油量控制

33、特点：供（喷）油量控制特点：用用发动机转速传感器发动机转速传感器和和加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器代替原有的转速代替原有的转速和负荷传感机构（如离心飞块、真空室等）；和负荷传感机构（如离心飞块、真空室等）；用用ECU控制的电子执行元件控制的电子执行元件来代替来代替机械离心式调速执行机构机械离心式调速执行机构和和加速踏板传动机构加速踏板传动机构 用用正时控制器正时控制器取代原有的机构离心式供油提前角自动调节器，取代原有的机构离心式供油提前角自动调节器，来对喷油正时进行控制；来对喷油正时进行控制； 设有设有油量调节拉杆（或齿条）位置传感器油量调节拉杆（或齿条）位置传感器和和正时传感器正时传感

34、器，对喷，对喷油量和喷油正时的控制均油量和喷油正时的控制均采用闭环控制方式采用闭环控制方式。1、位置控制式直列式柱塞泵系统、位置控制式直列式柱塞泵系统喷油量的控制：喷油量的控制：由由ECUECU控制控制电子调速器电子调速器进行动作来进行动作来实现增减喷油量实现增减喷油量喷油提前角的控制：喷油提前角的控制：由由ECUECU控制电磁阀，电磁阀控控制电磁阀，电磁阀控制由发动机油泵进入制由发动机油泵进入喷油提前角提前器（电子提前喷油提前角提前器（电子提前器）器）的油压，通过油压使活塞动作。的油压，通过油压使活塞动作。1）、喷油量的控制）、喷油量的控制2 2）喷油量的控制）喷油量的控制电子调速器工作原理

35、图电子调速器工作原理图ECUECU控制电磁阀线圈的占空比控制电磁阀线圈的占空比铁芯产生铁芯产生电磁力电磁力铁芯推动供油齿条移动至与回位铁芯推动供油齿条移动至与回位弹簧平衡弹簧平衡改变供油量改变供油量通过通过齿条位置传感器齿条位置传感器的反馈信号，得到的反馈信号，得到齿齿条的实际位置条的实际位置，以此进行反馈控制。，以此进行反馈控制。占空比：发动机占空比：发动机ECU ECU 输出的控制信号在一输出的控制信号在一个周期内，通电时间与周期的比值个周期内，通电时间与周期的比值 2）、喷油提前角的控制）、喷油提前角的控制组成：组成：正时控制器、电磁阀、柴油机转速传感器、正正时控制器、电磁阀、柴油机转速

36、传感器、正时传感器和时传感器和ECU等。等。正时传感器正时传感器供油齿条位置传感器供油齿条位置传感器正时控制器正时控制器ECU控制进油道控制进油道关闭，回油道开启，关闭，回油道开启，液压活塞右移。滑液压活塞右移。滑块和滑块销向内径块和滑块销向内径向移动，安装在滑向移动，安装在滑块销上的大小偏心块销上的大小偏心轮转动，轮转动，使凸轮轴使凸轮轴相对驱动盘沿反方相对驱动盘沿反方向转一角度，向转一角度，使正使正时推迟。时推迟。 需减小供油提前角需减小供油提前角ECU控制进油道控制进油道开启，回油道关闭，开启，回油道关闭，液压活塞左移。活塞液压活塞左移。活塞推动滑块和滑块销向推动滑块和滑块销向外径向移动

37、，安装在外径向移动，安装在滑块销上的大小偏心滑块销上的大小偏心轮转动，使凸轮轴相轮转动，使凸轮轴相对驱动盘沿转动方向对驱动盘沿转动方向转一角度，使正时提转一角度，使正时提前前 。 需增大供油提前角需增大供油提前角电子提前器电子提前器控制喷油时间控制喷油时间位置：发动机驱动轴与凸轮轴之间位置：发动机驱动轴与凸轮轴之间1 1）、）、喷油量的控制喷油量的控制：由由ECUECU控制电子调速器控制电子调速器中的溢流环的位置来实现增减喷油量。中的溢流环的位置来实现增减喷油量。2、位置控制式电控分配泵系统（、位置控制式电控分配泵系统（ECD-V1)位置控制式电控分配泵（位置控制式电控分配泵（ECD-V1)E

38、CD-V1)系统图系统图（1 1）组成组成：转子式溢流控制线圈、油量控制机构：转子式溢流控制线圈、油量控制机构（2 2）转子式电磁执行器：）转子式电磁执行器：（3 3）喷油量控制方式：）喷油量控制方式：ECUECU控制电磁阀线圈的占空比控制电磁阀线圈的占空比线圈的输线圈的输入电流变化入电流变化转子轴转动的电磁力矩变转子轴转动的电磁力矩变化化偏心钢球绕转子轴中心线左右转动偏心钢球绕转子轴中心线左右转动滑套左右移动滑套左右移动改变柱塞的回油时间改变柱塞的回油时间改变供油量改变供油量通过通过滑套位置传感器滑套位置传感器的反馈信号，得到的反馈信号，得到滑套的实际位置滑套的实际位置，以此进行反馈控制，以

39、此进行反馈控制2 2）、喷油提前角的控制：）、喷油提前角的控制：控制方法：控制方法：提前器活塞内设有连通高压腔和低压腔的通道，依靠占空比控制提前器活塞内设有连通高压腔和低压腔的通道，依靠占空比控制的定时控制阀使活塞两侧的压力发生变化，从而控制喷油时间的定时控制阀使活塞两侧的压力发生变化，从而控制喷油时间在原供油提前角自动调节器活塞两侧油腔之间增加一条在原供油提前角自动调节器活塞两侧油腔之间增加一条液压通道，并由液压通道，并由ECU通过电磁阀控制该液压通道来实现。通过电磁阀控制该液压通道来实现。ECU控制电磁阀的占空比控制电磁阀的占空比正时活塞两端的压力差变化正时活塞两端的压力差变化正时活塞左右

40、移动正时活塞左右移动由滑销带动滚轮架转动由滑销带动滚轮架转动 改变供油正时改变供油正时通过通过正时传感器正时传感器的信号，的信号， 得到得到实际的供油正时实际的供油正时， 以进行反馈控制。以进行反馈控制。正时活塞正时活塞 弹簧弹簧滚轮滚轮滑销滑销压力腔压力腔正时传正时传感器感器正时控正时控制阀制阀ECU输油泵输油泵吸油口吸油口正时控制阀（正时控制阀（TCVTCV）：）：受受ECUECU控制，其作用是控制连接正时活塞控制，其作用是控制连接正时活塞高压室和低压室的中间通路。用以控制通往正时活塞高压室的高压室和低压室的中间通路。用以控制通往正时活塞高压室的油压，实现对喷油提前角的控制。油压，实现对喷

41、油提前角的控制。通电通电高、低压室相通高、低压室相通正时活塞复位正时活塞复位喷油时间推迟喷油时间推迟断电断电活塞在高压油下压缩弹簧向左移动活塞在高压油下压缩弹簧向左移动喷油时间提前喷油时间提前通电时间长，喷油提前通电时间长，喷油提前角减少；通电时间短，角减少；通电时间短，喷油提前角增大。喷油提前角增大。活塞左移：滚轮架与平面凸轮盘转向相反，供油提前角增大。活塞左移：滚轮架与平面凸轮盘转向相反，供油提前角增大。活塞右移：滚轮架与平面凸轮盘转向相同，供油提前角减小。活塞右移：滚轮架与平面凸轮盘转向相同，供油提前角减小。 三、时间控制方式三、时间控制方式发动机转发动机转速传感器速传感器溢流控制阀溢流

42、控制阀（高速电磁阀）（高速电磁阀）着火正时传感器着火正时传感器正时控制电磁阀正时控制电磁阀喷油器喷油器 在回油通道中安装一个由在回油通道中安装一个由ECU控制的控制的高速强力电磁阀高速强力电磁阀来取代滑套控制回油通道的来取代滑套控制回油通道的开闭。开闭。一般情况下，一般情况下，电磁阀关闭开电磁阀关闭开始喷油始喷油；电磁阀打开喷油结电磁阀打开喷油结束束。喷油始点喷油始点取决于电磁阀关闭取决于电磁阀关闭时刻，时刻，喷油量喷油量取决于电磁阀取决于电磁阀关闭的持续时间。关闭的持续时间。可取消油量控制滑套，还可可取消油量控制滑套，还可取消泵油柱塞上的回油槽。取消泵油柱塞上的回油槽。三、时间控制方式三、时

43、间控制方式发动机转发动机转速传感器速传感器溢流控制阀溢流控制阀（高速电磁阀）（高速电磁阀）着火正时传感器着火正时传感器正时控制电磁阀正时控制电磁阀喷油器喷油器 在泄油通道中安装一个由在泄油通道中安装一个由ECU控制的控制的高速强力电磁阀高速强力电磁阀来取代滑套控制回油通道的来取代滑套控制回油通道的开闭。开闭。一般情况下，一般情况下，电磁阀关闭开电磁阀关闭开始喷油始喷油；电磁阀打开喷油结电磁阀打开喷油结束束。喷油始点喷油始点取决于电磁阀关闭取决于电磁阀关闭时刻，时刻，喷油量喷油量取决于电磁阀取决于电磁阀关闭的持续时间。关闭的持续时间。可取消油量控制滑套，还可可取消油量控制滑套，还可取消泵油柱塞上

44、的回油槽。取消泵油柱塞上的回油槽。三、时间控制式电控喷油泵三、时间控制式电控喷油泵 时间控制分配泵喷射系统时间控制分配泵喷射系统ECD-V3ECD-V3，是在，是在ECD-V1ECD-V1基础上取消基础上取消了原了原VEVE泵的溢油环，在泵的泄油通路上设置一个电磁溢油阀，泵的溢油环，在泵的泄油通路上设置一个电磁溢油阀，采用时间控制方式。采用时间控制方式。日本电装公司日本电装公司ECDV3系统系统日本电装公司开发的日本电装公司开发的ECDV3系统也是在转子分配式喷油泵系统也是在转子分配式喷油泵基础上，增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系统。基础上，增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系

45、统。与与ECDV1系统相比，主要是喷油量控制方法不同，系统相比，主要是喷油量控制方法不同，ECDV3系统是系统是通过控制喷油时间来实现对喷油量控制通过控制喷油时间来实现对喷油量控制的，即的，即ECU在确定喷油器的喷油开始时刻后，再通过在确定喷油器的喷油开始时刻后，再通过溢流控制电磁阀溢流控制电磁阀来来控制柱塞泵回油的时刻（即停止喷油的时刻），以此来控制控制柱塞泵回油的时刻（即停止喷油的时刻），以此来控制喷油量。喷油量。为控制喷油时间，在转子分配式喷油泵内增设了为控制喷油时间，在转子分配式喷油泵内增设了泵角传感器泵角传感器。泵角传感器采用电磁感应式，向泵角传感器采用电磁感应式，向ECU提供喷油泵

46、凸轮轴位置提供喷油泵凸轮轴位置和转角信号。和转角信号。ECDV3系统装用系统装用光电式着火正时传感器光电式着火正时传感器，对喷油正时实施，对喷油正时实施反馈控制。发动机转速传感器安装在曲轴上。反馈控制。发动机转速传感器安装在曲轴上。正时控制电磁阀正时控制电磁阀TCV溢流控制电磁阀溢流控制电磁阀SPV着火正时着火正时传感器传感器泵角传感器泵角传感器日本电装公司日本电装公司ECD-V3系统图系统图发动机转速传感器发动机转速传感器水温传感器水温传感器加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器着火正时传感器着火正时传感器泵角位置传感器泵角位置传感器燃油温度传感器燃油温度传感器燃油压力传感器燃油压力传感器 等

47、ECUA/C开关开关点火开关点火开关加速踏板开关加速踏板开关鼓风机开关鼓风机开关 等自诊断自诊断失效保护失效保护EDUSPVTCV其它控制：其它控制： 进气节流进气节流 EGR 预热塞预热塞 控制控制 等等传感器传感器执行器执行器控制单元控制单元喷油量喷油量喷油正时喷油正时EDU=ElectronicDriverUnit电子驱动单元电子驱动单元SPV=SpillControlValve溢流控制阀溢流控制阀TCV=TimingControlValve正时控制阀正时控制阀ECD-V3ECD-V3喷油量控制原理喷油量控制原理 1 1）喷油量的控制喷油量的控制： 通过控制柱塞泵高压腔与低压腔的通过控制

48、柱塞泵高压腔与低压腔的通路即溢油通路开启的时刻，改变柱通路即溢油通路开启的时刻，改变柱塞的泵油行程（有效行程）来实现的。塞的泵油行程（有效行程）来实现的。 在柱塞泵泵油阶段，当电磁溢流阀在柱塞泵泵油阶段，当电磁溢流阀断电，溢流阀打开，高压油立即卸压，断电，溢流阀打开，高压油立即卸压，停止喷油。喷油始点取决于分配泵端停止喷油。喷油始点取决于分配泵端面凸轮的行程，电磁阀打开越迟，喷面凸轮的行程，电磁阀打开越迟，喷油量越多。油量越多。电磁溢流阀结构：电磁溢流阀结构：导向阀为一小电磁阀，开闭受电磁线圈导向阀为一小电磁阀，开闭受电磁线圈控制，电磁线圈又受控制，电磁线圈又受ECUECU控制；控制；主阀为主

49、阀为液压阀，开闭受燃油压力控制。液压阀，开闭受燃油压力控制。电磁溢流阀结构电磁溢流阀结构喷射开始喷射开始溢流控制阀开启溢流控制阀开启主溢流阀开启主溢流阀开启溢流控制溢流控制阀开启阀开启指令信号指令信号主溢流阀主溢流阀溢流控制电磁阀溢流控制电磁阀高压室高压室控制阀线圈控制阀线圈电磁溢流控制阀工作原理电磁溢流控制阀工作原理建立油压与喷油建立油压与喷油导向阀开启导向阀开启主阀开启主阀开启（1 1）建立油压与喷油：）建立油压与喷油： 电磁溢流阀通电电磁溢流阀通电导向阀压在阀座上，主阀压向阀座导向阀压在阀座上，主阀压向阀座高压高压燃油经高压油管由喷油器喷出燃油经高压油管由喷油器喷出（2 2）导向阀开启：

50、）导向阀开启： ECUECU切断辅助电磁溢流阀中电流，导向阀打开切断辅助电磁溢流阀中电流，导向阀打开（3 3）主阀开启）主阀开启 导向阀开导向阀开主阀背面燃油溢流主阀背面燃油溢流主阀正面小孔节流，下降主阀正面小孔节流，下降较慢较慢主阀自动开启，高压腔内燃油迅速卸压主阀自动开启，高压腔内燃油迅速卸压停止喷油停止喷油泵角脉冲发生器泵角脉冲发生器 2 2）喷油提前角（喷油正时）控制喷油提前角（喷油正时）控制： 喷油正时控制机构与喷油正时控制机构与ECD-V1ECD-V1系统一样系统一样 ECD-V3 ECD-V3系统是通过系统是通过ECUECU控制正时控制电磁阀线圈电流的通断控制正时控制电磁阀线圈电

51、流的通断来控制作用在正时活塞上的油压，从而实现对喷油提前角的控来控制作用在正时活塞上的油压，从而实现对喷油提前角的控制。但取消了提前器活塞位置传感器，反馈信号来自于曲轴位制。但取消了提前器活塞位置传感器，反馈信号来自于曲轴位置信号和喷油泵转角传感器的无齿段信号间的相位差。在油泵置信号和喷油泵转角传感器的无齿段信号间的相位差。在油泵驱动轴上装有泵角脉冲发生器驱动轴上装有泵角脉冲发生器泵角传感器向泵角传感器向ECUECU输入燃油何时输入燃油何时开始喷射的信号；开始喷射的信号；曲轴位置传感器向曲轴位置传感器向ECUECU输入曲轴输入曲轴基准位置的参考信号；基准位置的参考信号；ECUECU根据这两个信

52、号确定喷油提前角根据这两个信号确定喷油提前角燃烧始点光电传感器燃烧始点光电传感器 燃烧始点光电传感器（燃烧始点光电传感器（着火正时传感器）着火正时传感器）：位置位置：设置在气缸内：设置在气缸内工作工作：燃烧光：燃烧光石英棒石英棒光敏晶体三级管光敏晶体三级管电信号电信号ECU ECU 实际点火时刻实际点火时刻修正喷油提前角修正喷油提前角作用作用：用以检测气缸内混合气燃烧的实际开始时刻，以此信用以检测气缸内混合气燃烧的实际开始时刻，以此信号对供油正时进行反馈控制。号对供油正时进行反馈控制。消除柴油品质（十六烷值）、消除柴油品质（十六烷值）、大气压力变化对柴油机性能的影响。大气压力变化对柴油机性能的

53、影响。石英晶体棒石英晶体棒光敏晶体管光敏晶体管线束连接器线束连接器四、电控泵四、电控泵喷嘴系统喷嘴系统特点特点：取消高压油管，柱塞泵油时产生的高压燃油立：取消高压油管，柱塞泵油时产生的高压燃油立即进入喷油嘴。即进入喷油嘴。位置位置：发动机燃烧室附近：发动机燃烧室附近类型类型：时间控制类（用高速强力电磁阀来控制喷油正：时间控制类（用高速强力电磁阀来控制喷油正时和喷油量）时和喷油量）工作工作：高速电磁阀受：高速电磁阀受ECUECU控制，即控制流过线圈电流控制，即控制流过线圈电流通、断时刻及通断时间的长短，从而控制喷油提前角通、断时刻及通断时间的长短，从而控制喷油提前角与喷油量与喷油量驱动驱动：喷油

54、泵柱塞可通过凸轮或采用液压驱动：喷油泵柱塞可通过凸轮或采用液压驱动泵喷嘴泵喷嘴泵喷嘴必须安装泵喷嘴必须安装到位。若泵喷嘴到位。若泵喷嘴与缸盖不垂直，与缸盖不垂直，禁固螺栓会松动，禁固螺栓会松动，引起泵喷嘴或缸引起泵喷嘴或缸盖的损坏。盖的损坏。凸轮驱动式电控泵凸轮驱动式电控泵喷嘴喷射系统喷嘴喷射系统五、电控液压驱动式泵五、电控液压驱动式泵喷嘴系统喷嘴系统美国美国CaterpillarCaterpillar公司的公司的HEUIHEUI系统系统中压共轨（共用油轨）电控喷射系统中压共轨（共用油轨）电控喷射系统泵喷嘴结构与传动机构泵喷嘴结构与传动机构 1 1、通过高速电磁阀开闭控制高压燃油回油通路、通过

55、高速电磁阀开闭控制高压燃油回油通路的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时刻来实现的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时刻来实现对喷油提前角及喷油量控制对喷油提前角及喷油量控制2 2、高速电磁阀受、高速电磁阀受ECUECU控制控制 ECUECU根据发动机转速加速踏板位置水温进气温度根据发动机转速加速踏板位置水温进气温度及压力传感器输入信号分析处理计算出相应的最佳及压力传感器输入信号分析处理计算出相应的最佳控制参数值控制电磁阀线圈电流导通与关断的时刻控制参数值控制电磁阀线圈电流导通与关断的时刻及通电时间长短，实现对喷油提前角及喷油量的实及通电时间长短，实现对喷油提前角及喷油量的实时控制时控制共轨式电控

56、燃油喷射共轨式电控燃油喷射一、共轨式电控燃油喷射技术的原理一、共轨式电控燃油喷射技术的原理 共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量好的雾化，以及最佳的点火时间

57、、足够的点火能量和最少的污染排放。和最少的污染排放。 二、共轨式电控燃油喷射技术的特点与现状二、共轨式电控燃油喷射技术的特点与现状 柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是：喷油结构于一身。该技术的主要特点是：1. 采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；2. 采用共轨方式供油；采用共轨方式供油；3. 控制灵活；控制灵活；4. 系统结构移植方便，适应范围宽

58、。系统结构移植方便，适应范围宽。三、电控共轨式喷油系统的类型：三、电控共轨式喷油系统的类型： 电控中压共轨式喷油系统电控中压共轨式喷油系统 电控高压共轨式喷油系统电控高压共轨式喷油系统 电控中压共轨式喷油系统电控中压共轨式喷油系统的共轨油道内为的共轨油道内为中压燃油（或机油），中压燃油（或机油），喷喷油压力要取决于共轨燃油（或机油）压力和控制电磁阀的通电时间。油压力要取决于共轨燃油（或机油）压力和控制电磁阀的通电时间。采用高速电磁阀可实现喷油量、喷油压力、喷油定时的柔性控制，不采用高速电磁阀可实现喷油量、喷油压力、喷油定时的柔性控制，不足之处在于：用电控方式难以实现喷油速率形状控制和预喷射，而

59、通足之处在于：用电控方式难以实现喷油速率形状控制和预喷射，而通常通过机械控制方式来实现。常通过机械控制方式来实现。典型代表有典型代表有：（ 1 ）美国卡特匹勒公司开发的）美国卡特匹勒公司开发的 HEUI 型电控喷油系统型电控喷油系统,用共轨油道用共轨油道内的中压机油来驱动燃油增压机构。最大喷油压力可达到内的中压机油来驱动燃油增压机构。最大喷油压力可达到 150MPa（ 2 ）美国）美国 BKM 公司开发的公司开发的 Servojet 型电控喷油系统，用共轨油型电控喷油系统，用共轨油道内的中压燃油来驱动燃油增压机构。最大喷油压力超过道内的中压燃油来驱动燃油增压机构。最大喷油压力超过 150MPa

60、 ， Servojet 型电控喷油系统又可分为型电控喷油系统又可分为 SSI 1 系统和系统和 SSI 2 系统，系统，区别在于：区别在于： SSI 1 系统采用蓄压式喷嘴，而系统采用蓄压式喷嘴，而 SSI 2 系统则采用系统则采用传统结构喷嘴。传统结构喷嘴。 电控高压共轨式喷油系统电控高压共轨式喷油系统的共轨油道内为高压燃油，喷油压的共轨油道内为高压燃油，喷油压力仅取决于共轨油道内的燃油压力，采用高速电磁阀可实现喷力仅取决于共轨油道内的燃油压力，采用高速电磁阀可实现喷油量、喷油压力、喷油定时和喷油速率的柔性控制。油量、喷油压力、喷油定时和喷油速率的柔性控制。 改变施加在电磁阀上的控制脉宽，可