本章主要介绍的内容有：本章主要介绍的内容有：第一节 柴油机电控喷油系统概述第二节 电控直列泵喷射系统第三节 电控分配泵喷射系统第四节 电控共轨式燃油喷射系统第五节 柴油机燃油供给系统的检修第六章第六章 柴油机电控燃油供给系统柴油机电控燃油供给系统第一节 柴油机电控喷油系统概述本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：一、发展历程二、组成和原理三、主要控制内容一、发展历程一、发展历程1. 1. 第一代（凸轮压油第一代（凸轮压油+ +位置控制）位置控制）如下图所示第一代电子控制式燃油喷射装置中，将机械式调速器和提前器 换成电子控制的机构燃油压送机构和机械式燃油系统相同2. 2. 第二代（凸轮压油第二代（凸轮压油+ +电磁阀时间控制）电磁阀时间控制）如下图所示第二代电控喷油装置是在第一代位置控制式的基础上发展起来 的采用高速电磁阀对喷油量和喷油时间进行时间控制3. 3. 第三代（燃油蓄压第三代（燃油蓄压+ +电磁阈时间控制）电磁阈时间控制）第三代柴油机电控燃油系统是第二代的进一步发展，将喷油量和 喷油时间控制融为一体，使燃油的升压机构独立，亦即燃油压力与发 动机转速、负荷无关，具有可以独立控制压力的蓄压器共轨。
喷油量、 喷油时间等参数直接由装在各个气缸上的喷油器控制；如下图第三代电控共轨式燃油系统是全新的一代燃油系统在21世纪 将会发挥巨大的作用，特别是降低柴油机的排放，保护环境方面将 会起到不可替代的作用具体实施方法与第二代相同，采用高速电磁阀下图是第三代 柴油机电控燃油系统电控共轨式燃油系统的控制原理框图二、组成和原理二、组成和原理如下图所示电控柴油机喷射系统主要由传感器、ECU（中央控制单元）和执行器 三部分组成三、主要控制内容三、主要控制内容1. 1. 喷油量控制喷油量控制电子控制系统的喷油量控制方法如下图1 1）基本喷油量控制）基本喷油量控制不同的发动机要求不同的转矩特性为了得到不同的转矩特性通 常是通过控制喷油量来实现的代表的特性如下图特别是等速特性，与发动机负荷无关，始终 保持恒定的转速该特性广泛地应用于发电机用发动机中在机械式 调速系统中调速率约为3％；负荷变化，转速随之变化但在电控燃油 系统中，通过发动机转速的反馈控制，可以得到恒定不蛮的转速2 2）怠速转速控制）怠速转速控制怠速转速的控制流程图如下图发动机的实际转速和发动机的 目标转速由发动机的冷却水的温度、空调压缩机的负荷状态决定进 行比较，根据两者的差值求得回复到目标转速时所必需的喷油量从 而进行反馈控制。
3 3）起动油量控制）起动油量控制汽车加速踏板和发动机转速决定基本喷油量，冷却液温度等决定 补偿喷油量，比较两者的关系之后，控制启动喷油量如下图所示 （（4 4）不均匀油量补偿控制）不均匀油量补偿控制 不均匀油量补偿控制 如下图所示5 5）恒定车速控制）恒定车速控制汽车在高速公路上长距离行驶时，驾驶员为了维持车速一直要操纵 加速踏板，很容易疲劳对此，不要驾驶员操纵加速踏板而维持定速行 驶的控制过程就是恒定车速控制如下图所示2. 2. 喷油时间控制喷油时间控制电子控制燃油喷射系统中喷油时间的控制经过了三次改革，如下图目标喷油时间采用下图中的方法进行计算3. 3. 喷油压力控制喷油压力控制共轨式燃油系统中喷油压力的控制方法如下图所示4. 4. 喷油率控制喷油率控制最新电控燃油系统中喷油率的控制，特别是预喷射的控制可 以用下图进行说明5. 5. 附加功能附加功能（（1 1）自我故障诊断功能）自我故障诊断功能最近，将专用故障诊断装置插入上述接线座内，则可以显示出更加 具体详细的诊断信息，下图是其一例2 2）故障应急功能）故障应急功能①传感器的故障诊断和故障应急功能传感器的故障可以由软件来判定如果传感器发出了异常数据 ，或者从发动机方面送来了不可能的信号，则可判定传感器故障。
温度传感器的故障诊断实例如下图所示②ECU故障诊断和故障应急功能系统构成示意图如下图所示在发动机控制系统和变速控制系统ECU之间通过数据通讯的方法，将二者结合在一起，就可以作为一个ECU工作第二节 电控直列泵喷射系统本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：一、第一代电控直列泵二、第二代电控直列泵（TICS系统）三、第三代电控直列泵（PPVI系统）一、第一代电控直列泵一、第一代电控直列泵直列式喷油泵的电子控制系统中，在喷油泵方面带有如下电子 部件：◆对喷油量进行电子控制的电子调速器◆对喷油时间进行电子控制的电子提前器喷油泵本体的燃油压送机构和传统的机械式喷油泵完全相同 电子调速器和电子提前器则根据发动机机型可以装用其中某一种， 或将两者都装上但是，调节喷油量的元件仍然是调节齿杆，由调速器执行器进 行位置控制；喷油时间的控制则是根据ECU的指令通过提前器执行 器控制发动机驱动轴和凸轮轴之间的相位差实现的因此，ECU通过各种传感器检出发动机的状态和环境，计算出最适 合于发动机状态的控制量，再向执行器发出指令这是第一代电子控制 直列式喷油泵的基本特征，如下图所示二、第二代电控直列泵（二、第二代电控直列泵（TICSTICS系统）系统）如下图所示。
TICS以传统的直列泵为基础，在柱塞部分附加上一个可动的 定时套筒，定时套筒可以根据需要改变预行程，按照发动机的转 速和负荷改变喷油定时，控制喷油率TICS可以配装不同的提前 器和不同的调速器，组成不同的系统TICS系统是配装了RED系列电子调速器和预行程执行机构的直 列泵系统，通过计算机控制直喷式柴油机的喷油量、喷油定时和 喷油率，如下图所示RED-IV型电子调速器的控制部分可以分成三部分：输入单元、演算 单元和驱动单元，如下图所示三、第三代电控直列泵（三、第三代电控直列泵（PPVIPPVI系统）系统）如下图所示PPVI系统保留了喷油泵-高压油管-喷油嘴系统，便是高压油管上 加一个高速电磁阀，变成了泵一管一阀一嘴系统采用高速电磁溢流 阀控制油量和喷油正时后，柱塞只承担供油加压功能，使喷油泵简化 和强化，高压供油能力提高通过凸轮和柱塞强化设计，使主供油速 率进一步提高当高速电磁阀快速打开，高压燃油高速泄流，喷射结 束它能形成初期喷油速率低、主喷射速率高、快速溢流切断而又不 致产生穴蚀的理想喷油速率图形第三节 电控分配泵喷射系统本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：一、ECD-VS电控分配泵二、喷油量控制三、喷油时间控制一、一、ECD-VSECD-VS电控分配泵电控分配泵ECD-V5分配泵外形如下图所示，其结构如下图所示。
1. 1. 电控分配泵的传感器布置电控分配泵的传感器布置在ECD-V5型电控分配泵系统中，计算机根据各种传感器发动机 转速传感器、油门开度传感器、进气压力传感器和冷却水温传感器 等信号，检测出发动机的运行状态，实现多种控制功能ECD-V5型电控分配泵的传感器布置，如下图所示在ECD-V5型 电控分配泵系统中1 1）电池溢流阀）电池溢流阀电磁溢流阀（下图）是直接控制喷油量的，是一种耐高压、 具有高度响应特性的直动式电磁阀电磁溢流阀的结构如下图所示，工作原理如下图所示2 2）定时控制阀）定时控制阀定时控制阀（TCV）安装在喷油泵内，根据计算机送来的信号， 适时开启或关闭喷油泵压力腔和定时活塞低压腔之间的燃油通道 当电流流过线圈时，定子磁芯被磁化，可动铁心被吸引而压缩弹簧， 燃油通路开启TCV的开启程度是根据计算机送来的通过线圈的电流 的ON-OFF时间比（占空比）进行控制的如果ON时间长，则阀的开 启时间亦长3 3）断油阀）断油阀断油阀（FCV）的结构如下图所示在发动机处于停止状态或类 似停止状态时，断油阀将燃油油路切断通电以后，断油阀开启，燃 油被吸入柱塞腔内2. ECD-V52. ECD-V5型分配泵的电子驱动单元型分配泵的电子驱动单元-EDU-EDUECD-V5电控分配泵的EDU线路图如下图所示。
二、喷油量控制二、喷油量控制1. 1. 控制机物和工作过程控制机物和工作过程喷油始点与传统的喷油泵一样，由凸轮的型面形状决定喷油量 的多少由喷油终点决定啧油终点就是电磁溢流阀开启、高压燃油流 回喷油泵腔的时刻ECD-V5型电子控制分配泵的喷油量控制机构，如下图所示为了确定电磁溢流阀的开启时间，采用转速传感器检测出对 应凸轮升程的凸轮转角，从而确定开启时间下图中示出了凸轮升程、电磁溢流阀开闭定时和喷油量的关 系利用冷却水温度修正起动喷油量的方法2. 2. 控制内容控制内容（（1 1）基本喷油量）基本喷油量（（2 2）最大喷油量）最大喷油量根据油门开度和发动机转速计算出理论上的必要的喷油量最大喷油时的计算流程图如下图所示以上述基本喷油量为基础，还要考虑到进气压力、进气温度 、燃油温度等，对基本喷油量进行修 正，从而计算出发动机在该工况下的最大喷油量最终喷油量就是比较上述两项喷油量，选择其中比较小的一 项 在起动状态时，根据发动机的转速和水温计算出起动喷油量 在非起动状态时，比较基本喷油量和最大喷油量，选择其中较 小的喷油量，并利用其所对应的MAP图中调速特性决定喷油量三、喷油时间控制三、喷油时间控制1. 1. 喷油时间控制方法喷油时间控制方法电控分配泵中喷油时间控制方法如下图所示。
喷油时间控制部 分的结构与机械式VE分配泵的相关部分基本相同，所不同的是增加了 定时控制阀（TCV）通过改变定时控制阀的开启时间调节施加在提 前器活塞上的提前器低压腔内的燃油压力，使滚轮环移动，从而控制 喷油时间2. 2. 控制项目控制项目如下图所示 （1）目标喷油时间 （2）喷油时间修正 （3）起动时喷油时间 （4）反馈控制第四节 电控共轨式燃油喷射系统本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：一、电控共轨燃油喷射系统历程二、电控共轨燃油喷射系统组成及特点三、喷油量控制四、喷油时间控制一、电控共轨燃油喷射系统历程一、电控共轨燃油喷射系统历程20世纪30年代，人们在航空汽油机上开始试验汽油喷射技术，到 第二次世界大战后期汽油喷射装置已经成功地用到军用飞机的发动机 上 20世纪50年代末，汽油喷射装置在赛车汽油机上广泛采用；20世 纪末，各型汽油机已经顺利地完成了从机械式供油系统向电控燃油系 统的全面转换20世纪60年代后半期，瑞士的Hiber教授开发成功柴油机电控共 轨系统的“原型”其后，以瑞士工业大学的Ganser教授为中心对电 控共轨系统进行了一系列研究20世纪90年代，柴油机的供油系统开始向电控供油系统过渡。
进 入21世纪以后将会有一个迅速发展的阶段1995年年末日本电装公司将ECD-U2型电控高压共轨系统成功地应 用于卡车柴油机而开始批量生产，从此开创了柴油机电控共轨燃油系 统的新时代ECD-U2型电控共轨系统是电装公司和丰田汽车公司共同研制开发 的二、电控共轨燃油喷射系统组成及特点二、电控共轨燃油喷射系统组成及特点下图是博世公司的第一代高压电控共轨燃油系统，其主要由 燃油箱、滤清器、油泵、溢流阀、压力传感器、燃油轨、喷油器、 ECU等组成1. 1. 电控喷油器电控喷油器博世电控喷油器的代表 性结构如右图喷油器可分为几个功能 组件：孔式喷油嘴，液压伺 服系统和电磁阀等1 1）喷油器关闭（以存有的高压））喷油器关闭（以存有的高压）电磁阀在静止状态不受控制，因此是关闭的，图（a）回油节流孔关闭时，电枢的钢球通过阀弹簧压在回油节流孔的座 面上控制室内建立共轨的高压，同样的压力也存在于喷油嘴的内腔 容积中共轨压力在控制柱塞端面上施加的力及喷油器调压弹簧的力 大于作用在针阀承压面上的液压力，针阀处于关闭状态2 2）喷油器开启（喷油开始））喷油器开启（喷油开始）喷油器一般处于关闭状态当电磁阀通电后，在吸动电流的作用 下迅速开启，图（b）。
3 3）喷油器关闭（喷油结束））喷油器关闭（喷油。