子模块入 柴油机燃料供给系
子模块六 柴油机燃料供给系
第六节电控柴油喷射系统 随着电子技术的发展，汽油机的电控燃料喷 射技术已发展到相当完善的程度。而直到20世纪 80年代中期，国外一些大型汽车工业公司才开始 着手研究开发电子控制式柴油机，以提高其各项 使用性能、降低燃料消耗、降低噪声，并满足日 益严格的排气法规等要求
第六节 电控柴油喷射系统 随着电子技术的发展，汽油机的电控燃料喷 射技术已发展到相当完善的程度。而直到20世纪 80年代中期，国外一些大型汽车工业公司才开始 着手研究开发电子控制式柴油机，以提高其各项 使用性能、降低燃料消耗、降低噪声，并满足日 益严格的排气法规等要求
在柴油机上应用电控技术，相对于汽油机来说，具有一定 的难度。首先，从喷油量控制方面来说，汽油喷射是根据进气 量，通过控制喷油脉冲时间，严格控制发动机各工况的空燃比： 而柴油喷射却要用控制喷油量来调节发动机负荷的大小，这种 调节将影响到柴油机放热规律的变化历程，影响到燃烧过程中 的压力升高率，进而影响到柴油机的功率与噪声等。其次，从 燃油喷射压力方面来说，汽油机喷射压力为0.3MPa左右，为低 压喷射，因而通过控制喷油器内的电磁线圈的电流通断，即可 方便地控制喷油器的喷油通断：而柴油机为加强喷雾质量，其 喷射压力一般高达到3OMPa~100MPa,这样的高压状态，靠电 磁力打开喷油阀门是较难实现的，因此，现有的电控柴油喷射 系统一般在原柴油机的柱塞式喷油泵或分配式喷油泵的基础上 加装电子控制系统来完成控制目标的实现
在柴油机上应用电控技术，相对于汽油机来说，具有一定 的难度。首先，从喷油量控制方面来说，汽油喷射是根据进气 量，通过控制喷油脉冲时间，严格控制发动机各工况的空燃比； 而柴油喷射却要用控制喷油量来调节发动机负荷的大小，这种 调节将影响到柴油机放热规律的变化历程，影响到燃烧过程中 的压力升高率，进而影响到柴油机的功率与噪声等。其次，从 燃油喷射压力方面来说，汽油机喷射压力为0.3MPa左右，为低 压喷射，因而通过控制喷油器内的电磁线圈的电流通断，即可 方便地控制喷油器的喷油通断；而柴油机为加强喷雾质量，其 喷射压力一般高达到30MPa～100 MPa，这样的高压状态，靠电 磁力打开喷油阀门是较难实现的，因此，现有的电控柴油喷射 系统一般在原柴油机的柱塞式喷油泵或分配式喷油泵的基础上， 加装电子控制系统来完成控制目标的实现
下面以在分配式喷油泵的基础上加装电子控制系统的柴油 喷射系统为例，来说明其组成和工作原理。 下图为丰田汽车电子控制柴油机系统构成图。其电子控 制系统由传感器、电子控制单元和执行器等组成
下面以在分配式喷油泵的基础上加装电子控制系统的柴油 喷射系统为例，来说明其组成和工作原理。 下图为丰田汽车电子控制柴油机系统构成图。其电子控 制系统由传感器、电子控制单元和执行器等组成
6 10 吸气◆ 排气 20 点度量之 LoLuvinn 26 25 27 24 18 。预热塞电流传感器 点火开关，空调开关 NS开关，车速信号 1-传动皮带轮；2-燃油进口；3-泵角传感器；4-分配泵；5-回油阀；6-电磁溢流阀：7-预热塞继 电器；8-进气压力传感器；9-加速器踏板：10-涡轮增压器；11-废气通道控制阀；12-喷油嘴： 13-预热塞；14-膜片阀；15-副燃烧室；16-着火时间传感器：17-水温传感器；18-进气温度传感 器；19-节气门位置传感器；20-副节气门；21-真空泵；22-ECU;23-仪表；24-定时控制阀；25- 调整电阻(0)：26-调整电阻(Y):27-曲轴转角传感器
1-传动皮带轮；2-燃油进口；3-泵角传感器；4-分配泵；5-回油阀；6-电磁溢流阀；7-预热塞继 电器；8-进气压力传感器；9-加速器踏板；10-涡轮增压器；11-废气通道控制阀；12-喷油嘴； 13-预热塞；14-膜片阀；15-副燃烧室；16-着火时间传感器；17-水温传感器；18-进气温度传感 器；19-节气门位置传感器；20-副节气门；21-真空泵；22-ECU；23-仪表；24-定时控制阀；25- 调整电阻(θ)；26-调整电阻(γ)；27-曲轴转角传感器
传感器的功用是适时检测柴油机和汽车的运行状态，并将其 输给电子控制单元。在柴油机上使用的传感器主要有发动机 转速传感器、凸轮轴转角传感器（或曲轴转角传感器）、加速 踏板传感器、进气温度和进气压力传感器、泵角传感器等。 电子控制单元由核心组成部件，它对传感器输入的信息进行 处理、计算，并将运行结果和执行程序作为控制指令输出到 执行器。 执行器的功用是根据电子控制单元送来的执行指令，调节喷 油量和喷油正时，从而调节柴油机的运行状态。电控柴油喷 射系统的常见执行器有电磁溢流阀和喷油定时控制阀等
传感器的功用是适时检测柴油机和汽车的运行状态，并将其 输给电子控制单元。在柴油机上使用的传感器主要有发动机 转速传感器、凸轮轴转角传感器(或曲轴转角传感器)、加速 踏板传感器、进气温度和进气压力传感器、泵角传感器等。 电子控制单元由核心组成部件，它对传感器输入的信息进行 处理、计算，并将运行结果和执行程序作为控制指令输出到 执行器。 执行器的功用是根据电子控制单元送来的执行指令，调节喷 油量和喷油正时，从而调节柴油机的运行状态。电控柴油喷 射系统的常见执行器有电磁溢流阀和喷油定时控制阀等
泵角传感器 电磁溢流阀 传感器、执行 曲轴转角传感器 燃油切断电磁阀 器和电子控制 (FCV) 着火时间传感器 单元的工作关 定时控制阀 空档开关 系可见图。 车速传感器 进气节流真空 不难发现， 空调开关 E 电磁阀(VCV) 电控柴油喷射 检测端子 指示灯 系统的构成和 电源O信号 工作原理与电 C 键开关 控汽油喷射系 起动ON信号 电热塞主继电器 相仿，其间最 怠速位置信号 电热塞副继电器 节气门开 U 大的区别在于 度传感器 节气门开度信号 电流检测电阻 喷油量控制和 修正电阻 增压涡轮指示灯 喷油时刻的控 水温传感器 制。 异常显示指示灯 进气温度传感器 电源主继电器 进气压力传感器 自诊断输出端 图8-61柴油机ECU的输入和输出信号
传感器、执行 器和电子控制 单元的工作关 系可见图 。 不难发现， 电控柴油喷射 系统的构成和 工作原理与电 控汽油喷射系 相仿，其间最 大的区别在于 喷油量控制和 喷油时刻的控 制
一、 愤油量的控制 为了精确控制喷油量，燃油分配泵的构成和控制是 技术关键。下图所示为燃油分配泵工作示意图
一、愤油量的控制 为了精确控制喷油量，燃油分配泵的构成和控制是 技术关键。下图所示为燃油分配泵工作示意图
9 8 3 3 6 10 5 2 12 13 25 26 000C 24 几 23 18 15 19 16 2221 20 a) b)
燃油分配泵的功用是提高燃油压力，向各气缸喷油嘴供给适 时适量的燃油。 驱动轴（凸轮轴）由发动机曲轴的传动皮带轮进行驱动。驱动 轴与输油泵、凸轮盘及柱塞等同步旋转。曲轴每转2圈，驱动 轴转1圈。 凸轮盘19工作面上的凸轮数目与气缸数相等且均匀分布。凸 轮盘在转动时，被设置在滚轮架4上的滚轮5顶起，使柱塞在 转动的同时向图中右方向运动。柱塞在移动前，进油通道口 12与柱塞的进油槽13接通，因此，从燃油泵来的增压燃油进 入高压室140当柱塞右移时，柱塞进油槽与进油通道口错位而 处于阻断状态，使高压室内燃油不断增压，并适时通过高压 出油口向喷油嘴压送高压燃油，喷油嘴开始喷油。电磁溢流 阀9通过通道与高压室相通，当电磁溢流阀开启时，会使高压 室内的燃油压力骤降，从而使喷油嘴停止喷油。因此，控制 从喷油开始时刻到电磁溢流阀开启的时刻所经过的时间长短， 即可控制喷油量的多少
燃油分配泵的功用是提高燃油压力，向各气缸喷油嘴供给适 时适量的燃油。 驱动轴(凸轮轴)由发动机曲轴的传动皮带轮进行驱动。驱动 轴与输油泵、凸轮盘及柱塞等同步旋转。曲轴每转2圈，驱动 轴转1圈。 凸轮盘19工作面上的凸轮数目与气缸数相等且均匀分布。凸 轮盘在转动时，被设置在滚轮架4上的滚轮5顶起，使柱塞在 转动的同时向图中右方向运动。柱塞在移动前，进油通道口 l2与柱塞的进油槽13接通，因此，从燃油泵来的增压燃油进 入高压室140当柱塞右移时，柱塞进油槽与进油通道口错位而 处于阻断状态，使高压室内燃油不断增压，并适时通过高压 出油口向喷油嘴压送高压燃油，喷油嘴开始喷油。电磁溢流 阀9通过通道与高压室相通，当电磁溢流阀开启时，会使高压 室内的燃油压力骤降，从而使喷油嘴停止喷油。因此，控制 从喷油开始时刻到电磁溢流阀开启的时刻所经过的时间长短， 即可控制喷油量的多少