7.3 电控共轨系统(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（国防科学技术大学出版社）

7.3 电控共轨系统 7.3.1 概述 20世纪90年代，博世公司和日本电装公司先后研制出一种全新的燃油喷射系统一电控共轨燃油系统。从此开始了绿色柴油机时代。 1.典型的电控共轨系统 1994年，博世公司生产了第一代电控共轨燃油系统。 图7-28 电控共轨喷油系统 电控共轨燃油系统主要由ECU、燃油泵、喷油器、空气流量计、共轨组件、限压阀和调压阀、油门位置传感器、电磁断油阀等组成。 电控共轨燃油系统的使用特点是： （1）共轨压力高达135~200 MPa，使得喷油雾化极好，燃烧彻底，发动机的动力性和经济性好。 （2）采用高速电磁阀控制燃油喷射，可以实现预喷射(一个工作循环可以实现4~6次燃油喷射)使柴油燃烧更彻底。 （3）闭环控制。 （4）发动机的排放得到改善，满足欧Ⅲ排放法规。 7.3.2 电控共轨系统的组成和工作原理 燃油从油箱经输油管供入供油泵中，在供油泵中提升压力后，送入共轨，共轨内的燃油压力在25 MPa（怠速）~160 MPa（额定转速）。共轨内的高压燃油供给各个汽缸所对应的喷油器，设置在电控喷油器上的电磁阀严格按照ECU发来的指令动作，控制各个汽缸的喷油时间和喷油量，向各个汽缸内喷射最适量的燃油。 1.供油泵结构与工作原理 图7-29 供油泵结构 驱动轴由发动机驱动，其偏心凸轮有三个凸轮，分别驱动三组柱塞，驱动轴每转一圈，三柱塞分别上下运动一次。 当柱塞下行时，燃油从吸油管经单向阀、进油阀被吸入。当柱塞克服弹簧上行时，油压将进油阀关闭，由于柱塞与套的高精度及高速压油，因此，能产生很高的压力。顶开出油阀，从高压油管压出。柱塞的复位是靠受压弹簧压动与之镶嵌的弹簧座而实现的。 图7-30 供油泵工作原理 2.喷油器结构与工作原理 1）组成与结构 喷油器的主要零件是：喷油嘴、顶针、电磁阀、控制活塞和球阀等。 图7-32 喷油器结构 2）工作原理 高压从进油管进入，通过油道通到喷油嘴A腔。此时，高压油也通过节流孔进入喷油器的B腔。由于B腔和A腔压力相同，故喷油嘴关闭。 当电磁阀通电后，活塞被电磁力吸起，单向阀在油压作用下打开，B腔泄压后油压下降。A、B腔的压力差将针阀抬起，喷油嘴喷油。 3.共轨组件 共轨组件的作用是接受从供油泵供来的高压燃油，并按照ECU的指令向各个汽缸分配燃油。共轨组件中还有压力限制器、流动缓冲器和压力传感器等，随时监测有无过剩燃油流出、喷射、监测压力是否正常并进行控制。 图7-33 共轨组件 4.发动机转速传感器和供油泵转速传感器 发动机转速传感器安装在飞轮壳上，以脉冲形式检测发动机转速；供油泵传感器布置在供油泵上，具有传感器功能，对汽缸进行判别。 图7-34 发动机转速传感器 5.加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器安装在加速踏板上。可以检测出脚踩加速踏板的力量(加速踏板转过的角度)。输出电路有两套，以确保可靠性。 图7-35 加速踏板位置传感器 6.增压压力传感器 增压压力传感器安装在进气管上，为了对燃油喷射进行最佳化控制，随时都在监视着增压器提供的进气压力的变化。 图7-26 增压压力传感器 7.冷却液温度传感器 冷却液温度传感器安装在汽缸体左前方的上部。为了确保燃油喷射最佳化，随时都在监视着冷却水温的变化。 图7-37 冷却液温度传感器 8.燃油温度传感器 燃油温度传感器安装在汽缸上，靠近燃油滤清器的位置。为了确保燃油喷射最佳化，随时都在监视着燃油温度的变化。 9.大气温度传感器 大气温度传感器安装在进气管的前部，为了确保燃油喷射最佳化，随时都在监视着大气温度的变化。 10.速度传感器 速度传感器安装在变速器上，监视车速的变化。从脉冲整合器中得到相应的信息。 图7-38 车速传感器 11.节气门开关 节气门开关安装在加速踏板上，随时都在监视着加速踏板的怠速位置。 图7-39 节气门开关 12.大气压力传感器 大气压力传感器布置在ECU内部，为了确保燃油喷射最佳化，随时都在监视着大气压力的变化。 13.诊断开关 诊断开关（插座颜色为白色）布置在检查盒内。在进行故障诊断时使用（故障指示灯的闪烁）。 7.3.3 故障诊断 1）故障诊断注意事项 在进行故障诊断的时候，应注意以下事项： （1）在诊断系统进行检测时，务必将诊断代码记入存储器中。特别是当产生了多个诊断代码时更是重要。 （2）如不能从存储器中消除已经产生的故障诊断代码时，则必须检查故障代码产生的位置。因为已经有故障代码显示，则必须检查产生异常的原因。 7.3.4 发动机ECU的控制 1.喷油正时的确定 共轨型EFI柴油发动机的基本喷油正时是通过计算发动机转速和加速踏板开启角度