电控高压共轨柴油机控制原理与故障诊断论文5590.docx

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1、 编号 淮安信息职职业技术学学院毕业论文题 目电控高压共共轨柴油机机控制原理理与故障诊诊断学生姓名徐立明学 号820111241院 系汽车工程系系专 业汽车检测与与维修技术术班 级8201112指导教师汪东明 副教授 顾问教师二一三年年十一月摘 要为了满足日日趋严格的的排放法规规和进一步步提高柴油油机的经济济性和动力力性的要求求，电控高高压共轨技技术在这种种背景下孕孕育而生。电控高压共轨柴油机作为节能环保发动机，在节能与环保意识日益增强的今天，已成为车用发动机的一种必然选型。其喷油控制与故障监控策略的研究，对提高燃油喷射控制精度、实现节能减排目标、提高发动机运行稳定性与可靠性以及优化发动机整体

2、性能具有重要的现实意义。本文主要介绍了国外、内电控高压共轨柴油机的发展，详细分析了高压共轨的组成及工作原理，重点介绍电控高压共轨系统的故障诊断和它的检修具体步骤，最后列举了哈弗、锡柴等汽车上经常出现的故障进行了分析了解。关键词：高高压共轨；电控柴油油机；控制制原理；故故障诊断AbstrractTo meeet tthe iincreeasinngly striingennt diiesell emiissioon reegulaationns annd too furrtherr impprovee thee ecoonomyy andd powwer oof thhe reequirreme

3、nnts, elecctronnicallly ccontrrolleed hiigh ppresssure commmon rrail techhnoloogy iin thhis cconteext bbred. Eleectroonicaally conttrollled hhigh presssuree commmon raill dieesel engiine aas ann eneergy-saviing eenvirronmeentall prootecttion, eneergy saviing aand eenvirronmeentall prootecttion in tt

4、he ggrowiing aawareenesss of todaay, hhas bbecomme ann ineevitaable vehiicle engiine sselecctionn. Itts innjecttion conttrol and faullt moonitooringg pollicy reseearchh, too impprovee thee fueel innjecttion conttrol preccisioon, tto acchievve ennergyy redductiion ttargeets, imprrove stabbilitty annd

5、 reeliabbilitty off thee enggine is rrunniing aand ooptimmizinng thhe ovveralll peerforrmancce off thee enggine has impoortannt prractiical signnificcancee. Thhis ppaperr desscribbes tthe fforeiign ccounttriess, ellectrroniccallyy conntrollled highh preessurre coommonn raiil diiesell enggine withhin

6、 tthe ddevellopmeent oof a detaailedd anaalysiis off thee commposiitionn andd worrk off higgh prressuure ccommoon raail pprincciplee foccusess on elecctronnicallly ccontrrolleed hiigh ppresssure commmon rrail systtem ffaultt diaagnossis aand rrepaiir itts cooncreete sstepss, thhe laast ccitedd Havve

7、l , Xicchai otheer caars ooftenn faiilurees weere aanalyyzed to uunderrstannd.Keywoords: Higgh prressuure ccommoon raail; elecctronnicallly ccontrrolleed diiesell enggine; conntroll priincipple; faullt diiagnoosis目 录目 录摘 要IABSTRRACTII第一章 绪绪论11.1电控控柴油机发发展11.2电控控高压共轨轨柴油机的的发展31.2.11国外高压压共轨柴油油机的发展展41.2.

8、22国内高压压共轨柴油油机的发展展51.3电控控高压共轨轨技术发展展61.4电控控高压共轨轨的特点及及优缺点6第二章 电控高压压共轨柴油油机的结构构原理92.1电控控高压共轨轨的组成92.1.11燃油系统统92.1.22电控系统统102.2电控控高压共轨轨系统的工工作原理112.3电控控高压共轨轨柴油机的的燃油电器器元件122.3.11燃油粗滤滤器和精滤滤器122.3.22低压输油油泵122.3.33高压油泵泵122.3.44共轨组件件132.3.55电控喷油油器142.4电控控高压共轨轨柴油机的的主要电气气元件152.4.11主要传感感器162.4.22 ECUU192.4.33主要执行行器

9、19第三章 电控高压压共轨柴油油机使用维维护223.1基本本操作要注注意的问题题223.2电控控高压共轨轨的日常维维护223.3节油油措施25第四章 电控高压压共轨柴油油机故障诊诊断与检修修274.1电控控高压共轨轨的故障诊诊断思路274.2电控控高压共轨轨的故障诊诊断方法274.3电控控高压共轨轨的故障诊诊断原则284.4电控控高压共轨轨柴油机电电气元件的的检修29第五章 电控高压压共轨系统统的案例335.1哈弗弗高压共轨轨发动机黑黑烟故障335.2 GGW2.88TC-CCB18型型增压共轨轨柴油机事事故修复后后无法启动动355.3博世世电控共轨轨发动机无无法起动365.4电装装高压共轨轨

10、系统发动动机起动困困难395.5锡柴柴BOSCCH4DFF3系统怠怠速不稳40III第六章 总结与展展望416.1总结结416.2展望望41致 谢42参考文献4345第一章 绪论第一章 绪绪论1.1电控控柴油机发发展电控柴油发发动机与传传统柴油机机的主要区区别在于它它的燃油供供给系统的的不同，前前者采用的的是电控燃燃油喷射系系统，而后后者采用的的是机械式式燃油喷射射系统。从从结构和功功能的角度度看，柴油油机的电控控系统包括括燃油系统统的电子控控制和柴油油机空气供供给系统的的电子控制制。电子控控制系统的的应用使得得柴油机在在动力性、经经济性和排排放性能等等方面都取取得巨大的的进步。早在20世世纪

11、70年年代，人们们就开始研研究柴油发发动机电子子控制技术术来替代机机械控制。到到目前为止止，已经研研究出许多多功能各异异的柴油机机电子控制制技术，大大部分已经经产品化并并投放市场场。这期间间经历三代代。第一代位置控制制系统这种系统的的主要特点点是保留了了大部分的的燃油系统统部件，如如喷油泵高压油管管喷油嘴系系统和喷油油泵中齿条条、齿圈、滑滑套、柱塞塞上的螺旋旋槽等零件件，只是用用电子伺服服机构替代代机械式调调速器来控控制供油滑滑套或燃油油齿条的位位置，使得得供油量的的调整更为为灵敏和精精确。图为为第一代电电控柴油机机分配泵，最最明显的特特征就是具具有用于调调整控制油油量的油量量调节器及及滑套位

12、置置传感器（如如图1-11）。这类技术已已发展到了了可以同时时控制定时时和预喷射射的正时和和喷油率控控制系统(TICSS)。图1-1 （位置控控制式）电电控柴油分分配泵第二代时间控制制式这种系统可可以保留原原来的喷油油泵高压油管管喷油器系系统，也可可以采用新新型高压燃燃油系统。其其喷油量和和喷油正时时是由电脑脑控制的强强力高速电电磁阀的开开闭时刻所所决定：电电磁阀关闭闭，执行喷喷油；电磁磁阀打开，喷喷油结束。即即喷油始点点取决于电电磁阀关闭闭时刻，喷喷油量取决决于电磁阀阀关闭时间间的长短，因因此可以同同时控制喷喷油量和喷喷油定时。传统喷油泵泵中的齿条条、滑套、柱柱塞上的斜斜槽和提前前机构等全全

13、部取消，使使系统对喷喷油定时和和喷油量控控制的自由由度更大。图图为时间控控制式的径径向柱塞分分配泵，其其明显特征征是泵上装装有油泵控控制单元、控控制喷油量量的喷油控控制电磁阀阀和控制喷喷油提前角角的定时控控制电磁阀阀（如图11-2）。图1-2 径向柱柱塞分配泵泵第三代时间压力控制制式也称高压共共轨系统，这这种系统包包括了高压压共轨系统统和中压共共轨系统这这是20世世纪90年年代国外最最新推出的的新型柴油油机电控喷喷油技术。该该系统摈弃弃了传统的的泵管喷嘴的脉脉动供油方方式，用一一个高压油油泵在柴油油机的驱动动下，连续续将高压燃燃油输送到到共轨管内内，高压燃燃油再由共共轨送入各各缸喷油嘴嘴，通过

14、控控制喷油器器上的电磁磁阀实现喷喷射的开始始和终止（如如图1-33为康明斯斯柴油机高高压共轨系系统）。图1-3 康明斯柴柴油机高压压共轨系统统为满足日益益严格的尾尾气排放法法规，降低低发动机的的燃油消耗耗和减少废废气排放中中的有害成成分，单靠靠传统的机机械控制不不足以解决决问题，目目前满足我我国国排放标准准的柴油发发动机主要要采用的是是电控高压压共轨系统统。1.2电控控高压共轨轨柴油机的的发展1.发展前前期自从19991年日本本电装公司司发表ECCD-U22高压共轨轨系统论文文以来，国国外燃油系系统制造商商纷纷投入入巨额资金金和人力开开发共轨系系统。博世世公司于11995年年发表了用用于轿车的

15、的高压共轨轨系统，采采用径向柱柱塞转子式式供油泵，喷喷油器电磁磁阀采用球球阀结构。目目前博世公公司共轨系系统在欧洲洲乘用车和和轻型车柴柴油机上已已得到普通通应用，如如德国戴姆姆勒-奔驰驰公司C系系列轿车、意意大利AllfaReemeo1156轿车车、德国大大众的奥迪迪3.3LL型V8涡涡轮增压柴柴油机、美美国通用公公司与日本本五十铃公公司合资生生产的Duuramaax66000柴油机机及美国康康明斯公司司的ISBBe3.99L和5.9LL全电控柴柴油机等。德德尔福与西西门子分别别在19998年和22000年年推出轿车车MulttecDCCR14000共轨系系统，采用用径向柱塞塞转子式供供油泵，

16、德德尔福公司司的喷油器器电磁阀设设计在喷油油器内，使使得喷油器器体积更小小巧；西门门子喷油器器采用压电电执行器，响响应时间更更短；而日日本电装公公司在19991年研研究开发出出的ECDD-U2第第一代产品品，并于11995年年匹配Hiino的JJ08C柴油油机、五十十铃的6HHK1柴油油机，经过过多年的改改进与完善善，最新产产品已用于于轿车的EECD-UU2P系统统。目前，共轨轨燃油喷射射系统应用用十分普遍遍，博世公公司已生产产出25000万套共共轨系统，并并在江苏无无锡投资建建设了技术术中心和工工厂，实现现了本地化化生产。长长城汽车与与博世公司司开发出了了高压共轨轨柴油发动动机，此外外奥迪、

17、奔奔驰、华泰泰等品牌也也推出了采采用共轨系系统的汽车车。我国部部分大学、研研究所和企企业也通过过合作或独独立自主研研发，取得得了各具特特色的研究究成果，并并有数十项项专利公布布。因此，我我国在电控控直喷式柴柴油机方面面已积累了了一定的经经验，但总总体来说与与国外还存存在差距，主主要体现在在制造工艺艺和批量生生产的质量量控制。此此外，国内内共轨系统统相关配套套体系不健健全，部分分零部件还还依靠进口口，如单片片机芯片、共共轨压力传传感器等。国外公司与与中国企业业竞争已不不占绝对优优势，相对对于汽油机机而言，国国内在电控控柴油机方方面与国外外差距相对对较小。这这得益于两两方面原因因：一是我我国原有柴

18、柴油机使用用车辆大都都具有自主主品牌，二二是我国柴柴油机使用用车辆的舒舒适性要求求不高，价价格低廉，国国外公司与与中国企业业竞争不占占优势。2.高速发发展期随着排放标标准的提高高，柴油机机必须采用用电控喷射射系统。目目前国内柴柴油电控系系统主要有有共轨、单单体泵等，和和国外先进进技术比，虽虽然还不具具备对等的的实力，但但发展势头头良好。如如无锡油泵泵油嘴研究究所研发的的共轨系统统已在无锡锡公交使用用，同时国国内从事电电控柴油机机研发的企企业数量较较多，因而而国内在电电控柴油机机市场今后后一定会有有所作为。而而国外公司司提供的产产品价格相相对较高，供供货价格取取决于批量量，在目前前我国电控控柴油

19、机批批量还不大大的前提下下，他们很很难拿到比比较满意的的价位。同时，在售售后服务及及配件供应应方面，国国内自主品品牌系统也也存在明显显的优势，国国内自主研研发的电控控燃油系统统竞争力主主要体现在在以下几方方面：首先先，价格便便宜，经济济批量较小小。其次，对对于轻卡产产品，在批批量不大的的情况下匹匹配共轨技技术，可选选择高喷射射压力的PPM型直列列泵+电子子调速器+冷却EGGR方案，这这也是我们们的优势。还还有，对于于中重型车车辆，在国国阶段已开开始实施共共轨、单体体泵等技术术路线。当然，国内内在电控柴柴油机系统统方面还面面临很多挑挑战，如制制造工艺不不成熟，批批量规模较较小；燃油油品质难以以保

20、证；柴柴油机后处处理技术水水平不高等等。但这些些会随时间间推移，不不久将逐步步得到解决决。1.2.11国外高压压共轨柴油油机的发展展目前， 国国外在柴油油机电控共共轨喷射系系统方面的的研究进展展很快， 并有多种种共轨喷射射系统设计计并投产，其其中主要以以德国的博博世、美国国的德尔福福、日本的的电装为主主（如图11-4）。图1-4 国外电控控高压共轨轨柴油机1.德国博博世系统德国Bossch公司司于20003年推出出了第三代代使用压电电喷油器的的高压共轨轨电控喷射射系统。与与前两代以以喷油压力力表征的共共轨系统相相比，第三三代共轨系系统以其高高精尖的技技术内涵为为特征，喷喷油压力为为160180

21、MMPa。压压电式喷油油器的高度度集成化，使使其压电元元件与喷嘴嘴中的针阀阀靠得更近近，从而使使系统具有有优良的“液压响应应速度”。喷油器器运动件质质量减少了了75%，针针阀部件数数从4个减减少到了11个，响应应速度为所所有电磁式式喷油器的的2倍。Boscch正在研研究带压力力扩大器的的共轨燃油油概念系统统。在这种种系统中，高高压油泵先先在共轨管管中产生1135MPPa的压力力，然后通通过一个特特殊的转换换活塞使喷喷油压力达达到2500MPa以以上。由于于压力如此此之高，因因而雾化更更加良好，更更容易与空空气混合，从从而燃烧得得更彻底。2.美国德德尔福系统统美国德尔福福公司最具具代表性的的是先

22、进的的MulttecDCR柴柴油共轨喷喷射系统。MMulteecDCR设设计独特的的喷油器是是带有平衡衡控制和反反馈控制的的电磁阀喷喷油器!其其响应迅速速并能精确确计量燃油油。这种喷喷油器只需需12V工工作电压，大大大降低了了生产成本本和复杂程程度，并且且非常节能能，整个系系统采用积积木式设计计，移植性性好，可用用于不同形形式和不同同种类的发发动机。3.日本电电装系统日本电装的的ECD-U2共轨轨系统由高高压供油泵泵、共轨管管、喷油器器、各种传传感器和电电控制单元元组成。根根据发动机机转速和负负荷的不同同，泵控制制阀与油压压传感器联联合对共轨轨压力实行行闭环控制制，由于单单向孔板节节流作用，可

23、可形成德尔尔塔型（三三角型）喷喷油规律，对对燃烧十分分有利。喷喷嘴的开启启和关闭完完全由喷油油器控制腔腔中的压力力和共轨压压力的差值值决定，改改变施加在在三通阀上上的电脉冲冲宽度，可可以控制喷喷油量；改改变三通阀阀上的电脉脉冲发生时时刻，可控控制喷油定定时。1.2.22国内高压压共轨柴油油机的发展展目前我国对对高压共轨轨燃油喷射射系统的研研究与开发发尚处于起起步阶段，发发动机燃油油喷射系统统由机械式式喷射系统统向电控式式喷射系统统过渡还主主要依靠国国外技术来来实现。为为了尽快提提高我国的的自主开发发和核心竞竞争力，应应不遗余力力的在电控控喷油器、液液力控制阀阀、喷油嘴嘴偶件和高高速执行器器、E

24、CUU软硬件等等关键零部部件的制造造以及控制制策略和功功能、匹配配标定技术术、提高产产品可靠性性和安全、降降低制造成成本等方面面开展研究究（如图11-5）。图1-5 国内高压压共轨柴油油机其中天津大大学研制的的FIRCCRI高压压共轨系统统正处于硬硬件在环仿仿真和实机机测试阶段段，上海交交通大学开开发的CDD-1型高高压共轨系系统处于匹匹配玉柴66110柴柴油机的准准备阶段，北北京理工大大学、华中中理工大学学等也正在在开发自己己的高压共共轨技术，无无锡威孚集集团与博世世公司已经经联合建立立了无锡博博世汽车柴柴油机系统统股份有限限公司，开开始了高压压共轨系统统的生产。在在控制策略略上，目前前国内

25、主要要采用经典典的PIDD控制方法法，这种方方法原理简简单，易于于实现，稳稳定性好，但但存在需要要在不同工工况下反复复调节和不不能在线调调节等缺点点。1.3电控控高压共轨轨技术发展展第一代共轨轨系统。第第一代共轨轨高压泵总总是保持在在最高压力力，导致燃燃油的浪费费和很高的的燃油温度度。第一代代共轨技术术为商用车车设计的，最最高喷射压压力为1440MPaa，乘用车车压力为1135MPPa。自从从19911年日本电电装公司发发表ECDDU2高压压共轨论文文以来，国国外燃油制制造商纷纷纷投入具额额的资金和和人力来开开发共轨技技术。博世世19955年发表了了用于轿车车的高压共共轨系统，采采用了径向向柱

26、塞转子子式供油泵泵，喷油器器电磁阀采采用球阀控控制。博时时公司于11997年年首家批发发生产燃油油喷射系统统的乘用车车，当时博士和奔奔驰联合推推出了共轨轨技术柴油油奔驰C级级轿车，而而当时阿尔尔法罗密欧欧156也也是最早使使用共轨技技术的乘用用车之一。第二代共轨轨技术。第第二代共轨轨技术可根根据发动机机需求来改改变输出压压力，并具具有预喷射射和后喷射射功能，带带有控制油油量的油泵泵，压力达达到1600MPa。即即使在压力力较低情况况下，该系系统也可根根据实际的的状况提供供适量的喷喷油压力。不不仅有助于于燃油的消消耗，还可可以降得燃燃油的温度度，从而省省去燃油冷冷却装置。预预喷射降低低了发动机机

27、噪声。在在主喷射前前的百万分分之一秒内内少量的燃燃油被喷入入汽缸压燃燃，预热燃燃烧室。预预热后的气气缸使主喷喷射压燃更更容易，缸缸内的压力力和温度不不在突然增增加，有利利于降低燃燃烧噪声。在在膨胀过程程中产生后后喷射，产产生二次喷喷射，缸内内温度增加加到2000度到2550 度，降降低了排气气中的碳氢氢化合物。第三代共轨轨技术。第第三代高压压共轨带有有压电直列列式喷油器器。20003年第三三代面世，压压电式直列列式共轨技技术代替了了电磁阀，实实现了更加加精确的喷喷射控制。省省去了回油油管，结构构上更加简简单。压力力从20到到200MMPa弹性性调制，最最小喷射量量控制在00.5mmm3，减小小

28、了烟度和和NOX的的排放，最最高喷射压压力达到1180MPPa。此套套带有压电电式高压共共轨技术使使带预喷射射和后喷射射喷油率的的曲线更加加自由。1.4电控控高压共轨轨的特点及及优缺点众所周知，提提高柴油机机动力性、经经济性和降降低排放的的中心任务务是改善柴柴油机的燃燃烧过程。而而只有通过过灵活的燃燃油喷射控控制才能实实现最佳的的缸内燃烧烧。电控高高压共轨系系统，是柴柴油机电控控技术发展展过程中的的一个重大大飞跃，是是迄今为止止针对柴油油机的最佳佳解决方案案。因为它它改变了传传统的机械械式喷油系系统的组成成结构，使使喷射压力力的产生完完全独立于于发动机的的转速和喷喷射过程，真真正地实现现了喷油

29、压压力、喷油油时刻、喷喷油量和多多次喷射的的独立及柔柔性控制，从从而实现与与发动机的的完美匹配配，大大提提升了柴油油机的动力力性、经济济性、排放放及噪声方方面的综合合性能。特点：（1）自由由调节喷油油压力（共共轨压力控控制）。（2）自由由调节喷油油量。（3）自由由调节喷油油时间。（4）自由由调节喷油油率。（5）更高高的喷油压压力。（6）喷油油压力与实实际工况相相适应。（7）与其其它电控柴柴油喷射系系统相比，电电控高压共共轨系统具具有较高的的经济和技技术优势。（8）控制制参数多，控控制精确。（9）动力力性、经济济性、排放放净化性好好。（10）系系统油压波波动小。（11）采采用高速电电磁开关阀阀控

30、制，控控制灵敏度度高。（12）适适用范围广广。（13）系系统成本高高，维修费费用高。图1-6 控制精确确的喷油速速率图1-7电电控高压共共轨和电控控单体泵的的对比优点：（1）自由由控制喷油油压力电控喷油柴柴油机的喷喷油压力不不受曲轴转转速以及凸凸轮形状的的影响，可可以根据需需要灵活控控制，能够够提高喷油油压力、提提高供油能能量、改善善雾化质量量、缩短喷喷油延续时时间，从而而降低NOOx排放。在在大负荷工工况下可以以通过提高高喷射压力力。推迟喷喷油定时的的方法求得得NOx和和PM(颗颗粒)的折折中关系。在在低负荷工工况下则需需要减少混混合燃料的的比例，同同时降低喷喷油初期的的喷射压力力。（2）精

31、确确控制喷油油量。根据传感器器的信息。EECU计算算出目标喷喷油量，计计算出喷油油装置需要要的供油时时间，并向向驱动单元元发送驱动动信号，从从而控制喷喷油量。在在基本喷油油量、怠速速转速控制制、启动油油量控制、各各缸不均匀匀油量补偿偿控制、恒恒定转速控控制等各种种运行状况况下，实现现最佳喷油油量制。（3）精确确控制喷油油定时。通过各种传传感器监测测发动机当当时的工况况条件和环环境条件，并并根据这些些实时条件件计算出最最佳喷油时时间，将结结果送给执执行器(定定时控制阀阀TCV)，控制流流入或流出出提前器的的工作油。由由于工作油油对提前机机构的作用用，改变燃燃油压送凸凸轮的相位位角，或提提前、或延

32、延迟，从而而控制喷油油定时。（4）自由由控制喷油油率。电喷柴油机机能够自由由地实现对对喷油率的的控制，不不仅能够实实现靴形喷喷油率，还还可以实现现多段喷油油。（5）扩展展了故障诊诊断、联络络等功能。 自自我故障诊诊断功能就就是由ECCU监视、发发现电子控控制系统中中故障产生生的位置，并并向驾驶员员或修理人人员提供故故障信息的的功能。同同时可以解解决运行参参数及监测测数据的存存储与传递递，有利于于对机械的的动态管理理。缺点：（1）价格格较高（2）国内内无供应商商（3）匹配配时间和供供货受供应应商制约（4）要求求燃油品质质非常严格格51第二章 电控高压共轨柴油机的结构原理第二章 电控高压压共轨柴油

33、油机的结构构原理2.1电控控高压共轨轨的组成柴油机共轨轨式电控燃燃油喷射技技术是一种种全新技术术，因为它它集成了计计算机控制制技术、现现代传感检检测技术及及喷油结构构于一身。它它不仅能达达到较高的的喷射压力力、实现喷喷射压力与与喷油量的的精确控制制，而且能能实现预喷喷射和后喷喷，从而优优化了系统统。高压共共轨发动机机由以下22大部分组组成：燃油油系统以及及电控系统统（如图22-1）。图2-1 电控高压压共轨系统统组成2.1.11燃油系统统图2-2 燃油系统统组成1.主要由由供油泵、共共轨、喷油油器等组成成（如图22-2）。（1）供油油泵（高压压油泵）将燃油油产生高压压，供到共共轨内。（2）共轨

34、轨实际上上是一个燃燃油分配管管，储存在在共轨内的的燃油在适适当的时刻刻经过高压压油管输送送到喷油器器，喷入发发动机的气气缸内。（3）喷油油器喷油器器是由电磁磁阀控制的的喷油阀，由由ECU控控制电磁阀阀控制其开开关，从而而控制电磁磁阀的喷油油时间和喷喷油量。2.电控共共轨燃油喷喷射系统的的工作过程程（如图22-3）。图2-3 电控共轨轨燃油喷射射系统的工工作过程2.1.22电控系统统由传感感器、ECCU、执行行器三部分分组成。1.传感器器采集发发动机实际际运行状态态信息参数数，传给EECU。主要传感器器有：（1）发动动机转速传传感器（曲曲轴转速传传感器、凸凸轮轴转速速传感器）曲轴转速传传感器检测

35、测发动机转转速信号，凸凸轮轴转速速器确定发发动机工作作顺序。（2）加速速踏板位置置传感器检测油门踏踏板信号（驾驾驶员转矩矩的要求）。（3）空气气流量传感感器（进气气压力传感感器）检测发动机机空气流量量信号。（4）增压压压力传感感器检测增压器器增压压力力信号（5）冷却却液温度传传感器、进进气温度传传感器ECU根据据温度传感感器的数值值对喷油始始点、喷油油率等参数数进行最佳佳匹配。（6）共轨轨压力传感感器采集共轨内内的燃油压压力，进行行反馈，控控制共轨内内的燃油压压力。2.ECUU根据各各传感器传传来的发动动机的实际际运行状态态参数，进进行计算、分分析、发出出控制指令令，对喷油油时间、喷喷油量、喷

36、喷油率、喷喷油压力进进行控制，同同时具有故故障自诊断断和故障应应急功能。3.执行器器由ECU控控制各种电电磁阀的开开启和关闭闭时刻，对对共轨内的的喷油压力力，喷油器器的喷油量量、喷油时时间、喷油油率进行控控制。目前世界上上主要有三三大公司在在研究和生生产柴油机机高压共轨轨系统，他他们是德国国的博世(BOSCCH)、日日本的电装装（Dennso）和和美国的德德尔福（DDelphhi）。德德国博世公公司从推出出第一代、第第二代柴油油机高压共共轨系统后后，现在已已经发展到到第三代高高压共轨喷喷射系统。2.2电控控高压共轨轨系统的工工作原理高压共轨燃燃油喷射技技术是通过过高压油泵泵压缩燃油油至共轨管管

37、内形成高高压，再由由高压油管管分配到每每个喷油器器，并通过过控制喷油油器上的高高速电磁阀阀的开启与与关闭定时时定量地将将高压燃油油喷射至柴柴油机燃烧烧室内，以以保证最佳佳的雾化和和燃烧效果果，从而使使发动机获获得最佳的的性能。高压共轨系系统主要由由低压回路路和高压回回路两部分分组成。低低压回路包包括低压油油管、燃油油滤清器和和齿轮泵等等，高压回回路包括高高压油泵、共共轨管、高高压油管和和喷油器等等部件。发发动机工作作时，高压压油泵上自自带的齿轮轮泵通过负负压从油箱箱中吸油，并并以一定的的压力（约约57bbar）将将过滤后燃燃油送入高高压油泵。燃燃油进入高高压柱塞腔腔后被压缩缩，通过高高压油管进

38、进入共轨管管形成高压压，每缸喷喷油器通过过高压油管管与共轨管管相连，以以实现高压压喷射（如如图2-44）。图2-4 电控高压压共轨系统统的工作原原理2.3电控控高压共轨轨柴油机的的燃油电器器元件2.3.11燃油粗滤滤器和精滤滤器带手动油泵泵和油水分分离器的燃燃油粗滤器器可以滤去去燃油中的的污染物、杂杂质、颗粒粒物和水分分，并可对对分离出来来的水量进进行监控。手手油泵是燃燃油滤清器器内提供燃燃油的设备备，也是保保证发动机机首次启动动必须使用用的设备。当当发动机燃燃油耗尽时时，进行油油水分离器器内的排水水工作，更更换燃油滤滤清器后，重重新启动发发动机前要要先按压手手动输油泵泵直到按不不动为止。燃燃

39、油滤清器器安装在粗粗滤器与高高压泵柱塞塞之间，对对进入高压压泵柱塞前前的燃油进进一步过滤滤。电控共共轨系统对对燃油滤清清的分离效效率、流量量和水分分分离能力有有特殊的要要求，燃油油粗滤器的的滤水能力力要达到993%，燃燃油精滤器器的滤水能能力要达到到95%（如如图2-55）。图2-5 燃油精滤滤器和燃油油粗滤器2.3.22低压输油油泵高压泵的后后面一般安安装有齿轮轮式吸油泵泵或叶片式式吸油泵，由由高压泵的的轴驱动，把把油从油箱箱中抽出并并送到高压压泵。输油油泵出现故故障时无法法给高压泵泵提供足够够的燃油，这这会造成高高压过低使使发动机无无法正常工工作或无法法成功启动动。齿轮泵泵不需要维维修，如

40、果果损坏直接接更换。首首次启动前前或当油箱箱被抽干时时需为其加加注燃油，可可把手油泵泵直接安装装在齿轮泵泵或低压油油管上。吸吸入负压、输输出油压和和回油流量量是齿轮输输出性能的的相关参数数，因为齿齿轮泵与高高压泵集成成在一起，无无法测量输输出压力；又因为回回油流量与与发动机其其他参数有有关(如喷喷油器工作作性能、发发动机转速速、高压泵泵性能等)，所以吸吸入压力就就成了测量量齿轮泵最最常用的方方法。齿轮轮泵的吸入入压力为7030KPPa，该压压降来自燃燃油滤清器器的过滤阻阻力（如图图2-6）。图2-6 低压输油油泵2.3.33高压油泵泵高压油泵是是高压共轨轨系统中的的关键部件件之一，它它的主要作

41、作用是将低低压燃油加加压成为高高压燃油，储储存在油轨轨内等待EECU的喷喷射指令。高高压油泵由由齿轮泵、油油量计量单单元、溢流流阀、进出出油阀和高高压柱塞等等部分组成成。其润滑滑方式为机机油润滑，润润滑油路与与发动机润润滑油路直直接相连。齿齿轮泵的任任务是向高高压油泵供供给足够的的低压燃油油，安装在在高压油泵泵泵体后端端，依靠位位于高压油油泵凸轮轴轴末端的齿齿轮来驱动动，它的转转速是高压压油泵285倍。当当燃油进入入高压部分分后，一路路经过油量量计量单元元进入高压压柱塞腔，经经压缩后进进入油轨，同同时多余的的燃油通过过溢油阀回回到油箱中中。油量计计量单元的的主要作用用是调节进进入高压柱柱塞腔的

42、油油量，以控控制共轨管管内的燃油油压力的大大小（如图图2-7、22-8）。图2-7 高压油泵泵的组成图2-8 高压油泵泵的断面2.3.44共轨组件件共轨管是电电控高压共共轨系统中中所特有的的零部件，主主要包括高高压接头、节节流孔、轨轨压传感器器和压力限限制阀（如如图2-99）。共轨管的主主要作用是是蓄压和分分配燃油，阻阻尼燃油压压力波动同同时还限制制最高燃油油压力，使使之不超过过安全限值值。轨压传传感器向EECU提供供共轨管内内的实时压压力信号，做做为轨压闭闭环控制的的输入。油油轨进出口口处的节流流孔设计可可减小共轨轨管和高压压油管中的的压力波动动。压力限限制阀是一一个机械阀阀，当压力力超过一

43、定定限值时即即开启，以以保证共轨轨管在出现现压力异常常时，将压压力迅速释释放从而确确保系统安安全。当压压力限制阀阀打开后，它它仍能将轨轨压维持在在一个正常常范围（如如700800bbar），让让车辆在故故障情况下下仍能继续续运行至维维修站点，即即跛行回家家。图2-9 共轨组件件2.3.55电控喷油油器喷油器是电电控高压共共轨系统中中最关键和和最复杂的的部件，它它的作用是是根据ECCU发出的的电信号控控制电磁阀阀的开启和和关闭，将将高压油轨轨中的燃油油以最佳的的喷油时刻刻、喷油量量和喷油率率喷入柴油油机的燃烧烧室内。喷油器主要要由喷油器器体、电磁磁阀、油嘴嘴、针阀组组件和弹簧簧等部分组组成，图5

44、5所示为BBoschh的第二代代商用车喷喷油器CRRIN2。在在电磁阀不不通电时，电电枢将球阀阀紧紧压在在阀座上，此此时控制室室和压力室室内压力平平衡，油嘴嘴针阀被弹弹簧预紧力力紧紧压在在油嘴座面面上不抬起起，即喷油油器不喷油油；当电磁磁阀通电时时，电磁阀阀通过吸力力将电枢抬抬起，此时时控制室内内燃油经球球阀量孔泄泄漏，控制制室压力迅迅速下降，而而压力室压压力没有变变化，从而而油嘴针阀阀被抬起，即即喷油器开开始喷油；当电磁阀阀关闭时，控控制室的压压力上升，油油嘴针阀两两端压力再再次平衡，在在弹簧预紧紧力的作用用下油嘴针针阀落座，从从而关闭喷喷油器完成成喷油过程程（如图22-10），喷喷油器喷油

45、油过程（如如图2-111)。图2-100 喷油器器结构图2-111 喷油器器工作过程程2.4电控控高压共轨轨柴油机的的主要电气气元件电控高压共共轨柴油机机电气元件件主要包括括传感器部部分、ECCU、执行行器部分（如如图2-112）。图2-122 电控高高压共轨的的主要电气气元件2.4.11主要传感感器主要的传感感器包括曲曲轴转速传传感器、油油门踏板传传感器、轨轨压传感器器、凸轮轴轴传感器、水水温传感器器、空气流流量计。1.曲轴转转速传感器器曲轴位置传传感器的作作用就是确确定曲轴的的位置，也也就是曲轴轴的转角。它它通常要配配合凸轮轴轴位置传感感器一起来来工作确定基本本点火时刻刻（如图22-13）

46、。功用：曲轴轴位置传感感器（CKKPS）又又称转速传传感器，检检测曲轴转转角位移，给给ECU提提供发动机机转速信号号和曲轴转转角信号，作作为燃油喷喷射和点火火控制的主主控制信号号。常与凸凸轮轴位置置传感器配配合使用。安装位置：曲轴、凸凸轮轴、飞飞轮或分电电器处。分类：光电电式、霍尔尔式和磁感感应式。图2-133 曲轴转转速传感器器 22.油门踏踏板传感器器通过收集油油门踏板位位置传感器器信号，将将重新整理理后的油门门信号传往往电脑，提提高引擎的的响应性能能，从而提提高油门灵灵敏度，加加快起步速速度，提升升车辆瞬时时提速性能能,避免车车辆突发性性前窜,避避免发动机机积碳（如如图2-114）。图2

47、-144 油门踏踏板传感器器检测维修注注意事项：检测时应注注意检查油油门踏板是是否能踩到到全开位置置，是否因因车内驾驶驶座椅下方方地毯过后后或位置不不当将踏板板顶住，无无法踩到1100%位位置。3.轨压传传感器该传感器是是普通的电电控汽油机机所没有的的，为共轨轨柴油机所所必须的。共共轨压力是是柴油机共共轨系统的的重要参数数，目前，国国柴油机共共轨系统的的共轨压力力是实时变变化的，喷喷油量与共共轨压力直直接相关（如如图2-115）。功用：燃油油通过共轨轨上的一个个小孔流向向共轨压力力传感器，有有压力的燃燃油通过一一个盲孔到到达传感器器膜片。一一个将压力力信号转换换成电信号号的传感器器部件安装装在此膜片片上，传感感器产生的的信号被输输入一个用用于放大拾拾取信号并并将它送入入ECU的的检测回路路。图2-155 轨压传传