如图9－11所示，在ECD系统中，ECU根据加速踏板位置传 感器和发动机转速传感器的信号，首先算出基本喷油量，其次， 根据来自水温传感器、进气温度传感器、进气压力传感器和起 动机等的信号，对这个基本喷油量加以修正，再经来自溢流环 (控制套筒)位置传感器的信号的进一步反馈修正后，才决定最 佳喷油量。
第9章 电子控制柴油喷射系统
1.
高压泵(见图9－2)的作用是产生高压油。它采用三个径 向布置的柱塞泵油元件9，相互错开120°，由偏心凸轮8驱动， 出油量大， 受载均匀。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
工作时，从输油泵来的柴油流过安全阀5，一部分经节流 小孔流向偏心凸轮室供润滑冷却用，另一部分经低压油路6进 入柱塞室。 当偏心凸轮8转动导致柱塞下行时，进油阀11打 开，柴油被吸入柱塞室；当偏心凸轮8顶起时，进油阀关闭， 柴油被压缩，压力剧增，达到共轨压力时，顶开出油阀1， 高压油被送去共轨管。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
在喷油器不喷油时，电磁阀3不通电， 回油阀5处于关闭 状态。由于柱塞10上部的受压面积比针阀承压锥面大， 因此 作用在柱塞上的液压力大于作用在喷油器针阀承压锥面的向 上分力，针阀关闭。当电磁阀通电时，回油阀5受电磁力作用 打开，控制室8与回油孔1连通，使柱塞10上方的液压力小于 喷油器针阀承压锥面12的向上分力，针阀升起，喷油器喷油。 喷油量的大小取决于喷油嘴开启的持续时间(决定于ECU输出 脉宽)、 喷油压力及针阀升程等。由于高压喷射压力非常高， 喷油嘴喷孔非常小(如BOSCH公司的6孔、 直径为0.169 mm的 喷孔)， 故使用中应特别注意柴油的高度清洁。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
由各种传感器采集的数据，都被送入电控单元(ECU)， 并 与存储在里面的大量经过实验得到的最佳喷油量、喷油时间和 喷油规律的数据进行比较、分析，计算出当前状态的最佳参数， 其运算速度达2000万次/s。
通过ECU计算出的参数，再返回去通过执行机构（电磁阀 等），控制电动输油泵、高压油泵、 废气再循环等机构工作， 使喷油器按最佳的喷油量、喷油时间和喷油规律进行喷油，控 制输出的速度达2000次/s以上。其控制原理与电控汽油喷射系 统的相似。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
如图9－14所示，电子控制式喷油时刻的调节方法与机械 式的相同。通过正时活塞左侧低压室的低压， 加上弹簧力、 与右侧高压室的高压之间的压力差，推动正时活塞，滚环向 着与驱动轴相反的方向转动，使喷油时刻提前。高压室和低 压室间设有通道， 通过改变位于该通道上的喷油正时控制阀 的开度， 调节高、 低压室间的压力差。
9
图9－11 基本喷油量的计算和修正
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
因此，汽车在低温启动、加速、涡轮增压以及在进气密 度小的高原地带行驶等特殊工况下，都能决定柴油机运转时 最佳的喷油量。
来自ECU的控制信号，传到溢流控制电磁阀，产生磁力， 吸引可动铁芯(见图9－12)。 在图9－11中，控制信号的电流 越大，磁场强度越强。可动铁芯克服弹簧力向左方移动，利 用杠杆的作用把溢流环推向右方，结果柱塞泵的有效供油行 程变大， 喷油量增加。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
汽车发动机构造与维修第9章 电子 控制柴油喷射系统
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
9.1 电子控制柴油喷射系统概述
9.1.1 电子控制柴油喷射系统的优点
与传统的机械方式比较，电子控制柴油喷射系统(简称电 控柴油喷射系统)具有如下优点：
(1) 改善了柴油机的动力性、 经济性、 排放性和工作 可靠性。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
9.1.3 电子控制柴油喷射系统的基本原理
电控柴油喷射系统由传感器、电控单元(ECU)和执行机构 三部分组成。传感器采集转速、温度、 压力、 流量和加速 踏板位置等信号，并将实时检测的参数输入计算机； ECU是 电控系统的“指挥中心”， 对来自传感器的信息与储存的参 数值进行比较、运算，确定最佳运行参数；执行机构按照最 佳参数对喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行控 制，驱动喷油系统， 使柴油机工作状态达到最佳。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－13
(a) 结构； (b) 内部接线
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
2. 怠速转速等的控制
以往的机械式调速器除了具有限制空转最高转速的离心 式调速器之外，还含有调节启动、怠速和部分负荷等工况下 的喷油量的弹簧，结构很复杂。怠速拟定、低温时通过蜡式 节温器对快速怠速的拟定以及使用空调器时通过膜片拟定怠 速增量等， 都分别由另外的机械进行调节。因此，这些机 构的拟定值， 随着时间的推移，也会失常。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－12 溢流控制电磁阀和位置传感器
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
由于溢流环位置传感器的铁芯直接与可动铁芯连接， 故 溢流环的位置信号由计算机反馈(见图9－11)。 加速踏板位置 传感器(见图9－13)利用与加速踏板联动的电位计，以电压值 作为加速踏板的行程信号输入计算机。
电控喷油器回油阀5受电磁阀3控制， 电磁阀3通电时， 回油阀才打开。
由共轨管来的高压油经进油口4进入喷油器内，有一部分 高压油由进油量孔7流向控制室8，并作用在柱塞10上，压向 喷油器针阀13，使其关闭密封锥面14，停止喷油；另有一部 分高压油经喷油器体9的斜油道进入喷油器针阀承压锥面12， 力图顶开针阀喷油。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－9 丰田ECD的控制系统的组成
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－10 丰田ECD的构成
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
9.3 丰田汽车公司的电控式柴油机
1. 喷油量的控制
如前所述，分配式喷油泵的喷油量，通过移动控制套筒加 以调节。以往的机械式控制装置，把加速踏板、离心式调速器 (高速时起作用)和各种弹簧组合起来，移动控制套筒。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
在电子控制的情况下，这些操作可全部靠ECU完成(见图9 －9)。ECU根据加速踏板位置传感器、车速传感器、 起动机信 号以及发动机转速信号(反馈水温传感器、空调器和空挡开关等信 号， 算出所定的怠速转速，并决定与该转速相对应的喷油量。 此外，根据发动机转速反馈信号，无论在何种条件下，为了使 怠速能够保持在所定的转速，应不断对喷油量进行修正。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
9.2 高压共轨电子控制柴油喷射系统
9.2.1 高压共轨电子控制柴油喷射系统的组成
高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成如图9－1所示， 它主要由低压油路、高压油路、传感与控制等几部分组成。
(1) 低压油路：由油箱34、柴油粗滤器32、电动输油泵 33和柴油细滤器35等组成。其作用是产生低压柴油，并将其 输往高压泵。其结构原理与传统的柴油机燃油供给系的低压 油路相似。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
3. 喷油时刻的控制
机械式供油提前角自动调节器的喷油时刻取决于喷油泵 的供油压力，而供油压力则是随着发动机转速和喷油量的变 化而改变，因此，只能对喷油时刻进行粗糙的线性调节。但 是，就电子控制式而言，由于用电子计算机计算喷油时刻， 并能自由地调节喷油正时器，故能够进行精确控制。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－7 流量限制阀
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
4. 电控喷油器
如图9－8所示，电控喷油器是共轨柴油喷射系统的核心部 件， 其作用是准确控制向气缸喷油的时间、 喷油量和喷油规 律。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－8 电控喷油器
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
在怠速或小负荷时，输出油量有剩余，可以经调压阀3流 回油箱； 还可以通过控制电路使柱塞单向阀12通电，使电枢 上的销子下移，顶开进油阀，切断某缸柱塞供油，以减少供 油量和功率损耗。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－2 高压泵
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－3 调压阀
第9章 电子控制柴油喷射系统
(2) 对喷油定时的控制精度高， 反应速度快， 改进了 柴油机的调速控制。
(3) 柴油机具有自我保护功能和故障诊断功能。
(4) 控制策略灵活。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
9.1.2 电子控制柴油喷射系统的类型
电控柴油喷射系统可分为两大类，即位置控制系统和时间 控制系统。
第一代电控柴油喷射系统是位置控制系统。它不改变传统 喷油系统的工作原理和基本结构，只是采用电控组件代替调速 器和供油提前器， 对分配式喷油泵的油量调节套筒或柱塞式 喷油泵的供油齿杆的位置，以及油泵主动轴和从动轴的相对位 置进行调节，以控制喷油量和喷油定时。其优点是，无须对柴 油机的结构进行较大改动，生产继承性好，便于对现有机型进 行技术改造；缺点是，控制系统执行频率响应仍然较慢， 控 制频率低，控制精度不够稳定。由于喷油率和喷油压力难于控 制，而且不能改变传统喷油系统固有的喷射特性，因此很难较 大幅度地提高喷射压力。
(2) 高压油路：由喷油泵1、调压阀36、高压油管3、高 压存储器(共轨管)5、流量限制器8、限压阀9和电控喷油器10 等组成。其基本作用是产生高压（160 MPa）柴油。
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－1 高压共轨电控柴油喷射系统
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
9.2.2 高压共轨电子控制柴油喷射系统主要部件的结构与
9
图9－4
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
图9－5 共轨压力传感器
第9章 电子控制柴油喷射系统
9
限压阀(见图9－6)的作用是限制共轨管中的压力。当压
力超过弹簧5的弹力时，阀门2打开卸压， 高压油经通流孔3 和回油孔8流回油箱。