朝柴电控国三产品基本原理介绍课件

朝柴国Ⅲ系列产品基本原理的介绍东风朝柴有限责任公司2007年12月朝柴国Ⅲ系列产品基本原理的介绍1主要内容朝柴电控产品的结构及性能的介绍----------------90朝柴电控产品的介绍———————————60电控柴油机概述-----------------------------------------30电控柴油机故障检测仪所实现的功能和使用-----30电控柴油机的使用和维护的基本知识--------------80主要内容朝柴电控产品的结构及性能的介绍-----------2汽车尾气排放法规颁布及检测方法简介

2005年4月～5月，国家环保总局相继发布了：GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方式（中国III、IV、V阶段）》（GB17691-2005）及GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》。第Ⅲ阶段汽车排放法规将在国内全面启动。汽车尾气排放法规颁布及检测方法简介2005年4月～3日益严格的柴油机尾气排放的法规日益严格的柴油机尾气排放的法规4改变了测量方法改变了测量方法5机内净化：超高压和超细微孔燃油喷射柔性的喷射控制技术高效低污染的燃烧其它技术：新型涡轮增压与旁通控制进一步降低机油消耗率欧Ⅲ技术路线机内净化：其它技术：欧Ⅲ技术路线6欧Ⅳ、Ⅴ技术路线欧Ⅳ、Ⅴ技术路线7

由于排放限值的减少，测试方法的不同，从原有的欧Ⅱ上升到欧Ⅲ排放已不是一个简单的量变阶段，而是一个质变过程，必须采用电控燃油喷射系统。

目前国内外为满足国Ⅲ(欧3)排放标准，柴油机应用的主要技术路线有：1、电控直列泵系统(直列泵+电控调速器+冷却EGR)

2、电控单体泵（加EGR）3、电控分配泵（加EGR）4、电控泵喷嘴（加EGR）5、电控共轨系统国III技术路线由于排放限值的减少，测试方法的不8几种燃油喷射系统喷射特性比较几种燃油喷射系统喷射特性比较9电控单体泵燃油喷射系统电控单体泵燃油喷射系统10一、朝柴电控发动的

基本原理一、朝柴电控发动的

基本原理11电控单体泵工作原理示意图

通过凸轮压油，使燃油升高到一定的压力，可达1300bar，ECU通过传感器发来的信号，查预置的MAP图，发布命令给电磁阀，使燃油定时定量的喷入燃烧室。电控单体泵工作原理示意图通过凸轮压油，使燃油升高12

东风朝阳柴油机有限责任公司不断提高柴油机排放水平，现已推出如下满足国Ⅲ排放标准的系列柴油机。102系列产品：采用高压共轨、单体泵技术D系列产品：采用高压共轨和单体泵技术NGD3.0产品：采用高压共轨技术电控系统基本工作原理东风朝阳柴油机有限责任公司不断提高柴油机排放水平13电控系统基本工作原理高压共轨的工作原理，主要是高压泵（压力输油泵）根据发动机旋转的转速，通过高压泵的凸轮带动柱塞将燃油加压到然油的储存器（共轨管）内，由轨压传感器将信息传递控制器ECU，并且达到一定的压力，通过标定的启动压力，（启动时的油轨压力大约在30~40KPa），然后执行器根据传感器的信息传递给控制器，在受控执行器的电磁阀，通过电磁阀的控制，实现针阀的开启、闭合，使然油按一定的时刻、压力、定量的向汽缸内喷入然油，同时，进气压力传感器、相位传感器，根据增压后进气的压力及进、排气门的开启使汽缸吸入一定量数的空气，通过曲轴的传感器的信息传递控制器受控发动机进行转动。电控系统基本工作原理高压共轨的工作原理，主要是高压14电控系统基本工作原理1：共轨系统的主要特点a.

共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。b.

可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa~200MPa），可同时控制NOx

和微粒（PM）在较小的数值内，以满足排放要求。c.

柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx

，又能保证优良的动力性和经济性，降低了发动机的噪声。电控系统基本工作原理1：共轨系统的主要特点15电控系统基本工作原理d.

由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。由于高压共轨系统具有以上的优点，现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有：德国ROBERT

BOSCH公司的CR系统、日本电装公司的ECD-U2系统、意大利的FIAT集团的unijet系统、英国的DELPHI

DIESEL

SYSTEMS公司的LDCR系统等。电控系统基本工作原理d.

由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，16电控系统基本工作原理

柴油机性能的核心取决于燃烧，燃烧的关键是柴油与空气的混合，第一是喷射时间、第二是柴油雾化的质量。电控措施是指将喷油器和油泵的喷射由一个电子控制单元—ECU控制起来，按照工作的需要进行准时、定量、均匀的将雾化良好的柴油喷入汽缸中燃烧，使动力性、经济性、排放、噪声等指标得到良好的控制。电控系统基本工作原理柴油机性能的核心取决于17发动机控制软件油泵、喷油器

传感器、开关

故障指示灯

发动机监控/标定软件

RS-232

ECUCAN喷射控制

故障诊断

发动机管理

电控系统基本工作原理发动机控制软件油泵、喷油器传感器、开关18电控组合泵系统柱塞直径8–11mm匹配发动机功率～18—35kW/单缸喷油压力>130MPa发动机许用转速EPLII≤3000rpmECU驱动电源DC12～28V系统工作环境温度－40℃～120℃（ECU可带燃油冷却）油管的油温≤700控制系统能实现发动机运行状态实时显示、监控与在线标定电控组合泵系统柱塞直径8–19电控高压共轨燃油喷射系统（CRS）高压供油泵喷油器高压传感器共轨管控制器ECU转速传感器带油水分离器的燃油滤清器相位传感器加速踏板增压压力空气温度冷却液温度电控高压共轨燃油喷射系统（CRS）高压供油泵喷油器高压传感器20

基于压力、时间同时控制的电控高压共轨燃油喷射系统突破了传统的脉动式供油限制，实现了：喷油量和喷油正时的精确控制低速小油量稳定喷射多次喷射分缸平衡大大改善了柴油机的工作平顺性和综合性能。电控系统基本工作原理基于压力、时间同时控制的电控高压共轨燃油21

发

动

机

传感器

执行器

控制器ECU

（含微机与

控制策略）

l

监测发

动机工况

l

将信息

传至控制

器

l

接收并分

析输入信息

l

决定如何

调整发动机

l

发出指令

至执行器

l

接收控

制器指令

l

按指令

改变喷油

电控发动机电控系统功能示意图发动机传感器执行器控制器ECU（含微机与22二、电控发动机的结构特点朝柴电控国三产品基本原理介绍课件23

传感器1、转速传感器《（2个）曲轴、凸轮轴》2、中冷后压力和温度传感器3、冷却水温传感器4、燃油温度传感器5、加速位置传感器6、ECU内置2个传感器：7、环境大气压力传感器（目前未装，软件替代）8、ECU环境温度传感器9、机油压力传感器(option)传感器1、转速传感器《（2个）曲轴、凸轮轴》24传感器传感器的功用：监测发动机各工况，并将信息传递给控制器。传感器受控控制器ECU的各种信息，一旦传感器失效，传给控制器的信息会自动进入失效保护策略，发动机处于降低功率或停止运转状态，具有跛行回家功能。

传感器传感器的功用：监测发动机各工况，并将信息传递25电控系统主要零部件喷油器线束ECU控制单元转速传感器相位传感器线束进气温度和压力传感器轨压传感器线束电控系统主要零部件喷油器线束ECU控制单元转速传感器相26

采集驾驶员的驾驶意图，参与喷油量和喷油定时的计算带怠速开关加速踏板位置传感器采集驾驶员的驾驶意图，参与喷油量和喷油定时的计算加速踏板27转速传感器曲轴传感器

相位传感器主要判缸和转速计算（曲轴、凸轮轴传感器）在曲轴传感器失效后可执行失效安全策略（发动机出现延时启动的现象）转速传感器曲轴传感器相位传感器主要判缸和转速计算（曲轴、28中冷温度压力传感器中冷压力传感器：测量增压压力，与进气温度一道计算空气密度和喷油量，在瞬态工况时用于冒烟控制（怠速和加速烟度），同时还用于修正喷油提前角，跛行回家中冷后温度传感器：测量进气温度，与进气压力一道计算空气密度和喷油量，跛行回家。中冷温度压力传感器中冷压力传感器：测量增压压力，与进气温度一29温度传感器冷却水温传感器：测量冷却水温度变化，对起动油量,喷油定时进行修正，同时用来确定发动机怠速转速和进行发动机保护。跛行回家燃油温度传感器：测量燃油温度变化，计算燃油密度变化，用于调整喷油量以达到最佳燃烧。跛行回家

温度传感器冷却水温传感器：测量冷却水温度变化，对起动油量,30

机油压力传感器机油压力传感器(option)

监测发动机机油压力用于发动机保护功能，机油压力低于某个值将限制发动机负荷，机油压力过低时将停止发动机运转机油压力传感器机油压力传感器(op31ECU电控单元

ECU(电子控制单元)是电控燃油系统的控制中心，它将传感器和各种控制装置和开关传来的电信号转换成数字信号进行处理，并将执行指令和数据信息传输给执行器和其它装置。跛行回家ECU电控单元ECU(电子控制单元)是电32ECU电控单元ECU是电子管理系统的核心部分，它预置柴油机的性能参数、采集并储存柴油机的运行数据，并通过对这些数据的计算，比较发出柴油机的控制指令，它还通过对外接口与外界之间输入或输出有关的信息。ECU电控单元33ECU的硬/软件功能输出控制指令：－喷射量－喷射提前角工况控制－起动－怠速－调速可驾驶性控制保护工况－超速保护－超负荷保护－冒烟保护－超温保护故障诊断：－诊断与故障码－失效安全策略－跛脚回家模式－单体泵识别与校正－各缸平衡控制－OBD通讯：－RS232串口通讯标定与监测－在线标定－实时监测

ECU电控单元ECU的硬/软件功能输出控制指令：保护工况通讯：ECU电控单34共轨系统满足各个工况所用的方法1、预喷射：少量燃油的预喷射，改善了燃烧效率。压缩压力由于预反应或局部燃烧而略有提高，缩短了着火延迟期，降低了压力升高率，使发动机柔和燃烧，降低了发动机噪声2、主喷射：主喷射提供了发动机输出功率所需要的能量，从而基本上决定了发动机的扭矩。3、后喷射：后喷射的燃油不燃烧，它蒸发作为还原剂而减少NOx的排放。共轨系统满足各个工况所用的方法1、预喷射：少量燃油的预喷射，35

高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生与燃油喷射过程无关，且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证，因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。压力输油泵

BOSCH公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达145Mpa的压力。该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮，使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9，负荷也比较均匀，降低了运行噪声。该系统中高压共轨腔中的压力的控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的，为了减小功率损耗，在喷油量较小的情况下，将关闭三缸径向柱塞泵中的一个压油单元使供油量减少。高压油泵BOSCH公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞36

共轨管将供油泵提供的高压燃油通过高压油管分配到各喷油器中，起蓄压器的作用，BOSCH系统的供轨管如图所示。它的容积应削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油器由喷油过程引起的压力震荡，使高压油轨中的压力波动控制在5Mpa之下。但其容积又不能太大，以保证共轨有足够的压力响应速度以快速跟踪柴油机工况的变化。（分配各缸燃油的压力是一致的）共轨管

：共轨管：37

电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。电控喷油器电控喷油器38喷油器

采用BOSCH公司生产的CRIN2型电控喷油器，可以精确的控制喷油量及喷油时间。主要组成：

1、控制室2、电磁阀3、针阀喷油器采用BOSCH公司生产的C39

三、整车标定

40共轨系统的主要优点

共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa~200MPa），可同时控制NOx

和微粒（PM）在较小的数值内，以满足排放要求。柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx

，又能保证优良的动力性和经济性，降低了发动机的噪声。由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放共轨系统的主要优点共轨系统中的喷油压力柔性41电控发动机与整车匹配的要求

欧III电控共轨产品要求在发动机开发阶段就要与整车厂共同进行，主要是因为ECU的许多控制功能及硬件输入参数的匹配性需要整车功能的确认。另外，发动机电控系统ECU与车辆ECU数据传递与共享，发动机电控系统线束与整车线束的连接，共轨系统对汽车低压燃油管路和燃油过滤器（包括油水分离器）的要求也需要与整车厂共同来完成。电控发动机与整车匹配的要求 欧III电控共轨产品要42标定规程标定规程43整车起动过程的标定整车目标怠速的标定整车怠速油量标定整车瞬态加速烟度标定整车动力性标定整车故障模式标定常规整车标定的内容整车起动过程的标定常规整车标定的内容44常温的起动过程标定

此过程的标定主要是根据发动机起动过程中的烟度情况和起动时间长短情况来调整起动油量MAP，以达到发动机的正常起动目的。冷起动标定过程标定

此过程最好选择在气温较低的状态。如在北方地区的冬季，在-20℃以及更低的气温条件下，选择适合的油量及喷油定时以达到符合国标的冷起动要求，同时应尽量减少排气管冒白烟，最后确定起动油量MAP、水温定时偏移和目标怠速等脉谱图中的有关数据。常规整车标定的内容常温的起动过程标定常规整车标定的内容45怠速工况的平稳性，从起动到怠速以及调速工况到怠速的平稳过渡最终要通过车辆运行试验来确认，这些试验也应在低温和常温两种情况下进行，主要需要调整的是PI控制器的P、I参数和每缸油量修正系数。调整怠速油量限制脉谱图的具体试验方法是，油门保持在0%（即不踩油门），使车辆运行，同时可以转换不同的档位，观察是否冒烟；如冒烟则减小脉宽，反之则相反。另外车辆在运行中紧急刹车，如发动机熄火，则需适当增加脉宽。怠速油量的标定整车目标怠速标定:整车目标怠速的确定是以避开整车因发动机怠速引起的共振点为基础在允许的目标怠速范围中取低。参考有无空调以及空调功率情况确定带空调的目标怠速。常规整车标定的内容怠速工况的平稳性，从起动到怠速以46整车瞬态加速烟度的标定

整车瞬态加速烟度标定的主要目的是排除整车在瞬态加速运行的过程中出现冒黑烟的现象。首先是确定那些起步及加速过程的常用工况，然后通过监控软件RS232接口用在线标定工具记录下这些瞬态过程中发动机转速、油门位置、中冷后压力与温度等。然后根据车辆是否有可视排烟来调整AirFuelatio-空燃比脉谱图和增压定时修正MAP中有关的数据，以消除车辆运行过程中可视性排烟。常规整车标定的内容整车瞬态加速烟度的标定整车瞬态加速烟度标定的47整车动力性的标定

目的就是提高整车起步及换档加速性能，从而提高整车动力性。在整车运行无可视性排烟的前提下尽量减小空燃比，以便提高整车的加速性能。上下坡的标定。

目的是确定整车在故障模式下运行能力,以确保跛脚回家功能的实现。故障模式的标定是人为模拟发动机各种故障状态的运行情况，分别将发动机各个传感器接插头拔掉，确定发动机的运转能力，采集各种故障状态模式下车辆运行数据，以便以后分析使用。整车故障模式的标定常规整车标定的内容整车动力性的标定目的就是提高整车48共轨、单体泵两种电控系统的对比

1、高压共轨性能优势明显，具有深度潜力；2、共轨系统有蓄压管，单体泵没有3、高压共轨可靠性好，发展成熟；4、电控单体泵系统对柴油机改动小5、共轨系统能进行多次喷射，单体泵不行；6、单体泵通过控制泵上的电磁阀来进行喷油，共轨系统通过控制喷油器上的电磁阀来进行喷油7、电控单体泵系统具有价格优势，成本低共轨、单体泵两种电控系统的对比

1、高压共轨性能优势明显，具49共轨、单体泵两种电控系统的对比电控高压共轨电控组合单体泵优点1、供油压力高，2、供油稳定，控制灵活3、能够实现多次喷射4、在欧Ⅳ之后进一步发展的潜力较大5、各缸喷射的压力非常一致1、价格相对较低2、具有达到欧Ⅲ的能力3、对现有发动机的生产线改动小，转型快4、对燃油的品质要求并不高5、制造的工艺简单6、制造成本较低缺点1、价格较高2、国内无供应商3、匹配时间及供货受供应商制约4、要求燃油的品质非常严格1、不能实现多次喷射2、欧Ⅳ实现有困难3、国内生产可靠性性差4、各缸喷射的压力不均匀共轨、单体泵两种电控系统的对比电控高压共轨电控组合单体泵优点50

谢谢！谢谢！51演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！52朝柴国Ⅲ系列产品基本原理的介绍东风朝柴有限责任公司2007年12月朝柴国Ⅲ系列产品基本原理的介绍53主要内容朝柴电控产品的结构及性能的介绍----------------90朝柴电控产品的介绍———————————60电控柴油机概述-----------------------------------------30电控柴油机故障检测仪所实现的功能和使用-----30电控柴油机的使用和维护的基本知识--------------80主要内容朝柴电控产品的结构及性能的介绍-----------54汽车尾气排放法规颁布及检测方法简介

2005年4月～5月，国家环保总局相继发布了：GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方式（中国III、IV、V阶段）》（GB17691-2005）及GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》。第Ⅲ阶段汽车排放法规将在国内全面启动。汽车尾气排放法规颁布及检测方法简介2005年4月～55日益严格的柴油机尾气排放的法规日益严格的柴油机尾气排放的法规56改变了测量方法改变了测量方法57机内净化：超高压和超细微孔燃油喷射柔性的喷射控制技术高效低污染的燃烧其它技术：新型涡轮增压与旁通控制进一步降低机油消耗率欧Ⅲ技术路线机内净化：其它技术：欧Ⅲ技术路线58欧Ⅳ、Ⅴ技术路线欧Ⅳ、Ⅴ技术路线59

由于排放限值的减少，测试方法的不同，从原有的欧Ⅱ上升到欧Ⅲ排放已不是一个简单的量变阶段，而是一个质变过程，必须采用电控燃油喷射系统。

目前国内外为满足国Ⅲ(欧3)排放标准，柴油机应用的主要技术路线有：1、电控直列泵系统(直列泵+电控调速器+冷却EGR)

2、电控单体泵（加EGR）3、电控分配泵（加EGR）4、电控泵喷嘴（加EGR）5、电控共轨系统国III技术路线由于排放限值的减少，测试方法的不60几种燃油喷射系统喷射特性比较几种燃油喷射系统喷射特性比较61电控单体泵燃油喷射系统电控单体泵燃油喷射系统62一、朝柴电控发动的

基本原理一、朝柴电控发动的

基本原理63电控单体泵工作原理示意图

通过凸轮压油，使燃油升高到一定的压力，可达1300bar，ECU通过传感器发来的信号，查预置的MAP图，发布命令给电磁阀，使燃油定时定量的喷入燃烧室。电控单体泵工作原理示意图通过凸轮压油，使燃油升高64

东风朝阳柴油机有限责任公司不断提高柴油机排放水平，现已推出如下满足国Ⅲ排放标准的系列柴油机。102系列产品：采用高压共轨、单体泵技术D系列产品：采用高压共轨和单体泵技术NGD3.0产品：采用高压共轨技术电控系统基本工作原理东风朝阳柴油机有限责任公司不断提高柴油机排放水平65电控系统基本工作原理高压共轨的工作原理，主要是高压泵（压力输油泵）根据发动机旋转的转速，通过高压泵的凸轮带动柱塞将燃油加压到然油的储存器（共轨管）内，由轨压传感器将信息传递控制器ECU，并且达到一定的压力，通过标定的启动压力，（启动时的油轨压力大约在30~40KPa），然后执行器根据传感器的信息传递给控制器，在受控执行器的电磁阀，通过电磁阀的控制，实现针阀的开启、闭合，使然油按一定的时刻、压力、定量的向汽缸内喷入然油，同时，进气压力传感器、相位传感器，根据增压后进气的压力及进、排气门的开启使汽缸吸入一定量数的空气，通过曲轴的传感器的信息传递控制器受控发动机进行转动。电控系统基本工作原理高压共轨的工作原理，主要是高压66电控系统基本工作原理1：共轨系统的主要特点a.

共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。b.

可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa~200MPa），可同时控制NOx

和微粒（PM）在较小的数值内，以满足排放要求。c.

柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx

，又能保证优良的动力性和经济性，降低了发动机的噪声。电控系统基本工作原理1：共轨系统的主要特点67电控系统基本工作原理d.

由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。由于高压共轨系统具有以上的优点，现在国内外柴油机的研究机构均投入了很大的精力对其进行研究。比较成熟的系统有：德国ROBERT

BOSCH公司的CR系统、日本电装公司的ECD-U2系统、意大利的FIAT集团的unijet系统、英国的DELPHI

DIESEL

SYSTEMS公司的LDCR系统等。电控系统基本工作原理d.

由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，68电控系统基本工作原理

柴油机性能的核心取决于燃烧，燃烧的关键是柴油与空气的混合，第一是喷射时间、第二是柴油雾化的质量。电控措施是指将喷油器和油泵的喷射由一个电子控制单元—ECU控制起来，按照工作的需要进行准时、定量、均匀的将雾化良好的柴油喷入汽缸中燃烧，使动力性、经济性、排放、噪声等指标得到良好的控制。电控系统基本工作原理柴油机性能的核心取决于69发动机控制软件油泵、喷油器

传感器、开关

故障指示灯

发动机监控/标定软件

RS-232

ECUCAN喷射控制

故障诊断

发动机管理

电控系统基本工作原理发动机控制软件油泵、喷油器传感器、开关70电控组合泵系统柱塞直径8–11mm匹配发动机功率～18—35kW/单缸喷油压力>130MPa发动机许用转速EPLII≤3000rpmECU驱动电源DC12～28V系统工作环境温度－40℃～120℃（ECU可带燃油冷却）油管的油温≤700控制系统能实现发动机运行状态实时显示、监控与在线标定电控组合泵系统柱塞直径8–71电控高压共轨燃油喷射系统（CRS）高压供油泵喷油器高压传感器共轨管控制器ECU转速传感器带油水分离器的燃油滤清器相位传感器加速踏板增压压力空气温度冷却液温度电控高压共轨燃油喷射系统（CRS）高压供油泵喷油器高压传感器72

基于压力、时间同时控制的电控高压共轨燃油喷射系统突破了传统的脉动式供油限制，实现了：喷油量和喷油正时的精确控制低速小油量稳定喷射多次喷射分缸平衡大大改善了柴油机的工作平顺性和综合性能。电控系统基本工作原理基于压力、时间同时控制的电控高压共轨燃油73

发

动

机

传感器

执行器

控制器ECU

（含微机与

控制策略）

l

监测发

动机工况

l

将信息

传至控制

器

l

接收并分

析输入信息

l

决定如何

调整发动机

l

发出指令

至执行器

l

接收控

制器指令

l

按指令

改变喷油

电控发动机电控系统功能示意图发动机传感器执行器控制器ECU（含微机与74二、电控发动机的结构特点朝柴电控国三产品基本原理介绍课件75

传感器1、转速传感器《（2个）曲轴、凸轮轴》2、中冷后压力和温度传感器3、冷却水温传感器4、燃油温度传感器5、加速位置传感器6、ECU内置2个传感器：7、环境大气压力传感器（目前未装，软件替代）8、ECU环境温度传感器9、机油压力传感器(option)传感器1、转速传感器《（2个）曲轴、凸轮轴》76传感器传感器的功用：监测发动机各工况，并将信息传递给控制器。传感器受控控制器ECU的各种信息，一旦传感器失效，传给控制器的信息会自动进入失效保护策略，发动机处于降低功率或停止运转状态，具有跛行回家功能。

传感器传感器的功用：监测发动机各工况，并将信息传递77电控系统主要零部件喷油器线束ECU控制单元转速传感器相位传感器线束进气温度和压力传感器轨压传感器线束电控系统主要零部件喷油器线束ECU控制单元转速传感器相78

采集驾驶员的驾驶意图，参与喷油量和喷油定时的计算带怠速开关加速踏板位置传感器采集驾驶员的驾驶意图，参与喷油量和喷油定时的计算加速踏板79转速传感器曲轴传感器

相位传感器主要判缸和转速计算（曲轴、凸轮轴传感器）在曲轴传感器失效后可执行失效安全策略（发动机出现延时启动的现象）转速传感器曲轴传感器相位传感器主要判缸和转速计算（曲轴、80中冷温度压力传感器中冷压力传感器：测量增压压力，与进气温度一道计算空气密度和喷油量，在瞬态工况时用于冒烟控制（怠速和加速烟度），同时还用于修正喷油提前角，跛行回家中冷后温度传感器：测量进气温度，与进气压力一道计算空气密度和喷油量，跛行回家。中冷温度压力传感器中冷压力传感器：测量增压压力，与进气温度一81温度传感器冷却水温传感器：测量冷却水温度变化，对起动油量,喷油定时进行修正，同时用来确定发动机怠速转速和进行发动机保护。跛行回家燃油温度传感器：测量燃油温度变化，计算燃油密度变化，用于调整喷油量以达到最佳燃烧。跛行回家

温度传感器冷却水温传感器：测量冷却水温度变化，对起动油量,82

机油压力传感器机油压力传感器(option)

监测发动机机油压力用于发动机保护功能，机油压力低于某个值将限制发动机负荷，机油压力过低时将停止发动机运转机油压力传感器机油压力传感器(op83ECU电控单元

ECU(电子控制单元)是电控燃油系统的控制中心，它将传感器和各种控制装置和开关传来的电信号转换成数字信号进行处理，并将执行指令和数据信息传输给执行器和其它装置。跛行回家ECU电控单元ECU(电子控制单元)是电84ECU电控单元ECU是电子管理系统的核心部分，它预置柴油机的性能参数、采集并储存柴油机的运行数据，并通过对这些数据的计算，比较发出柴油机的控制指令，它还通过对外接口与外界之间输入或输出有关的信息。ECU电控单元85ECU的硬/软件功能输出控制指令：－喷射量－喷射提前角工况控制－起动－怠速－调速可驾驶性控制保护工况－超速保护－超负荷保护－冒烟保护－超温保护故障诊断：－诊断与故障码－失效安全策略－跛脚回家模式－单体泵识别与校正－各缸平衡控制－OBD通讯：－RS232串口通讯标定与监测－在线标定－实时监测

ECU电控单元ECU的硬/软件功能输出控制指令：保护工况通讯：ECU电控单86共轨系统满足各个工况所用的方法1、预喷射：少量燃油的预喷射，改善了燃烧效率。压缩压力由于预反应或局部燃烧而略有提高，缩短了着火延迟期，降低了压力升高率，使发动机柔和燃烧，降低了发动机噪声2、主喷射：主喷射提供了发动机输出功率所需要的能量，从而基本上决定了发动机的扭矩。3、后喷射：后喷射的燃油不燃烧，它蒸发作为还原剂而减少NOx的排放。共轨系统满足各个工况所用的方法1、预喷射：少量燃油的预喷射，87

高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。由于共轨系统中喷油压力的产生与燃油喷射过程无关，且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证，因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。压力输油泵

BOSCH公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达145Mpa的压力。该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮，使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9，负荷也比较均匀，降低了运行噪声。该系统中高压共轨腔中的压力的控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的，为了减小功率损耗，在喷油量较小的情况下，将关闭三缸径向柱塞泵中的一个压油单元使供油量减少。高压油泵BOSCH公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞88

共轨管将供油泵提供的高压燃油通过高压油管分配到各喷油器中，起蓄压器的作用，BOSCH系统的供轨管如图所示。它的容积应削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油器由喷油过程引起的压力震荡，使高压油轨中的压力波动控制在5Mpa之下。但其容积又不能太大，以保证共轨有足够的压力响应速度以快速跟踪柴油机工况的变化。（分配各缸燃油的压力是一致的）共轨管

：共轨管：89

电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件，它的作用根据ECU发出的控制信号，通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。电控喷油器电控喷油器90喷油器

采用BOSCH公司生产的CRIN2型电控喷油器，可以精确的控制喷油量及喷油时间。主要组成：

1、控制室2、电磁阀3、针阀喷油器采用BOSCH公司生产的C91

三、整车标定

92共轨系统的主要优点

共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa~200MPa），可同时控制NOx

和微粒（PM）在较小的数值内，以满足排放要求。柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx

，又能保证优良的动力性和经济性，降低了发动机的噪声。由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放共轨系统的主要优点共轨系统中的喷油压力柔性93电控发动机与整车匹配的要求

欧III电控共轨产品要求在发动机开发阶段就要与整车厂共同进行，主要是因为ECU的许多控制功能及硬件输入参数的匹配性需要整车功能的确认。另外，发动机电控系统ECU与车辆ECU数据传递与共享，发动机电控系统线束与整车线束的连接，共轨系统对汽车低压燃油管路和燃油过滤器（包括油水分离器）的要求也需要与整车厂共同来完成。电控发动机与整车匹配的要求 欧III电控共轨产品要94标定规程标定规程95整车起动过程的标定整车目标怠速的标定整车怠速油量标定整车瞬态加速烟度标定整车动力性标定整车故障模式标定常规整车标定的内容整车起动过程的标定常规整车标定的内容96常温的起动过程标定

此过程的标定主要是根据发动机起动过程中的烟