微機控制式捷達SDI（1.9L）電控柴油噴射系統測控試驗臺電路設計南京林業大學應用技術學院交通運輸（汽車運用工程）第1頁共31頁前言21世紀是綠色柴油機的時代，傳統的燃油系統已經不能適應柴油機技術發展的需要，柴油機電控系統是必然之選。到目前為止，世界上已經有許多發達國家已經研究并產生了很多功能各異的柴油機電控系統。柴油機電子控制的內容已經由當初的燃油噴射系統單一控制，逐步發展到了柴油機各個系統控制，如可變氣門驅動系統、可變進氣渦輪控制系統等。21世紀柴油機電子控制技術將進入發展的鼎盛時期。目前我國生產的捷達、寶來、和奧迪A6轎車等已經采用了柴油機電控技術，其中很多技術處于世界先進水平，如共軌高壓噴射技術、泵噴嘴技術等。正因為電控柴油噴射技術有了如此大的發展，我們才更應該再認真的學習一下電控柴油噴射系統的一些知識，本論文就是以捷達汽車為例，設計了捷達汽車的電控柴油噴射系統測控試驗臺，這種設備采用微機控制，分為試驗臺主體部分，控制柜和顯示板三部分，通過對信號的采集、控制和顯示，可以使我們更好的了解電控柴油噴射系統的性能。這種試驗臺的最主要優點是微機控制，這不僅可以使我們進行遠程控制，而且還節省了成本，并減小了電控噴射系統試驗臺的體積，觀察檢測方便，實用性強，優化教學，操作方便，可靠性高。當然，由于時間倉促，不可避免的還有許多缺點和不足，也請各位老師給與批評和指正！微機控制式捷達SDI（1.9L）電控柴油噴射系統測控試驗臺電路設計南京林業大學應用技術學院交通運輸（汽車運用工程）第2頁共31頁第一章電控柴油噴射系統概述與現代汽車汽油機電控技術的發展背景一樣，即面對無法回避的局部和全球性的環境和能源問題，現代汽車柴油機不得不采用和發展電子控制系統，以便保持汽車柴油機的可持續發展，更充分發揮柴油機固有的優點(低油耗和低CO2排放)。在保持柴油機卓越的燃油經濟性的同時，要想滿足越來越嚴格的排放法規，除了降低潤滑油消耗、優化渦輪增壓技術和使用先進的廢氣后處理系統外，最主要還需進一步改善柴油機的燃燒過程。而噴油系統性能是影響柴油機燃燒過程的關鍵環節，利用微機電控技術改進燃燒過程應用了很多新技術，有的新技術雖然與電控技術沒有直接的關聯，但由于改善了整機性能，仍然與電控技術有間接的聯系。1.1概述1.1.1國外電控柴油噴射系統發展的動態和趨勢電控柴油噴射系統有二大類，一類是位置控制，一類是時間控制。從發展的順序上講，首先發展的是位置控制系統。因此.日本人稱它為第一代電控系統，而把時間控制系統稱為第二代。位置控制系統的特點是不僅保留了傳統的泵一管一嘴系統，而且還保留了原噴油泵中的齒條、滑套、柱塞上控制斜槽等控制油量的機械傳動機構，只是對齒條或滑套的運動位置予以電子控制。（一）卡特彼勒HEUT公共軌道系統HEUT(Hydraulicallyactuated，Electronicallycon-trolledUnitnjection系統山5部分組成：液壓制動整體式噴油器；柴油泵；軌道壓力控制閥；電子控制組件(ECM)；機油泵。該系統的主要特性為時基噴油和噴油壓力控制。這種電子與液壓技術的結合使得燃油系統的工作不受發動機轉速的制約，并可在各種發動機工況下保持較高而且穩定的噴油壓力.HEUI系統的噴油壓力.日前可達150MPa。該系統還具有噴油比率成形功能。即可對初始供油期、著火延遲期及主噴油期的供油量進行優化控制。改善放熱率并有助于實現低排放和低噪聲。（二）日本電裝公司ECD-U2蓄壓共軌系統控制噴射壓力的方法有兩種，一種是對噴射壓力直接控制；另一種是結合控制噴油速率的間接控制。在共軌式電控噴射系統中，通過調節共軌中的高壓控制油的壓力可以對噴微機控制式捷達SDI（1.9L）電控柴油噴射系統測控試驗臺電路設計南京林業大學應用技術學院交通運輸（汽車運用工程）第3頁共31頁射壓力實現直接控制。在日木電裝公司研制的高壓共軌式電控噴射系統ECD-U2中，共軌壓力可以通過反饋控制保持在預定值，而共軌壓力預定值可以根據發動機的工作負荷和轉速進行調節。共軌中的燃油直接進入噴油嘴，這樣調節共軌壓力可直接控制燃油的噴射壓力。所以該共軌式電控噴射系統對噴射壓力的控制具有較大的靈活性，可以依照不同的工況要求噴射壓力的柔性控制。（三）電控蓄壓式噴油系統電控蓄壓式噴油系統，由供油系統、電控噴油器、電子控制器ECD和傳感器等部分組成。供油系統是該裝置的供油壓力源。電控壓力調節器采用閉環控制，以保證供油壓力的精度。油泵向系統連續供油，而控制器根據柴油機工況的要求，向電控壓力調節器發出指令要求不同的供油壓力。電子調節器則控制旁通油量，并根據壓力傳感器的反饋信號來調節供油壓力，以滿足要求。因此電控壓力調節器控制和決定了噴油器每循環的噴油量，這樣就電控了噴油器供油油壓和油量。日木三菱公司日前正積極開發研制蓄壓器式泵噴嘴燃油噴射系統。該蓄壓式噴油系統為全液壓無機械凸輪執行機構設計，從而使噴油特性完全不受發動機工作轉速的影響，并可以在整個發動機工作轉速和負荷范圍內實現噴油和燃燒特性的優化匹配。其最高噴射壓力可達100MPa。1.1.2國內柴油噴射電控系統的發展中國的傳統柴油柴油噴射在電控技術上與國外差距較大，在電控技術方面幾乎處于空白狀態在一個很長的時期，中國的車用柴油機行業很難接近世界一流的電噴技術，某些國外公司在這方面曾設定了很高的門坎。國內車用柴油機行業已有這樣的共識，國I時增壓技術時代，國II是中冷技術時代，國III則是電噴技術時代國III排放法規實施時期的臨近正促使國內車用柴油機行業加速產品電控化的開發進程，各主要企業都已推出或將要推出配備電噴技術的柴油機產品，因為對電噴技術的選擇則取決與柴油機產品本身有關的一些因素。我國對現代柴油柴油噴射電控技術的研究和開發尚處于起步階段，目前還主要集中在對柴油機電控噴射系統的研究與開發上。但隨著社會經濟的發展，對環保的要求越來越高，柴油柴油噴射電控系統的研究和相應產品的開發必將成為我國汽車柴油機技術領域中的一個熱點，這將大大促進我國汽車柴油機產品的更新換代，為在未來不長的時期里參與國際競爭奠定堅實的基礎。微機控制式捷達SDI（1.9L）電控柴油噴射系統測控試驗臺電路設計南京林業大學應用技術學院交通運輸（汽車運用工程）第4頁共31頁柴油機電控技術的發展始于70年代，目前發達國家已從實驗開發階段進入產品推廣階段，美、英、日、德等國均已有較成熟的柴油機電控產品投入市場。電子技術的發展，已使柴油機從傳統的機械產品發展為機電一體化技術密集型產品，隨著我國柴油機經濟性和排放指標的日益嚴格要求，電控技術也將在我國柴油機產品中有選擇地得到應用，其中最主要、最基本的發展方向是對柴油機的噴油系統進行電子控制。a)轉速控制采用電子調速器代替機械式調速器，只要通過更換軟件即可輕易變動其調速特性，也能輕易地在全程式和二極式之間轉換。由于電子調速器中沒有飛球等零件，因而對機械振動的敏感性比機械式調速器小得多。b)各轉速下最大噴油量的控制電子控制裝置可以通過各種傳感器把柴油機的進氣壓力和溫度、冷卻水壓力和溫度、潤滑油壓力和溫度、渦輪增壓器的出口壓力和流量等運轉參數轉變為電信號，輸入電控裝置后，就可以根據柴油機的運行工況，控制各轉速下的最大供油量。c)噴油定時的電子控制傳統的噴油提前角自動調節器都是機械離心式的，通過飛塊旋轉時離心力與彈簧力之間的平衡，使噴油提前角隨轉速而改變。這種噴油定時控制函數只有轉速一個自變量，這樣一種控制函數很難跟柴油機噴油提前角與轉速之間最優化函數關系相一致，而且，一個轉速下的最佳噴油提前角還與柴油機的負荷有關。采用電子控制的噴油定時裝置，可以使這兩個間題同時得到解決。1.2柴油機電控噴油系統的組成和分類1.2.1柴油機電控噴油系統的組成柴油機電控系統由傳感器、執行器和發動機電控單元（ECU）組成。傳感器檢測出發動機或噴油泵本身的運行狀態；發動機電控