高压共轨工作原理介绍

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　　【摘要】现代先进的汽车柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平。目前国外轻型汽车用柴油机日益普遍，奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有采用柴油发动机的车型，柴油机具有良好的燃油经济性和可靠性，以及较高的动力性和耐久性。而高压共轨系统的应用，使得其在不同的工況下都能让柴油燃烧达到最佳状况，性能大大的优化，同时排放中的有害成分进一步减少。
　　【关键词】柴油机 高压共轨 电控喷射
　　
　　一、共轨系统介绍
　　共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和喷油器电磁阀开启时间的长短。
　　二、高压共轨系统的结构和原理
　　电控高压共轨系统主要电子控制单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成。它的整体过程：油箱的燃油被低压油泵吸出送给高压油泵，高压油泵给燃油增压把燃油变成高压油送进共轨管里面，共轨管在根据ECU各种传感器的信号对轨压进行调节，如果轨压过高，共轨管的泄压阀打开部分高压油进入低压油管。预先设置好的程序保存在ECU当中，柴油机的运转状况也被ECU监控，然后ECU根据具体的工况确定喷油定时、喷油持续期。最后电控喷油器按照ECU的指令将燃油喷入气缸。
　　1、 电控单元（Electronic control unit）
　　电子控制单元简称 ECU，又被称作“行车电脑”、“车载电脑”等。它由输入电路模块、输出驱动模块、MCU核心电路模块、电源管理模块、通信模块组成。ECU是汽车的“大脑”它的作用是把各个传感器检测到的信息进行整合、分析、判断，然后再把计算好的结果再输送给喷油器，喷油器根据ECU输送的电压信号确定喷油时刻以及喷油量。
　　2、 信号输入装置及输入信号
　　发动机控制系统的传感器和输入信号主要有下列种类：
　　a.       空气流量计（MAF）
　　由空气流量计测量发动机吸入空气量，并将信号输入ECU，作为燃油喷射控制的基本信号。
　　b.       转速和曲轴位置传感器
　　曲轴位置传感器检测曲轴转角信号（转速信号）输入ECU，作为燃油喷射控制的基本信号。
　　信号输入装置及输入信号
　　c.       凸轮轴位置传感器
　　凸轮轴位置传感器向ECU输入判缸信号，是燃油喷射控制主控制信号。
　　d.       冷却水温度传感器
　　检测发动机冷却水温度，向ECU输入温度信号，作为燃油喷射的修正信号，同时也是其它控制系统的控制信号。
　　e.       进气温度传感器
　　检测进气温度，向ECU输入进气温度信号，对进气量信号进行修正。
　　f.       油门位置传感器
　　油门位置传感器检测油门的开度状态和油门开闭的速率信号，输入ECU，控制燃油喷射及其它控制系统，如EGR、闭环/开环控制等。
　　g.       加速度传感器
　　加速度传感器向ECU输入爆震信号，经ECU处理后，控制预喷油量，改善发动机工作稳定性。
　　h.       增压压力传感器
　　检测增压器的供气压力，向ECU输入进气压力信号，修正喷油控制。
　　i.       车速传感器
　　检测车速，向ECU输入车速信号，实现喷油量和超速断油控制。在发动机和自动变速器共同控制时，也是自动变速器的主控制信号。
　　3、执行器
　　执行器是受ECU控制，具体执行某项控制功能的装置。一般是由ECU控制执行器点磁线圈的搭铁回路，也有的是由ECU控制的某些电子控制电路，如电子控制器等。
　　总结
　　柴油机电控高压共轨系统是柴油机最新的技术。基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正，确定最佳喷油量。可以根据不同的工况要求将预喷、后喷等参数存储在ECU，从而实现多次喷射。
　　参考文献：
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　　[2]居钰生，金兴才1我国燃油喷射系统行业现状和面临的任务与对策[J]. 现代车用动力， 2007， （3） ： 1.
　　[3]楚梅森.车用柴油机的发展[J].上海汽车，2003（11）.43-45
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