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柴油机电子控制系统柴油机电子控制系统

一、柴油机电子控制技术的发展状况
国际上受日益严格的排放法规限止目前国际上受日益严格的排放法规限止，目前
柴油机电子控制技术在国外达到60%--90%
优点：改善柴油机动力性、经济性、降低排放
和噪音。
一、柴油机电子控制技术的发展状况
国际上受日益严格的排放法规限止目前国际上受日益严格的排放法规限止，目前
柴油机电子控制技术在国外达到60%--90%
优点：改善柴油机动力性、经济性、降低排放
和噪音。

二、柴油机电子控制系统内容及功能
6进气节流控制1喷油量控制
2．喷油正时控制7．增压控制
6．进气节流控制1．喷油量控制
8．进气涡流强度控制3．怠速控制
9．起动预热控制4．各缸喷油量不均
匀修正10．故障自诊断及故
障保护功能
匀修正
5．排气再循环控制
二、柴油机电子控制系统内容及功能
6进气节流控制1喷油量控制
2．喷油正时控制7．增压控制
6．进气节流控制1．喷油量控制
8．进气涡流强度控制3．怠速控制
9．起动预热控制4．各缸喷油量不均
匀修正10．故障自诊断及故
障保护功能
匀修正
5．排气再循环控制

一、喷油量控制
.发动机转速信号（基本喷油量）
.节气门位置/加速踏板信号（基本喷油量）节气门位置/加速踏板信号（基本喷油量）
.进气温度信号（修正喷油量）
.进气压力信号（修正喷油量）
.冷却液温度信号（修正喷油量）
燃油特性修正、低温起动后修正、急减
速修正以适应不同工况不同工作条件变化的
需要。
通过电磁溢流阀对喷油量进行精确控制通过电磁溢流阀对喷油量进行精确控制
一、喷油量控制
.发动机转速信号（基本喷油量）
.节气门位置/加速踏板信号（基本喷油量）节气门位置/加速踏板信号（基本喷油量）
.进气温度信号（修正喷油量）
.进气压力信号（修正喷油量）
.冷却液温度信号（修正喷油量）
燃油特性修正、低温起动后修正、急减
速修正以适应不同工况不同工作条件变化的
需要。
通过电磁溢流阀对喷油量进行精确控制通过电磁溢流阀对喷油量进行精确控制

二、喷油正时控制二、喷油正时控制
喷油正时是由发动机转速和加速踏板位置决喷油正时是由发动机转速和加速踏板位置决
定的，并由冷却液温度、进气温度、进气压力等信
号进行修正。号进行修正。
通过着火正时传感器检测实际燃烧开始时刻
实现对喷油正时的闭环控制。实现对喷油正时的闭环控制。
排除燃油十六烷值、大气条件变化引起喷油
正时差异实现对喷油正时的最佳控制。正时差异，实现对喷油正时的最佳控制。
二、喷油正时控制二、喷油正时控制
喷油正时是由发动机转速和加速踏板位置决喷油正时是由发动机转速和加速踏板位置决
定的，并由冷却液温度、进气温度、进气压力等信
号进行修正。号进行修正。
通过着火正时传感器检测实际燃烧开始时刻
实现对喷油正时的闭环控制。实现对喷油正时的闭环控制。
排除燃油十六烷值、大气条件变化引起喷油
正时差异实现对喷油正时的最佳控制。正时差异，实现对喷油正时的最佳控制。

三、怠速控制三、怠速控制
由于发电机、空调动力转向等辅助装
置工作状态的变化引起柴油机负荷变化导致
发动机转速变化。
柴油机控制系统通过反馈控制系统控
制怠速喷油量，使怠速控制在目标转速。
三、怠速控制三、怠速控制
由于发电机、空调动力转向等辅助装
置工作状态的变化引起柴油机负荷变化导致
发动机转速变化。
柴油机控制系统通过反馈控制系统控
制怠速喷油量，使怠速控制在目标转速。

四、各缸喷油量不均匀修正四、各缸喷油量不均匀修正
由于各缸喷油泵的性能差异导致各缸喷油
量的差异，引起发动机转速波动即所谓：怠速
颤振。
电控系统通过作工冲程时的曲轴转速变化
判断各缸喷油量的差异。
利用电磁溢流阀快速响应，及时修正各缸
的喷油量来降低发动机转速波动，按各缸转速的喷油量来降低发动机转速波动，按各缸转速
无波动偏差来控制各缸喷油量。
四、各缸喷油量不均匀修正四、各缸喷油量不均匀修正
由于各缸喷油泵的性能差异导致各缸喷油
量的差异，引起发动机转速波动即所谓：怠速
颤振。
电控系统通过作工冲程时的曲轴转速变化
判断各缸喷油量的差异。
利用电磁溢流阀快速响应，及时修正各缸
的喷油量来降低发动机转速波动，按各缸转速的喷油量来降低发动机转速波动，按各缸转速
无波动偏差来控制各缸喷油量。

五、排气再循环控制
减少排气中的NOX排放量，与汽油机电
控系统相同。
六、进气节流控制
系统通过控制节气门的开度，控制进气量，
降低怠速时的振动和噪声，停车时系统关闭节
七、增压控制
气门中断进气，减轻发动机的振动。
七、增压控制
电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。
五、排气再循环控制
减少排气中的NOX排放量，与汽油机电
控系统相同。
六、进气节流控制
系统通过控制节气门的开度，控制进气量，
降低怠速时的振动和噪声，停车时系统关闭节
七、增压控制
气门中断进气，减轻发动机的振动。
七、增压控制
电控系统控制增压压力和进气量、空燃比。

八、进气涡流强度控制
系统通过控制进气通道的变化，以便在不同转
速负荷下更好地组织进气涡流，改善燃烧质量，提
高动力性、经济性、降低排放和污染。
九、起动预热控制
在不同的起动条件下系统通过控制起动预热塞
的通电时间改善柴油机低温起动和低温怠速运转。
十、故障自诊断及故障保护功能
此项与汽油机电控系统的故障自诊断失效保护功能
基本相同。
八、进气涡流强度控制
系统通过控制进气通道的变化，以便在不同转
速负荷下更好地组织进气涡流，改善燃烧质量，提
高动力性、经济性、降低排放和污染。
九、起动预热控制
在不同的起动条件下系统通过控制起动预热塞
的通电时间改善柴油机低温起动和低温怠速运转。
十、故障自诊断及故障保护功能
此项与汽油机电控系统的故障自诊断失效保护功能
基本相同。

三、柴油机电了控制系统的控制方式
控制方式可分为三大类：
1、开环控制、
2、闭环控制、2、闭环控制、
3、开环—闭环综合控制
三、柴油机电了控制系统的控制方式
控制方式可分为三大类：
1、开环控制、
2、闭环控制、2、闭环控制、
3、开环—闭环综合控制

1、开环控制
特点用电子控制装置取代喷油提前调节装置。特点：用电子控制装置取代喷油提前调节装置。
结构：分配泵凸轮滚环→液压正时活塞→电磁阀控制（燃
油反馈压力）油反馈压力）
电磁阀←控制单元←转速、冷却水温、总供油量由电控单
元贮存的最佳供油提前角发出指令。元贮存的最佳供油提前角发出指令。
1、开环控制
特点用电子控制装置取代喷油提前调节装置。特点：用电子控制装置取代喷油提前调节装置。
结构：分配泵凸轮滚环→液压正时活塞→电磁阀控制（燃
油反馈压力）油反馈压力）
电磁阀←控制单元←转速、冷却水温、总供油量由电控单
元贮存的最佳供油提前角发出指令。元贮存的最佳供油提前角发出指令。

2、闭环控制
电控单元根据喷油传感器着火正时传感器反馈
信号通过电磁阀控制正时活塞达到最佳正时供
油提前角。
2、闭环控制
电控单元根据喷油传感器着火正时传感器反馈
信号通过电磁阀控制正时活塞达到最佳正时供
油提前角。

3、开环闭环综合控制3、开环闭环综合控制
电控单元把开环—闭环综合起来，调
整实际喷油正时出现误差。进行误差补
偿。通常在相邻两次喷油间就能达到调偿。通常在相邻两次喷油间就能达到调
整点。
3、开环闭环综合控制3、开环闭环综合控制
电控单元把开环—闭环综合起来，调
整实际喷油正时出现误差。进行误差补
偿。通常在相邻两次喷油间就能达到调偿。通常在相邻两次喷油间就能达到调
整点。

柴油机电子控制的组成及工作原理
1、提高柴油机的经济性降低排放污染
确定最佳喷油提前角，和精确的喷油
量。发动机转速、负荷、冷却水温、进气
温度、燃油温度、压力等。
2、提高发动机工作可靠性
防止齿条卡死飞车减油复位同时
迅速切断高压泵时油，关闭进气通道。
柴油机电子控制的组成及工作原理
1、提高柴油机的经济性降低排放污染
确定最佳喷油提前角，和精确的喷油
量。发动机转速、负荷、冷却水温、进气
温度、燃油温度、压力等。
2、提高发动机工作可靠性
防止齿条卡死飞车减油复位同时
迅速切断高压泵时油，关闭进气通道。

3、对柴油机运行工况进行实际高精度控制
微机对各种运行参数信息，进行监测处
理迅速调节控制。实现柴油机运行工况实时理迅速调节控制。实现柴油机运行工况实时
高精度控制。
4、较强的适应性
对于不同用途不同机型的柴油机，柴油
机电子控制系统应有较强的适应性。主要是
电控单元EPROM的软件程序调整产品匹配适应
能力。
3、对柴油机运行工况进行实际高精度控制
微机对各种运行参数信息，进行监测处
理迅速调节控制。实现柴油机运行工况实时理迅速调节控制。实现柴油机运行工况实时
高精度控制。
4、较强的适应性
对于不同用途不同机型的柴油机，柴油
机电子控制系统应有较强的适应性。主要是
电控单元EPROM的软件程序调整产品匹配适应
能力。

柴油油机电电控系系统柴油油机电电控系系统

柴油机电子控系统组成
与汽油机一样仍然有信号输入装置、电控单元、
执行器三部分。
一、传感器信号输入
1、油门踏板位置传感器
反应发动机的负荷信号及怠速确认，主控信号。
2、转速传感器、曲轴位置传感器
主控信号与加速踏板位置传感器共同决定喷油
量和喷油提前角。
3、泵角传感器
检测泵转角与曲轴位置传感器共同控制喷油量
保证喷油正时改变时不影响喷油量。
柴油机电子控系统组成
与汽油机一样仍然有信号输入装置、电控单元、
执行器三部分。
一、传感器信号输入
1、油门踏板位置传感器
反应发动机的负荷信号及怠速确认，主控信号。
2、转速传感器、曲轴位置传感器
主控信号与加速踏板位置传感器共同决定喷油
量和喷油提前角。
3、泵角传感器
检测泵转角与曲轴位置传感器共同控制喷油量
保证喷油正时改变时不影响喷油量。

4、着火正时传感器
检测燃烧室开始燃烧时刻修正喷油正时检测燃烧室开始燃烧时刻修正喷油正时
5、冷却液温度传感器
控制发动机工作温度，修正喷油量与喷油正时。
6、进气温度传感器
检测进气温度、修正喷油量与喷油正时。
7、进气压力传感器
检测进气压力、修正喷油量与喷油正时。
8、溢流环位置传感器
检测溢流控制电磁铁的电枢位置，以反馈控制溢
流环位置。
4、着火正时传感器
检测燃烧室开始燃烧时刻修正喷油正时检测燃烧室开始燃烧时刻修正喷油正时
5、冷却液温度传感器
控制发动机工作温度，修正喷油量与喷油正时。
6、进气温度传感器
检测进气温度、修正喷油量与喷油正时。
7、进气压力传感器
检测进气压力、修正喷油量与喷油正时。
8、溢流环位置传感器
检测溢流控制电磁铁的电枢位置，以反馈控制溢
流环位置。

9、正时活塞位置传感器
检测电子控制定时器正时活塞位置，将喷油正
时提前量信号输入ECU。
10、控制杆位置传感器
检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆位检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆位
置将喷射量的增减信号反馈给ECU11、控制套筒位置传感器
检测电控分配式喷油泵调整器中控制筒位置将检测电控分配式喷油泵调整器中控制筒位置将
喷油量增减信号反馈给ECU9、正时活塞位置传感器
检测电子控制定时器正时活塞位置，将喷油正
时提前量信号输入ECU。
10、控制杆位置传感器
检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆位检测电子控制柱塞式喷油泵调速器中控制杆位
置将喷射量的增减信号反馈给ECU11、控制套筒位置传感器
检测电控分配式喷油泵调整器中控制筒位置将检测电控分配式喷油泵调整器中控制筒位置将
喷油量增减信号反馈给ECU

12、发动机点火开关信号、空调信号、动力转
向油压开关信号、空挡起动开关信号
12、发动机点火开关信号、空调信号、动力转
向油压开关信号、空挡起动开关信号

二、电子控制单元ECU
功能与组成汽油机电控单元基本相同。
三、执行器
电动调速器、溢流控制电磁铁、电子
控制正时控制阀、电子控制正时器、电
磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制
喷油器等。
二、电子控制单元ECU
功能与组成汽油机电控单元基本相同。
三、执行器
电动调速器、溢流控制电磁铁、电子
控制正时控制阀、电子控制正时器、电
磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制
喷油器等。

柴油机电子控制系统类型结构及工作原理柴油机电子控制系统类型结构及工作原理
一、电子控制式喷油泵
主体是普通喷油泵
电子控制调速器和喷油提前角调节器
电控式喷油泵电控式喷油泵
分：1、柱塞式、2、分配式
柴油机电子控制系统类型结构及工作原理柴油机电子控制系统类型结构及工作原理
一、电子控制式喷油泵
主体是普通喷油泵
电子控制调速器和喷油提前角调节器
电控式喷油泵电控式喷油泵
分：1、柱塞式、2、分配式

1、电子控制柱塞式喷油泵
传感器：传感器：
加速踏板位置传感器
水温传感器
N-TDC传感器（转速-凸轮轴位置传感器）
起动开关、空调开关起动开关、空调开关
2、实际动作反馈信号：
时间传感器
控制杆位置传感器（电动调速器内）
1、电子控制柱塞式喷油泵
传感器：传感器：
加速踏板位置传感器
水温传感器
N-TDC传感器（转速-凸轮轴位置传感器）
起动开关、空调开关起动开关、空调开关
2、实际动作反馈信号：
时间传感器
控制杆位置传感器（电动调速器内）

ECU 对输入控制信号和反馈进行分析处理计
算发出相应的喷油量及喷油提前角命令算发出相应的喷油量及喷油提前角命令
执行元件：电动调速器、电磁阀、执行精确喷油
量和喷油提前角。
1、喷油量控制1、喷油量控制
ECU 控制电动助推器
上下移动，通过联杆机构变
为控制杆水平移动，实现喷
油量的增减控制。油量的增减控制。
ECU 对输入控制信号和反馈进行分析处理计
算发出相应的喷油量及喷油提前角命令算发出相应的喷油量及喷油提前角命令
执行元件：电动调速器、电磁阀、执行精确喷油
量和喷油提前角。
1、喷油量控制1、喷油量控制
ECU 控制电动助推器
上下移动，通过联杆机构变
为控制杆水平移动，实现喷
油量的增减控制。油量的增减控制。

2、喷油提前角控制
ECU控制电磁阀来控制发动机机油泵ECU控制电磁阀来控制发动机机油泵
进入时间控制器的油压，使时间控制器动
作改变喷油泵凸轮轴与油泵驱动轴曲轴相
对位置来实现的。
2、喷油提前角控制
ECU控制电磁阀来控制发动机机油泵ECU控制电磁阀来控制发动机机油泵
进入时间控制器的油压，使时间控制器动
作改变喷油泵凸轮轴与油泵驱动轴曲轴相
对位置来实现的。

电磁阀结构双组式
P孔道发动机主油道进入电
磁阀
R孔道回流通道，一部分机
油流回发动机油底壳。
A孔道控制油压流入时间控
制器。
ECU控制电磁阀调节R孔
的回流量从而控制控制A通往的回流量从而控制控制A通往
时间控制器的油压控制调节活
塞位置来实现喷油提前调节。
电磁阀结构双组式
P孔道发动机主油道进入电
磁阀
R孔道回流通道，一部分机
油流回发动机油底壳。
A孔道控制油压流入时间控
制器。
ECU控制电磁阀调节R孔
的回流量从而控制控制A通往的回流量从而控制控制A通往
时间控制器的油压控制调节活
塞位置来实现喷油提前调节。

时间控制器结构
组成：缸筒、活塞、
大小凸轮、法兰园盘
受电磁阀控制的油
压大小、活塞位置发生改压大小、活塞位置发生改
变通过活塞上的销带动
凸轮偏转带动法兰偏转一
定
角度实现喷油提前调节。
组成：缸筒、活塞、
大小凸轮、法兰园盘
受电磁阀控制的油
压大小、活塞位置发生改压大小、活塞位置发生改
变通过活塞上的销带动
凸轮偏转带动法兰偏转一
定
角度实现喷油提前调节。

2、电子控制分配式喷油泵
组成：
输入信号：加速踏板位置传感器、转速传感器、
水温感器、燃油温度传感器、起动开关
反馈信号：套筒位置传感器
电控单元分析处理计算发出喷油量及喷油提前角参数命令。
执行元件电动调速器时间控制器接受ECU指令精确控制喷执行元件电动调速器时间控制器接受ECU指令精确控制喷
油量和喷油提前角。
2、电子控制分配式喷油泵
组成：
输入信号：加速踏板位置传感器、转速传感器、
水温感器、燃油温度传感器、起动开关
反馈信号：套筒位置传感器
电控单元分析处理计算发出喷油量及喷油提前角参数命令。
执行元件电动调速器时间控制器接受ECU指令精确控制喷执行元件电动调速器时间控制器接受ECU指令精确控制喷
油量和喷油提前角。

油量调节
器N146
调节活塞位置
传感器G149
燃油温度传感器G81
油量调节
器N146
调节活塞位置
传感器G149
燃油温度传感器G81

供油提前角自动调节机构供油提前角自动调节机构
供油提前角
节
N108

提前滚轮
传力销
压力腔压力腔
供油提前角调
与输油泵吸
入端相通
供油提前角调
节阀N108
入端相通
供油提前角调节油缸弹簧
提前滚轮
传力销
压力腔压力腔
供油提前角调
与输油泵吸
入端相通
供油提前角调
节阀N108
入端相通
供油提前角调节油缸弹簧

1、喷油量控制
是由ECU控制电动调速器中的控制套筒的位置来实现增减喷油量。
转子式电磁执行器和油量控制机构组成
工作原理：
非对称磁极芯上绕有线圈ECU根据有关输入信号可通
过改变占空比的方法控制流入线圈电流大小使转子在0-60%
范围内旋转，通过转子轴端偏心安装的滚珠改变控制套筒
的位置来实现喷油量的增减控制，转子上端有控制套筒位的位置来实现喷油量的增减控制，转子上端有控制套筒位
置传感器用以向ECU反馈喷油量的变化情况。
1、喷油量控制
是由ECU控制电动
调速器中的控制套筒的
位置来实现增减喷油量。
转子式电磁执行器和油
量控制机构组成
工作原理工作原理：
非对称磁极芯上绕有线圈ECU根据有关输入信号可通
过改变占空比的方法控制流入线圈电流大小使转子在0-60%
范围内旋转，通过转子轴端偏心安装的滚珠改变控制套筒
的位置来实现喷油量的增减控制，转子上端有控制套筒位的位置来实现喷油量的增减控制，转子上端有控制套筒位
置传感器用以向ECU反馈喷油量的变化情况。

2、喷油提前角的控制
电控分配泵喷油提前角的控制由
时间控制器（定时器）控制时间控制器（定时器）控制
原理迅时控制阀受ECU控制
正时活塞高压室和低压室的中间
通路，控制通往正时活塞高压室
的油压来实现对喷油提前角的控制。
当正时控制阀线圈通电时高低压室相通正时活塞两端
压力差消失，回位弹簧作用正时活塞回位使喷油时间推迟，
反之正时控制阀断电，使喷油时间提前。反之正时控制阀断电，使喷油时间提前。
2、喷油提前角的控制
电控分配泵喷油提前角的控制由
时间控制器（定时器）控制时间控制器（定时器）控制
原理迅时控制阀受ECU控制
正时活塞高压室和低压室的中间
通路，控制通往正时活塞高压室
的油压来实现对喷油提前角的控制。
当正时控制阀线圈通电时高低压室相通正时活塞两端
压力差消失，回位弹簧作用正时活塞回位使喷油时间推迟，
反之正时控制阀断电，使喷油时间提前。反之正时控制阀断电，使喷油时间提前。

柴油机轿车用电子控制VE型喷油泵柴油机轿车用电子控制VE型喷油泵
（COVEC-I）日本五十铃公司4FB1柴油机电
子控制系统（1TEC）子控制系统（1TEC）
柴油机轿车用电子控制VE型喷油泵柴油机轿车用电子控制VE型喷油泵
（COVEC-I）日本五十铃公司4FB1柴油机电
子控制系统（1TEC）子控制系统（1TEC）

电动调速器的构成电动调速器的构成

电动调速器剖面原理电动调速器剖面原理

本田2L-THE型柴油机电子控制系统ECD
有ECD-Ⅰ型和ECD-Ⅱ两种。
ECD-Ⅰ型仍保留一部分机械控制机构只是喷油量及
喷油提前角采用电子控制方式喷油量是采用电磁铁
控制杆移动溢流环的位置来实现的。
ECD-Ⅱ型在喷油量的控制方式有根本改变它是通过ECDⅡ型在喷油量的控制方式有根本改变它是通过
ECU控制电磁溢流阀、定时开关溢流通路实现控制喷
油量的同时采用了着火正时传感器检测柴油混合气油量的同时采用了着火正时传感器检测柴油混合气
开始燃烧时刻更精确的控制喷油提前角。
本田2L-THE型柴油机电子控制系统ECD
有ECD-Ⅰ型和ECD-Ⅱ两种。
ECD-Ⅰ型仍保留一部分机械控制机构只是喷油量及
喷油提前角采用电子控制方式喷油量是采用电磁铁
控制杆移动溢流环的位置来实现的。
ECD-Ⅱ型在喷油量的控制方式有根本改变它是通过ECDⅡ型在喷油量的控制方式有根本改变它是通过
ECU控制电磁溢流阀、定时开关溢流通路实现控制喷
油量的同时采用了着火正时传感器检测柴油混合气油量的同时采用了着火正时传感器检测柴油混合气
开始燃烧时刻更精确的控制喷油提前角。

ECD-Ⅰ型柴油机电子控制系统
输入信号：转速传感器、加速踏板位置、水温、进
气温度、进气压力、发动机开关、空调、P/N档开气温度、进气压力、发动机开关、空调、P/N档开
关。
反馈信号：溢流环位置、正时活塞位置
控制喷油量的执行器：溢流控制电磁铁、喷油提前控制喷油量的执行器：溢流控制电磁铁、喷油提前
正时控制阀、进气节流阀、废气再循环、真空控制
阀。阀。
ECD-Ⅰ型柴油机电子控制系统
输入信号：转速传感器、加速踏板位置、水温、进
气温度、进气压力、发动机开关、空调、P/N档开气温度、进气压力、发动机开关、空调、P/N档开
关。
反馈信号：溢流环位置、正时活塞位置
控制喷油量的执行器：溢流控制电磁铁、喷油提前控制喷油量的执行器：溢流控制电磁铁、喷油提前
正时控制阀、进气节流阀、废气再循环、真空控制
阀。阀。

1、喷油量控制
溢流控制
电磁铁使控制
杆移动控制溢
流环的位置来流环的位置来
实现。流入定
子线圈的电流
在0.4-0.9A变化。
1、喷油量控制
溢流控制
电磁铁使控制
杆移动控制溢
流环的位置来流环的位置来
实现。流入定
子线圈的电流
在0.4-0.9A变化。

2、喷油提前角
正时控制电磁阀，控制正时来完成控制高低
压室的柴油压力差来实现。
五十铃4FB1-TEC丰田公司的2L-THE柴油机ECD-Ⅰ型、
ECD-Ⅱ均采用这种喷油正时控制方式。ECDⅡ均采用这种喷油正时控制方式。
2、喷油提前角
正时控制电磁阀，控制正时来完成控制高低
压室的柴油压力差来实现。
五十铃4FB1-TEC丰田公司的2L-THE柴油机ECD-Ⅰ型、
ECD-Ⅱ均采用这种喷油正时控制方式。ECDⅡ均采用这种喷油正时控制方式。

ECD-Ⅱ型柴油机电子控系统
1、喷油量
只有燃油特征修正、低温起动修正、急减速修正。
2、喷油提前角
对负荷、转速、温度、压力、修正、实际燃烧开始对负荷、转速、温度、压力、修正、实际燃烧开始
时间修正、减小燃油十六烷值和大气条件变化的影响。
3、怠速控制3、怠速控制
空调、发电机、动力转向、P/N档开关、引起发动
机负荷变化，电控单元仍控制在目标稳定怠速同时反馈控
制方式控制怠速喷油量
ECD-Ⅱ型柴油机电子控系统
1、喷油量
只有燃油特征修正、低温起动修正、急减速修正。
2、喷油提前角
对负荷、转速、温度、压力、修正、实际燃烧开始对负荷、转速、温度、压力、修正、实际燃烧开始
时间修正、减小燃油十六烷值和大气条件变化的影响。
3、怠速控制3、怠速控制
空调、发电机、动力转向、P/N档开关、引起发动
机负荷变化，电控单元仍控制在目标稳定怠速同时反馈控
制方式控制怠速喷油量

4、各缸喷油量不均匀修正
通过曲轴位置传感器检测曲轴转速变化来判断
利用电磁溢流阀的快速响应及时修正各缸喷油量降低
发动机波动
5、进气节流控制5、进气节流控制
是通过ECU控制电磁阀来控制进气节流阀控制
怠速进气量，停车时关断进气降低怠速噪声停机振动。
6、排气再循环控制
减少排气中的NOX排放量，与汽油机电控系统相同。
4、各缸喷油量不均匀修正
通过曲轴位置传感器检测曲轴转速变化来判断
利用电磁溢流阀的快速响应及时修正各缸喷油量降低
发动机波动
5、进气节流控制5、进气节流控制
是通过ECU控制电磁阀来控制进气节流阀控制
怠速进气量，停车时关断进气降低怠速噪声停机振动。
6、排气再循环控制
减少排气中的NOX排放量，与汽油机电控系统相同。

7、起动预热控制
通过ECU控制预热塞的通电时间来提高柴
油机低温起动和低温怠速运转。油机低温起动和低温怠速运转。
8、故障自诊断及安全保护功能
与汽油机一样，出现故障跛行运转，点亮
发动机故障灯缓慢回家。发动机故障灯缓慢回家。
7、起动预热控制
通过ECU控制预热塞的通电时间来提高柴
油机低温起动和低温怠速运转。油机低温起动和低温怠速运转。
8、故障自诊断及安全保护功能
与汽油机一样，出现故障跛行运转，点亮
发动机故障灯缓慢回家。发动机故障灯缓慢回家。

1、喷油量控制
控制柱塞泵高压室与低压室的通路溢流阀的开
启时刻改变柱塞的泵油行程（有效行程）来实
现ECD-Ⅱ型系统电磁溢流阀直接控制溢流通路
简单迅速、喷油量精确。
a、停止喷油器干脆
b、关闭时能保持高压室燃油压力
c、响应快发动机高速时也能精确控制喷油量c、响应快发动机高速时也能精确控制喷油量
d、电磁阀线圈为12V或12V以下，功率消耗小
1、喷油量控制
控制柱塞泵高压室与低压室的通路溢流阀的开
启时刻改变柱塞的泵油行程（有效行程）来实
现ECD-Ⅱ型系统电磁溢流阀直接控制溢流通路
简单迅速、喷油量精确。
a、停止喷油器干脆
b、关闭时能保持高压室燃油压力
c、响应快发动机高速时也能精确控制喷油量c、响应快发动机高速时也能精确控制喷油量
d、电磁阀线圈为12V或12V以下，功率消耗小

ECD-Ⅱ系统电磁溢流阀
双重阀结构，主阀为液
压阀，开闭受燃油压力
控制、辅助阀为电磁阀
开闭受ECU控制。
ECD-Ⅱ系统电磁溢流阀
双重阀结构，主阀为液
压阀，开闭受燃油压力
控制、辅助阀为电磁阀
开闭受ECU控制。

ECD-Ⅱ系统电磁溢流阀工作过程
1、压缩喷射
ECU向辅助阀通电辅助阀，关闭主阀右侧压ECU向辅助阀通电辅助阀，关闭主阀右侧压
力大于左侧压力关闭喷油器喷油
2、辅助溢流
ECU切断辅助阀电流、辅阀打开主阀右侧压
力小于左侧压力右移增容减压
3、主溢流辅助阀打开，泄压、主阀左移高压室
压力迅速降低停止喷油
ECD-Ⅱ系统电磁溢流阀工作过程
1、压缩喷射
ECU向辅助阀通电辅助阀，关闭主阀右侧压ECU向辅助阀通电辅助阀，关闭主阀右侧压
力大于左侧压力关闭喷油器喷油
2、辅助溢流
ECU切断辅助阀电流、辅阀打开主阀右侧压
力小于左侧压力右移增容减压
3、主溢流辅助阀打开，泄压、主阀左移高压室
压力迅速降低停止喷油

ECD-Ⅱ系统喷油量控制方式
共65齿在90°间隔上有四处缺2个齿两面个齿
所对应的泵轴转角为5.625°对应曲轴转角为所对应的泵轴转角为5.625对应曲轴转角为
11.25°
每一个缺齿部分的第一泵角脉冲信号对应的
正好是柱塞开始泵油的位置0度正好是柱塞开始泵油的位置0度
喷油量不会因喷油提前角的改变而受影响喷油量不会因喷油提前角的改变而受影响
ECD-Ⅱ系统喷油量控制方式
共65齿在90°间隔上有四处缺2个齿两面个齿
所对应的泵轴转角为5.625°对应曲轴转角为所对应的泵轴转角为5.625对应曲轴转角为
11.25°
每一个缺齿部分的第一泵角脉冲信号对应的
正好是柱塞开始泵油的位置0度正好是柱塞开始泵油的位置0度
喷油量不会因喷油提前角的改变而受影响喷油量不会因喷油提前角的改变而受影响

1、喷油提前角的控制方式1、喷油提前角的控制方式
ECU根据泵角传感器和曲轴转角传感器来
确定喷油提前角，
泵角是开始喷射
信号曲轴位置是信号曲轴位置是
基准位置参考基准位置参考
1、喷油提前角的控制方式1、喷油提前角的控制方式
ECU根据泵角传感器和曲轴转角传感器来
确定喷油提前角，
泵角是开始喷射
信号曲轴位置是信号曲轴位置是
基准位置参考基准位置参考

确定基本提前角喷油提前角加速踏板位置和转
速信号修正。速信号修正。
曲轴位置传感器
安装位置
曲轴360°转角
产生一个脉冲信号（新型）在曲柄上产生一个脉冲信号（新型）在曲柄上
油泵驱动轮上（旧型）曲轴720°转角产生一个
脉冲信号
新型曲轴位置传感器大大提高了喷油提前角精度新型曲轴位置传感器大大提高了喷油提前角精度
确定基本提前角喷油提前角加速踏板位置和转
速信号修正。速信号修正。
曲轴位置传感器
安装位置
曲轴360°转角
产生一个脉冲信号（新型）在曲柄上产生一个脉冲信号（新型）在曲柄上
油泵驱动轮上（旧型）曲轴720°转角产生一个
脉冲信号
新型曲轴位置传感器大大提高了喷油提前角精度新型曲轴位置传感器大大提高了喷油提前角精度

2、起动时喷油提前角控制
起动时ECU根据加速踏板、车速、起
动开关控制正时阀来控制喷油提前角开环动开关控制正时阀来控制喷油提前角开环
控制在ECD-Ⅱ系统改变曲轴位置传感器位
置（新型）使开环转为闭环反馈控制时的
发动机低转速范围、减小每次起动时间偏
差改善起动性能。
2、起动时喷油提前角控制
起动时ECU根据加速踏板、车速、起
动开关控制正时阀来控制喷油提前角开环动开关控制正时阀来控制喷油提前角开环
控制在ECD-Ⅱ系统改变曲轴位置传感器位
置（新型）使开环转为闭环反馈控制时的
发动机低转速范围、减小每次起动时间偏
差改善起动性能。

3、着火正时传感器
燃烧的光通过石英棒导入光敏三极管转为电信
号，ECU根据实际着火时刻修正喷油提前角，1、减小
因大气压力变化对发动机的影响，2、减小因不同十
六烷值对发动机的影响，3、减小因喷油泵机械结构
差异及其它因素对发动机的影响。
3、着火正时传感器
燃烧的光通过石英棒导入光敏三极管转为电信
号，ECU根据实际着火时刻修正喷油提前角，1、减小
因大气压力变化对发动机的影响，2、减小因不同十
六烷值对发动机的影响，3、减小因喷油泵机械结构
差异及其它因素对发动机的影响。

喷油泵—喷油器式电控系统
用高速电磁阀来
控制喷油泵—喷油器
喷油泵—喷油器式电控系统
用高速电磁阀来
控制喷油泵—喷油器

泵喷嘴
泵喷嘴必须安
装到位。若泵装到位。若泵
喷嘴与缸盖不
垂直，禁固螺垂直，禁固螺
栓会松动，引
起泵喷嘴或缸
盖的损坏。
泵喷嘴
泵喷嘴必须安
装到位。若泵装到位。若泵
喷嘴与缸盖不
垂直，禁固螺垂直，禁固螺
栓会松动，引
起泵喷嘴或缸
盖的损坏。

泵喷嘴结构与传动机构

泵喷嘴结构与传动机构

1、通过高速电磁阀开闭控制高压燃油回油通
路的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时路的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时
刻来实现对喷油提前角及喷油量控制
2、高速电磁阀受ECU控制
ECU根据发动机转速加速踏板位置水温ECU根据发动机转速加速踏板位置水温
进气温度及压力传感器输入信号分析处理计
算出相应的最佳控制参数值控制电磁阀线圈算出相应的最佳控制参数值控制电磁阀线圈
电流导通与关断的时刻及通电时间长短，实
现对喷油提前角及喷油量的实时控制现对喷油提前角及喷油量的实时控制
1、通过高速电磁阀开闭控制高压燃油回油通
路的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时路的开闭时刻从而控制喷油开始及停止的时
刻来实现对喷油提前角及喷油量控制
2、高速电磁阀受ECU控制
ECU根据发动机转速加速踏板位置水温ECU根据发动机转速加速踏板位置水温
进气温度及压力传感器输入信号分析处理计
算出相应的最佳控制参数值控制电磁阀线圈算出相应的最佳控制参数值控制电磁阀线圈
电流导通与关断的时刻及通电时间长短，实
现对喷油提前角及喷油量的实时控制现对喷油提前角及喷油量的实时控制

图为美国Lucas公司开发图为美国Lucas公司开发
的重型卡车用的电控EUI
喷油泵—喷油器
图为美国Lucas公司开发图为美国Lucas公司开发
的重型卡车用的电控EUI
喷油泵—喷油器

电控EUI喷油泵—喷油器系统电控EUI喷油泵—喷油器系统

ECU根据柴油机转速，加速踏板位置水温增压压力
等传感器信号控制喷油泵喷油器上的电磁阀实现
对提前角及喷油量控制。
ECU根据柴油机转速，加速踏板位置水温增压压力
等传感器信号控制喷油泵喷油器上的电磁阀实现
对提前角及喷油量控制。

Caterpillar公司开发的HEUI（Hydraulic
Electronic unit Injector）Electronic unit Injector）
电控喷油系统
特点：喷油泵的柱塞
采用液压驱动，喷油
压力等控制不受发压力等控制不受发
动机转速及负荷影响
Caterpillar公司开发的HEUI（Hydraulic
Electronic unit Injector）Electronic unit Injector）
电控喷油系统
特点：喷油泵的柱塞
采用液压驱动，喷油
压力等控制不受发压力等控制不受发
动机转速及负荷影响

柱塞式高压滑动油泵将压力升高到4-23 Mpa泵
入蓄压总管控制阀作用在加压柱塞上使加入蓄压总管，控制阀作用在加压柱塞上，使加
压柱塞下面的小活塞能产生30-120 Mpa的喷油
压力由喷油嘴喷出。压力由喷油嘴喷出。
电控单元ECM根据各有关信号控制喷油正时喷油
量（喷油持续时间）
柱塞式高压滑动油泵将压力升高到4-23 Mpa泵
入蓄压总管控制阀作用在加压柱塞上使加入蓄压总管，控制阀作用在加压柱塞上，使加
压柱塞下面的小活塞能产生30-120 Mpa的喷油
压力由喷油嘴喷出。压力由喷油嘴喷出。
电控单元ECM根据各有关信号控制喷油正时喷油
量（喷油持续时间）

HEUI 泵-喷嘴HEUI 泵-喷嘴

电子控制预行程可控制喷油泵
喷油泵的喷射压力对柴油机可燃混合气
的形式及燃烧盾量影响很大，尤其是直喷式柴
油机为了获得良好的燃烧性能，要求喷油压力
较高（柴油雾化）高压油管的压力在普通柴油
机上没有发动机的转速变化成正比，转速高压
力高转速低压力低，压力的变化引起喷油量时
间发生变化，为了保证高速时管压不至于过高
低速时不至于过低电控预行程喷油可控式喷油
泵正是这一种电控供油速率可控泵来完成的。
电子控制预行程可控制喷油泵
喷油泵的喷射压力对柴油机可燃混合气
的形式及燃烧盾量影响很大，尤其是直喷式柴
油机为了获得良好的燃烧性能，要求喷油压力
较高（柴油雾化）高压油管的压力在普通柴油
机上没有发动机的转速变化成正比，转速高压
力高转速低压力低，压力的变化引起喷油量时
间发生变化，为了保证高速时管压不至于过高
低速时不至于过低电控预行程喷油可控式喷油
泵正是这一种电控供油速率可控泵来完成的。

1、原理
柱塞套筒下方设有一个控制套筒通过调节杆的上
下移动来控制预行程量的变化
二是进油口设置在柱塞上燃油的喷射过程与普通
喷油泵不同
1、原理
柱塞套筒下方设有一个控制套筒通过调节杆的上
下移动来控制预行程量的变化
二是进油口设置在柱塞上燃油的喷射过程与普通
喷油泵不同

进油过程
凸轮升程低位置时，柱塞上的进油孔位于控制筒
的下边，燃油从柱塞的进油孔进入压力室，压力
室与储油室相通，压力室压力室压力不会升高。
进油过程
凸轮升程低位置时，柱塞上的进油孔位于控制筒
的下边，燃油从柱塞的进油孔进入压力室，压力
室与储油室相通，压力室压力室压力不会升高。

开始压油
当柱塞被凸轮顶起，开始上升柱塞的进油
孔，被控制套筒关闭，所对应的凸轮升程即为预孔，被控制套筒关闭，所对应的凸轮升程即为预
行程，压力室压力开始上升并开始压油
开始压油
当柱塞被凸轮顶起，开始上升柱塞的进油
孔，被控制套筒关闭，所对应的凸轮升程即为预孔，被控制套筒关闭，所对应的凸轮升程即为预
行程，压力室压力开始上升并开始压油

喷油过程
柱塞上有凹槽与柱塞中心进油孔相通柱塞上
行至进油孔被控制套筒关闭起，到柱塞上凹
槽与控制筒上出油孔连通为止，此间柱塞上
的进油凹槽均被关闭，随着柱塞的上升压力
室的燃油被压送到喷油器（即喷油行程）柱
塞的这段行程为有效泵油行程。
柱塞总行程（凸轮升程所决定）一定时，预
行程越大有效行程越小泵油量越小喷油行程越大有效行程越小，泵油量越小，喷油
量越少，反之越多。
喷油过程
柱塞上有凹槽与柱塞中心进油孔相通柱塞上
行至进油孔被控制套筒关闭起，到柱塞上凹
槽与控制筒上出油孔连通为止，此间柱塞上
的进油凹槽均被关闭，随着柱塞的上升压力
室的燃油被压送到喷油器（即喷油行程）柱
塞的这段行程为有效泵油行程。
柱塞总行程（凸轮升程所决定）一定时，预
行程越大有效行程越小泵油量越小喷油行程越大有效行程越小，泵油量越小，喷油
量越少，反之越多。

停止喷油
柱塞上的凹槽与控制筒上的出油口连通
时，压力室的高压燃油通过柱塞上的出油口凹
槽回油泄压，停止泵油
停止喷油
柱塞上的凹槽与控制筒上的出油口连通
时，压力室的高压燃油通过柱塞上的出油口凹
槽回油泄压，停止泵油

从工作过程可看出泵油量的大小决从工作过程可看出，泵油量的大小决
定柱塞的有效泵油过程，而有效行程
决定于开始泵油的时刻和停止泵油时
刻，开始泵油时刻决定于预行程大小，
停止油泵决定于柱塞凹槽与出油口位置，
只要使控制套筒沿柱塞上下移动，即可改变
预行程，从而改变开始泵油时间，改变泵油
量，也可改变喷油提前角，预行程小泵时刻
提前泵油量大，预行程大泵油开始晚，泵油
量小
从工作过程可看出泵油量的大小决从工作过程可看出，泵油量的大小决
定柱塞的有效泵油过程，而有效行程
决定于开始泵油的时刻和停止泵油时
刻，开始泵油时刻决定于预行程大小，
停止油泵决定于柱塞凹槽与出油口位置，
只要使控制套筒沿柱塞上下移动，即可改变
预行程，从而改变开始泵油时间，改变泵油
量，也可改变喷油提前角，预行程小泵时刻
提前泵油量大，预行程大泵油开始晚，泵油
量小

预行程控制机构
控制筒的上下移动
是由预行程机机构（电
磁线圈）通过U型接头转
动定时杆上销钉拨动控
制套筒上下移动来改变
预行程的，并根据预行
程位置传感器反馈信号
进行修正
控制筒的上下移动
是由预行程机机构（电
磁线圈）通过U型接头转
动定时杆上销钉拨动控
制套筒上下移动来改变
预行程的，并根据预行
程位置传感器反馈信号
进行修正

预行程可控式喷预行程可控式喷
油泵电控系统
输入信号：发动机
转速、加速踏板位
置、水温、压力、
车速传感器、控制
筒位置、齿条位置
预行程可控式喷预行程可控式喷
油泵电控系统
输入信号：发动机
转速、加速踏板位
置、水温、压力、
车速传感器、控制
筒位置、齿条位置

执行器：控制套筒机构、电动调节器、
故障诊断灯、经济行程灯、蜂鸣器
系统功能：预行程控制（供油速率、喷
油提前角）喷油量控制故障自诊断经油提前角）喷油量控制，故障自诊断经
济行程监控，自动控制车辆经济速度行
驶等。
执行器：控制套筒机构、电动调节器、
故障诊断灯、经济行程灯、蜂鸣器
系统功能：预行程控制（供油速率、喷
油提前角）喷油量控制故障自诊断经油提前角）喷油量控制，故障自诊断经
济行程监控，自动控制车辆经济速度行
驶等。

1，预行程控制
根据输入信号，ECU处理计算最佳参数值控制螺
旋电磁线圈来进行反馈控制，反馈信号由控制
套筒位置传感器输入
2，喷油量控制
根据输入信号ECU处理、计算最佳喷油量
参考数值控制电动调速器改变油量控制齿条参考数值，控制电动调速器改变油量控制齿条
位置来控制喷油量
由于改变预行程的同时也改变了喷油提前角故
该系统不再单设喷油提前控制装置
1，预行程控制
根据输入信号，ECU处理计算最佳参数值控制螺
旋电磁线圈来进行反馈控制，反馈信号由控制
套筒位置传感器输入
2，喷油量控制
根据输入信号ECU处理、计算最佳喷油量
参考数值控制电动调速器改变油量控制齿条参考数值，控制电动调速器改变油量控制齿条
位置来控制喷油量
由于改变预行程的同时也改变了喷油提前角故
该系统不再单设喷油提前控制装置

故障自诊断系统
故障自诊断系统根据故障的性质，限制柴油机
的性能或使柴油机停车。
故障发现后的对策有三种
1、维持工作
2、改变工作—减少喷油、增加喷油量、降低2、改变工作减少喷油、增加喷油量、降低
转速、跛行运行。
3、柴油机停车
故障自诊断系统
故障自诊断系统根据故障的性质，限制柴油机
的性能或使柴油机停车。
故障发现后的对策有三种
1、维持工作
2、改变工作—减少喷油、增加喷油量、降低2、改变工作减少喷油、增加喷油量、降低
转速、跛行运行。
3、柴油机停车
John Deere公司故障码



大众公司故障码

大众公司数据流分析