柴油機共軌（DCR）電噴技術(shù)是一個閉環(huán)控制汽柴油自動控制系統(tǒng)，由低壓油泵、噴油器、高壓共軌、燃油壓力傳感器、電子控制單元（ECU）、油道壓力調(diào)節(jié)閥、噴油泵繼電器和噴油泵構(gòu)成。噴涌壓力形成和噴涌全過程被徹底分離。其操縱內(nèi)容由燃油壓力操縱、油泵氣門操縱、噴涌率能和點火提前角操縱構(gòu)成。

一、共軌系統(tǒng)軟件的優(yōu)點

1、共軌系統(tǒng)優(yōu)點

共軌噴涌壓力大小不會受到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速危害，那樣防止柴油機提供的油工作壓力伴隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)變的缺陷。與其它供油系統(tǒng)對比，它具有下列優(yōu)點：

（1）獨立控制噴涌工作壓力。

（2）獨立控制汽柴油油泵氣門。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的噴油壓力有效消除工作壓力起伏。

（4）完成了預(yù)噴涌、按段噴涌與控制噴涌率。

（5）完成了操縱最少剩余油噴涌與控制迅速熄火。

噴油器將髙壓汽柴油傳至公共性提供的油管路，提供的油管內(nèi)的汽壓根據(jù)電液位傳感器和ECU對實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，不會因發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)變使柴油機提供的油工作壓力大幅減少。

2、電機控制噴涌控制方法
經(jīng)多年研究與好用，電機控制噴涌技術(shù)的應(yīng)用柴油機運用非常成熟，構(gòu)成了各種各樣電機控制髙壓噴涌系統(tǒng)軟件。柴油機電機控制噴涌有兩種控制方法：

（1）偏移操縱。
其特點是在原有機械控制循環(huán)系統(tǒng)點火提前角和供油氣門基本原理的前提下，對機構(gòu)作用改善升級，剩余油控制根據(jù)角位移或角速度的電磁感應(yīng)液壓執(zhí)行機構(gòu)或電磁執(zhí)行器調(diào)整（齒桿或支撐桿偏移，拔叉偏移）和提早器健身運動設(shè)備，使油泵氣門和循環(huán)點火提前角完成電機控制。除此之外，與機械控制不一樣，用柱塞泵預(yù)行程安排更改的方法，完成可變性提供的油速率的電機控制，達到髙壓噴涌里面大負(fù)荷、高速和低待速油泵過程管理綜合提升。其典型性產(chǎn)品是電機轉(zhuǎn)子分派泵電子控制系統(tǒng)或直六液壓柱塞泵電子控制系統(tǒng)，電機控制調(diào)速電機，單體泵或泵噴嘴的電子控制系統(tǒng)等。

（2）溫度控制
溫度控制其電機控制髙壓噴射裝置工作原理和傳統(tǒng)機械式的完全不一樣，要在高壓油路二利用一個或多個快速閥門控制柴油泵和噴油泵的開閉的油泵全過程。操縱點火提前角由噴油泵的開啟時間的長短和噴油壓力尺寸確定，由操縱電磁閥打開時時刻刻明確油泵氣門，可以實現(xiàn)點火提前角、油泵氣門和油泵速率的柔性控制和一體操縱。溫度控制方法是什么柴油機噴涌系統(tǒng)軟件發(fā)展的趨勢，更加先進，高壓共軌噴涌操作系統(tǒng)是其經(jīng)典商品。

二、電機控制高壓共軌噴油系統(tǒng)工作原理

 1、原理
電機控制高壓共軌噴油系統(tǒng)工作原理如下圖1所顯示。它是一種新型的溫度控制方法，運用電感式汽油泵調(diào)壓閥作出調(diào)整柴油泵供油量，更改高壓共軌主油道里的汽壓，而非更改循環(huán)系統(tǒng)點火提前角大小。因而，柴油泵中柱塞偶件不了剩余油緩沖作用，不用每一個發(fā)動機汽缸配置一組油閥元器件。依據(jù)發(fā)動機工作狀況規(guī)定調(diào)整高壓共軌里的汽壓尺寸，電機控制裝置由油壓傳感器獲得系統(tǒng)壓力，較為發(fā)動機工作狀況所設(shè)置的最好系統(tǒng)壓力和所測壓力，電感式汽油泵調(diào)壓閥開閉由電機控制設(shè)備脈沖信號操縱，使汽壓達到最好，該系統(tǒng)壓力便是噴油器的噴涌工作壓力。噴油器頂端液壓活塞主控室里的汽壓確定噴油器的開閉。此汽壓尺寸在于高壓共軌中壓力三通電磁閥開閉的聯(lián)合作用。當(dāng)三通閥通電時，髙壓汽柴油從主控室排出，工作壓力室內(nèi)髙壓作用使噴油器針型閥升高，于是就開始油泵。當(dāng)三通閥斷電時，液壓活塞頂端主控室進到高壓油，針型閥降落，終止油泵。因而，接入三通閥的起始站來調(diào)節(jié)油泵氣門，由三通閥接入的延續(xù)時間來調(diào)節(jié)點火提前角。圖上操縱針型閥上漲的速率根據(jù)細致調(diào)整節(jié)流孔的直徑多少，從而改善早期的提供的油速度，做到低氮氧化物排放、低噪音的效果。

不難看出，電控系統(tǒng)（如下圖2所顯示）是對于一個汽油泵調(diào)壓閥和每個汽缸一個油泵三通閥的開閉時時刻刻和持續(xù)期加以控制，操縱噴油壓力和針型閥啟動的時長，柔性控制循環(huán)系統(tǒng)點火提前角、油泵氣門、油泵速度。

從上述分析可知，選用溫度控制方法的共軌系統(tǒng)特點是噴涌工作壓力、油泵氣門和點火提前角的改變用閥門控制，調(diào)節(jié)可玩性和精度進一步提高。

2、作用
共軌系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)式噴油系統(tǒng)上沒法實現(xiàn)的功能，關(guān)鍵輸出功率如下所示：

（1）共軌系統(tǒng)里的噴油壓力軟性可調(diào)式，最好噴涌工作壓力由不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷明確，柴油機整體性能得到優(yōu)化，如噴涌工作壓力并不隨柴油機轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)變，有益于柴油機低速時的扭距擴大和低速檔吸收系數(shù)改進。

（2）可自由地對油泵氣門柔性控制，相互配合強的噴涌工作壓力（140～180MPa），可以同時在比較小的標(biāo)值內(nèi)操縱Knox和顆粒（PM），達到排放要求。

（3）油泵速度轉(zhuǎn)變?nèi)嵝钥刂疲瑢崿F(xiàn)夢想的供油規(guī)律性樣子（預(yù)噴型、階梯形油泵），既可以減少柴油機氮氧化物排放調(diào)節(jié)共軌工作壓力，良好的驅(qū)動力、合理性得到保障。

（4）閥門控制油泵，精度高，高壓油路二不會有汽泡和電流值為零的情況，所以在柴油機運行范圍之內(nèi)，點火提前角循環(huán)系統(tǒng)變化小，優(yōu)化了各缸不勻水平，柴油機的振動有所改善，排出降低。



三、共軌系統(tǒng)工作原理

1、髙壓輸油泵
噴油器的作用是對提供的油速率的操縱確保高壓共軌管內(nèi)規(guī)定壓力Pc，圖2所顯示是噴油器工作原理。基本噴油系統(tǒng)的設(shè)計思想不一樣，基本操作系統(tǒng)是完全控制髙壓汽柴油量，實際應(yīng)用中發(fā)生動能損失和浪費，輸油泵操縱低電壓汽柴油量。當(dāng)高壓共軌中工作壓力小于目標(biāo)時，ECU操縱噴油器PCV（Positive Crankcase Ventilation，曲軸箱通風(fēng)強制通風(fēng)設(shè)備）閥提前關(guān)掉，柱塞泵提早提供的油，因為提供的油終點為凸輪軸升程最高處是不會改變的，因而提前提供的油使髙壓輸油泵供油量提升，如下圖3所顯示。當(dāng)高壓共軌中工作壓力小于目標(biāo)時，PCV閥延遲關(guān)掉，供油量降低，高壓共軌中壓力降低。

髙壓輸油泵的設(shè)計采用小柱塞泵孔徑、長四沖程和高曲軸轉(zhuǎn)速比，可以減少汽柴油泄露、健身運動摩擦阻力及驅(qū)動力矩高峰期值。選用2缸直六離心泵作用等同于6缸基本直六泵，進而明顯減少髙壓輸油泵尺寸。



2、三通閥（TWV）
電機控制三通閥是DCR系統(tǒng)內(nèi)最為關(guān)鍵的構(gòu)件，都是技術(shù)水平最大的部件，電機控制TWV閥組裝在每一個噴油泵總程上方，其構(gòu)造原理如下圖5所顯示。三通閥包含內(nèi)閥和外閥，外閥和電磁線圈的流線圈做成一個整體，由線圈插電命令來調(diào)節(jié)外閥的健身運動，外閥由油路板支撐點。3個元器件高精密地組裝在一起，各自產(chǎn)生密封性球面A，與外錐座B，伴隨著外閥的健身運動，A、B錐座更替關(guān)掉，三個主油道（高壓共軌管、進油管和液壓活塞胸腹腔）兩組更替接入，除此之外要注意到，閥錐座孔徑分別是φd1和φd2，內(nèi)直徑為φd，Φd ＞φd1；Φd ＞φd2 ；Φd ≈φd1  ≈φd2；三通閥本身不操縱點火提前角僅起工作壓力切斷閥功效。

（1）當(dāng)電磁線圈并沒有通電時：
在彈簧作用下外閥降落，在主油道①的汽壓的影響下內(nèi)閥升高，這時打開密封性內(nèi)錐座A，主油道①、②互通，高壓油從①進到液壓活塞胸腹腔②中。

（2）當(dāng)電磁線圈通電時：
在磁場力的吸引下外閥往上健身運動，密封性內(nèi)錐座A關(guān)掉，這時內(nèi)閥仍停留在上邊，打開外錐座B，主油道②、③互通，液壓活塞胸腹腔向回紋孔加點油，這時候噴油泵油泵。

3、油泵定期的操縱
在ECD系統(tǒng)內(nèi)可以隨意自由地操縱油泵按時，方法是什么操縱按時單脈沖送到TWV的時間也，其操縱框架圖如下圖6圖示。在ECU中要進計算2次，即“0m測算”在各類感應(yīng)器送過來數(shù)據(jù)信號的前提下計算最后的油泵起始時間0n“Tcu計算”，為推進0m目標(biāo)確定鼓勵單脈沖送至TWV的時間也Tcu，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定基本油泵按時，再根據(jù)進氣口水的溫度、壓力等對Obase進行修正得0r然后根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)化成時長Tatto，DCR系統(tǒng)包括發(fā)動機速度傳感器每過15°CA產(chǎn)生一個單脈沖在30°CA的范圍之內(nèi)調(diào)整噴油提前角，Tcu＝T30-T1向TWV導(dǎo)出單脈沖時長。


4、油泵率操縱

      DCR系統(tǒng)能夠完成三種油泵率：三角形，預(yù)噴涌和靴形。

（1）三角形油泵率

如下圖7所顯示，為降低原始點火提前角的效果，使噴油泵針型閥升起速率不要太快，專門設(shè)計了一個節(jié)流閥和一個節(jié)流閥小圓孔在動力活塞桿上邊。節(jié)流閥阻攔驅(qū)動力活塞桿上邊根據(jù)汽柴油，唯有通過小圓孔泄出汽柴油，導(dǎo)致驅(qū)動力活塞桿上邊燃油壓力下落速度減慢，針型閥緩慢上升。當(dāng)油泵停止時，三通閥關(guān)閉電源，外閥在扭簧力作用下往下健身運動，座B關(guān)掉，關(guān)掉泄油道，而座A開啟，驅(qū)動力活塞的安全通道汽柴油進到。根據(jù)節(jié)流閥高壓共軌髙壓汽柴油快速充壓到驅(qū)動力活塞桿上邊使活塞桿下滑。因為活塞的直徑比針型閥孔徑大很多，針型閥在非常大油壓力之下快速關(guān)掉，完成噴涌迅速終止，柴油機規(guī)定獲得滿足。油泵起始站由三通閥插電時時刻刻確定，點火提前角尺寸由插電延續(xù)時間確定。依據(jù)柴油機工作狀況規(guī)定進行控制噴油壓力，低速檔負(fù)荷工作狀況時，可以實現(xiàn)必須高壓的某種意義，噴油壓力的調(diào)整可有效不同于轉(zhuǎn)速比負(fù)荷工作狀況。三通閥打開響應(yīng)速度為0.35ms，關(guān)閉時間為0.4ms，三通閥全負(fù)荷能源消耗為50W。

因為DCR是一個電子控制系統(tǒng)的精確工作壓力-剩余油自動控制系統(tǒng)，高壓共軌中工作壓力起伏不大，本身沒有基本電機控制噴油系統(tǒng)中存在的一些問題，若沒有由壓力波而引起的無法控制區(qū)、難控區(qū)，都沒有調(diào)速電機水平不夠的問題，柴油機所需要的理想化剩余油控制特性獲得完成。

（2）預(yù)噴涌

在噴涌前給三通閥一個小寬度脈沖電流數(shù)據(jù)信號，就可在DCR上進行預(yù)噴涌。ECD-U2系統(tǒng)為每循環(huán)系統(tǒng)1mm3最少預(yù)點火提前角，預(yù)噴涌和主噴射中間最少為0.1ms時間間隔（如圖8）。


（3）靴形油泵率

針型閥有一個小的預(yù)行程安排滯留才能達到靴形油泵率圖型。因此必須變化噴油泵總程構(gòu)造，在液壓活塞與三通閥間的節(jié)流孔處改成一個靴形閥，如下圖9所顯示。可調(diào)的預(yù)行程安排是靴形閥和液壓活塞間間隙。當(dāng)三通閥通電時，靴形閥里的髙壓汽柴油重獲自由到泄油道，開啟噴油器到等同于預(yù)行程的相對高度，針型閥局限在該點，一直維持到靴形閥節(jié)流孔降低到一定程度后，針型閥才再次升高到較大升程，油泵速度達到最大（針型閥外觀構(gòu)造如下圖10所顯示）。借助預(yù)行程安排量與靴形閥節(jié)流孔直徑的合理組合，獲得不同形式的靴形油泵率。因為前期靴形油泵率很低，可得到相對較低的NOx。

      DCR系統(tǒng)軟件速率運行比較快，因為髙壓輸油泵每一個凸輪軸有三個突起，高壓共軌中汽壓在運作時上升迅速。當(dāng)髙壓輸油泵供油量Up為600mm3時，高壓共軌以及其它液壓油管路容量V為94000mm3，汽柴油容量彈性模具E為1100MPa/m㎡，則高壓共軌壓力升高數(shù)值ΔP＝EQp/V＝7MPa/r，即髙壓輸油泵每轉(zhuǎn)動一次，高壓共軌中工作壓力提升為7MPa。如噴油器啟動壓力為20MPa，輸油泵只需轉(zhuǎn)動3次，高壓共軌工作壓力就可以超過噴油器啟動壓力，經(jīng)實驗證明，只需運行0.5s，可以達到20MPa高壓共軌工作壓力，柴油機0.6s以后就做到怠速轉(zhuǎn)速。

除此之外，電子控制系統(tǒng)內(nèi)還有一個自診斷和安全啟動系統(tǒng)軟件，ECU都有著自檢功能，用于檢測自動控制系統(tǒng)各處情況。出現(xiàn)故障時，可以用顯示燈（在汽車儀表板上）表明發(fā)動機故障碼，便于維護保養(yǎng)維修立即。



高壓共軌電噴系統(tǒng)是由微機控制柴油發(fā)電機讓它堅守在最好環(huán)境下，高壓共軌電噴系統(tǒng)通過一些感應(yīng)器得到柴油發(fā)電機的所有工作主要參數(shù)(包含柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速比、油門踏板實際操作狀況、冷卻循環(huán)水溫濕度),有效控制循環(huán)系統(tǒng)點火提前角、油泵氣門、噴油壓力等。微機控制系統(tǒng)具備確診作用、無效保險功能和報警系統(tǒng)，它能夠給予關(guān)鍵柴油發(fā)電機家用電器零部件的自診斷，出現(xiàn)異常及時與操作工觸發(fā)警報，保護作用在微型機檢測出功能故障時可以自動停機，無效保險功能在微型機出現(xiàn)故障時能確保轉(zhuǎn)換到備用系統(tǒng)確保柴油發(fā)電機繼續(xù)上班。