电装的电控高压共轨燃油系统为蓄压式共轨系统，该系统主要由燃油箱、柴油滤清器、供油泵（包括内置式输油泵）、高、低压燃油管、油轨、电控喷油器和ECU等组成，图4-108所示为燃油系统基本工作原理框图。各主要零部件的结构与原理如下：
1.摆动式输油泵
装在高压泵内，由凸轮轴驱动，从油箱吸出柴油，经柴油滤清器后，送入高压泵柱塞内，如图4-109所示为摆动式输油泵的构造及作用。
图4-109 摆动式输油泵的构造及作用
2.高压泵
电装公司的高压泵从20世纪90年代开始研发到2001年是第一阶段，也即第一代产品，主要有直列泵型的HP0型高压泵系列。HP0系列高压泵有：HP0-UHD、HP0-HD和HP0-MD包括ECD-U2（P）型，电控共轨系统使用的HP2型高压泵，供油压力从1998年之前的120MPa到2000年以后提高到145MPa。
从2002年开始到2006年是第二阶段，即第二代产品，其特征是HP0系列高压泵的供油压力提高到180MPa，推出了ECD-U2（P）用的转子式高压泵-HP3和HP4，在转子式高压泵中全部采用进油计量，供油压力均为180MPa。
（1）任务 高压泵的主要作用是将低压燃油加压成高压燃油，并将高压燃油供给并储存在共轨内，等待ECU的喷射指令。供油压力可以通过压力限制器进行设定，所以，在共轨系统中可以自由地控制喷油压力。
HP0系列高压泵的主要特征可以归纳如下：
1）可靠性高。可以满足高供油压力的要求：第一阶段：120～140MPa；第二阶段：160～180MPa；采用机油润滑，使用寿命长，使用过程中故障少。
2）效率高。因为采用电磁阀控制预行程，只对需要的供油量加压，不必对多余的燃油进行加压；实现同步控制，一副柱塞偶件用三个凸轮完成压油。
3）成本低。不同的发动机可以选用不同的高压泵。一般说来，大型柴油机选用类似于直列泵的高压泵，小型柴油机可以选用类似于分配泵的转子式高压泵。
（2）高压泵结构与原理 图4-110所示为HP0系列高压泵的外形，各部件的作用如下。
1）输油泵：位于高压泵的左侧，与高压泵集成在一起，提供高压泵一定压力的燃油。
2）燃油计量单元（PCV电磁阀）为压力控制阀，高压油轨内的压力因供油、渗偏、回油等因素导致压力波动，通过压力控制阀可保持压力的稳定。该阀实际为一执行器，在断电状态下，靠弹簧作用力，阀处于全开状态；当通电后电磁阀作用，克服弹簧力，将阀关闭。在柴油机起动或运转时，根据ECU的指令来控制电磁阀的动作，保证高压油轨内压力稳定在规定要求。
3）凸轮轴位置传感器用于判断发动机第1缸压缩上止点的到来时刻，作为喷油的基准信号，在曲轴转速传感器故障时可以维持发动机“跛行功能”。
4）高压泵产生的高压燃油经共轨分配到各个气缸的喷油器中，燃油压力由设置在共轨内的压力传感器检出，反馈到控制系统，并使实际压力值和事先设定的、与发动机转速和发动机负荷相适应的压力值始终一致。
HP0型直列式高压泵结构和传统的直列式喷油泵的结构相似，通过凸轮和柱塞机构使燃油增压，各柱塞上方配置供油阀。凸轮有单作用型、双作用型、三作用型和四作用型等多种；采用三作用型凸轮可使柱塞单元减少到1/3。向共轨中供油的频率应和喷油频率相同，这样可使共轨中的压力波动平稳。HP0型高压泵的基本工作原理如图4-111所示。
（3）工作过程 高压泵的工作过程：
1）当柱塞下行，PCV控制阀保持打开状态，低压燃油经控制阀被吸入柱塞上方，如图4-111a所示。
2）即使柱塞上行，但PCV控制阀中尚未通电，控制阀仍处于开启状态，原来被吸入的柴油并未升压，会经PCV控制阀被压回低压腔，如图4-111b所示。
3）ECU计算出满足必要的供油量时，适时地向PCV控制阀供电，控制阀关闭，切断回油流路，柴油被柱塞压缩，柱塞腔内燃油增压，因此，高压燃油经出油阀（单向阀）压入共轨内，如图4-111c所示；控制阀开启后的柱塞行程与供油量对应。因此变化PCV的通电时间，即可改变送油量，则供油量随之改变，从而可以控制共轨压力。
图4-110 HP0型高压泵的构造
图4-111 高压泵的工作情形（HP0）
4）凸轮越过最大升程后，则柱塞进入下降行程，柱塞腔内的压力降低；这时出油阀关闭，压油停止；控制阀处于断电状态，控制阀开启，低压燃油再度被吸入柱塞上方，恢复到如图4-111d所示的状态。
由以上的说明可以了解，PCV控制阀调节送出的柴油量，以调整共轨内的油压，故控制阀通电时间的长短，即可控制共轨内压力的大小。
特别值得指出的是：在HP0型高压泵中PCV控制阀采用螺旋形磁铁，改变了传统的菱形磁铁，使得结构得到改善，性能提高。
电装公司的第二代高压泵采用转子式，如图4-112所示。
图4-112 HP4型转子式高压泵的构造
HP4型转子式高压泵的体积更小、结构更加紧凑，采用进油计量法。HP3型和HP4高压泵的设计中充分考虑到标准化，两种高压泵的零部件通用化率达到80%。供油部分基本是通用的，充分考虑到生产工艺性；2缸和3缸形成系列，如图4-113所示。
图4-113 HP3型和HP4型高压泵的标准化设计
3.燃油压力控制阀(www.xing528.com)
（1）任务 燃油压力控制阀（PCV）的作用是根据ECU送来的控制信号，用于调整共轨内的燃油压力，使供油阀在适当的时刻开启或关闭来控制供油量，最终控制共轨内的燃油压力。
（2）结构与原理 电装公司ECD-U2系统的高压泵燃油压力控制阀的安装位置和外形如图4-114所示。燃油压力控制阀（PCV）的工作原理已在高压泵工作原理中介绍，这里不再赘述。
图4-114 高压泵上压力控制阀的位置与外形
图4-115 电控喷油器的结构
图4-116 喷油器电磁阀ON与OFF时的作用
a）ON时 b）OFF时
4.电控喷油器
（1）任务 ECU依据各种传感器及开关信号，控制电控喷油器在正确时间喷油，喷射正确的柴油量，实现正确的喷油率以及良好的雾化。
（2）结构与原理 图4-115所示为电装公司二通阀电控喷油器的结构，可分为二通电磁阀（双向电磁阀）、液压活塞和喷油器等三部分。
电磁阀受电控单元ECU的控制改变控制油腔内压力，以控制喷油开始及喷射结束，如图4-116所示。量孔用以限制喷油嘴针阀打开的速度，以调节出油率；液压活塞用以传送从控制油腔来的压力给喷油嘴针阀；而喷油嘴则用以使柴油雾化，功能与传统式喷油嘴相同。
喷油器电磁阀的阀门部分由两个阀所组成，如图4-117所示。内阀固定，外阀可以滑动，两个阀精密装配在同轴上，电磁阀受电控单元ECU控制，一般有三个过程：
①不喷射：当电磁阀不通电时，阀弹簧力及液压力使外阀向下，外阀座封闭，由于共轨高压经量孔1进入控制油腔，故喷油嘴针阀在关闭状态，此时不喷油，如图4-117a示。
图4-117 电磁阀的构造与喷油器的作用
a）不喷射 b）开始喷射 c）结构喷射
②开始喷油：当电磁阀通电时，电磁吸力使外阀向上，外阀座打开，控制油室内柴油从量孔2流出，喷油嘴针阀向上，开始喷射柴油，如图4-117b所示；接着出油率逐渐增加，直至达最大出油率。
③结束喷油：当电磁阀断电时，阀弹簧力及液压力使外阀向下，外阀座封闭，此时由共轨来的高压柴油，立即进入控制油腔，使喷油嘴针阀向下，结束喷油行程，如图4-117c所示。
电控喷油器中由电磁阀直接控制喷油始点、喷油间隔和喷油终点，从而直接控制喷油量、喷油时间和喷油率。电控喷油器实际上完成了传统喷油装置中的喷油器、调速器和提前器的功能。
图4-118所示为二通阀式喷油器的喷油量特性曲线。图中表明脉宽和每循环喷油量的关系；在不同的喷油压力下，脉宽相同，喷油量不同；喷油压力越高，喷油量越大，但是，图4-118a和图4-118b相比，带补偿电阻的喷油器和不带补偿电阻的喷油量也有一定的区别。显然，带补偿电阻的喷油嘴的喷油量也有一定的区别，带补偿电阻的电控喷油器喷油量特性的线性度提高了，分散度降低了。
5.共轨
（1）任务 高压共轨管的作用：共轨管将供油泵提供的高压燃油经稳压、滤渡后，分配到各喷油器中，起蓄压器的作用，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振荡，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；将高压泵输出的高压油储集在共轨油腔内，维持ECU所设定的共轨压力；向各缸喷油器供应高压燃油。
图4-118 喷油量特性曲线
a）不带补偿 b）带补偿
（2）结构与原理 高压共轨管上装有波动阻尼器、压力限制阀、流量限制阀（每缸一个）、共轨压力传感器，如图4-119所示，各零件结构与作用如下：
图4-119 高压共轨的构造
1）流量限制阀。流量限制阀或称流动缓冲器也有称波动阻尼器的，在油轨的上部有六个流量限制阀，分别与六个缸的高压油管相连。当某一缸的高压油管有泄漏或喷油器故障而导致燃油喷射量超过限值时，高压柴油施加在活塞上，就使活塞与钢球向右移，钢球与座接触，封闭柴油通道，切断该缸的燃油供应，如图4-120所示。
2）轨压限制阀。当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时（140MPa），轨压限制阀会自动开启，将共轨压力降低到约30MPa时，压力限制阀的阀门关闭，如图4-121所示。
3）轨压传感器。共轨压力传感器为半导体式压力传感器，当油压变化时，半导体电阻发生改变，输出电压与油压成正比，油压越高，输出电压也越高。
图4-121 压力限制阀的构造与作用
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