第38卷(2016)第3期智能化与控制
柴油机 Diesel Engine
Vol. 38(2016) No. 3
某型柴油机燃油喷射控制单元故障分析与改进设计
石磊，景国辉
（海军驻七一一研究所军事代表室，上海201108）
摘要：某型单缸荣油机在试验过程中，喷油器控制单元发生故障。采用理论分析和试验验证相结合的方法，对故障原因进行分析。结果表明：驱动电路的瞬态参数设计与MOSFET的工作要求
不匹配是导致故障的根本原因。据此提出了改进设计方案并验证了其有效性。关键词：柴油机；燃油喷射：控制单元；MOSFET
中图分类号：TP211.51;TK421:4
文献标识码：A
文章编号：10014357(2016)03-002604
FaultAnalysisandImprovedDesignofFuelInjectorControllingUnitfor
CertainDieselEngine
Shi Lei, Jing Guohui
( Naval Deputy Office of Shanghai Marine Diesel Research Institute, Shanghai 201108)
Abstract: During the test of certain single cylinder diesel engine, the fuel injector controlling unit went in malfunction. The causes of fault were analyzed by theoretical analysis and experimental verification. The results showed the ultimate cause was the mismatch between the transient parameters of driving cir-cuit and the working requirements of MOSFET. The improved design was introduced accordingly and proven to be effective.
Key words: diesel engine; fuel injection; controlling unit; MOSFET
0引言
电控共轨燃油喷射系统系20世纪90年代研制出的一种全新的燃油喷射系统[",2]，由于其具有可独立控制喷油定时，高的喷射压力以及喷油速率柔性可调的特性，有助于柴油机获得良好的经济性、动力性和排放特性[3]。
如图1所示，柴油机高压共轨燃油喷射系统在工作过程中，由于增压活塞面积比一定，共轨油管中的柴油压力由电控单元（ECU）控制，不受发动机转速影响；而喷油量和喷油定时则由电磁阀的开启和关闭时间决定，也由电控单元控制，故可以实现喷油量、喷油定时、喷射压力控制以及喷油规律等的优化选用4)。因此，燃油喷射控制单元的地位举足轻重。
某型中高速单缸柴油机采用了电控高压共轨系统，但该柴油机在试验过程中燃油喷射控制单元发生故障，本文对此进行重点分析和研究。
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问题描述
某型中高速单缸机在试验过程中发现：燃油喷
射器喷射控制单元输出驱动电流波形异常。查询试验数据和记录后发现：该异常早在一周前就已存在，并且一直通电工作。试验人员更换了备件，继续进行试验。不久，巡检时再次发现喷油器驱动电流波形异常，故障波形与上次相同。
对喷射控制单元初步检查发现：图纸编号为 M7、M8的MOSFET栅源极和漏源极发生短路。为防止二次损坏，检查时未将元件拆下，直接送交有资质的试验室，对MOS管进行失效分析和检测。
收稿日期；2016-01-25；收稿日期：2016-03-30
作者简介：石磊（1982-），男，工程师，主要研究方向为船舶机电系统设计与控制，E-mail：sparkle9454163.com