电控燃油系统作为高压共轨柴油机的重要组成之一,它的工作状态直接影响柴油机的工作性能。喷油器是电控燃油系统的核心部件,喷油器工作环境极为恶劣:喷嘴部分直接与燃油接触易受到燃油质量影响,并且处于缸内燃烧时的高温、高压恶劣环境,非常容易出现故障。当喷油器发生异常喷射故障时,直接影响燃油喷射质量,导致燃烧效率下降和排放加剧,降低高压共轨柴油机的性能指标,严重时甚至引发高压共轨柴油机其他部件的故障而危及机器和工作人员的安全。因此,准确预测和诊断电控燃油系统喷射故障对保证高压共轨柴油机的工作效率和工作安全具有重要的意义。电控燃油系统高压管路内的压力波形、波动频率等信息体现了高压共轨柴油机的工作状态,当发生异常喷射故障时改变了喷油量,进而导致压力波动变化。利用压力信号对电控燃油系统进行故障诊断越来越受到研究人员的重视。如何从压力信号中提取有效的故障特征信息用来准确识别高压共轨柴油机的故障类型,是高压共轨柴油机故障诊断的研究重点。本文针对喷油器故障引起的异常喷射现象,研究了基于压力波动的故障特征提取与诊断方法。首先,分析了电控燃油系统常见故障产生的原因及影响,针对喷油器堵塞和针阀卡滞故障,设计了基于仿真与实验方法的故障机理分析与诊断方案。其次,根据某高压共轨系统,基于AMESIM建立了电控燃油系统仿真模型,并进行了试验验证。基于此模型,研究了正常与异常喷射的波动机理,得到了针阀运动状态和压力波动的影响规律,并分析了故障对压力波动频率成分的影响。然后,研究了Hilbert-Huang变换的故障特征提取方法。针对Hilbert-Huang变换中存在的端点效应和虚假模式问题进行了优化,应用优化的Hilbert-Huang变换对共轨管和高压油管的压力信号进行EMD分解和Hilbert变换,得到IMF分量和相应的Hilbert边际谱,依据压力故障频率成分,提取了共轨管压力的IMF3,IMF4,IMF5及IMF6和高压油管的IMF1,IMF2及IMF5分量的归一化能量值分别作为故障诊断的特征参数。最后,搭建电控燃油系统实验平台,模拟喷油器故障,测取了不同工况的压力数据,采用Hilbert-Huang变换方法提取了故障特征,并应用SVM分类器进行了训练和模式识别,实现了电控燃油系统故障喷油器故障诊断。实验结果表明,该方法可以有效地诊断电控燃油系统异常喷射故障。