道依茨汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)培訓(xùn).ppt

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增進(jìn)友誼攜手雙贏 道依茨發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn) 引言 為什么要采用柴油機(jī)電噴技術(shù) 電控對柴油機(jī)主要功能也是控制噴油噴射時(shí)間和噴射量 最主要是時(shí)間的控制噴油量駕駛員通過電子油門提供駕駛意圖控制器ECU決定整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)的噴油量可以有幾十種噴油量控制模式 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài) 噴油規(guī)律在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了適當(dāng)?shù)膰娪鸵?guī)律共軌系統(tǒng)常以多次噴射來實(shí)現(xiàn)提前角完全由控制器ECU自動(dòng)控制噴油壓力完全由控制器ECU自動(dòng)控制以上各種控制通過基本量 校正量來實(shí)現(xiàn) 幾百個(gè)表格Map 為什么要采用柴油機(jī)電噴技術(shù) 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 對柴油機(jī)而言 要求提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出和扭矩輸出嚴(yán)格限制柴油機(jī)排放的同時(shí) 進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗 這些因數(shù)使得燃油噴射系統(tǒng)的要求越來越高 要求燃油噴射系統(tǒng)的控制 更高的噴射壓力 可變的噴油速率 可變的噴油起始時(shí)刻 預(yù)噴射 隨發(fā)動(dòng)機(jī)狀況變化的合適的噴油量 隨溫度變化的起動(dòng)噴油量 不隨負(fù)荷變化的怠速調(diào)節(jié) 巡航控制 廢氣再循環(huán) EGR 的閉環(huán)控制 在整個(gè)汽車壽命期內(nèi)較小的誤差及高的控制精度 對電子柴油控制系統(tǒng)的要求 噴油量控制噴油量控制是柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)的一項(xiàng)主要功能 該系統(tǒng)由加速踏板位置傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)計(jì)算出基本噴油量 并由進(jìn)氣溫度 進(jìn)氣壓力 冷卻液溫度的修正信號(hào)對油量進(jìn)行修正 通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速響應(yīng)對噴油量進(jìn)行精確的控制 噴油正時(shí)控制噴油正時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和燃油噴射量決定 由冷卻液溫度進(jìn)行修正 從而精確的計(jì)算出噴油起始點(diǎn) 通過燃油噴射起始時(shí)刻傳感器 如針閥運(yùn)動(dòng)傳感器 檢測實(shí)際的噴射起始時(shí)刻 并將它與計(jì)算出噴油起始點(diǎn)進(jìn)行比較 如兩者發(fā)生偏離 則通過噴油起始時(shí)刻驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行快速反應(yīng) 直到偏離值消除 柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)的基本功能 怠速控制柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 由于發(fā)電機(jī) 空調(diào)壓縮機(jī) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵等裝置的工作狀態(tài)變化將引起發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化 從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化 柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)通過反饋控制系統(tǒng)控制噴油量 把怠速控制在所設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值上 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)控制在多缸柴油機(jī)工作時(shí) 即使噴油量控制指令值一致 但由于各缸機(jī)械性能的差異 從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng) 柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)通過各缸在作功沖程的轉(zhuǎn)速的變化 自動(dòng)修正各缸噴油量指令控制值 降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的波動(dòng) 是發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn) 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)通過控制參與再循環(huán)廢氣量已減少排氣中的NOX的排放量 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定的溫度時(shí) ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定再循環(huán)的廢氣量 并由發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度 進(jìn)氣流量 進(jìn)氣壓力來修正 ECU發(fā)出控制電子真空轉(zhuǎn)換裝置的開關(guān)率信號(hào) 通過改變真空度控制EGR動(dòng)作 增壓控制ECU根據(jù)增壓壓力傳感器的信號(hào) 控制電子真空轉(zhuǎn)換裝置的電磁法的開關(guān)率 從而控制通往廢氣旁通閥或廢氣渦輪葉片的控制氣室的真空度 改變增壓壓力 以適應(yīng)負(fù)荷變化的需要 起動(dòng)預(yù)熱控制在不同的啟動(dòng)條件下 系統(tǒng)通過控制起動(dòng)預(yù)熱塞的通電時(shí)間 以改善柴油機(jī)的低溫起動(dòng)性能和穩(wěn)定低溫怠速運(yùn)轉(zhuǎn) 排氣制動(dòng)功能當(dāng)排氣制動(dòng)動(dòng)作時(shí) ECU估計(jì)排制制動(dòng)設(shè)定以便在 0 和怠速供油量之間調(diào)節(jié)供油量 防止過熱功能當(dāng)一定的冷卻液溫度超過后最大扭矩減小 防溜坡起動(dòng)當(dāng)EDC關(guān)閉時(shí) ECU時(shí)油量控制機(jī)構(gòu)處在零供油位置 這樣可以防止車輛在斜坡上停車時(shí)車輛不注意移動(dòng)而使以動(dòng)機(jī)滾動(dòng)起動(dòng) 鑰匙動(dòng)作停車停車功能通過使用啟動(dòng)鑰匙替代通常的機(jī)械熄火裝置 與切斷執(zhí)行裝置電流一樣 它切斷通向電子停車裝置 ELAB 的電流 這樣切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給 與其他控制系統(tǒng)的通訊EDC通過信號(hào)線路 它可以將EDC相關(guān)的量 如噴油量 加速踏板設(shè)定 傳輸?shù)较駛鲃?dòng)控制等車輛的其他系統(tǒng) 使用一條獨(dú)立的線路 這些系統(tǒng)可以在怠速和全負(fù)荷之間規(guī)定噴油量 油量超過給定值 與ASR 牽引力控制 一起動(dòng)作也是可能的 安全概念 自我監(jiān)測系統(tǒng)的安全概念包括廣泛功能的超靜定及由ECU對傳感器電磁線圈執(zhí)行機(jī)構(gòu)用微處理器的監(jiān)測 通過操縱一個(gè)給定開關(guān) 診斷系統(tǒng)通過儀表板上的故障燈顯示故障 跛行回家功能廣泛的跛行回家功能在系統(tǒng)中是一體化的 如果一些次要的傳感器失效 ECU將用其他傳感器的信號(hào)來替代或用一個(gè)固定的數(shù)值來控制 如果是重要的傳感器失效 這個(gè)事實(shí)被故障燈顯示 緊急停車功能除了在停車位置時(shí)燃油模塊影響外 在油路上的電磁閥當(dāng)其斷電時(shí)也可以切斷燃油供給 這個(gè)獨(dú)立的電子停油機(jī)構(gòu) ELAB 如果噴油量執(zhí)行機(jī)構(gòu)失效時(shí)也可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) 柴油機(jī)電控技術(shù)介紹 1 排放法規(guī) 2000年達(dá)到歐洲一號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 2004年達(dá)到歐洲二號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 2008年實(shí)施歐洲三號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 2010年將與國際排放標(biāo)準(zhǔn)接軌 歐洲2000年實(shí)施歐洲三號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 2005年實(shí)施歐洲四號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 一 排放法規(guī)與柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展 歐洲排放標(biāo)準(zhǔn) HDV DDE公司國III產(chǎn)品的控制策略 歐美國家歐III產(chǎn)品控制策略主要為 1 電控單體泵 電控泵噴嘴 蓄壓增壓電噴系統(tǒng)2 共軌系統(tǒng)3 電控直列泵4 電控分配泵5 外掛式電控單體泵到目前為止 我們統(tǒng)計(jì)的歐美18家著名中重型柴油機(jī)廠家中 使用電控單體泵 EUP 或泵噴嘴 EUI 技術(shù)的有13家 占絕大多數(shù) 采用高壓共軌的廠家有5家 DDE公司的歐III產(chǎn)品是按照歐美的控制策略來做的 DEUTZ系列 電控單體泵EUP 博世進(jìn)口6DE系列 外掛電控單體泵FEUPI 泵箱 衡陽 單體泵 德爾福 電控系統(tǒng) 摩托羅拉4DF系列 電控單體泵整體式EUP 成都威特4DC系列 高壓共軌 博世進(jìn)口CNG系列 電控多點(diǎn)噴射 AEC進(jìn)口 澳大利亞 EUP是英文縮寫 E電控 U單元 P泵FEUPI是英文縮寫 F一汽 E電控 U單元 P泵 I集成 一般電控系統(tǒng)組成 DEUTZ電控單體泵系統(tǒng) 道依茨電控單體泵是直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上 由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸驅(qū)動(dòng) 因此 整個(gè)系統(tǒng)剛度高 單體泵容易拆裝 便于維修更換 凸輪軸傳感器間隙要求 第二部分電控元件的檢測 冷卻液 燃油溫度傳感器向ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液 燃油溫度信號(hào) 敏感原件為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻式 針腳 A58 信號(hào) A41 地 測量范圍 40 128 供電電壓 5V 冷卻液 燃油 溫度傳感器的檢測1 點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 拔下傳感器接插件 將點(diǎn)火開關(guān)打到 ON 測量傳感器接插件1腳與搭鐵間電壓是否在4 9V 5 1V范圍內(nèi) 如果測量結(jié)果不正確 則應(yīng)檢查電瓶是否供電正常 或出現(xiàn)了ECU輸出電壓不正常的狀況 或線束出現(xiàn)斷路或接觸不良等狀況 測量傳感器電阻 并記錄 2 測量傳感器接插件2腳與搭鐵之間是否導(dǎo)通 如果不導(dǎo)通則應(yīng)檢查線束是否斷路或接觸不良 3 點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 插上傳感器接插件 拔下ECU上的A端線束接插件 并參看7 1找到對應(yīng)的A58 A52 與A41 A39 測量它們之間的傳感器電阻 若測得結(jié)果與步驟1測得結(jié)果偏差較大 則說明線束出現(xiàn)故障的可能性較大 根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫度情況查找傳感器電阻溫度對照表 若實(shí)測的電阻值與理論值出入較大 則傳感器出故障的可能性較大 冷卻水 燃油 溫度傳感器溫度與阻止的對應(yīng)關(guān)系見下表 進(jìn)氣壓力溫度傳感器進(jìn)氣壓力溫度傳感器向ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)中冷后的進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣壓力信息 壓力敏感原件為硅膜片式 溫度敏感元件為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻式 針腳 A14 正 A40 進(jìn)氣壓力信號(hào) A23 負(fù) A53 進(jìn)氣溫度信號(hào) 測量范圍 壓力 0 5bar 4bar 輸出信號(hào) 0 5V 4 5V 測量范圍 溫度 40 128 進(jìn)氣壓力溫度傳感器的檢測1 當(dāng)懷疑進(jìn)氣壓力溫傳感器有問題時(shí) 首先檢查傳感器的電源 3腳 地 1腳 是否正常 方法是 先點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 拔下進(jìn)氣壓力溫度傳感器接插件 再將點(diǎn)火開關(guān)打到 ON 測量線束接插件對應(yīng)上圖的3腳和1腳間的電壓是否正常 大約4 5V左右 若電壓不正常 則需將點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 拔下ECU上A端接插件 檢查從A端到進(jìn)氣壓力溫度傳感器接插件的對應(yīng)導(dǎo)線是否正常導(dǎo)通 2 對于進(jìn)氣壓力溫度傳感器的檢測可以分成對溫度傳感器和對壓力傳感器兩部分 溫度部分傳感器的主要組成部分是負(fù)溫度系數(shù)電阻 可以先測量傳感器1 2針腳間的電阻 然后查下表得出溫度值 若與當(dāng)時(shí)的實(shí)際溫度值偏差較大 則溫度傳感器發(fā)生故障 3 對于傳感器壓力部分的檢測 由于傳感器內(nèi)部集成了整形補(bǔ)償電路 所以不能用萬用表測量4腳與其它腳間的電阻值 因?yàn)橛萌f用表測量電阻時(shí) 萬用表本身會(huì)對被測電路施加一個(gè)電壓 有可能將傳感器內(nèi)部的整形補(bǔ)償電路擊穿 造成傳感器損壞 壓力傳感器實(shí)測壓力與輸出電壓對應(yīng)關(guān)系如下圖 凸輪位置傳感器 測量范圍 50 4000rpm 線圈電阻 約860 針腳 A10 信號(hào) A50 信號(hào)負(fù) A20 屏蔽 測量范圍 50rpm 4000rpm 檢查發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器電阻 測量傳感器連接器中1號(hào)觸針與2號(hào)觸針間的電阻 約860 針腳 A27 信號(hào) A12 信號(hào)負(fù) A07 屏蔽 測量范圍 50rpm 4000rpm 曲軸轉(zhuǎn)速傳感器 凸輪軸位置傳感器和曲軸轉(zhuǎn)速傳感器的檢測1 凸輪軸位置傳感器和曲軸轉(zhuǎn)速傳感器屬于信號(hào)發(fā)生傳感器 檢測主要是看它們能否正確的發(fā)出信號(hào) 還有它們發(fā)出的信號(hào)是否同步 為使傳感器信號(hào)相位正確 必須保證傳感器的機(jī)械安裝精度 以及傳感器與信號(hào)盤的間隙在技術(shù)要求范圍內(nèi) 如條件允許可使用信號(hào)示波器看兩個(gè)信號(hào)是否同步 2 凸輪軸位置傳感器1 A10 腳 2 A50 腳 曲軸轉(zhuǎn)速傳感器1 A27 腳 2 A12 腳 測量1 2腳間的阻值應(yīng)在1k 左右 若阻值過小 則傳感器內(nèi)部電磁線圈可能短路 這兩個(gè)傳感器屬于磁電式傳感器內(nèi)部有永久磁鐵 如果取下存放時(shí)要避免在鐵質(zhì)貨架上存放 可以在木質(zhì)貨架上保存以避免消磁 另外 傳感器還容易吸附鐵屑 要及時(shí)清除以免影響傳感器的精度 3 如果兩個(gè)傳感器同時(shí)出現(xiàn)故障 則發(fā)動(dòng)機(jī)無法點(diǎn)火 如果只是凸輪軸位置傳感器失效 則ECU會(huì)自動(dòng)判別缸序 起動(dòng)時(shí)可能會(huì)感覺發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)較慢并有輕微抖動(dòng) 但起動(dòng)之后發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將恢復(fù)正常 如果只是曲軸轉(zhuǎn)速傳感器失效 不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火 但會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性 機(jī)油壓力傳感器機(jī)油壓力傳感器向ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力信息 壓力敏感原件為壓電式 測量范圍 0 0 10 0bar供電電壓 5V 針腳 A13 正 A51 負(fù) A56 信號(hào) 測量范圍 0bar 10bar 輸出信號(hào) 0 5V 4 5V 油門踏板位置傳感器 引腳 K09 信號(hào)1 K22 信號(hào)1正 K30 信號(hào)1地 K31 信號(hào)2 K08 信號(hào)2地 K46 信號(hào)2正 輸出信號(hào) 0 5V 4 5V 油門踏板傳感器的檢測1 油門踏板傳感器屬于雙電位器傳感器 共有六個(gè)引腳 定義如下 2 點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 拔下與油門踏板對接的線束插件 分別檢查k22 與A腳對應(yīng) 和K46 與D腳對應(yīng) 與搭鐵間的電壓是否為4 5V左右 K30 與C腳對應(yīng) 和K08 與F腳對應(yīng) 與搭鐵之間是否導(dǎo)通 若實(shí)測值有偏差 則應(yīng)檢查ECU輸出電壓 或線束是否正常連通 油門位置與輸出電壓對應(yīng)關(guān)系如下圖 3 當(dāng)油門踏板傳感器失效時(shí) ECU會(huì)自動(dòng)執(zhí)行 跛行功能 怠速會(huì)穩(wěn)定在1200rpm左右 保證司機(jī)把車開到維修站 ECU和單體泵電磁閥1 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)本身工作可靠 一般不易發(fā)生故障 常見故障為機(jī)械故障 診斷過程中 禁止使用大功率儀器 避免對電控單元 ECU 產(chǎn)生無線電干擾 2 檢測ECU的電源線 搭鐵線是否良好 連接插頭是否正常 3 拔下ECUA和K端連接插頭 查看其內(nèi)部是否有銹蝕 觸針是否彎曲 如果上述檢測一切正常 可以更換一臺(tái)新的ECU來確定ECU是否有故障 4 ECU屬于精密電子元件 禁止私拆ECU 5 單體泵電磁閥的電磁線圈的電阻值大概為0 9 左右 如果小于0 4 則電磁線圈可能短路 第三部分柴油機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷 電控系統(tǒng)常規(guī)故障模式處理方法