道依茨柴油机电控技术培训

1增进友谊携手双赢2道依茨发动机电控系统技术培训3引言:为什么要采用柴油机电喷技术4•电控对柴油机主要功能也是控制喷油喷射时间和喷射量，最主要是时间的控制–喷油量•驾驶员通过电子油门提供驾驶意图•控制器ECU决定整个运行范围内的喷油量•可以有几十种喷油量控制模式（稳态和瞬态）–喷油规律•在系统设计时考虑了适当的喷油规律•共轨系统常以多次喷射来实现–提前角•完全由控制器ECU自动控制–喷油压力•完全由控制器ECU自动控制–以上各种控制通过基本量＋校正量来实现（几百个表格Map）为什么要采用柴油机电喷技术5随着科学技术的进步，对柴油机而言，要求提高发动机的功率输出和扭矩输出严格限制柴油机排放的同时，进一步降低发动机的燃油消耗。这些因数使得燃油喷射系统的要求越来越高，要求燃油喷射系统的控制：-更高的喷射压力-可变的喷油速率-可变的喷油起始时刻-预喷射-随发动机状况变化的合适的喷油量-随温度变化的起动喷油量-不随负荷变化的怠速调节-巡航控制-废气再循环（EGR）的闭环控制-在整个汽车寿命期内较小的误差及高的控制精度对电子柴油控制系统的要求6喷油量控制喷油量控制是柴油机电子控制系统的一项主要功能。该系统由加速踏板位置传感器和发动机的转速传感器的信号计算出基本喷油量。并由进气温度、进气压力、冷却液温度的修正信号对油量进行修正，通过执行机构的快速响应对喷油量进行精确的控制。喷油正时控制喷油正时由发动机转速和燃油喷射量决定，由冷却液温度进行修正，从而精确的计算出喷油起始点。通过燃油喷射起始时刻传感器（如针阀运动传感器）检测实际的喷射起始时刻，并将它与计算出喷油起始点进行比较，如两者发生偏离，则通过喷油起始时刻驱动执行器进行快速反应，直到偏离值消除。柴油机电子控制系统的基本功能7怠速控制柴油机怠速运转时，由于发电机、空调压缩机、动力转向油泵等装置的工作状态变化将引起发动机负荷的变化，从而导致发动机转速的变化，柴油机电子控制系统通过反馈控制系统控制喷油量，把怠速控制在所设定的目标转速值上。平稳运转控制在多缸柴油机工作时，即使喷油量控制指令值一致，但由于各缸机械性能的差异，从而引起发动机转速的波动。柴油机电子控制系统通过各缸在作功冲程的转速的变化，自动修正各缸喷油量指令控制值，降低发动机的转速的波动，是发动机平稳运转。废气再循环系统通过控制参与再循环废气量已减少排气中的NOX的排放量。当发动机达到一定的温度时，ECU根据发动机的负荷和转速决定再循环的废气量，并由发动机的进气温度、进气流量、进气压力来修正，ECU发出控制电子真空转换装置的开关率信号，通过改变真空度控制EGR动作。8增压控制ECU根据增压压力传感器的信号，控制电子真空转换装置的电磁法的开关率，从而控制通往废气旁通阀或废气涡轮叶片的控制气室的真空度，改变增压压力，以适应负荷变化的需要。起动预热控制在不同的启动条件下，系统通过控制起动预热塞的通电时间，以改善柴油机的低温起动性能和稳定低温怠速运转。排气制动功能当排气制动动作时，ECU估计排制制动设定以便在“0”和怠速供油量之间调节供油量。9防止过热功能当一定的冷却液温度超过后最大扭矩减小。防溜坡起动当EDC关闭时，ECU时油量控制机构处在零供油位置，这样可以防止车辆在斜坡上停车时车辆不注意移动而使以动机滚动起动。钥匙动作停车停车功能通过使用启动钥匙替代通常的机械熄火装置。与切断执行装置电流一样，它切断通向电子停车装置（ELAB）的电流，这样切断向发动机的燃油供给。与其他控制系统的通讯EDC通过信号线路，它可以将EDC相关的量（如喷油量、加速踏板设定）传输到像传动控制等车辆的其他系统。使用一条独立的线路，这些系统可以在怠速和全负荷之间规定喷油量（油量超过给定值）。与ASR（牵引力控制）一起动作也是可能的。10安全概念*自我监测系统的安全概念包括广泛功能的超静定及由ECU对传感器电磁线圈执行机构用微处理器的监测。通过操纵一个给定开关，诊断系统通过仪表板上的故障灯显示故障。*跛行回家功能广泛的跛行回家功能在系统中是一体化的。如果一些次要的传感器失效，ECU将用其他传感器的信号来替代或用一个固定的数值来控制。如果是重要的传感器失效，这个事实被故障灯显示。*紧急停车功能除了在停车位置时燃油模块影响外，在油路上的电磁阀当其断电时也可以切断燃油供给，这个独立的电子停油机构（ELAB）如果喷油量执行机构失效时也可以关闭发动机。11柴油机电控技术介绍121、排放法规●2000年达到欧洲一号标准●2004年达到欧洲二号标准●2008年实施欧洲三号标准●2010年将与国际排放标准接轨（欧洲2000年实施欧洲三号标准，2005年实施欧洲四号标准）一、排放法规与柴油机电控技术的发展13欧洲排放标准［HDV］14DDE公司国III产品的控制策略欧美国家欧III产品控制策略主要为：1、电控单体泵、电控泵喷嘴，蓄压增压电喷系统2、共轨系统3、电控直列泵4、电控分配泵5、外挂式电控单体泵到目前为止，我们统计的欧美18家著名中重型柴油机厂家中：使用电控单体泵(EUP)或泵喷嘴(EUI)技术的有13家，占绝大多数；采用高压共轨的厂家有5家。DDE公司的欧III产品是按照欧美的控制策略来做的：DEUTZ系列：电控单体泵EUP、博世进口6DE系列：外挂电控单体泵FEUPI、泵箱：衡阳、单体泵：德尔福、电控系统：摩托罗拉4DF系列：电控单体泵整体式EUP、成都威特4DC系列：高压共轨、博世进口CNG系列：电控多点喷射、AEC进口（澳大利亚）EUP是英文缩写：E电控、U单元、P泵FEUPI是英文缩写：F一汽、E电控、U单元、P泵、I集成15一般电控系统组成161718192021222324252627282930DEUTZ电控单体泵系统313233道依茨电控单体泵是直接安装在发动机缸体上，由发动机凸轮轴驱动，因此，整个系统刚度高、单体泵容易拆装，便于维修更换。34353637383940414243凸轮轴传感器间隙要求444546474849505152第二部分电控元件的检测53冷却液/燃油温度传感器向ECU提供发动机冷却液/燃油温度信号,敏感原件为负温度系数的热敏电阻式。针脚：A58(信号)，A41(地)；测量范围：-40℃~128℃；供电电压：5V54冷却液(燃油)温度传感器的检测1、点火开关打到”OFF”，拔下传感器接插件，将点火开关打到”ON”，测量传感器接插件1脚与搭铁间电压是否在4.9V～5.1V范围内。如果测量结果不正确，则应检查电瓶是否供电正常，或出现了ECU输出电压不正常的状况，或线束出现断路或接触不良等状况。测量传感器电阻，并记录；2、测量传感器接插件2脚与搭铁之间是否导通，如果不导通则应检查线束是否断路或接触不良；3、点火开关打到”OFF”，插上传感器接插件，拔下ECU上的A端线束接插件，并参看7.1找到对应的A58(A52)与A41(A39)，测量它们之间的传感器电阻，若测得结果与步骤1测得结果偏差较大，则说明线束出现故障的可能性较大。根据当时的温度情况查找传感器电阻温度对照表，若实测的电阻值与理论值出入较大，则传感器出故障的可能性较大！冷却水(燃油)温度传感器温度与阻止的对应关系见下表：55温度t阻值R温度t阻值R(℃)(kΩ)(℃)(kΩ)-4040.49～50.14500.80～0.87-3023.58～28.65600.57～0.62-2014.10～16.83700.42～0.45-108.64～10.15800.31～0.3305.47～6.23900.24～0.25103.54～4.041000.18～0.19202.35～2.651100.14～0.15251.94～2.171200.11～0.12301.62～1.801300.086～0.093401.12～1.231400.068～0.07456进气压力温度传感器进气压力温度传感器向ECU提供发动机中冷后的进气温度和进气压力信息。压力敏感原件为硅膜片式，温度敏感元件为负温度系数的热敏电阻式针脚：A14(正),A40(进气压力信号),A23(负),A53(进气温度信号)测量范围（压力）：0.5bar~4bar；输出信号：0.5V~4.5V；测量范围（温度）：-40℃~128℃57进气压力温度传感器的检测1、当怀疑进气压力温传感器有问题时，首先检查传感器的电源(3脚)，地(1脚)是否正常。方法是：先点火开关打到“OFF”，拔下进气压力温度传感器接插件，再将点火开关打到“ON”，测量线束接插件对应上图的3脚和1脚间的电压是否正常(大约4.5V左右)，若电压不正常，则需将点火开关打到“OFF”，拔下ECU上A端接插件，检查从A端到进气压力温度传感器接插件的对应导线是否正常导通。2、对于进气压力温度传感器的检测可以分成对温度传感器和对压力传感器两部分。温度部分传感器的主要组成部分是负温度系数电阻，可以先测量传感器1，2针脚间的电阻，然后查下表得出温度值，若与当时的实际温度值偏差较大，则温度传感器发生故障。58温度t阻值RR偏差温度t阻值RR偏差(℃)(kΩ)(%)(℃)(kΩ)(%)-4048.15±5.92500.85±3.75-3026.85±5.60600.61±3.58-2015.61±5.31700.12±3.43-109.43±5.04800.33±3.2805.89±4.78900.25±3.20103.79±4.551000.19±3.00202.51±4.331100.14±3.13301.72±4.121200.11±3.25401.20±3.931300.09±3.36593、对于传感器压力部分的检测，由于传感器内部集成了整形补偿电路，所以不能用万用表测量4脚与其它脚间的电阻值。因为用万用表测量电阻时，万用表本身会对被测电路施加一个电压，有可能将传感器内部的整形补偿电路击穿，造成传感器损坏！压力传感器实测压力与输出电压对应关系如下图：123450.54.510020030040050UA(伏)压力(Kpa.绝对)图1：在Us=5V,T=250C的输出端信号60凸轮位置传感器测量范围：50~4000rpm；线圈电阻：约860Ω；针脚：A10(信号),A50(信号负),A20(屏蔽)测量范围：50rpm~4000rpm检查发动机转速传感器电阻：测量传感器连接器中1号触针与2号触针间的电阻，约860Ω针脚：A27(信号),A12(信号负),A07(屏蔽)；测量范围：50rpm~4000rpm曲轴转速传感器61凸轮轴位置传感器和曲轴转速传感器的检测1、凸轮轴位置传感器和曲轴转速传感器属于信号发生传感器，检测主要是看它们能否正确的发出信号，还有它们发出的信号是否同步。为使传感器信号相位正确，必须保证传感器的机械安装精度，以及传感器与信号盘的间隙在技术要求范围内。如条件允许可使用信号示波器看两个信号是否同步。2、凸轮轴位置传感器1(A10)脚，2(A50)脚，曲轴转速传感器1(A27)脚,2(A12)脚，测量1，2脚间的阻值应在1kΩ左右，若阻值过小，则传感器内部电磁线圈可能短路。这两个传感器属于磁电式传感器内部有永久磁铁，如果取下存放时要避免在铁质货架上存放，可以在木质货架上保存以避免消磁。另外，传感器还容易吸附铁屑，要及时清除以免影响传感器的精度！3、如果两个传感器同时出现故障，则发动机无法点火。如果只是凸轮轴位置传感器失效，则ECU会自动判别缸序，起动时可能会感觉发动机起动较慢并有轻微抖动，但起动之后发动机的运转将恢复正常。如果只是曲轴转速传感器失效，不会影响发动机点火，但会降低发动机正常运转时的平稳性。62机油压力传感器机油压力传感器向ECU提供发动机机油压力信息。压力敏感原件为压电式。测量范围：0.0~10.0bar供电电压：5V针脚：A13(正),A51(负),A56(信号)；测量范围：0bar~10bar；输出信号：0.5V~4.5V63油门踏板位置传感器引脚：K09(信号1)K22(信号1正)K30(信号1地)K31(信号2)K08(信号2地)K46