电控cng喷射发动机管理系统培训-讲课版

东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 1EQDN系列电控 CNG喷射发动机技术培训电控管理系统部分系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 2EQDN系列电控 CNG喷射发动机培训内容 电喷系统概述 EMS主要零部件原理，功用及失效判定 电喷系统的控制策略 发动机性能匹配标定 故障代码及零部件失效控制模式 系统技术状况检查流程 使用保养及常见故障排除方法 X-431电眼睛东风 CNG专用诊断仪简介系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 3EQDN系列电控 CNG喷射发动机电控系统构成ECM （ 发动机控制模块）输入信号器件（传感器、驾驶室控制信号等）输出控制器件（控制继电器、步进马达等）喷油器驱动模块点火驱动模块电喷系统辅助部件（电压变换器、保险继电器盒）电喷系统线束系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 4EQDN系列电控 CNG喷射发动机汽车电喷系统的功能发动机电控管理系统可以精确地控制进入发动机气缸内的空气和燃油的混合比、燃烧过程，以达到优化发动机性能，改善汽车驾驶性能，并且更加严格地控制汽车所排出的废气对于空气的污染。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 5EQDN系列电控 CNG喷射发动机汽车电喷系统的工作原理发动机控制模块 (ECM)通过安装在发动机及车身不同位置的传感器及工作请求开关，对发动机的工作状态进行分析后，再通过发动机及车身上的执行器，对发动机及相应的机构进行精确的控制。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 6EQDN系列电控 CNG喷射发动机l EQD180/210N-20发动机的电控系统是我公司在德尔福中国 6缸车用发动机电控管理系统（ EMS） 基础上针对电控天然气喷射的特点开发的，l 该系统包括：控制模块（ ECM）、 各种传感器、执行器、线束及相关机械部件。发动机控制模块（ ECM） 通过一个整体式接线线束总成将发动机控制模块和各传感器、执行部件连接在一起。l ECM接受八个传感器的信息：节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气歧管温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、天然气压力传感器、天然气温度传感器、发动机转速传感器、增压压力传感器。l 五个主要执行器：点火线圈、怠速旁通阀、 CNG喷嘴、高压燃气截断阀及低压燃气截断阀。l 该管理系统包括如下控制模式：起动模式，清除残油模式，开环运行模式，闭环运转模式，加速加浓模式，减速燃料切断补偿，动力增浓模式，减速减稀模式，低电瓶电压补偿模式，燃油切断模式，适应性燃油喷射调整模式，怠速控制阀自动归零调整，自诊断功能，跛行回家功能等。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 7EQDN系列电控 CNG喷射发动机电控系统简图高压调节空气电控模块 ECU节气门位置 进气岐管压力 进气岐管温度 发动机转速 冷却液温度 增压压力 CNG压力CNG温度点火驱动火花塞点火线圈点火线圈火花塞火花塞火花塞火花塞火花塞CNG滤清器混合器 节气门 发动机怠速旁通控制阀低压调节CNG喷嘴 喷嘴驱动CNG系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 8EQDN系列电控 CNG喷射发动机系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 9EQDN系列电控 CNG喷射发动机电控系统接线原理图系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 10EQDN系列电控 CNG喷射发动机电控系统特征l 目前以 ITMS-6F为核心所组成的系统特征是电脑分组控制单点喷射、无分电器分组直接点火。l 系统对发动机怠速采用的是闭环控制，闭环控制优点是系统控制有能力消除系统及相关机械零部件的因制造和使用磨损产生的差异，提高整车的综合一致性。l 系统将发动机的六个汽缸分为 1-6、 2-5和 3-4三组，分别进行点火的控制。分组控制使系统的结构得到优化和简化，从而降低零部件及制造加工的成本。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 11EQDN系列电控 CNG喷射发动机EMS系统主要零部件的原理、功用及失效判定系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 12EQDN系列电控 CNG喷射发动机ECMEMS系统零部件 - 系统电源及线束功能及原理：l 系统采用的是 12 伏直流电源 ；l 来自电瓶的电流一路通过点火钥匙开关进入系统和 ECM， 它是系统工作的主电源，也向 ECM传递系统电压信号， ECM据此修正对执行机构的控制；l 电流的另一路是通过保险丝直接进入 ECM， 不间断的电源使 ECM保持了系统自学习后的参数，并在关机时瞬间为下一次起动做好准备。失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车 及其它系统零部件功能正常。l 常通电线路误接至点火开关；l 线束端子对号错误；l ECM外壳搭铁，可能导致信号偏差；l 发动机转速及曲轴位置传感器、爆震传感器的连线未使用屏蔽线；系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 13EQDN系列电控 CNG喷射发动机EMS零部件 ECM （ 发动机控制模块）功能及原理：l 发动机控制模块是一个以单片机为核心的微处理器。它的功能就是处理来自整车不同部位的传感器数据，判断发动机的工作状况，再通过执行器对发动机的进行准确的控制。l 安装：它应被安装在驾驶室内；外壳不宜搭铁。产品特性：l 高性能的 8位单片处理器l 工作温度： -40 85l 正常工作电压： 9 16 Vl 不正常工作电压： 6.3 9 V16 24Vl 过压保护： -12 V24 Vl 24V通电一分钟即损坏失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l ECM故障：系统无法与外界通讯；l 防盗锁死：曾经连接防盗器；l 信号输入系统故障：无法接受传感器信号；l 发电机调节器故障，输出电压过高，连带 ECM损坏；l 输出控制系统故障： ECM内部驱动器损坏，使驱动执行机构不工作。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 14EQDN系列电控 CNG喷射发动机ECM安装支架作用：固定 ECM隔离 ECM外壳搭铁系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 15EQDN系列电控 CNG喷射发动机驱动模块功能 ：喷嘴驱动峰值保持点火驱动限流保护系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 16EQDN系列电控 CNG喷射发动机系统零部件 - 信号采集系统功能及原理： 信号采集系统的功能是向 ECM提供发动机和整车的工作状态，以及驾驶员对动力及辅助功能的要求。 目前系统配置中采用了如下信号：CNG压力（相对压力）： CNG-PCNG温度（ NTC型）： CNG-T节气门位置： TPS进气歧管压力（绝对压力）： MAP 增压压力（绝对压力）： BOOST-P进气歧管温度（ NTC型） ： MAT发动机冷却液温度（ NTC型） ： CTS发动机转速 22X信号（ 24-2齿轮）电喷系统电源电压车速输入、空调请求输入信号、故障闪码请求输入信号系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 17EQDN系列电控 CNG喷射发动机功能及原理： 进气歧管绝对压力传感器 (MAP)是用来测量进气歧管的压力， ECM通过此信号判断进入发动机的空气量和发动机的负荷。 MAP传感器由一个密封的弹性硅芯片和相应的桥式电路组成，一个标准的 5V电压施加在电桥的一端；当压力的变化致使硅芯片变形，阻值随之变化，电桥的另一端与输入压力成正比的 05 V 输出信号。 接线端子： A - 信号地、 B - 压力信号、 C - +5V绝对压力传感器（ MAP,BST-P）Pressure in kPa0.25VOutput Voltage4.5V5432100 20 200Transfer Curve产品特性：l 压力范围： 15 102 kPal 工作温度： -40 105oCl 工作电压： 5.0 0.1 Vl 工作电流： 12 mA (最大 )l 输出阻抗： 10 l 直流负载： 30 k (最小 )51 k (推荐 )l 输出函数：Eo=Er(0.01059P - 0.10941)(式中： P的单位是 kPa)系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 18EQDN系列电控 CNG喷射发动机天然气压力传感器（ CNG-P）特性：量程： 100 psi 689.5 KPa电源： 5.00.1V dc输出： 0.54.5V dcPressure in psi0.5VOutput Voltage4.5V5432100 100应用： 天然气压力；相对压力型接线端子定义： A 传感器地； B +5V ； C 信号系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 19EQDN系列电控 CNG喷射发动机温度传感器产品特性：l 工作电压： 5V DCl 工作温度： -40 135oCl 电路示意图：GNDA/DConverter5 VECMRpull-upSensor功能及原理： 冷却液温度传感器用于检测发动机的工作温度； ECM将根据不同的温度，为发动机提供最佳的控制方案； 冷却液温度传感器采用负温度系数的热敏电阻作为感应元件； 接线端子： A - 信号地、 B - 温度信号； 安装： 冷却液温度传感器装配在发动机的冷却液小循环通道上 。失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l 通过诊断仪读出由系统诊断的故障；l 20 30oC的常温下，其阻值为 3560 2260 系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 20EQDN系列电控 CNG喷射发动机功能及原理： 发动机转速与曲轴位置传感器为磁电式传感器，它安装于曲轴附近，与曲轴上的 22x齿圈共同工作。曲轴转动时， 22X的齿顶和齿槽以不同的距离通过传感器，传感器感应到的磁阻的变化，这个这个交变的磁阻，产生了交变的输出信号， ECM 利用此信号确定曲轴的旋转位置和转速。 接线端子： A - 信号 +、 B - 信号 -、 C - 屏蔽层 安装：它安装于曲轴附近。转速传感器产品特性：l 工作温度： -40 165oCl 工作间隙： 0.25 1.75 mml 输出： 400 mV60 RPMl 线圈电阻： 560l 线圈电感： 240mH1kHz失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l 通过诊断仪读出由系统诊断的故障l 线束中此信号未使用屏蔽线或屏蔽线的屏蔽层接地不良；l 磁心吸附较多金属尘埃；l 传感器与齿圈距离超标；l 齿圈与曲轴的相对位置不正确或发生位移。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 21EQDN系列电控 CNG喷射发动机系统零部件 - 节气门位置传感器 (TPS)产品特性：l 范围： 7% 93%的开度 ；l 工作电压： 50.1V；l 节气门闭闭：参考电压的12%5%；l 节气门全开： 83%93%；l AB阻抗： 3k12k ；l 工作温度： -40 150C。功能及原理： 节气门位置传感器是线性可变电阻结构，其滑动端子由节气门轴带动； 节气门的开度不同时 , 该传感器所反应给 ECM的电阻信号也不同，系统根据它输出的信号值及其变化速率判定发动机的实时负载和动态变化状况； 接线端子： A - +5V、 B -信号地 、 C - 节气门位置信号 安装： 节气门位置传感器装在节流阀体总成上，与油门拉杆和节气阀门同轴。失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l 通过诊断仪读出由系统诊断的故障；l A和 B端子之间的阻抗为 3k12k ；l 测量 C-A或 C-B之间电阻变化，应平滑无滞涩。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 22EQDN系列电控 CNG喷射发动机系统零部件 - 执行机构功能及原理： 执行机构的功能是接受并实施来自 ECM的控制信号。 目前系统中主要执行机构的配置如下：三路喷嘴控制信号三路点火控制信号怠速控制执行器（步进马达型）CNG高压减压阀（一级减压电磁阀）CNG低压减压阀（二级减压电磁阀）空调离合器继电器控制发动机转速输出故障闪码输出通讯接口系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 23EQDN系列电控 CNG喷射发动机系统零部件 - 车速传感器 (VSS)功能及原理： 车速信号是由整车仪表提供， ECM接受数字化的方波，方波幅值为 514伏之间；整车每公里对应的方波数量在系统开发之中确定。 系统标定利用此信号改善整车的驾驶性能。失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l 通过诊断仪读出由系统诊断的故障。l 信号失效的形式包括：传感器损坏、接插件脱落、线束故障或人为制造。l 系统将对整车驾驶性能作适当限制，即：驾驶性能恶化。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 24EQDN系列电控 CNG喷射发动机系统零部件 进气控制系统功能及原理： 进气控制系统的功能就是根据发动机动力输出的要求提供相适应的空气量。进气量的控制分为主动控制和系统自动控制： 主动控制就是驾驶员根据对发动机动力的不同需求，主动调节节气门的开度来改变进气量，以控制发动机的动力输出； 系统自动控制就是系统根据闭环控制监视器反馈的信息，自动调节进气量，以稳定发动机的工作 (如：发动机怠速的闭环控制 )。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 25EQDN系列电控 CNG喷射发动机功能及原理： 节流阀体的功能是控制发动机工作时的进气量，它是电喷系统与驾驶员最基本的对话渠道； 节流阀体由阀体、阀门、油门拉杆机构、节气门位置传感器、怠速控制阀等构成； 有的节流阀体下部有一条冷却液管路，当发动机在寒冷的低温下工作，经过发动机加热的冷却液通过管路可以防止阀板区域的结冰。l 安装：节流阀体安装在进气歧管的前面。失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l 阀门及怠速阀孔部分被油泥堵塞，应定期清洗。系统零部件 - 节流阀体总成产品特性：l 阀孔直径： 50 mml 怠速阀孔直径： 10 mm系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 26EQDN系列电控 CNG喷射发动机系统零部件 - 怠速控制阀产品特性：l 线圈电阻： 53 10l 线圈电感： 33mH 20l 工作电压： 7.512Vl 极限电压： 3.514V功能及原理：l 怠速控制阀的功能是控制节流阀体旁通气道的流通面积，以调节进入发动机的空气量，实现对发动机怠速的控制。l 怠速控制阀的主体是一只步进电机， ECM通过数字化的方波信号，控制阀门的进 /退和移动量。l 接线端子： A - 线圈 B-、 B - 线圈 B+、 C - 线圈 A-、D -线圈 A+；l 安装：节流阀体或进气歧管。失效判定：重要提示： 所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零部件功能正常。l 通过诊断仪读出由系统诊断的故障，l 阀孔堵塞，l 阀接线端子经线束与 ECM接线端子接插有误；l ECM常供电源线差错。系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd* 27EQDN系列电控 CNG喷射发动机天然气喷嘴特性：低阻型： 1.6驱动：峰值保持进气孔侧出气孔侧天然气天然气驱动线圈驱动电流波形：系列电控 CNG喷射发动机开发项目组东风汽车有限公司商用车研发中心Commercial Vehicle R&