电控CNG喷射发动机管理系统培训-讲课.ppt

EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 EQDN系列电控CNG喷射发动机技术培训电控管理系统部分 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 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 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 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 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电控系统接线原理图 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电控系统特征 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 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 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 EMS系统主要零部件的原理 功用及失效判定 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 EMS系统零部件 系统电源及线束 功能及原理 系统采用的是12伏直流电源 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 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 常通电线路误接至点火开关 线束端子对号错误 ECM外壳搭铁 可能导致信号偏差 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 EMS零部件 ECM 发动机控制模块 功能及原理 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 安装 它应被安装在驾驶室内 外壳不宜搭铁 产品特性 高性能的8位单片处理器工作温度 40 85 正常工作电压 9 16V不正常工作电压 6 3 9V16 24V过压保护 12V 24V24V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 ECM故障 系统无法与外界通讯 防盗锁死 曾经连接防盗器 信号输入系统故障 无法接受传感器信号 发电机调节器故障 输出电压过高 连带ECM损坏 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 ECM安装支架 作用 固定ECM隔离ECM外壳搭铁 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 驱动模块 功能 喷嘴驱动峰值 保持点火驱动限流保护 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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0 5V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 产品特性 压力范围 15 102kPa工作温度 40 105oC工作电压 5 0 0 1V工作电流 12mA 最大 输出阻抗 10 直流负载 30k 最小 51k 推荐 输出函数 Eo Er 0 01059P 0 10941 式中 P的单位是kPa EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 天然气压力传感器 CNG P 特性 量程 100psi 689 5KPa电源 5 0 0 1Vdc输出 0 5 4 5Vdc 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 温度传感器 产品特性 工作电压 5VDC工作温度 40 135oC电路示意图 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 通过诊断仪读出由系统诊断的故障 20 30oC的常温下 其阻值为3560 2260 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 工作温度 40 165oC工作间隙 0 25 1 75mm输出 400mV 60RPM线圈电阻 560 线圈电感 240mH 1kHz 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 通过诊断仪读出由系统诊断的故障线束中此信号未使用屏蔽线或屏蔽线的屏蔽层接地不良 磁心吸附较多金属尘埃 传感器与齿圈距离超标 齿圈与曲轴的相对位置不正确或发生位移 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 系统零部件 节气门位置传感器 TPS 产品特性 范围 7 93 的开度 工作电压 5 0 1V 节气门闭闭 参考电压的12 5 节气门全开 83 93 AB阻抗 3k 12k 工作温度 40 150 C 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 通过诊断仪读出由系统诊断的故障 A和B端子之间的阻抗为3k 12k 测量C A或C B之间电阻变化 应平滑无滞涩 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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5 14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 通过诊断仪读出由系统诊断的故障 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 系统将对整车驾驶性能作适当限制 即 驾驶性能恶化 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 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 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 阀孔直径 50mm怠速阀孔直径 10mm EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 系统零部件 怠速控制阀 产品特性 线圈电阻 53 10 线圈电感 33mH 20 工作电压 7 5 12V极限电压 3 5 14V 功能及原理 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 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 接线端子 A 线圈B B 线圈B C 线圈A D 线圈A 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 通过诊断仪读出由系统诊断的故障 阀孔堵塞 阀接线端子经线束与ECM接线端子接插有误 ECM常供电源线差错 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 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 驱动线圈 驱动电流波形 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 喷油器驱动电流波形 B点 为设定的喷油器阀芯开启电流的最大值 A点 表明喷油器阀芯动作时刻 C点 为设定的喷油器阀芯开启后的维持电流 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 系统零部件 点火线圈 功能及原理 点火线圈总成包括两组线圈 每组为两个相差360度曲轴转角的气缸火花塞提供点火能量 点火是在活塞运行至压缩上止点和排气上止点同时进行 处于排气上止点附近的汽缸因内部气压低 且温度高 较少的点火能量即可使得火花塞的电极击穿点火 称之为多余点火 而处于压缩上止点汽缸内的混合气的密度和压力较高 所以较多的点火能量使该汽缸火花塞点火 混合气体迅速被点燃作功 这个汽缸的点火称为有效点火 接线端子 安装 发动机仓 注意无线电干扰屏蔽 产品特性 初级电阻 0 5 0 05 次级电阻 5200 400 初级电感 2 75 0 25mH次级电感 17 5 1 2H使用电压范围 6 16V初级充电时间 2 55mS初级断电电流峰值 9 5A次级输出电压 34kV最小齐纳能量 30mJ最短点火持续时间 0 8mS次极电流峰值 97mA 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 通过诊断仪读出由系统诊断的故障火花塞引线脱落 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电压变换器 特点 两路输入 15 32Vdc主输出 14Vdc 25A辅助输出 12Vdc 0 2A主动式过流保护 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 保险丝继电器盒 特点 继电器控制 主电源控制高压调节阀控制低压调节阀控制空调离合器控制故障指示多路保险 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 继电器保险丝盒原理图 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电喷系统线束 特点 前向 后向进气不一样车型不同 线束不同与整车线束对接简单相对独立 完整 独立的保险丝继电器盒独立的电源系统 12V两段结构 发动机 驾驶室 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电喷系统线束 与整车对接定义 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电喷系统线束 电压变换器的连接方法 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射系统1 三路三个喷嘴 单点中央分组喷射A 1 6缸B 5 2缸C 3 4缸喷嘴前的压力 天然气压力 二级减压后 喷嘴后的压力 增压压力喷嘴前后压力差是变化的 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射系统2 ECU 增压器 催化器 混合器 空气滤清器 节气门 怠速旁通 喷嘴 高压滤清器 高压电磁阀 高压调压器 低压调压器 低压电磁阀 天然气 喷嘴驱动 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火系统1 点火线圈 双端输出分组点火 ESTA 1 6缸ESTC 5 2缸ESTB 3 4缸 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火正时系统2 ECM 6 5 4 3 2 1 x x 6 1 5 2 4 3 后 前 经发动机连接 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 功能及原理 点火系统的功能就是根据发动机控制模块发出的点火指令 适时地点燃发动机气缸内的空气和燃油的混合气体 系统采用的是分组点火 它将发动机的四个汽缸分为1 4 2 3两组 分别进行点火的控制 点火的正时和线圈的驱动由ECM完成 系统零部件 点火系统 ECM 经发动机连接 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 系统零部件 故障诊断与通讯系统 产品特性 系统通过故障诊断插口使用的KeyWord2000协议与外部设备进行串行通讯 功能及原理 在系统进入工作状态后 ECM控制着系统全部零部件的工作 并实时地对其进行检测 一旦系故障出现 系统将开启 发动机故障指示灯 提醒车辆驾驶人员及时维修 发动机故障指示灯 还可通过闪烁编码 显示故障代码 便于专业人员在紧急情况下进行故障判断 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 线束或接插件故障 无 12V或接地不良 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电喷系统的控制策略 电子燃气喷射 EGI 控制策略电子点火正时 EST 控制策略怠速空气控制 IAC 控制策略系统自诊断策略其它策略 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射 EGI 控制策略 燃气的配给方式电子燃气喷射量的计算 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 燃气的配给方式 三个独立的喷嘴集中安装于混合器前单点中央喷射喷嘴分组工作 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射工作时序 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射量的计算 成熟的速度 密度控制法确定CNG的喷射量 BPW EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射量的计算公式 理想气体状态方程 pV mRTBPWFactor BPC VE 1 T 1 A F F33 BAT BLM DFCO DE Re scalingFactorBPW BPWFactor MAP CLCORRNormalPulseWidth wheninjectorwasoff BPW MAPAE IACAE F27 Ignition Voltage W NormalPulseWidth wheninjectorwason BPW MAPAE IACAE EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子燃气喷射量的计算公式 理想气体状态方程项 BPW 基本喷油脉冲宽度项MAP 进气歧管压力项BPC 基本喷油脉宽常数项VE 充气效率项1 T 充气温度 绝对温度值 的倒数项1 A F 空然比的倒数项修正项 非理想气体状态方程项F33 电瓶电压修正项BLM 自学习修正项 共22单元 16TPS 2减速 4怠速 DFCO 减速断油修正项DE 减速减稀修正项 系数 CORRCL A F闭环控制修正项 积分项 比例项 MAPAE MAP加浓修正项IACAE IAC加浓修正项 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火正时 EST 控制策略 点火闭合角的控制点火正时控制 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火正时时序图 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火闭合角控制策略 起动时点火闭合角控制模式起动时点火闭合角控制采用相对的固定值正常点火闭合角控制模式按发动机转速划分为 低速 中速 高速三种模式低转速时 保护点火线圈 防止点火线圈过充发热损坏点火线圈高转速时 有足够的点火能量计算公式 点火闭合角 静态的点火闭合角 与水温有关 动态态的点火闭合角 与发动机转速有关 电瓶电压的补偿值 与实测电瓶电压有关 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火闭合角控制策略 电子点火闭合角正时控制 EST的上升沿 DWELL的开始 上一次EST的下降沿 点火提前角正时 最近测量的参考周期 Tvef 计算的DWELL EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火提前角正时 EST 控制策略 根据发动机工况 点火提前角有下面几种 起动过程的点火提前角正常运转时的点火提前角扭矩点的点火提前角诊断时点火提前角 由诊断仪控制 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火提前角正时 EST 控制策略 起动过程的点火提前角用于起动过程 与发动机转速以及发动机冷却水温度有关发动机冷却水温度越低 点火越提前SATDC FCRK RPM FCRKCLT CTS EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火提前角正时 EST 控制策略 正常运转时的点火提前角计算公式 SATDC MainSparkAduanc 主点火提前角 冷却水温修正项 海拔补偿修正项 功率加浓修正项 怠速调速修正项 空调脱开修正项 RDSC修正项 扭矩振荡 爆震控制修正项或SATDC DFCO退出时点火提前角或SATDC TIP IN点火提前角 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电子点火提前角正时 EST 控制策略 扭矩点的点火提前角 MBT为最佳点火提前角 其定义为获得最大转矩时的最小点火提前角影响MBT的主要因素有 发动机转速 负荷 空燃比 冷却水温 进气压力 燃料辛烷值等 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 怠速控制策略 怠速控制目的 在节气阀门关闭状态下电控系统对发动机转速的控制 使实际转速与目标怠速转速相吻合减少排放降低噪声和发动机的振动提高整车的驾驶性根据发动机负载的变化 调整目标怠速转速防止发动机失速 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 怠速控制策略 目标怠速的设定 冷机起动时 提高怠速转速 加快发动机的暖车发动机温度过高时 提高怠速转速 增加冷却风量 加快发动机的冷机其他负载的增加 要求提高怠速转速 如 空调的使用 转向助力等目标怠速转速与发动机冷却水温密切相关 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 怠速控制策略 怠速控制的控制参数 燃气喷射量的控制 按怠速空然比调节怠速空气量的控制 步进马达 IACV 改变怠速旁通孔的孔径点火正时控制 提前点火角 使转速升高 推后点火角 使转速降低 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 怠速控制策略 DESRPM 目标怠速转速 DESRPMDESRPM 基本值 DESRPM 起动偏移量 DRPMSUOF 电瓶电压修正值 BVRPM 车速偏移量 FDRPMKPH 转速偏差偏移量 RIRPM DFCO偏移量 DFCOISOF A C使用时偏移量 ACDRPMOF EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 怠速控制策略 控制模式 发动机停机IACECM调整IAC步进马达位置时 与实际转速无关开环控制IACECM调整IAC步进马达位置时与实际转速无关PID闭环控制IAC NORMALCLOSEDLOOPIDLE ECM用实际的转速作反馈信号 实行PID闭环控制滑车闭环控制IAC ROLLINGCLOSEDLOOPIDLE 类式于PID闭环控制IAC 仅用于滑车状态PD闭环控制IACECM以实际转速作反馈信号 仅实行PD闭环控制 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 怠速控制策略 控制模式的优先级 控制模式的优先级IAC控制模式每次只能使用一种控制模式 在上述几种闭环控制模式中 如果条件均具备时 其优先级如下 常规闭环IAC控制 高滑车闭环IAC控制 中P D闭环IAC控制 低 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 汽车发动机的电控系统目前已发展到相当完善的程度 系统的可靠性已经很高 据统计 目前电控发动机燃油系与点火系的故障率已经大大低于常规发动机 然而 任何系统均无法完全避免故障 为了及时发现故障 并在故障发生时尽可能好地维持发动机的运转 ECU中设置了一定的硬件与软件 使之具有失效保护的功能 即 失效保护功能 故障自检 运行中监测系统工作 判断故障失效安全策略 出现故障时采取对策故障自检是通过ECU内的软件进行的 它主要是通过对各种电信号的监测和比较来进行鼓掌诊断 例如 所有的传感器输出信号均有一个值域 运行时 ECU几乎是连续不断地读取各种传感器信号 将其当前值与事先存入的值域比较 一旦发现某个传感器的信号超过规定的值域 ECU就判断该传感器出现故障 各个公司的电控系统中的故障自检软件不尽相同 但原理均基本如此 自1994年以来 主要汽车厂家开始逐步采用统一的随车诊断系统OBD 其功能较全 目前已发展到第二代产品OBD II 关于自检程序和故障诊断 将在后面介绍 一旦故障出现且被检查出来 ECU就会调用失效安全策略 针对所出现的故障采取相应的对策 与此同时 ECU还会通过点亮故障指示灯来通知驾驶员 系统自诊断策略 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电控CNG喷射发动机性能匹配标定 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 匹配 匹配是指为使一车型配用电控系统并实现整车的各种性能要求 而对整车 发动机 电控系统进行选型 再设计 改造 适配 标定的整个过程 匹配除包括标定的全过程外 还包括选型 再设计 改造 适配及为此进行的各种试验 开发过程 标定 标定是指根据整车的各种性能要求 动力性 经济性 排放等 调整 优化和确定电控系统软件的运行参数 控制参数和各种控制数学模型的整个过程 它包括所有为此而进行的道路 转鼓 台架和试验室的试验 开发 验证等过程 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 最终验证 高原验证 热态验证 冷态验证 热带开发 寒带开发 高原试验 车辆基础标定 排放标定 系统定义 桌面环境初始标定设定 零部件特性定义 车辆准备 发动机台架基础标定 客户验收 完成最终标定 客户负责的环节 电控管理系统开发过程 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 起动性能评价及匹配标定优化 暖机性能评价及匹配标定优化 怠速性能评价及匹配标定优化 再起动性能评价及匹配标定优化 空档急加速及减速性能评价及匹配标定优化 起步性能评价及匹配标定优化 起步连续换档加速性能评价及匹配标定优化 等速行驶性能评价 超车加速性能评价及匹配标定优化 急减速性能评价评价 六工况匹配标定程度评价 四工况匹配标定评价 爬坡 长 陡坡 性能评价 下坡性能评价 最高车速性能试验 持续高速行驶性能 最低稳定车速行驶性能评价 热怠速性能评价 热车起动性能 坏路行驶性能 故障检出能力试验 带故障行驶性评价及匹配标定优化 限定条件下的行驶性能评价 综合道路行驶性能评价 车辆匹配一致性评价 内蒙整车性能匹配标定试验内容 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 当驾驶员踩下油门踏板愈使汽车加速时 系统会适当增加喷油量 以保证发动机在加速时对动力的需要 增加的喷油量与节流阀开启的变化速率成正比 加速时 系统首先会适当推迟点火提前角 然后再逐渐恢复 目的是避免发动机在急加速时所产生的扭矩增加过快对传动系造成的冲击 当加速工况接近发动机全负荷时 系统会暂时自动断开汽车空调系统 以保证加速时发动机的动力输出 加速工况标定 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 无论何种情况 当发动机的转速超过系统中设定的最高转速时 系统将切断供油 来抑制转速无限制地上升 以保护发动机 防止 飞车 当转速回到系统规定的最高转速限制以下后 系统立即恢复供油 发动机正常运转过程中 驾驶员松开油门踏板 车辆进入滑行并反拖发动机 此时 汽车不需要发动机提供动力 而由于节流阀完全关闭后 进气量很小 发动机会因燃烧不良而造成有害排放物增加 因此 系统在此时将切断供油 这样可以大大降低发动机有害排放物的生成 同时 也能改善燃油经济性 超速 减速断油标定 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 系统故障的自我诊断是发动机管理系统必不可少的一项功能 系统中的一个或几个零部件工作异常时 系统会及时地通过故障指示灯显示提醒车辆用户进行必要的检查和维修 在上述故障发生时 系统还可采用临时应急方案控制发动机工作 以保正用户将车辆驾驶到维修站维修而不至于抛锚路边 故障诊断功能标定 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 当空调开关开启后 系统将收到被称为空调请求的信号 并根据发动机当时的工作状况进行加载空调前的准备 然后再接通空调压缩机 系统会根据空调的自身的保护需要控制空调的接通或断开 为保证动力输出和保护发动机 系统会在某些特定的工况下切断空调的工作 空调工作条件 冷却液温度空调状态108空调停止工作105空调恢复工作 发动机启动后5秒空调方可启动 发动机转速高于600rpm并低于6200rpm空调方可启动 空调及蒸发器起动后 发动机目标怠速提高150rpm 空调系统为即插即用式 系统自动判定汽车空调装置的装配状态 便于客户随时选装空调 即插即用式空调控制系统 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 ECM具备快速在线更新程序功能 可在车上直接更新系统控制软件 无需更换程序芯片 快速在线更新程序功能可通过串行输入输出接口实现 简便易操作 程序更新功能 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及零部件失效控制模式 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 四位码两位码故障说明电控单元接线端号P010533歧管压力传感器电压过高A7P010534歧管压力传感器电压过低A7P011069进气温度传感器读数过高B4P011071进气温度传感器读数过低B4P011514水温传感器读数过高B3P011515水温传感器读数过低B3P012021节气门位置传感器电压过高D5P012022节气门位置传感器电压过低D5P020017喷嘴电路C4 C6 C7 D7P023029燃气控制阀电路对地短路A12P023032燃气控制阀电路对电瓶电压短路A12P033519转速 曲轴位置传感器电路B14 A16P035142点火线圈A电路对电瓶电压短路C14 四位码两位码故障说明电控单元接线端号P035164点火线圈A电路对地短路C14P035172点火线圈A B断路C14P035241点火线圈B电路对电瓶电压短路D14P035263点火线圈A电路对地短路D14P050024车速传感器电路D10P050535怠速控制系统A1 A2 A3 A4P056049系统电压过高A6 C5P153257天然气压力读数过高D6P153358天然气压力读数过低D6P160455EEPROM故障 P160551闪存芯片故障 P164093QDSM芯片故障B10 B11 B12 B13 故障码表 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 MAP传感器 P0105 33 进气歧管压力过高 故障说明 信号线对 5V或 12V短路 失效控制模式 停止补偿喷油 停止自学习数据更新 发动机未起动时 系统给定固定值 约为100kPa 发动机运转时 以节气门位置传感器及转速信号 估算压力值 P0105 34 进气歧管压力过低 故障说明 传感器地线 5V或信号线开路 信号线对地短路 失效控制模式 相同于P0105 1 停止补偿喷油 停止自学习数据更新 停止怠速调节 发动机未起动时 系统给定固定值 约为100kPa 发动机运转时 以节气门位置传感器信号 估算压力值 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 P0110 69 进气温度过低 故障说明 信号线对 5V 12V短路或与ECM开路 失效控制模式 默认值约为45 设定值 默认值当冷却液温度传感器故障或冷却液温度值高于默认值 设定值 冷却液温度 冷却液温度值低于于默认值 P0110 71 进气温度过高 故障说明 信号线对地短路 失效控制模式 相同于P0110 1 默认值约为45 设定值 默认值当冷却液温度传感器故障或冷却液温度值高于默认值 设定值 冷却液温度当冷却液温度值低于于默认值 故障代码及失效控制模式 进气温度传感器 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 P0115 1 冷却液温度过低 故障说明 信号线对 5V 12V短路或与ECM开路 失效控制模式 默认值标定为发动机正常工作水温 如 80 设定值 以进气温度传感器值估算 并随发动机运转时间递增 但最高不超过默认值 设定值 默认值当发动机运转511秒后 水箱电动风扇将开启 P0115 2 冷却液温度过高 故障说明 信号线对地短路 失效控制模式 相同于P0115 1 默认值标定为发动机正常工作水温 如 80 设定值 以进气温度传感器值估算 并随发动机运转时间递增 但最高不超过默认值 设定值 默认值 发动机运转511秒后 水箱电动风扇将开启 故障代码及失效控制模式 冷却液温度传感器 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 节气门位置传感器 P0120 21 节气门位置过高 故障说明 信号线对 5V 12V短路或与ECM开路 失效控制模式 ECM采用默认值替代TPS值 无清淹功能 P0105 22 节气门位置过低 故障说明 信号线对地短路 失效控制模式 相同于P0115 1 ECM采用默认值替代TPS值 无清淹功能 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 喷嘴电路故障 P0200 17 喷嘴电路故障 故障说明 喷嘴线束或零部件对 12V 地线短路 与ECM开路 喷嘴损坏 失效控制模式 无补救措施 故障部件停止工作 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 燃气控制电磁阀 P0230 32 油泵继电器与蓄电池短路 故障说明 继电器控制线对 12V短路 失效控制模式 无补救措施 P0230 29 油泵继电器与地短路或开路 故障说明 继电器控制线对地短路或开路 失效控制模式 无补救措施 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 转速与曲轴位置传感器 P0335 19 无58X曲轴传感器信号 故障说明 传感器与ECM开路或短路 失效控制模式 无补救措施 发动机无法起动 P0335 19 58X信号错误 故障说明 接插头不良 线束抗干扰能力差 58X齿圈质量问题导致进入ECM的58X信号脉冲数量不正确 失效控制模式 无补救措施 严重时发动机无法起动或突然停机 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 点火线圈电路故障 P0351 41和P0352 42 点火线圈对电瓶短路 故障说明 P0351 42 线圈1 6与蓄电池短路P0352 41 线圈2 5与蓄电池短路 失效控制模式 与故障线圈对应的气缸停止喷油 停止燃油闭环控制 提高系统控制的目标怠速 P0351 63和P0352 64 点火线圈对地短路或开路 故障说明 P0351 63 线圈1 4与地短路P0352 64 线圈2 3与地短路 失效控制模式 与故障线圈对应的气缸停止喷油 停止燃油闭环控制 提高系统控制的目标怠速 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 车速传感器线路故障 P0500 24 车速传感器电路故障 故障说明 传感器或其线路对 12V 地线短路 与ECM开路 传感器损坏 失效控制模式 强制性通过限制发动机最高转速 达到限制车速的目的 通常限制整车直接档车速在50km h以内 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 系统电压超高 P0560 49 系统电压超高 故障说明 使用错误的电瓶或发电机调节器故障 将导致系统电压超高 失效控制模式 无补救措施 应及时排除故障 否则系统零部件将受严重损害 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 怠速控制故障 P0505 35 怠速控制系统故障 故障说明 线束端子错误 进气系统漏气 怠速阀孔堵塞和阀体损坏可能导致怠速控制系统故障 失效控制模式 无补救措施 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 天然气压力传感器故障 P1533 58 天然气压力读数过低 故障说明 天然气压力传感器线路对地短路 失效控制模式 无补救措施 脉宽设为零 P1532 57 天然气压力读数过高 故障说明 天然气压力传感器对 5V短路 失效控制模式 无补救措施 脉宽设为零 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障代码及失效控制模式 ECM及防盗系统故障 P1604 55 EEPROM内存出错P1605 51 FLASH内存出错 故障说明 ECM内部故障 失效控制模式 无补救措施 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 系统技术状况检查流程 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 接通电瓶正负极线 电喷控制系统初始化设置 将点火开关打开至运行档 约3秒钟后 关断点火开关 约5秒钟后 再次将点火开关打开至运行档 控制系统初始化设置完毕 检查 发动机故障检查灯 应自动点亮 电喷供油系统初始化设置 将点火开关打开至起动档 起动发动机 数秒钟后发动机应有起动工作的迹象或完全起动 关断点火开关 供油系统初始化设置完成 约5秒钟后 再次起动发动机 注意 此次起动时不得操作发动机上任何机构 包括油门 发动机起动后 试车的全部运转过程中 发动机故障检查灯 应在关闭状态 现象 正常情况下 发动机应在3秒钟内起动 起动初始发动机转速可达800转 分以上 5秒钟内 发动机进入正常怠速 冷却液温度在60 95度时 发动机怠速应在规定转速 50转 分范围以内波动 若冷却液温度低于60度或高于95度时 怠速会略高 试车下线顺序 按日常试车规范 对规定的项目进行检查 关断起动开关 重新起动发动机 注意事项与发动机状态应与步骤5和6相同 若不符 则需查找原因 关断起动开关 按日常检测程序 电喷车合格下线 电控管理系统试车程序 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 第一步 冷车 钥匙开关旋至 ON 档 发动机静止 约30秒 检测项目系统状态及限值1 显示故障码无2 发动机故障指示灯亮3 电瓶电压13 14V4 冷却液温度传感器正常温度5 进气温度传感器环境温度6 进气歧管绝对压力传感器环境大气压 平原地区约 100kPa 7 节气门位置传感器工作范围0 99 6 8 怠速控制阀40 255steps 步 系统及车辆状态检查 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 第二步 钥匙开关旋至 OFF 档检测项目系统状态及限值1 怠速马达实际位置约8秒钟后停留到255步2 ECM电源是否关断PCHUD 诊断仪显示中止3 发动机故障检查灯灭 系统及车辆状态检查 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 第三步 起动发动机 注意 起动时不得操作发动机上任何机构和油门 检测项目系统状态及限值1 起动时间 5秒2 常温下起动转速 1600rpm3 发动机故障检查灯灭 系统及车辆状态检查 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 第四步 怠速检查 起动后预热发动机达正常水温 低怠速检测项目系统状态及限值1 发动机故障指示灯灭2 是否显示故障码无3 冷却液温度70 90 C4 电瓶电压13 5 14 5V5 转速标准怠速 30rpm6 点火提前角5 20 7 进气歧管压力30 55kPa8 怠速马达实际位置5 80步9 喷油脉宽2 4mS 系统及车辆状态检查 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 第五步 驾驶检查检测项目系统状态及限值1 发动机故障指示灯灭2 故障码无3 冷却液温度70 90 C4 电瓶电压13 5 14 5V5 进气歧管绝对压力传感器20kPa 大气压6 节气门位置传感器工作范围0 99 6 系统及车辆状态检查 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 使用保养及常见故障排除方法 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 电控发动机的故障诊断比常规发动机更为复杂 为了迅速 可靠地发现故障并予排除 具备发动机机械故障的必要知识 技能与经验仍然是先决与必要的条件 对电控发动机进行故障诊断时 首先要判断该故障是属于发动机的机械故障 还是属于微机控制系统的鼓掌 由于技术的发展 现在的发动机电控系统已经十分可靠 故障率很低 所以应该先按常规发动机的故障排除方法进行检查 在大部分情况下 特别是仪表板上的故障指示灯未亮的情况下 都可能只是一些简单的机械故障 此时 应像发动机未安装电控系统那样去检查 否则 遇到一个本来与电控系统无关的机械故障 却花费很多时间与精力去检查电控系统的传感器 执行器和电路 既不能发现真正的故障原因 还可能因不慎拆装而损坏电控系统的元件 造成新的故障 为了帮助用户检查与维修 生产厂家一般都会推荐针对具体发动机的诊断路径 在这种路径中 既有机械故障的诊断 又有电控系统的诊断 按照这些诊断路径工作 会事倍功半 电控发动机的故障诊断 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 发动机电控系统是一个复杂的机电一体化的综合控制系统 掌握电控系统的基本原理 对于待诊断发动机电控系统的结构 功能和电路有充分的了解和必要的图样资料 是故障诊断的又一个必要条件 在开始诊断前 不妨自问一下 是否了解 1电控系统的概况和基本原理 2各传感器 ECU 各执行器是如何动作的 系统又如何运行 3ECU在各种工况条件下的控制功能与控制策略 4ECU接头各端子的标识与功能 电控系统的故障诊断基础 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 故障诊断手段 发动机故障指示灯 当系统或零部件出现故障时 它提醒车辆驾驶人员及时维修 发动机故障指示灯 代码频闪 适于应急故障处理 这是最经济 简单获取故障代码的手段 电喷系统故障诊断仪 适用于维修站及整车下线检查 已向中国的诊断仪公司发放了系统通讯协议 其产品如 电眼睛 可用于本系统的故障诊断和发动机工作状态分析 PC HUD分析软件 PC HUD软件 可使用普通计算机进行发动机的状态分析和故障诊断 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 使用保养及故障排除方法 日常使用及保养 发动机故障灯在发动机运行过程中点亮 务必尽快查明原因并排除 发动机或整车每隔一个月应运转一次 以防止喷嘴和调压器结胶 起动发动机时 不得操作发动机上任何机构 包括油门 天冷时 可切开离合器 ECM具有防潮功能 但不得使用高压水枪冲涮其外壳 燃气滤清器每7 000 10 000km更换一次 正常使用条件下 每4万公里或一年清洗喷嘴和节流阀体 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 使用保养及故障排除方法 维修工具 电喷系统零部件的拆装 常用汽车机械零部件拆卸工具 电喷系统电路及系统电信号 数字式万用表 带蜂鸣 电喷系统故障诊断及发动机工作状况检测1 汽车电喷系统故障诊断仪 推荐 2 486配置以上计算机 Windows95以上操作系统 德尔福专用故障诊断软件 PC Hud 和接口连线 有条件可使用 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 使用保养及故障排除方法 排故时的注意事项 电喷