企业培训_电控共轨技术培训教材

向江淮各位朋友问好 锡柴国 电控共轨技术培训2008 02 19 2020 2 19 2 目录 电控共轨系统简概共轨系统结构原理共轨系统安装维护常见故障诊断排除 2020 2 19 3 一 电控共轨系统简概 1 柴油机电控技术的发展2 电控共轨系统的构成3 电控共轨系统的特点 2020 2 19 4 1 柴油机电控技术的发展 早在70年代 人们就开始研究发动机电子控制技术来替代机械控制 到目前为止 已经研究并生产出许多功能各异的柴油机电子控制技术 大部分已经产品化并投放市场 这期间经历了三代 第一代 位置控制式第二代 时间控制式 电控单体泵 第三代 时间 压力控制式 电控高压共轨系统 目前我厂国III系列发动机主要采用的是电控高压共轨系统 2020 2 19 5 2 电控共轨系统的构成 电控共轨系统在结构上一般由高压油泵 油轨 电控喷油器 电子控制单元 线束及各类传感器等组成 2020 2 19 6 3 电控共轨系统的特点 电控共轨系统的优越性在于通过各种传感器检测出发动机的实际运行状态 通过计算机的计算和处理 可以对喷油量 喷油时间 喷油压力和喷油率进行最佳控制 其特点有 燃油喷射压力高达160Mpa以上 并完全独立于发动机转速 有利于改进发动机的扭矩特性 实现低速大扭矩 可以实现预喷射或多次预喷射 调节喷油速率及形状 实现理想的喷油规律 能自由的调节喷油定时和喷油量 对降低油耗和改善排放都有好处 结构简单 可靠性好 适应性强 可在所有新老发动机上应用 并更容易实现排放升级 国IV 国V 2020 2 19 7 二 电控共轨系统结构及原理 1 燃油部件介绍2 电控部件介绍3 开关功能介绍 2020 2 19 8 1 燃油部件介绍 共轨系统燃油部件有油箱 低压油管 预滤器 输油泵 燃油精滤 高压油泵 高压油管 共轨管 喷油器等 其中高压油泵 共轨管和喷油器是受电控系统控制的几个重要的部件 2020 2 19 9 高压油泵 6DF3 低压燃油回油M18 1 5 6H 润滑油进油口 高压油泵进油口 16 2 高压油出油口 燃油计量单元 凸轮轴传感器 输油泵 2020 2 19 10 高压油泵 4DF3 输油泵进油口 输油泵出油口 到柴滤 高压油泵进油口 高压油泵出油口 到共轨管 油泵回油口 4DF3电控高压油泵 燃油计量单元 2020 2 19 11 共轨管 4DF3 压力限制阀 轨压传感器 轨压限制阀 当共轨压力超过共轨管所能承受的最高压力时 轨压限制阀会自动开启 将共轨压力降低到约30Mpa 轨压传感器 轨压传感器位于共轨的右侧 用于测量油轨内燃油压力 油轨进油 2020 2 19 12 喷油器 4DF3 喷油器电磁阀引脚线束 喷油器压板 燃油共轨系统所采用的油嘴是电控油嘴 根据电子控制单元 ECU 的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中 2020 2 19 13 2 电控系统部件介绍 电控系统部件有电子控制单元 ECU 线束 各类传感器以及各种开关电磁阀 2020 2 19 14 电子控制单元 ECU 电子控制单元ECU ElectronicControlUnit 是整个柴油机电控系统的 计算机与控制中心 它是电控系统的 大脑 是这个电控系统的核心 它承担整个电控系统的信号采集与处理 数据运算与分析 控制策略的实现 控制指令的产生 数据的通信与交换等功能 电子控制单元 ECU 通过各种传感器和开关 采集到发动机当前的工作状态信息 进行分析计算并按此状态下预先标定好的最佳参数 控制发动机的喷油量 喷油时间及喷油压力 从而调整发动机的工作状态 达到省油 高效 低排放的目的 2020 2 19 15 ECU注意事项 BOSCH ECU为车厢安装 不防尘 不防水 客户应该为ECU选择环境较好的安装位置 如驾驶室附驾驶位置 ECU接插接必须向下 防止水顺着线束到ECU内部 损伤ECU 如果发动机检修 必须要给ECU断电后再操作 同时必须先断ECU的负极 不要用手或手指触摸电子控制单元插接器端子 防止有静电放出 防止其内部元件的损坏 ECU接插件部分线束必须留有裕度 不能太紧 2020 2 19 16 ECU注意事项 BOSCH ECU供电回路必须直接与整车电瓶相连 不能由钥匙开关控制 即停车不断电 否则将影响ECU的afterrun功能 ECU必须有30Amp的熔断丝保护 必须要将ECU彻底断电后 才能在整车上进行焊接工作 在拆卸时应小心操作 避免电子控制单元受到任何冲击 2020 2 19 17 传感器 定义 能感受 或响应 规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置 传感器是一种转换器 作用是进行信号变换 柴油机电控系统中常用的传感器有温度 压力 转速等 在整个系统中的作用就好像人的五官一样 ECU也就相当与人的大脑 电控共轨系统中的传感器一般有位置传感器 加速踏板 转速传感器 压力传感器 温度传感器等 2020 2 19 18 加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器有两类 1 电位器式 早期使用 2 霍尔式 2020 2 19 19 霍尔式加速踏板传感器 工作原理 把发动机的负荷信号转变为电信号 负荷越高 电压越大 然后把此信息ECU由其进行相关比较和计算后 发出指令控制相关的执行器 油门信号是双路信号 信号1的电压值约为信号2电压值的两倍 2020 2 19 20 转速传感器 分类 1 磁电式2 霍尔式 G信号传感器目前一般都使用霍尔式 目前霍尔式传感器使用量越来越多 主要原因在于霍尔式传感器有两个突出优点 1 输出电压信号近似于方波信号 2 输出电压高低与被测物体的转速无关 磁电式的传感器电压随转速变化而变化 2020 2 19 21 共轨系统G传感器与Ne传感器信号关系对比 G传感器 Ne传感器 2020 2 19 22 压力传感器 柴油电控系统中 很多地方需要压力传感器 共轨压力 进气压力等 压力传感器分类 1 压阻式压力传感器 硅晶体的压阻效应 2 压电式压力传感器 压电晶体 3 电容式压力传感器4 电感式压力传感器 2020 2 19 23 进气压力传感器 工作原理 进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器 把压力信号转化为电压信号 压力增大 电压增大 二者之间为线性关系 然后送给ECU 由其进行相关比较 运算后控制执行器的动作 2020 2 19 24 共轨压力传感器 工作原理 压阻式高压传感器 测量范围在0 200MPa 其原理是把压力信号转化为电压信号 压力增大 电压增大 二者之间为线性关系 然后送给ECU 由其进行相关比较 运算后控制执行器的动作 其功用为实时测定共轨管中的实际压力信号并反馈给ECU 由ECU对PCV阀实施反馈控制 通过对供油量的增减来调节油压稳定在目标值 2020 2 19 25 温度传感器 温度传感器使用的较多 如水温 进气温度 燃油温度等 温度传感器分类 1 金属热电阻温度传感器 低温测量 2 热敏电阻式温度传感器 常用 很多时候压力和温度传感器做在一起 如 博世进气压力温度传感器 2020 2 19 26 水温传感器 冷却液温度传感器 工作原理 负温度系数的热敏电阻传感器 使用范围为 40 130 其原理是把温度信号转化为电压信号 温度升高 电压减小 二者之间为反比非线性关系 然后送给ECU 由其进行相关比较 运算后控制执行器的动作 主要功用是用于控制燃油喷射量 2020 2 19 27 进气温度传感器 工作原理 负温度系数的热敏电阻传感器 使用范围为 30 150 其原理是把温度信号转化为电压信号 温度升高 电压减小 二者之间为反比非线性关系 然后送给ECU 由其进行相关比较 运算后控制执行器的动作 主要功用是测量进气管中的进气温度 从而进一步精确控制燃油喷射量 2020 2 19 28 线束 电控系统的线束用于连接电子控制单元 ECU 和各传感器及执行器 实现数据和信息的传输 我厂发动机安装的线束主要有 1 发动机线束2 喷油器线束 发动机线束 喷油器线束 发动机线束 2020 2 19 29 继电器 继电器通俗的意义上来说就是开关 在条件满足的情况下关闭或者开启 分类 电磁继电器 热继电器 光电继电器 时间继电器 我厂电控系统使用的继电器一般有主继电器 预热继电器 PCV继电器等 2020 2 19 30 电磁阀 PCV压力控制阀 DENSO 功用 控制从供给泵到共轨管内的燃油量 工作原理 点火开关打开 PCV继电器开始工作 2个PCV阀相继开始工作 当PCV阀开关处于关的状态 阀杆下降 活塞下移 吸入燃油 当PCV阀开关处于开的状态 线圈通电 阀杆上升 活塞上移 推动燃油打开单向阀进入共轨管 2020 2 19 31 燃油计量单元 BOSCH 工作原理 在断电状态下 靠弹簧作用力 阀处于全开位置 当通电后电磁阀作用 克服弹簧力 将阀关闭 在柴油机起动或柴油机运转时 根据ECU的指令来执行电磁阀的动作 保证高压轨内压力稳定在规定要求 燃油计量单元 燃油计量单元 2020 2 19 32 喷油器电磁阀 功用 完成高压燃油的缸内喷射 工作原理 当TWV 二位二通阀 打开 阀杆压缩弹簧上移 同时把回油腔内的燃油通过回油管回到油箱 同时喷油器内的活塞在弹簧力的作用下上移 完成喷射 当TWV关闭 阀杆在弹簧力的作用下下移 封闭回油通道 随着油腔内的压力逐步升高到推动活塞压缩弹簧封闭喷油孔 停止喷射 2020 2 19 33 3 开关功能介绍 钥匙开关 状态1 ECU检测水温 进气温度 压力等模拟输入量以及制动信号 离合器信号等信号量并对电控系统进行自检 在状态1下 系统的K LINE 诊断接口通讯 处于激活状态 可使用诊断仪对发动机进行离线诊断 状态2 如果发动机有当前或历史故障 诊断灯将会依次闪出相对应的故障闪码 状态3 发动机从停机到着火的中间过程 点火后发动机将一直在状态4运行 状态4 发动机运行正常 故障灯熄灭 2020 2 19 34 巡航功能 巡航功能供用户选用 该功能可实现整车在道路上 无需踩油门踏板 保持稳定车速 提高驾驶舒适性 巡航功能有三个状态 巡航各开关功能 2020 2 19 35 巡航使用方法 1 确认巡航ON OFF开关在ON上 处于Standby模式 等待巡航 2 确保车速在50KM H 最低巡航车速 以上 3 按下SET 开关 整车即保持车速 进入巡航状态 此时脚可以从油门上松开 4 此时如果想超车 可以踩油门 汽车进入加速状态 以大于刚才设置车速的速度超车 松开油门 车速慢慢回到设置车速 5 如果想调整巡航车速 可以按SET 或SET 开关 进行巡航速度的点加或点减 每按一下调整1KM H 6 当司机踩刹车或踩离合 或者使用排气制动 或者按下Resume开关 系统自动退出巡航 回到Standby等待巡航模式 如果司机想重新进入巡航状态 只用按下Resume恢复开关 整车又将回到刚才退出的巡航速度 7 司机只用将ON OFF开关调回到OFF上 系统即结束巡航 2020 2 19 36 预热功能 如果整车需要到气温零下十五度以下地区行驶 预热功能必须使用 预热为ECU自动根据环境温度进行控制 当ECU判断环境温度过低 会驱动预热继电器 同时冷起动灯会亮 提示司机正在进行预热 等预热灯灭后再起动发动机 ECU预热继电器控制信号额定电压24V 最大驱动电流1A 电装 博世系统为125mA 电装系统预热继电器信号连接 博世系统预热继电器信号连接 2020 2 19 37 怠速提升 部分大型客车 怠速时 可能会觉得空调功率不够 这时可通过空调怠速提升开关 将发动机怠速提高 从而改善整车空调效果 怠速提升效果示意图 空调请求开关安装示意 2020 2 19 38 排气制动 系统可通过ECU 实现对排气制动阀的控制 当ECU的ExhaustbrakeSW针脚给电后 ECU输出排气制动阀驱动信号 接口在发动机线束上 实现排气制动功能 用户需要选择正确的排气制动阀与系统匹配 电装系统排气制动阀驱动接口 博世系统排气制动阀驱动接口 2020 2 19 39 三 共轨系统安装维护 4DF3共轨系统的安装维护 2020 2 19 40 4DF3油泵安装无须对记号 直接任意角度安装 安装要领 先完成油泵部装 去除驱动轴锥面及传动齿轮锥面的油污 装好连接法兰 O型密封圈和传动齿轮 将喷油泵法兰安装孔和齿轮室罩盖盖板上的安装孔对齐 轻轻将油泵推入 如不能顺利啮合 可作细微转动调整 按规定的力矩拧紧法兰安装螺栓 2020 2 19 41 4DF3油泵使用注意事项 初次运行加机油 更换新的高压油泵必须向油泵的机油进油口加入60cc机油 禁止对油泵进行敲击 碰撞 和任何方式的校正和调整 高压油泵是高精度的部件 对清洁度有严格要求 所有的高 低压的油管接头的保护套在运输 搬运 库存过程必须完好无损 只能在装配前及时拆封 禁止以任何液体或气体清洗或冲刷高压油泵部件 2020 2 19 42 高压共轨管是敏感的液压软件 禁止敲击 碰撞 对油轨上的部件传感器 限压阀 流量限制阀等部件严禁拆卸 高压共轨管是高精度的部件 对清洁度有严格要求 所有油管接头的保护套在运输 搬运 库存过程必须完好无损 只能在装配前及时拆封 禁止以任何液体或气体清洗或冲刷高压共轨管任何部件 禁止自行拆卸轨压传感器 高压共轨管安装注意事项 2020 2 19 43 高压油管与高压油轨的油量限制阀拆卸与安装必须同时夹持流量限制阀和高压油管锁紧螺母 并保持流量限制阀不发生转动 高压油管安装后必须安装并固定高压油管管夹 与高压油管直接连接高压油轨的流量限制阀的出口和高压油管接管 对清洁度有严格要求 所有高压油管接头的保护套在运输 搬运 库存过程必须完好无损 只能在装配前及时拆封 禁止以任何液体或气体清洗或冲刷高压油管部件 高压油管安装注意事项 2020 2 19 44 禁止手持 拆卸 碰撞喷油器顶部的电磁阀 持拿喷油器只能持拿喷油器体 只有在安装前才能将喷油器和横枪从包装中取出 禁止以压缩空气或不洁的燃油或其他的液体清洁喷油器体及喷油器的各进回油口 在喷油器O型圈处适当均匀涂抹凡士林 将喷油器放入气缸盖 装喷油器压板及螺栓 安装喷油器线束 以1 25 1 75Nm的力矩拧紧喷油器接线柱螺栓 注意严禁将两支接线头碰到一起 接线完成后用专用护帽盖住 喷油器的安装要领 2020 2 19 45 电子控制单元 ECU 不能长期外露储存 外露储存时 应防止有外界物质进入或附着 防止其他外科生锈 在拆包装时和包装后应小心操作 避免电子控制单元 ECU 受到任何冲击 因为电子控制单元 ECU 的盖和壳体有凹陷现象时将会产生短路 导致其不能使用 电子控制单元 ECU 在搬运过程中必循轻拿轻放 严禁从高处摔落 以防止其内部元件的损坏 电子控制单元 ECU 不能放置在潮湿的环境中 不能用水冲洗 不能带点焊接 要做好防水的防护 不要用手或手指触摸电子控制单元插接器的端子 防止产生静电 防止其内部元件的损坏 防止外界物质进入电子控制单元 ECU 接插口而导致插接器端子损坏 电子控制单元 ECU 的接插件是一一对应的可 插拔时应小心操作 防止损坏引脚端子 电子控制单元 ECU 安装和储存 2020 2 19 46 转速传感器安装在飞轮壳上 转速传感器与飞轮顶面的间隙 1 0 0 5 mm 更换传感器后必须以塞尺进行检查确认 如果超出范围 则需要进行适当的调整 在转速传感器附近 不能放置磁电设备或大电流电线 转速传感器螺栓紧固力矩为8 2Nm 转速传感器只能通过按压装入 不可进行敲击 转速传感器需要用双绞线进行连接 转速传感器安装 2020 2 19 47 进气压力传感器在搬运过程中应小心轻放 严禁从高速摔落 以防止进气压力传感器内部元件的损坏 在安装或更换进气传感器或者橡胶连接软管时应确保连接管路通畅 密封可靠 不得漏气 安装螺栓的最大紧固力矩为3 3Nm 在运输过程中要做到防水保护 安装时不要使用敲击工具 如锤子 进气压力温度传感器安装 2020 2 19 48 水温传感器螺纹部分的拧紧力矩为18 2 5Nm 与水温传感器相匹配的部件表面应没有切削和润滑剂或类似的物质 水温传感器应与节温器体密封 水温传感器安装 2020 2 19 49 喷油器线束螺栓的拧紧力矩1 25 1 75Nm 拧紧和松开时必须非常小心 防止喷油器线束的螺栓折断 喷油器线束连接要分别对应1 2 3 4缸的喷油器 谨防喷油器线束正负极相互短接或与机体短接 发动机线束的接插件必须干净 不能有水或油等其它杂质 与各传感器及执行器接插时应捏住接插件 不可用力拽拉线束 线束安装 2020 2 19 50 国 机维护保养内容及周期 2020 2 19 51 接上表 2020 2 19 52 接上表 若柴油机在环境温度低于 18 或高于38 运行时 则应缩短保养周期 若柴油机在多尘环境或在频繁停车情况下工作 也必须缩短保养周期 2020 2 19 53 常见故障诊断排除 闪码诊断代码检测 故障诊断仪检测 2020 2 19 54 闪码诊断 闪码故障检测方法 将点火开关由 OFF 旋转到 ON 的位置 不要起动发动机 这时仪表盘上的故障指示灯应点亮 这时电控系统进行自检 如果电控系统无当前故障和历史故障 发动机故障指示灯常亮不闪烁 这时可以正常起动发动机 如果电控系统发现系统存在当前故障或历史故障 发动机故障指示灯不断闪烁 这时打开故障诊断开关 故障指示灯就以闪码的形式显示 司机必须排除系统的当前故障 如果是历史故障 司机必须确认故障已经排除 才可以正常起动发动机 发动机无故障正常点火后 故障指示灯熄灭 2020 2 19 55 代码检测 诊断仪检测 故障诊断仪的主要功能 1 快速 方便地读取或清除故障码 2 对发动机控制系统进行动态测试 显示瞬时信息 为诊断故障提供依据 3 能在静态或动态下 向电控系统各执行元件发出检修作业需要的动作指令 以便检查执行元件的工作状况 如 发动机某一缸停止喷油 4 在车辆运行或路试时监测并记录数据流 5 具有示波器功能 万用表功能和打印功能 6 有些诊断仪能显示系统控制电路图和维修指导 以供故障诊断和检修时参考 7 有些功能强大的专用诊断仪能对发动机控制 进行某些数据的重新输入和更改 2020 2 19 56 诊断仪的使用方法 详见使用说明书 1 点火开关保持在 OFF 的位置 诊断仪的接口线束同发动机的诊断插座连接 2 将点火开关由 OFF 旋转到 ON 的位置 不要起动发动机 此时故障诊断口处于激活状态 3 在诊断仪显示 系统选择 中选择DENSO 或BOSCH 按确认 4 在诊断仪显示 功能选择 界面中 选择 系统故障诊断 5 在常规选择界面中 选择 读取故障代码 6 诊断仪显示 锁读的 故障代码 如 7 根据故障代码对发动机故障进行排除 故障排除后 清除原故障代码后 用故障诊断仪对电控燃油平时系统再进行一次故障诊断 确认无故障后 再交付使用 2020 2 19 57 起动困难或不能起动燃油系统有空气或油路堵塞进气管路完全堵塞电源电压过低电控控制单元 ECU 有故障ECU未通电钥匙开关故障主继电器故障线束故障NE传感器 G传感器故障同时发生故障喷油器线束未接油泵安装正时不对预热电路 冬季 是否有故障高压泵或供轨压力控制装置失效喷油嘴电磁阀有故障 2020 2 19 58 发动机功率不足增压压力低PIM传感器故障进气管路漏气 堵塞在高原地区柴滤堵塞柴油品质差燃油系统进空气燃油温