DCI11共轨电控系统原理和维修ppt课件

1、东东风风技技师师学学院院东风天龙电气系统培训东风天龙电气系统培训DCI11DCI11发动机共轨电控系统原理和检修发动机共轨电控系统原理和检修E_mail:东风技师学院东风技师学院2ContentsClick to add TitleClick to add TitleX431解码器使用和常见故障诊断解码器使用和常见故障诊断发动机制动发动机制动柴油共轨电控系统组成柴油共轨电控系统组成东风技师学院东风技师学院3传统柴油的缺点缺点1：噪音振动大缺点2：NOx和碳烟排放高缺点3：泵管嘴系统可靠性低缺点4：喷油正时精度低东风技师学院东风技师学院4电控柴油机的发展压力时间式燃油计量原理，用电磁阀控制喷射过

2、程，可以实现对喷射油量和喷射定时的灵活控制。 泵管阀嘴系统用高速强力电磁阀直接控制高压燃油对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。泵管嘴系统高压共轨系统高压共轨系统时间控制系统时间控制系统位置控制系统位置控制系统传统柴油机传统柴油机东风技师学院东风技师学院5电控共轨系统组成v高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。东风技师学院东风技师学院6共轨技术的发展1第一代共轨高压泵总第一代共轨高压泵总是保持在最高压力是保持在最高压力1600bar，导致能量，导致能量的浪费和很高的燃油的浪费和很高的燃油温度。温度。2

3、第二代可根据发动机第二代可根据发动机需求而改变输出压力，需求而改变输出压力，并具有预喷射和后喷并具有预喷射和后喷射功能。射功能。3第三代压电式第三代压电式(piezo)共轨系统，压电执行共轨系统，压电执行器代替了电磁阀，于器代替了电磁阀，于是得到了更加精确的是得到了更加精确的喷射控制。喷射控制。东风技师学院东风技师学院7共轨电控系统的特点通过高压油泵上通过高压油泵上的压力调节电磁的压力调节电磁阀，根据发动机阀，根据发动机负荷状况以及经负荷状况以及经济性和排放性的济性和排放性的要求对共轨内的要求对共轨内的油压进行调节，油压进行调节，尤其优化了发动尤其优化了发动机的低速性能。机的低速性能。共轨腔内

4、的高压共轨腔内的高压直接用于喷射，直接用于喷射，可以省去喷油器可以省去喷油器内的增压机构；内的增压机构；而且共轨腔内是而且共轨腔内是持续高压，高压持续高压，高压油泵所需的驱动油泵所需的驱动力矩比传统油泵力矩比传统油泵小得多。小得多。通过喷油器上通过喷油器上的电磁阀控制的电磁阀控制喷射定时，喷喷射定时，喷射量以及喷射射量以及喷射速率，灵活调速率，灵活调节各工况下预节各工况下预喷射和后喷射喷射和后喷射的油量以及与的油量以及与主喷射的间隔主喷射的间隔 123东风技师学院东风技师学院8电控共轨柴油机优点优点1：共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。优

5、点2：可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（ 120MPa200MPa ），可同时控制 NOx 和微粒（ PM ）在较小的数值内，以满足排放要求。东风技师学院东风技师学院9电控共轨柴油机优点优点3：柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机 NOx ，又能保证优良的动力性和经济性。优点4：由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。东风技师学院东风技师学院10电控共轨柴油机优点优点5：在现有机型上实现改造难度较小。东风技师

6、学院东风技师学院11DCI11发动机基本参数规格规格Dci340Dci340、Dci375Dci375、Dci420Dci420形式形式六缸、直列、四冲程、四气门、共轨直喷、增压中冷六缸、直列、四冲程、四气门、共轨直喷、增压中冷缸径缸径/ /冲程冲程mmmm123/156123/156排量排量L L11.1211.12压缩比压缩比16.4/116.4/1作功顺序作功顺序1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4（一缸在飞轮端）（一缸在飞轮端）低怠速低怠速700+50700+50气门间隙气门间隙进气门进气门0.4mm0.4mm排气门排气门0.7mm0.7mm最大油轨压力最大油轨压力1600ba

7、r1600bar重量重量kgkg10001000东风技师学院东风技师学院12东风技师学院东风技师学院13废气涡轮增压器机油冷却器机油滤清器空压机东风技师学院东风技师学院14燃油泵ECU高压油管机油细滤器共轨发电机起动机燃油滤清器东风技师学院东风技师学院15DCI11发动机共轨电控系统组成123456789mabcdijklefgh1-油箱2-ECU冷却板3-手油泵和预滤器总成4-柴油滤清器5-高压油泵和输油泵总成6-共轨管7-限流阀8-电控喷油器9-限压阀东风技师学院东风技师学院16DCI11发动机共轨电控系统组成123456789mabcdijklefghA风扇离合器B电控风扇转速传感器D-

8、高压泵转速传感器（判缸信号）E冷却液温度传感器F燃油温度传感器G机油温度传感器H机油压力传感器I增压压力传感器J轨压传感器K电子油门LEECUMVECUC-曲轴转速和位置传感器东风技师学院东风技师学院17燃油供给电控系统传感器EECU执行器东风技师学院东风技师学院18燃油供给系统燃油箱燃油箱燃油滤燃油滤清器清器ECU冷冷却板却板手油泵和预滤手油泵和预滤器器输油泵输油泵燃油滤清器燃油滤清器高压油泵高压油泵共轨管共轨管电控喷嘴电控喷嘴东风技师学院东风技师学院19ECU冷却板ECUECU冷却器通过橡胶安装固定在发动机缸体上，在支冷却器通过橡胶安装固定在发动机缸体上，在支撑撑ECUECU时起减震作用。

9、同时将由发动机传导的热能和时起减震作用。同时将由发动机传导的热能和通过通过ECUECU的电流所产生的热能由燃油带走。的电流所产生的热能由燃油带走。东风技师学院东风技师学院20手油泵手油泵燃油出口（至低压油泵）燃油入口（从ECU冷却器及喷油器回油管）手油泵、预滤器及油水分离器合成手油泵、预滤器及油水分离器合成一体。一体。东风技师学院东风技师学院21输油泵输油泵输油泵东风技师学院东风技师学院22燃油滤清器燃油滤清器排气螺塞燃油加热接头燃油堵塞传感器东风技师学院东风技师学院23高压油泵高压油泵回油阀保持低压油路油压在发动机怠速工况时为4-5bar，在2000rpm转速下为6-7bar东风技师学院东风

10、技师学院24高压油泵高压油泵燃油计量单元内含两个燃油流量调节电磁阀，管理高压泵入口的燃油电磁阀两个电磁阀电气插件连至EECU不供电时，电磁阀处于关闭状态产生最大轨压，通过检测该电磁阀电阻值判断电磁阀好坏，阻值15欧姆。东风技师学院东风技师学院25共轨管共轨管限压阀限流阀压力传感器东风技师学院东风技师学院26正常状态有泄漏或喷油器工作不正常东风技师学院东风技师学院27电控喷油器电控喷油器进油进油回油回油电控喷油器最大嘴端压力约1800bar东风技师学院东风技师学院28电控喷油器电控喷油器喷油器位于燃烧室的中央垂直安装在气缸顶部有利于燃烧组织。喷油器位于燃烧室的中央垂直安装在气缸顶部有利于燃烧组织

11、。 不可维修电磁阀电阻0.33欧姆接线无极性东风技师学院东风技师学院29电控喷油器电控喷油器1-燃油回油管2-导线接头3-电磁线圈4-高压燃油进油口5-球阀6-回油节流孔7-进油节流孔8-控制油腔9-推杆10-进油道11-轴针东风技师学院东风技师学院30共轨电子喷油器由：共轨电子喷油器由：v针阀和孔式针阀体；针阀和孔式针阀体；v液压助力机构；液压助力机构；v电磁线圈电磁线圈v油管接头和油道组成。油管接头和油道组成。东风技师学院东风技师学院31电子喷油器的4个状态v喷油器关闭（即使在高压作用下）；喷油器关闭（即使在高压作用下）；v喷油器开启（喷油开始）；喷油器开启（喷油开始）；v喷油器全部打开；

12、喷油器全部打开；v喷油器关闭（喷油结束）。喷油器关闭（喷油结束）。东风技师学院东风技师学院32 电磁线圈在静止状态下不得电，喷油器处于关闭状态。球阀在弹簧的作用力下，被紧紧电磁线圈在静止状态下不得电，喷油器处于关闭状态。球阀在弹簧的作用力下，被紧紧的压在球阀座上，回油节流口被关闭，控制油腔中的压力逐渐上升，最终与轴针的压的压在球阀座上，回油节流口被关闭，控制油腔中的压力逐渐上升，最终与轴针的压力一致，通过顶杆端面的压力和顶杆弹簧压力的作用使轴针紧紧的压在针阀体上。力一致，通过顶杆端面的压力和顶杆弹簧压力的作用使轴针紧紧的压在针阀体上。东风技师学院东风技师学院33 当电磁线圈带电时，通过当电磁线

13、圈带电时，通过18A的电流，电磁阀将快速打开，使节流通道打开，在的电流，电磁阀将快速打开，使节流通道打开，在450ms之后，提拉电流转变为保位电流之后，提拉电流转变为保位电流 I=12A。在回油节流孔打开时，控制油腔。在回油节流孔打开时，控制油腔中的燃油便流向回油管，控制油腔中的压力降低。中的燃油便流向回油管，控制油腔中的压力降低。东风技师学院东风技师学院34 进油节流孔阻碍了压力平衡，使得控制油腔压力小于轴针压力，在压差的作用下，轴针进油节流孔阻碍了压力平衡，使得控制油腔压力小于轴针压力，在压差的作用下，轴针开启，开始喷射燃油。开启，开始喷射燃油。 轴针的开启速度由进油、回油节流孔流量差决定

14、，在顶杆上移轴针的开启速度由进油、回油节流孔流量差决定，在顶杆上移200um时，便到达极限，时，便到达极限，此时，喷油器全部打开。此时，喷油器全部打开。东风技师学院东风技师学院35 电磁阀不总是带电，因此球阀在弹簧作用下回位，将回油节流孔关闭，通过进油节流孔，电磁阀不总是带电，因此球阀在弹簧作用下回位，将回油节流孔关闭，通过进油节流孔，控制油腔的压力逐步上升，最终作用在顶杆上产生一个向下的作用力，使轴针关闭，控制油腔的压力逐步上升，最终作用在顶杆上产生一个向下的作用力，使轴针关闭，从而停止喷油。从而停止喷油。东风技师学院东风技师学院36预喷预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预

15、混合或者部分燃烧，缩短主喷射预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得度降低使得NOX排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。降噪减排易起动东风技师学院东风技师学院37主喷主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷主喷射初期降低喷射速率，也可以减

16、少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。油，降低烟度和碳氢排放。 缓喷减排急喷增力快断降烟东风技师学院东风技师学院38后喷后喷 预喷 主喷 后喷后喷油-喷入少量燃油，利用汽化迅速降低燃烧室温度，减少NOx的排放。后喷减排东风技师学院东风技

17、师学院39DCI11电控系统组成EECUEECU传感器曲轴转速和位置曲轴转速和位置判缸信号判缸信号机油压力机油压力增压压力增压压力进气温度进气温度轨压轨压机油油量机油油量水位水位水温水温燃油阻塞燃油阻塞风扇转速风扇转速发动机停机发动机停机其他传感器其他传感器执行器燃油计量电磁阀燃油计量电磁阀风扇离合器风扇离合器进气预热继电器进气预热继电器发动机制动电磁发动机制动电磁阀阀排气制动电磁阀排气制动电磁阀1缸喷油器缸喷油器2缸喷油器缸喷油器3缸喷油器缸喷油器4缸喷油器缸喷油器5缸喷油器缸喷油器6缸喷油器缸喷油器其他执行器其他执行器VECU东风技师学院东风技师学院40Dci11发动机传感器介绍发动机传感

18、器介绍- - 轨压传感器轨压传感器- - 飞轮转速传感器飞轮转速传感器- - 高压泵转速传感器高压泵转速传感器- - 冷却液温度传感器冷却液温度传感器 - - 进气温度压力传感器进气温度压力传感器- - 发动机机油油位传感器发动机机油油位传感器- - 加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器- - 风扇离合器转速传感器风扇离合器转速传感器东风技师学院东风技师学院41轨压传感器轨压传感器v检测共轨管内的燃油压力，检测共轨管内的燃油压力，EECU根据该传感器反馈数值与根据该传感器反馈数值与EECU内部根据发动机工内部根据发动机工况设定的目标压力进行比较，控制两个燃油计量阀动作，控制共轨管内压力。况设定

19、的目标压力进行比较，控制两个燃油计量阀动作，控制共轨管内压力。1、三个引脚的插接头2、电桥3、压阻元件4、油道5、连接螺纹至至EECU接接地地轨压信号输出轨压信号输出0.5-4.5V，轨压和输出成正比轨压和输出成正比电源引脚电源引脚5V发动机进入降级模式，发动机功率下降50%，轨压由限压阀控制怠速时轨压参考600bar东风技师学院东风技师学院42占空比占空比v占空比是在连续的脉冲信号占空比是在连续的脉冲信号频率或周期不变的前提下定频率或周期不变的前提下定义的，用来衡量开关导通或义的，用来衡量开关导通或截止状况，在这个前提下，截止状况，在这个前提下，设开关的导通时间为设开关的导通时间为To，脉，

20、脉冲周期为冲周期为T，则占空比，则占空比T1= To/ T25%50%75%东风技师学院东风技师学院43轨压控制原理轨压控制原理EECU发动机转速发动机转速增压压力增压压力水温等传感器水温等传感器目标轨压目标轨压1#2#燃油计量电磁阀燃油计量电磁阀轨压传感器实际轨压实际轨压燃油计量电磁阀电阻1416欧姆东风技师学院东风技师学院44轨压控制原理轨压控制原理实际压力实际压力目标压力目标压力增加计量增加计量电磁阀控制电磁阀控制占空比占空比实际压力实际压力目标压力目标压力减小计量减小计量电磁阀控制电磁阀控制占空比占空比东风技师学院东风技师学院4558齿信号盘齿信号盘飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器

21、）飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）东风技师学院东风技师学院46飞轮信号盘飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）东风技师学院东风技师学院47飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）东风技师学院东风技师学院48飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）飞轮转速传感器（曲轴转速及位置传感器）v缺口代表缺口代表1/6缸上止点前缸上止点前180vEECU依靠它计算喷射提前角，确定发动机工况，计算依靠它计算喷射提前角，确定发动机工况，计算喷油量。喷油量。发动机功率下降20%，喷射压力限制在1000bar起动时间延长3-5S左右。传

22、感器引脚间电阻20C时770950欧姆。导线对地绝缘。东风技师学院东风技师学院49高压油泵转速传感器高压油泵转速传感器高压泵转速传感器（判缸信号）高压泵转速传感器（判缸信号）东风技师学院东风技师学院50飞轮转速传感器和高压泵转速传感器飞轮转速传感器和高压泵转速传感器v高压泵转速和曲轴转速速比为高压泵转速和曲轴转速速比为2:1，即曲轴转，即曲轴转2圈，高压泵内信号盘转圈，高压泵内信号盘转1圈。圈。v高压泵转速传感器用于确定各缸工作状态，因此高压泵齿轮在装配时要正时对正。高压泵转速传感器用于确定各缸工作状态，因此高压泵齿轮在装配时要正时对正。v高压泵转速传感器用于判缸，该传感器失效后，高压泵转速传

23、感器用于判缸，该传感器失效后，EECU采用喷射试探的方式使发动机采用喷射试探的方式使发动机起动，但起动时间会延长起动，但起动时间会延长610秒左右。秒左右。v高压泵转速传感器失效发动机功率下降高压泵转速传感器失效发动机功率下降20%，喷射压力限制到，喷射压力限制到1000bar。v高压泵转速传感器和飞轮转速传感器电气参数一致，可以互换。高压泵转速传感器和飞轮转速传感器电气参数一致，可以互换。东风技师学院东风技师学院51机油压力传感器机油压力传感器东风技师学院东风技师学院52机油压力传感器机油压力传感器v压阻式传感器压阻式传感器电源5V至EECU接地信号输出0.54.5V发动机功率下降20%，喷

24、射压力限制到1000bar。采用缺省值6bar。东风技师学院东风技师学院53增压压力和进气温度传感器增压压力和进气温度传感器东风技师学院东风技师学院54增压压力和进气温度传感器增压压力和进气温度传感器vEECU通过增压压力和进气温度传感器对喷油量和喷射时间通过增压压力和进气温度传感器对喷油量和喷射时间进行修正。进行修正。压力信号EECU电源5V温度信号，带电测量线束对应接口时应有5V至EECU接地东风技师学院东风技师学院55增压压力和进气温度传感器增压压力和进气温度传感器v增压压力传感器失效：增压压力传感器失效：发动机功率下降5%喷射压力限制到1300bar缺省值1013mbar3-1电阻：3

25、4008200欧姆4-1电阻：24008200欧姆v进气温度传感器失效：进气温度传感器失效：发动机功率下降5%喷射压力限制到1300bar缺省值60C东风技师学院东风技师学院56水温传感器水温传感器东风技师学院东风技师学院57v作用：根据该信号确定是否增加或减少作用：根据该信号确定是否增加或减少喷油量，确定是否运行暖机程序，仪表喷油量，确定是否运行暖机程序，仪表显示温度等作用。显示温度等作用。v是一个是一个NTC型负温度系数传感器型负温度系数传感器水温传感器水温传感器功率下降功率下降5%，喷射压力限制，喷射压力限制到到1300bar。缺省值机油温度或缺省值机油温度或98C从EECU来5V电压至

26、EECU接地东风技师学院东风技师学院58机油液位传感器v作用：检测油底壳是否有油，提供警示信息。作用：检测油底壳是否有油，提供警示信息。v原理：热敏电阻式，停机时测量。原理：热敏电阻式，停机时测量。EECU每间隔每间隔15s在在1.75s内送内送200mA电流，金电流，金属丝发热，机油量的多少决定了金属丝散热程度，从而影响金属丝的电阻，以此确定属丝发热，机油量的多少决定了金属丝散热程度，从而影响金属丝的电阻，以此确定机油油量。机油油量。东风技师学院东风技师学院59风扇转速传感器v作用：检测发动机风扇转速，形成风扇转速负反馈调节回路。作用：检测发动机风扇转速，形成风扇转速负反馈调节回路。v是一个

27、霍尔式转速传感器是一个霍尔式转速传感器至EECU接地风扇转速传感器电源5V风扇转速信号风扇离合控制风扇离合电源24V东风技师学院东风技师学院60风扇转速传感器v发动机功率下降发动机功率下降5%，喷射压力限制在，喷射压力限制在1300barv冷却风扇以最大速度运行冷却风扇以最大速度运行水温传感器水温传感器空调开关等空调开关等EECU风扇电控硅油离合器风扇转速传感器目标转速目标转速实际转速实际转速东风技师学院东风技师学院61燃油堵塞传感器v检测燃油滤清器是否堵塞。检测燃油滤清器是否堵塞。v压差式常闭开关传感器，未堵塞时常闭，堵塞时断开。压差式常闭开关传感器，未堵塞时常闭，堵塞时断开。东风技师学院东

28、风技师学院62EECUv功能功能燃油喷射量控制燃油喷射时间控制轨压控制风扇转速控制怠速控制通讯控制起动暖机控制发动机制动和排气制动控制东风技师学院东风技师学院63EECU针脚定义针脚定义东风技师学院东风技师学院64暖机控制暖机控制EECU的快速暖机功能的快速暖机功能:发动机水温低时，发动机转速相对会比较高发动机水温低时，发动机转速相对会比较高-30 -25 -20 -17.5 -15 -5 5 27 950rpm950rpm975rpm980rpm1000rpm1000rpm1000rpm700rpm东风技师学院东风技师学院65发动机制动发动机制动v发动机制动目的：发动机制动目的：在复杂道路上

29、行驶时，利用发动机产生制动力矩，降低汽车车速，减少车轮制动器的使用，防止由于连续制动产生热衰退造成制动力的减弱。东风技师学院东风技师学院66发动机制动发动机制动v发动机制动的分类：发动机制动的分类：发动机自然制动发动机排气制动J发动机制动利用发动机气体循环压力和机件摩擦消耗汽车惯性反拖发动机的力量，产生制动力在排气管上设置阀片，利用关闭阀片对发动机造成排气阻力，消耗汽车惯性力，产生制动力。在发动机压缩行程时将缸内气体通过排气门释放，利用活塞下行时抽真空使发动机产生制动力矩东风技师学院东风技师学院67J-发动机制动进气压缩作功抽真空排气东风技师学院东风技师学院68控制顺序东风技师学院东风技师学院

30、69J-发动机制动电磁阀电阻36欧姆左右东风技师学院东风技师学院70 电控系统故障诊断程序车辆问诊症状确认直观检查解码诊断数据读取波形分析调整检修试车验证自诊断系统只能监视电控系统电路 自诊断系统一般只能监视信号的范围，不能监视传感器特性的变化 自诊断系统监视的往往是某一电路，而非某一元件 有故障码并不一定有相应电路故障 数据与工况匹配数据正常波动注意特殊数据的利用（轨压、进气压力、水温、燃油喷射率、喷射提前角、高压泵控制等）东风技师学院东风技师学院71发动机无法起动或起动困难发动机无法起动或起动困难-电控系统电控系统、EECU故障 现象：在整车仪表盘上显示“VECU与EECU通讯故障”，发动机没有起动征兆 分析：EECU损坏或者线束插结不良所致 对策：更换EECU、传感器故障 现象一：冷起动不良或者热起动不良 分析：水温传感器或进气温度传感器损坏 检测方法：拆下水温传感器，将水温传感器置于热水中。用万用表测量不同温度下水温传感器两端子之间的电阻值，其值应符合规定 对策：更换相关传感器东风技师学院东风技师学院72 现象二、发动机起动困难，需