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文档简介
1、dCi11发动机电控系统培训东风商用车有限公司发动机厂FAXAXELEL0719-8231074风商用车有限公司发动机厂目录dCi 11电控系统组成电控系统组成柴油机的发展和共轨技术发展柴油机的发展和共轨技术发展dCi 11dCi 11传感器、执行器工作原理和检修传感器、执行器工作原理和检修dCi 11dCi 11共轨电控系统工作原理共轨电控系统工作原理dCi 11dCi 11油电综合故障排除油电综合故障排除东风商用车有限公司发动机厂3一、柴油机的发展及共
2、轨技术发展东风商用车有限公司发动机厂电控柴油机的发展4东风商用车有限公司发动机厂共轨技术的发展5东风商用车有限公司发动机厂电子油门,点火、制动、驻车制动、离合器、空档、发动机制动、空调、PTO开、巡航开关高压油泵高压油泵高压油轨高压油轨油轨压力油轨压力制动灯继电器油箱油箱回油回油燃油计燃油计量单元量单元EECUVECU温度温度: : 冷却液、进气压力:压力:进气、机油、油轨、大气压力转速转速/ /位置:位置:曲轴、凸轮轴、风扇转速液位传感器:液位传感器:冷却液、燃油含水、机油液位传感器开关信号:开关信号:停机开关、启动副启动信号、点火信号燃油计量单元、喷油器、起动继电器、排气制动电磁阀、电子风
3、扇、空调压缩继电器、进气预热继电器、发动机制动电磁阀时刻、油量、次数预滤器预滤器电动输油泵电动输油泵低压油泵低压油泵燃油滤清器燃油滤清器二、dCi11电控高压共轨燃油系统基本组成EECU东风商用车有限公司发动机厂曲轴转速传感器7DCI11发动机曲轴转速传感器采用的是两引脚磁电转速传感器。曲轴转速传感器由信号齿盘和传感器组成,传感器本身由永磁铁、铁芯和线圈组成。曲轴转速传感器的引脚一般是两个。曲轴转速传感器相当于一台单相交流发电机,当信号齿盘转动时在两个引脚处能够发出单相交流电。三、DCI11传感器、执行器工作原理和检修东风商用车有限公司发动机厂8东风商用车有限公司发动机厂9信号齿盘制在飞轮上,
4、采用60-2(58)齿制,每6度曲轴转角一个齿顶和齿根,这样曲轴每转一圈,传感器向EECU发送58个正弦波,EECU据此可以知道曲轴转速和角度。另外在一、六缸上止点前180度缺少两个齿,这两个齿是位置信号。当这两个齿的缺口和传感器正对时,传感器输出的正弦波也会出现缺口,EECU据此知道现在是一、六缸上止点前180度。 曲轴转速传感器信号是发动机上最重要的信号之一,EECU根据这一信号确定发动机工况从而确定喷油提前角、计算喷油量。当这一信号消失时,EECU会报警,仪表上的SERVICE灯点亮,同时出现故障码。发动机功率下降20%,喷射压力限制在1000bar以内。起动时间延长3-5s。 磁电式曲
5、轴转速传感器特点:磁电式曲轴转速传感器特点:发动机转速越高,传感器输出电压越大。传感器和信号齿盘之间的距离越远、传感器输出电压越小。东风商用车有限公司发动机厂10东风商用车有限公司发动机厂11 传感器电阻检查标准传感器电阻检查标准值 : 传 感 器 引 脚 间 电 阻值 : 传 感 器 引 脚 间 电 阻2020C C时时770950770950欧姆。欧姆。 传感器线束两引脚对传感器线束两引脚对地绝缘,相互绝缘。地绝缘,相互绝缘。传感器起动转速(传感器起动转速(150-150-200rpm200rpm)信号电压标准值:)信号电压标准值:2V2V传感器怠速转速(传感器怠速转速(750rpm750
6、rpm)信号电压标准值:信号电压标准值:9-9.2V9-9.2V东风商用车有限公司发动机厂高压泵转速传感器同样采用两引脚磁电式转速传感器,其工作原理与特点与曲轴转速及位置传感器相同,两个传感器本身电气参数一致,完全可以互换。但是高压泵转速传感器内信号齿盘采用的是6+1齿制。高压泵转速传感器也可称为判缸信号传感器,因为这个传感器的主要作用是用于判断各个汽缸的工作状态,例如:曲轴转速和位置传感器只能确定一缸处于上止点位置,而无法进一步确定一缸是压缩上止点还是排气上止点。DCI11高压泵在装配时要求进行正时对正,而且曲轴转两圈,高压泵转一圈,换句话说高压泵的转动和配气机构中凸轮轴的转动一致。12东风
7、商用车有限公司发动机厂13因此由高压泵的转动可以确定每个缸的工作状态。信号齿盘上共有6+1个齿,每个齿占60度,对应的曲轴度数为120度,其中连续2齿位置对应为一缸压缩上止点前大约50度处。高压泵转速传感器用于判缸,该传感器失效后,高压泵转速传感器用于判缸,该传感器失效后,EECUEECU采用喷采用喷射试探的方式使发动机起动,但起动时间会延长射试探的方式使发动机起动,但起动时间会延长610610秒左右。秒左右。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%20%,喷射压力限制,喷射压力限制到到1000bar1000bar。传感器电阻检查标准值:传感器电阻检查标准值:
8、传感器引脚间电阻传感器引脚间电阻2020C C时时770950770950欧姆。欧姆。传感器线束两引脚对地绝缘,相互绝缘。传感器线束两引脚对地绝缘,相互绝缘。传感器起动转速(传感器起动转速(150-200rpm150-200rpm)信号电压标准值:)信号电压标准值:0.4V0.4V传感器怠速转速(传感器怠速转速(750rpm750rpm)信号电压标准值:)信号电压标准值:2.2V2.2V东风商用车有限公司发动机厂14东风商用车有限公司发动机厂15东风商用车有限公司发动机厂油轨压力传感器16东风商用车有限公司发动机厂油轨压力传感器用于检测油轨内的压力(油轨压力),油轨压力传感器用于检测油轨内的压
9、力(油轨压力),EECUEECU将该值将该值同同EECUEECU内存储的对应工况轨压值(设定喷射压力)进行比较,当两参数内存储的对应工况轨压值(设定喷射压力)进行比较,当两参数不等时控制燃油计量电磁阀动作,以控制轨压。不等时控制燃油计量电磁阀动作,以控制轨压。东风天龙商用车上,所有用于压力测量的传感器类型都是三引脚压东风天龙商用车上,所有用于压力测量的传感器类型都是三引脚压阻式传感器。三个引脚分别定义为电源引脚(阻式传感器。三个引脚分别定义为电源引脚(+5V+5V)、信号引脚(根据检)、信号引脚(根据检测压力的大小在测压力的大小在0.5-4.5V0.5-4.5V之间变化)、接地引脚。之间变化)
10、、接地引脚。17该传感器失效后,发动机进入降级模式,发动机功率下降该传感器失效后,发动机进入降级模式,发动机功率下降50%50%,油轨压力由油轨另,油轨压力由油轨另一端的限压阀控制,达到最大轨压(一端的限压阀控制,达到最大轨压(1500bar-1600bar1500bar-1600bar),仪表),仪表STOPSTOP灯点亮,同时灯点亮,同时仪表显示故障码。仪表显示故障码。东风商用车有限公司发动机厂冷却液温度传感器18冷却液温度传感器(水温传感器)在DCI11发动机上的作用:1、将冷却液温度传给EECU,EECU再将该信号送至仪表显示。 2、EECU获得冷却液温度信息实现暖机控制。 3、EEC
11、U根绝冷却液温度高低对喷油量进行精确修正,满足经济性和排放的要求。 冷却液温度传感器采用负温度系数的热敏电阻制作,热敏电阻就是一种阻值随温度变化的电阻,负温度系数的含义是:温度越高,电阻阻值越低,反之温度越低电阻阻值越高。东风商用车有限公司发动机厂冷却液温度传感器工作原理19左图是冷却液温度传感器工作原理图。冷却液温度传感器和EECU内的一个电阻形成串联电路,这个电路由EECU提供电源电压+5V,当环境温度低时,传感器电阻大,参考点的电压高;当环境温度高时,传感器电阻小,参考点的电压低。换句话说温度变化引起电阻变化,电阻变化引起电压变化,最终这个和温度相关的电压信号送入计算机处理,EECU就可
12、知此时的温度是多少。东风商用车有限公司发动机厂-30 -25 -20 -17.5 -15 -5 5 27 950rpm950rpm975rpm980rpm1000rpm1000rpm1000rpm700rpm20功率下降5%,喷射压力限制到1300bar。仪表SERVICE灯点亮,同时显示故障码。缺省值98C温度温度电阻电阻201350017700101065082500665052002022002800301860155040100013006055064080200300100170200东风商用车有限公司发动机厂机油压力传感器21机油压力传感器采用的同样是三引脚压阻式传感器,该传感器采
13、集发动机主油道压力信号给EECU,EECU根据该信号确定发动机润滑系状态,并将此信号传送给仪表。该传感器失效后,发动机功率下降20%,喷射压力限制到1000bar。采用缺省值6bar。东风商用车有限公司发动机厂增压压力和进气温度传感器 增压压力和进气温度传感器是由增压压力传感器和进气温度传感器组合在一起制成。 增压压力传感器同轨压传感器和机油压力传感器一样是三引脚压阻式传感器,进气温度传感器和水温传感器一样是两引脚负温度系数传感器。但他们共用一个接地引脚。所以整个传感器只有四个引脚。22东风商用车有限公司发动机厂增压压力和进气温度传感器原理 增压压力和进气温度传感器在DCI11发动机中的主要作
14、用是: 针对进气管内的实际压力和温度修正燃油喷射量。23东风商用车有限公司发动机厂燃油温度传感器(燃油温度开关) 燃油温度传感器虽然安装在发动机燃油滤清器上,但它并不与EECU相连,它通过车架线束与车身内的燃油预热继电器相连。 燃油温度传感器内部是利用双金属片来感知温度,当温度过低时接通引脚两端,从而导通燃油预热继电器,对燃油进行加热。24东风商用车有限公司发动机厂燃油预热控制原理25东风商用车有限公司发动机厂风扇转速传感器 DCI11DCI11发动机风扇转速传感器采用发动机风扇转速传感器采用的是三引脚霍尔(的是三引脚霍尔(HallHall)式转速)式转速传感器,三个引脚分别是电源引传感器,三
15、个引脚分别是电源引脚(脚(+5V+5V),接地引脚,信号输出),接地引脚,信号输出引脚。引脚。 霍尔式转速传感器是利用霍尔效霍尔式转速传感器是利用霍尔效应工作,磁场中,电流以垂直于应工作,磁场中,电流以垂直于磁场方向,流过置于磁场中的霍磁场方向,流过置于磁场中的霍尔半导体基片,在与电流和磁场尔半导体基片,在与电流和磁场垂直的霍尔基片两个横向侧面上垂直的霍尔基片两个横向侧面上,产生一个与电流和磁场强度成,产生一个与电流和磁场强度成正比的电位差,即霍尔电压。正比的电位差,即霍尔电压。26东风商用车有限公司发动机厂27东风商用车有限公司发动机厂机油液位传感器 作用:检测油底壳是否有油,提供警示信息。
16、 原理:热敏电阻式,停机时测量。EECU每间隔15s在1.75s内送200mA电流,金属丝发热,燃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。28温度温度电阻电阻309.32011.415016.7东风商用车有限公司发动机厂发动机水位传感器(水位开关)发动机水位传感器(水位开关) 水位传感器其实就是一个两引脚的开关,当副水箱内的冷却液充足时,开关的两个引脚浸泡在冷却液中,EECU发出的电流可以导通,EECU据此判定冷却液充足,反之,副水箱内冷却液缺乏时,两引脚无法导通。29东风商用车有限公司发动机厂电子油门电子油门用电线束取代传统的拉电子油门用电线束取代传统的拉线线
17、利于驾驶室的布置实现电子控制,ASR、巡航等。对于对于DCI11DCI11发动机电子油门的信号发动机电子油门的信号并不直接传给并不直接传给EECUEECU,而是先给,而是先给VECUVECU,VECUVECU通过通过CANCAN总线再传递给总线再传递给EECUEECU,EECUEECU根据这个信号确定发根据这个信号确定发动机负荷,改变喷油量。动机负荷,改变喷油量。电子油门分为接触式和非接触式电子油门分为接触式和非接触式,目前东风商用车多使用非接触,目前东风商用车多使用非接触式,提高了可靠性。式,提高了可靠性。30东风商用车有限公司发动机厂电子油门原理31东风商用车有限公司发动机厂32东风商用车
18、有限公司发动机厂 非接触式电子油门工作原理: 非接触式电子油门也是利用霍尔(hall)效应制造,但它和风扇转速传感器不同,它输出的信号并不是方波,而是一个随油门踏板踩踏幅度从0.5-3.8V线形变化的电压信号。 对于DCI11发动机来说电子油门上的六个引脚只使用了三个,这三个引脚分别是电源引脚+5V,接地引脚,信号输出引脚。 电子油门信号是共轨柴油机上非常重要的信号,一旦这个信号丢失,发动机将工作在降级模式下,发动机最高转速限制在900rpm。33东风商用车有限公司发动机厂 传感器缺省值的具体情况如下: 传感器 缺省值 1、发动机机油液位传感器- 发动机润滑系统无油 2、发动机冷却水温传感器-
19、 98 3、发动机进气温度传感器- 60 4、发动机进气压力传感器- 大气压力=0mbars 进气压力=1013mbars 5、发动机机油压力传感器- 6bars 6、发动机燃油压力传感器- 1500bars34东风商用车有限公司发动机厂电控喷油器35进油进油回油回油1-1-燃油回油管燃油回油管2-2-导线接头导线接头3-3-电磁线圈电磁线圈4-4-高压燃油进油口高压燃油进油口5-5-球阀球阀6-6-回油节流孔回油节流孔7-7-进油节流孔进油节流孔8-8-控制油腔控制油腔9-9-推杆推杆10-10-进油道进油道11-11-轴针轴针东风商用车有限公司发动机厂36喷油器电阻0.30.5欧姆,通过它
20、的电流触发信号为18A、80V,保持时为12A、24V,东风商用车有限公司发动机厂37东风商用车有限公司发动机厂38东风商用车有限公司发动机厂排气制动电磁阀 对于dci11发动机,排气制动只有在车辆行驶时, 发 动 机 转 速 高 于1000rpm,离合器开关接通的情况下才起作用。39东风商用车有限公司发动机厂J式制动电磁阀40DCI11发动机配置J式制动的机型,在气缸盖上装有两块液压板,每块液压板上分别由一个电控阀,它控制机油是否能够流入液压板内以实现J式制动。该电控阀标准电阻36欧姆左右。东风商用车有限公司发动机厂41EECU发动机制动开关打开发动机制动开关打开发动机转速发动机转速1000
21、rpm车速车速10km/h油门油门0%离合离合开开发动机制动电磁阀发动机制动电磁阀排气制动电磁阀排气制动电磁阀东风商用车有限公司发动机厂42东风商用车有限公司发动机厂43东风商用车有限公司发动机厂44东风商用车有限公司发动机厂45东风商用车有限公司发动机厂燃油计量电磁阀46燃油计量电磁阀不供电时,电磁阀处于关闭状态,泻油回路关闭,此时共轨管压力处于最大值。燃油计量电磁阀标准电阻值:15欧姆。DCI11高压泵上设置有两个燃油计量电磁阀,这两个燃油计量电磁阀受EECU控制,实现对进入高压油泵燃油量多少的控制,也就控制了油轨的压力。东风商用车有限公司发动机厂电控硅油风扇离合器47DCI11发动机配置
22、了电控硅油风扇离合器,可以由EECU根据水温信号和发动机工况确定最佳冷却强度。该电控硅油风扇离合器的基本工作原理同传统的硅油风扇离合器基本相同,见下图所示。东风商用车有限公司发动机厂四、电控系统工作原理 电控系统工作原理起动 喷油器开始喷油的必要条件:共轨压力超过最小设定值(200bar)同步信号正常:*传感器信号=触发阀值(与空气间隙和转速有关)最低起动转速150-200rpm。*相位正确48东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理起动EECU根据曲轴转速和位置传感器信号与高压泵转速传感器信号(判缸信号)之间的位置关系,判断柴油机运行的角度相位(判缸)并计算柴油机转速。仅在判缸成功后才能开
23、始喷油。(电控机起动转速不一定比机械喷油泵的发动机快)正常模式(曲轴/高压泵传感器都正常) 在起动过程中,曲轴信号与凸轮轴信号都正常时,EECU结合曲轴缺齿和高压泵多齿信号进行判缸和分度计算,判缸过程迅速、可靠。后备模式1(曲轴转速传感器失效,高压泵转速传感器正常) 在起动过程中,仅有高压泵转速信号时,EECU通过检测判缸齿(一缸多齿)确定当前柴油机的正确相位,从而按照正确的喷油时序喷射。但是分度计算较粗,因此产生启动延迟后备模式2(高压泵转速传感器失效,曲轴转速传感器正常) 在起动过程中,只有曲轴转速和位置信号时,当EECU检测到一个缺齿时,知道发动机此时处于一缸上止点前180度。但由于高压
24、泵转速信号(判缸信号)缺失,EECU调用“试探喷射程序”,假定此时一缸是压缩上止点前180度,按照这一假定角度相位,以1-5-3-6-2-4的喷射时序持续喷射一段时间,当EECU检测发动机曲轴转速传感器输出的转速信号,如果该信号超过一定阀值,就可以判定这一喷射时序是正确的,从而判缸成功。如果曲轴转速传感器输出转速信号没有任何变化,则重新调整喷油相位以判缸。 49东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理起动 起动时喷油量的确定:*起动时喷油量=基本喷油量+补偿喷油量*基本喷油量根据水温信号和转速信号确定,水温越低或转速越低,起动喷油量越大。*水温传感器可能导致起动不良 当水温高而传感器信号表现
25、水温低时,可能冒烟 当水温低而传感器信号表现水温高时,可能起动困难*补偿喷油量主要根据大气压力变化和进气温度进行修正。*如果冷起动不好,起动油量在一段指定时间后按某一程度增加 50东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理起动 起动时轨压的建立:共轨系统起动过程中轨压建立是非常重要的(=200bar)为了迅速建立轨压,EECU首先采用大脉宽的开环控制模式,此时燃油计量电磁阀关闭的时间比开启的时间多,因此进入高压泵的燃油量大,这样轨压能够迅速建立,满足起动需要。等到轨压和转速达到一定程度后转为闭环控制。51东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理起动后喷油量52 发动机起动后燃油喷射量=基本喷
26、油量+修正喷油量 基本喷油量取决于油门踏板位置和发动机转速,更多的是取决于油门踏板位置。而油门踏板位置由驾驶员控制。修正喷油量主要取决于下列传感器信号:*水温传感器*增压压力和进气温度传感器*电源电压东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理轨压控制53东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理轨压控制5425%50%75%占空比是在连续的脉冲信号频率或周期不变的前提下定义的,用来衡量开关管导通或截至状况,在这个前提下,设开关管的导通时间为To,脉冲周期为T,则占空比为To:T东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理断油停喷控制 DCI11发动机具有自动断油停喷功能。 驾驶员在行车中释放加速
27、踏板,立即停止喷油(转速降至怠速时恢复喷油)。该功能的实现取决于两个条件,一是电子油门开度为0,二是发动机转速超过1000rpm以上。55东风商用车有限公司发动机厂电控系统工作原理怠速控制 DCI11发动机具有自动稳定怠速的功能,当发动机在怠速状态下运行时,如果驾驶员开启空调或者大灯等,使发动机负载增加时,EECU能自动调整燃油喷射量,使发动机怠速稳定运转。56东风商用车有限公司发动机厂跛行回家功能 当DCI11发动机电控系统中某些电气元件出现故障失效时,大多数情况下发动机并不会停机,而是进入降级模式,发动机仍然维持运转,只是发动机的输出功率受到限制。确保驾驶人员能够顺利将车驶到最近的服务站维
28、修。 进入跛行回家模式后,失效的传感器参数会被EECU用缺省值取代,以保证程序的顺利运行。57东风商用车有限公司发动机厂EECU和VECU、仪表的关系 V-MAC车辆电子控制系统由两台计算机组成(EECU和VECU),EECU用于发动机管理,用于车辆运行状态管理。通过一系列传感器和继电器来进行相互间的数据传递,这样便可实现车辆的操纵与功能状态的实时监控。V-MAC系统处理来自发动机、制动系统和变速箱的数据信息,并发出相应的回复指令,尤其是通过VMAC计算来优化燃油供给和喷射正时,调整怠速,协调变速器缓速器与发动机制动,发送警示信息。58东风商用车有限公司发动机厂59东风商用车有限公司发动机厂功
29、能介绍 1)加速踏板管理 采集加速踏板信号,把采集的信号转化成踏板位置通过CAN总线发送到EECU。 2)车速管理 车速限制功能:根据整车定义,工程车一般为85km/h左右,公路车大约为100km/h,一旦达到最大值继续踩油门踏板将不起作用。 巡航功能:驾驶员在不需要踩油门的情况下将车速稳定在某个值。60东风商用车有限公司发动机厂 3)发动机转速管理 低怠速调整:只能在700rpm750rpm之间变化。 快怠速调整:快速调整发动机怠速到某个值 PTO(动力输出):对于带有全功率取力的工程车,司机在不需要踩油门踏板的情况下,使发动机转速稳定在某个值 4)电源继电器管理(灰色,带续流二极管,线圈通
30、电有极性) 控制VECU和EECU供电。 点火锁断电后,电源继电器继续保持接通4.5s,以保证VECU和EECU保存数据。 当车速高于5km/h时,如果点火锁断电,电源继电器会继续保持接通,车辆可以继续行驶。61东风商用车有限公司发动机厂62东风商用车有限公司发动机厂 5)发动机保护功能 通过CAN总线从EECU获得机油压力、水温、水位信息,对这些信息进行判断,向仪表发送报警信号。 必要时向EECU发出停机请求信号。 6)故障管理 存储和管理与VECU相关的故障。 发送故障信息到诊断工具。63东风商用车有限公司发动机厂64东风商用车有限公司发动机厂65东风商用车有限公司发动机厂电控系统故障诊断
31、程序66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)dCi11发动机电控系统故障分析 东风商用车有限公司发动机厂67东风商用车有限公司发动机厂目目 录录 1 1、总则、总则 2 2、dCi11dCi11电控高压共轨燃油系统基本组成电控高压共轨燃油系统基本组成 3 3、电源电路分析、电源电路分析 4 4、
32、通讯电路分析、通讯电路分析 5 5、启动电路分析、启动电路分析 6 6、传感器电路分析、传感器电路分析 7 7、执行器控制电路分析、执行器控制电路分析 8 8、发动机参考数据分析、发动机参考数据分析 9 9、燃油系统分析、燃油系统分析 1010、常见故障分析、常见故障分析东风商用车有限公司发动机厂 故障排除,是维修人员发动机知识、电控知识、动手能力、经验积累的综合体现。电控柴油机故障成因复杂,有时故障显现是类似的,但产生原因并非一样。为提高故障诊断的准确性,避免或少走弯路,建议按以下原则判断处理故障: 弄清现象,不漏点滴; 针对特征,联系原理; 代码优先,直奔主题; 由简到繁,由表及里; 按系
33、分段,检查分析。 使用诊断设备读取故障代码,电控系统与机械系统存在很大差别,车辆故障会以故障代码形式存储在EECU包括燃油系统、进气系统、传感器、线束、执行器等。读取故障代码时应遵循:读-记-清-读-记(分析)。 了解问题,弄清故障现象;结合原理,分析问题;执行测试,找到问题点;规范拆装,排除故障;着车实验。一、一、 总总 则则东风商用车有限公司发动机厂EECU针脚定义东风商用车有限公司发动机厂电控高压共轨燃油喷射系统的功能 基本功能:基本功能:控制供油量和喷油正时。满足排放,提升发动机的性能。电控特性:电控特性:油门联锁、巡航控制、发动机制动、电子风扇控制、快怠速暖机、PTO/Remote
34、PTO 、进气加热、怠速控制自诊断:自诊断:EECU对大多数电路和参数进行检测,当在某个电路中检测到故障或参数超限,EECU就激活一个故常代码。发动机保护:发动机保护:检测关键的发动机温度和压力,当高出或低于正常工作范围,并根据情况的严重程度,降功率、降转速保护降功率、降转速保护,停机停机保护保护。东风商用车有限公司发动机厂VECU1060A电源总开关电源总开关15A9413点火开点火开关关k28电源电源继电继电器器10A120A5AEECU 1#端口端口982 330ASL3SL3SL4SL411105 64002150215027002700407040702150215三、三、dCi11
35、dCi11发动机电源电路的分析发动机电源电路的分析027002700250025002600260东风商用车有限公司发动机厂DCI 11 EDC7 ECUDCI 11 EDC7 ECU电源电路分析:电源电路分析: 1、EDC7系统VECU和EECU的主电源是独立的,VECU出现任何故障,发动机都可以启动。 2、 EDC7系统VECU在仅有开关电源的条件下,发动机也能工作,但在打开点火锁时,仪表会报“故障故障9”9”或“故障故障10”10” 故障,同时发动机在熄火时转速会提高后再熄火,其他没有什么影响。故障排查: 该故障为VECU、EECU供电故障,检查保险继电器线束插接头。东风商用车有限公司发
36、动机厂电源继电器控制端短路到电源:电源继电器控制端短路到电源: ECU接收到点火信号后,由于ECU内部故障或主继电器线圈短路,导致9号端子始终处于高电平,则导致该故障。电源继电器控制端短路到地:电源继电器控制端短路到地: 点火信号断开后,9号端子始终处于低电平,则出现此故障。 当遇到这类故障时,我们首先排除整车线束是否短路/搭铁,若无,则可判断ECU故障。电源继电器控制端开路电源继电器控制端开路电源继电器触点在闭合位置锁死电源继电器触点在闭合位置锁死电源继电器触点在断开位置锁死电源继电器触点在断开位置锁死DCI 11 EDC7 VECUDCI 11 EDC7 VECU电源继电器故障代码分析:电
37、源继电器故障代码分析:VECU10913电源电源继电继电器器10ASL3SL34电源继电器控电源继电器控制原理示意图制原理示意图点火开点火开关关00230023东风商用车有限公司发动机厂VECU SL3120CAN-HCAN-L仪表仪表120CAN-HA23A21A5A22CAN-L67433435针脚定义:针脚定义:1,开关电源,开关电源 2,地地8,k线线 10,L线线11,CAN_H 12,CAN_L15,电源电源+(常电)(常电)EECU 1#端口端口四、四、dCi11dCi11发动机发动机CANCAN通讯电路分析通讯电路分析东风商用车有限公司发动机厂通讯故障判断及处理方法:通讯故障判
38、断及处理方法: 当钥匙打到ON档时,仪表上的STOP、维修报警、水位、水温、机油压力5灯开始自检,依次点亮后熄灭,则仪表和ECU之间的通讯正常。 当通讯出现故障时,仪表上电完成5灯自检后,在1s内没有采集到CAN总线上某一帧报文。天龙仪表会报天龙仪表会报“仪表与EECU通讯故障”。并按以下方法查找故障点: 1.测量CAN-H和CAN-L之间的电阻(在诊断接口处测量),电阻值应为60欧姆,若不符合规范,则检查1939总线的终端电阻(2个120欧姆电阻)是否丢失,或CAN通讯线路存在开路(主要检查接头连接处)。vJ1939总线也称“drive train”总线,用于ABS,EBS,AT&AMT,E
39、ECU,VECU,仪表,行驶记录仪,缓速器,ECAS之间通讯。 2. 若电阻符合规范,再检查CAN-H和CAN-L上的电压。断开仪表测量,接上EECU,分别应为2.5V3.5V和1.5V2.5V;断开EECU测量,接上仪表,分别也应为2.5V3.5V和1.5V2.5V。 3. 若电阻、电压都符合规范,则能实现通讯。当电压不符合规范时,问题可能出现在仪表、VECU的电源电路故障或仪表、EECU本身损坏。 注:诊断仪通讯连接不上时,除了上述问题,还要注意CAN线是否接反东风商用车有限公司发动机厂dCi11 EDC7启动控制策略启动控制策略起动机1234abcde起动继电器120A4061副起动开关
40、车速发动机转速空档开关停机开关EECU EECU 1#1#端口端口513704 64空档继电器点火继电器0202021302120211五、启动电路分析五、启动电路分析0215043604350250东风商用车有限公司发动机厂控制策略控制策略起动请求激活条件:起动请求激活条件:点火锁ST档信号;点火锁ON档信号;变速箱处于空档;发动机尚未起动,无启动终止信号;副起动,车速为0 起动终止条件:起动终止条件:起动机啮合时间超过30s启动机啮合超过12s后,发动机转速仍未超过45rpm发动机转速超过某个设定值车速高于设定值起动信号错误EDC7系统起动控制策略系统起动控制策略东风商用车有限公司发动机厂
41、1 1、起动机无动作故障排查、起动机无动作故障排查步骤1:点火锁转到ST档,检测起动机继电器两端电压是否正常(正常应该是24V左右),电压不正常转到步骤2。步骤2:点火锁转到ST档,检测0213是否有电(24V左右),可以检查空档继电器和空档开关以及相应的接线,空档开关以及相应的接线,挂空档,检测0211及0212是否有电。2 2、“启动信号一直接通启动信号一直接通”的故障案例分析的故障案例分析步骤1:拔下副启动开关插接头,检查副启动开关是否发卡短路。步骤2:用万用表测量副启动开关插头供电是否正常(24V电源线和地线)一般为副启动开关失效或副启动开关线束短路一般为副启动开关失效或副启动开关线束
42、短路。两例故障案例分析:两例故障案例分析:东风商用车有限公司发动机厂故障现象:发动机启动后,发动机固定转速故障现象:发动机启动后,发动机固定转速1200rpm,无怠速。,无怠速。故障分析:确认故障现象,无故障代码。故障分析:确认故障现象,无故障代码。确认故障原因:确认故障原因:由于水温信号错误,发动机自动启用快速暖机特性。查找故障点:查找故障点:测量水温传感器阻值,符合技术规范。检查线束接头,发现密封圈丢失,触针腐蚀,更换密封圈、触针,重新连接传感器,故障消除。失效根本原因:接头触针腐蚀,在回路中产生了大电阻,失效根本原因:接头触针腐蚀,在回路中产生了大电阻,EECU错误判断水温。错误判断水温
43、。一台故障车辆 检查发动机转速、冷却液温度、进气温度/压力、机油压力、油轨压力、油门百分比信号,PTO/远程PTO状态。发现水温信号异常:-15,与实际水温(25)明显不符。1) 冷却液冷却液温度传感器温度传感器 六、传感器电路分析六、传感器电路分析东风商用车有限公司发动机厂冷却液温度传感器是一个可变电阻器的传感器,用于测量发动机冷却液的温冷却液温度传感器是一个可变电阻器的传感器,用于测量发动机冷却液的温度。度。EECU 向冷却液温度信号电路提供向冷却液温度信号电路提供 5 V电源。电源。EECU监测因传感器电阻变监测因传感器电阻变化引起的信号电压变化以确定冷却液温度。化引起的信号电压变化以确
44、定冷却液温度。EECU 将发动机冷却液温度值用于发动机保护系统、将发动机冷却液温度值用于发动机保护系统、快速暖机功能、电子风快速暖机功能、电子风扇控制等扇控制等温度升高时,电阻变小,信号电压降低温度升高时,电阻变小,信号电压降低温度降低时,电阻变大,信号电压升高温度降低时,电阻变大,信号电压升高技术规范技术规范实际测量,实操项目实际测量,实操项目东风商用车有限公司发动机厂2) 机油液位传感器机油液位传感器东风商用车有限公司发动机厂dCi 11 EDC7传感器电源EECUEECU内部内部传感器电源分配如下:传感器电源分配如下:第一路:机油压力、进气压力传感器第二路:风扇转速传感器电源第三路:轨压
45、传感器对应的故障代码对应的故障代码: :东风商用车有限公司发动机厂3 )轨压传感器)轨压传感器 常见故障码:传感器信号电压超过上限值(一般为4.84V)传感器信号电压低于下限值(一般为0.26V)EECU内部传感器供电模块3电压超上限(一般为5.1V)EECU内部传感器供电模块3电压低下限(一般为4.9V) 以上这些故障码的产生,故障灯点亮,一般会导致油轨限压阀打开,车辆进入跛行回家模式,车辆限速。 排查思路:排查传感器线束是否开路排查传感器信号线束是否短路到高电平排查传感器信号线束是否短路到低电平排查传感器本身是否失效 当信号线搭铁时,报传感器短路到地东风商用车有限公司发动机厂4)曲轴曲轴/
46、凸轮轴位置传感器凸轮轴位置传感器 常见故障码:常见故障码:无曲轴/凸轮轴传感器信号 -出现无曲轴信号故障,系统故障灯点亮,车辆巡航及排气制动功能失效 -出现无凸轮轴信号故障,系统故障灯点亮, 起动时间延长(8-10S)曲轴/凸轮轴传感器信号不正常 -出现曲轴/凸轮轴传感器信号不正常,一般车辆启动困难、声音异常并伴 随排烟曲轴/凸轮轴传感器信号故障 -出现曲轴/凸轮轴传感器信号故障,系统故障灯点亮,车辆无法启动或启动 困难 排查思路:排查思路:测量传感器电阻值(20时为86086)曲轴传感器安装位置是否到位(L:0.3-1.8mm)飞轮信号盘是否有开裂/掉块导致曲轴信号不正常传感器到EECU之间
47、的线束是否有开路、短路传感器上是否有油污、赃物导致测量信号失真有无双绞和屏蔽,防止与其他信号线靠近导致信号干扰高压油泵正时齿轮/半圆键是否有错位/剪切,导致凸轮轴信号错误东风商用车有限公司发动机厂5)增压压力传感器(增压压力传感器(BPS) 常见故障码:传感器信号电压超过上限值(一般为4.8V) 传感器信号电压低于下限值(一般为0.2V)大气压力信号故障(进气压力与增压压力压差超过7kPa) 排查思路: 排查传感器信号线或地线是否开路 排查传感器信号线是否短路到高电平(高于4.8V ) 排查传感器供电线是否开路 排查传感器信号线束是否短路到低电平(地) 排查传感器本身是否失效或污染 排查进气系
48、统是否堵塞 信号电压正常为0.5-4.5V,断开插头后EECU端为5V。提示:轨压传感器和增压压力传感器不允许测量电阻,不需要且容易损坏传感器(内置芯片),测量电压时接地不得用传感器地线。东风商用车有限公司发动机厂1、排气/发动机制动控制策略VECUVECU43排气制动电磁阀离合器开关排气/发动机制动开关发动机转速EECUEECU 1#1#端口端口电子油门发动机制动1#电磁发动机制动2#电磁5SL2SL2SL4SL41395空档开关1358555906032#2#端口端口车速七、执行器控制电路分析七、执行器控制电路分析东风商用车有限公司发动机厂只有满足下表的条件时,排气制动功能才能激活: 对于
49、装配有发动机制动的车辆,发动机制动和排气制动功能同时激活,相应的指示灯同时点亮;对于没有发动机制动的车辆只有排气制动指示灯会点亮。 排气制动或发动机制动激活时发动机断油。排气制动指示灯排气制动指示灯发动机制动指示灯发动机制动指示灯发动机转速高于850rpm进入(排气制动)高于1020rpm进入(发动机制动)低于750rpm退出(排气制动)低于980rpm退出(发动机制动)油门踏板松开离合器踏板松开排气制动开关接通变速箱挂档车速大于零东风商用车有限公司发动机厂也称J BRAKE 发动机制动提高了发动机的缓速性能用于柴油机可在售后安装n发动机制动控制策略n发动机制动优缺点缺点:气门室必须抬高70m
50、m优点:无论发动机新旧均可方便装配 重量仅为35Kg 与其他类型相比成本较低 长时间使用缓速性能不变东风商用车有限公司发动机厂n发动机制动的不同类型系统工作在低压循环: 也称排气制动,在排气歧管内建立有效的背压,并停止喷油。系统工作在高压循环: 也称压缩制动,利用发动机活塞压缩空气吸收能量,并停止喷油。联合工作: 上述两种技术结合工作。 发动机活塞压缩空气,使缸内压力和温度上升。接近上止点时发动机制动器活塞打开排气门,压缩空气通过排气管排出。 因压缩空气在压缩行程中排出,能量被释放。将活塞送至下止点的能量来自汽车的速度。这两个过程 产生了发动机制动的缓速效应。n发动机制动小结东风商用车有限公司
51、发动机厂四冲程示意发动机制动的工作原理发动机制动示意排气门由发动机制动的液压系统打开排气门被摇臂打开东风商用车有限公司发动机厂n 发动机制动系统结构电磁阀调整螺栓从动活塞控制阀制动器壳体主动活塞回位簧片东风商用车有限公司发动机厂使用发动机制动注意事项使用发动机制动注意事项 发动机转速区间发动机转速区间16002200rpm是发动机制动的高效区,是发动机制动的高效区,为提高制动效率,用户在使用发动机制动时要选择合适的变速箱档位(一般而言下坡制动时采用上坡相应的档位),发动机转速低于该区间制动效率将逐步下降。 发动机转速低于980rpm时,制动功能将马上退出;用户要避免发动机持续运转在2300rp
52、m以上。 在一定的坡道,一定的负载的情况下,如果驾驶者想采用比稳定车速更快的车速下坡(仅使用发动机制动及排气制动能够实现的最快的稳定下坡车速),你可以在较高档位下使用发动机制动,同时你必须间歇地使用行车制动以防止发动机超速并使车辆保持在安全速度下行驶; 如果驾驶者想选择比稳定车速更低的车速下坡,你必须选择更低的档位并配合行车制动的使用才能获取所需的较低车速和防止发动机超速; 发动机制动模式下,喷油器停止喷油,用户不必再考虑发动机经济转速区的问题;在冰雪路面要禁止使用发动机制动,在湿滑路面要慎用发动机制动。 以DFL4181A1-T01车型陕齿12档箱为例,以9档下坡,车速可稳定在50km/h左
53、右,发动机转速在14001500rpm,以7当下坡车速可稳定在40km/h,发动机转速在15001600rpm。在高速公路上使用发动机制动时,应降至11档才能获得好的减速效果。东风商用车有限公司发动机厂发动机制动故障案例分析发动机制动故障案例分析故障现象:故障现象:一台DFL4250A车型(DCI11375-30、EDC7系统,行驶约40000km)。在车辆发动机制动工作后,发动机噪声很大(用户不能承受),且硅油风扇加速运转,关闭开关后风扇延时半分钟才停止。服务站用诊断仪读取现行故障,仪表显示“进气温度压力传感器短路电源”,检查线路及插接键正常,其他反应正常。故障原因分析:故障原因分析:EDC
54、7系统关于制动时风扇的管理策略是:1、当其它制动条件满足后,整车将进入辅助制动模式:喷油器停止喷油,排气制动阀处于关闭位置,发动机制动器开始工作;2、由于排气制动阀关闭,部分高温气体窜入进气总管(可达6080),导致进气温度远高于正常工作时的最高进气温度(设计指标47,实际上可能达到不超过55),风扇控制策略被启用,风扇转速会升高,在发动机不工作的情况下,此时风扇搅动气流的声音就格外明显;4、在制动模式下的风扇转速提高可以快速降低水温,另外可以增加制动效能,这在频繁上下坡转换的山区路况下是很有好处的,所以,使用发动机制动时噪声大是完全正常的现象。东风商用车有限公司发动机厂风扇转速和水温的对应关
55、系Tcnt()0153045758790105Nf(rpm)50050050050057276321113000风扇转速最大值最大值Ne(rpm)6001200180021002300Nf(rpm)7861572235827533000风扇控制策略风扇控制策略东风商用车有限公司发动机厂进气预热控制策略进气预热控制策略p 线路设计线路设计进气预热指示灯仪表等待起动指示灯CAN东风商用车有限公司发动机厂p 控制策略控制策略 DCI11发动机(EDC7系统)的进气预热受发动机控制器控制,用户无须干预。进气预热分为起动前加热、起动中加热和起动后加热3个阶段。 起动前预热:当环境温度低于0,钥匙开关拧到
56、“ON”挡位置,发动机进入起动前加热阶段, 预热指示灯和等待指示灯点亮。预热时间取决于环境温度,预热结束后,等待指示灯闪烁,提示司机起动发动机,这时才可以起动发动机。 起动中加热:起动过程中,如果环境温度低,加热器会工作一段时间。 起动后加热:发动机成功起动后,如果环境温度低于0,还将启动后加热功能,预热指示灯点亮。预热时间取决于环境温度,在极寒冷的环境下可能会持续23分钟,后预热结束后,预热指示灯熄灭。若不能启动,可关闭钥匙重新上电后,再次预热。 起动前加热起动前加热结束起动中加热起动后加热预热指示灯 点亮点亮点亮点亮等待起动指示灯点亮闪烁熄灭熄灭各个阶段预热指示灯和等待指示灯状态见下表:东
57、风商用车有限公司发动机厂p 特性和参数特性和参数Feature/Parameter 参数Range 范围Default 默认值进气加热Enable/DisableEnable开启(水温/进气温度)- 0 Deg C退出(水温/进气温度)- 3 Deg C水温和进气温中取两者较低的温度启动前进气预热启动中进气加热启动后进气加热东风商用车有限公司发动机厂空调的控制策略空调的控制策略EECU 2#端口0311空调压缩机09050909VECU SL1040403P P空调压力开关09050215+24Vp 线路设计线路设计东风商用车有限公司发动机厂空调继电器几个故障代码的分析空调继电器几个故障代码的
58、分析1、空调继电器控制端短路到电源: 空调继电器受EECU的控制,EECU2#端口的3号端子为空调继电器提供24伏电源,这个电源只受钥匙开关的控制,空调继电器的控制为低端控制,即控制负极(11号端子),EECU通过内部的开关(三极管)控制负极的通、断,从而控制空调继电器的工作。空调继电器控制端短路到电源时,EECU内部有保护,自动切断控制端,控制端始终处于ON状态,导致该故障的产生。2、空调继电器控制端短路到地:控制端OFF状态3、空调继电器控制端开路: 控制端OFF状态4、空调继电器控制端超温:EECU内部有温度传感器,自测温度,内部有过温保护,通常是过载造成,控制端ON状态东风商用车有限公
59、司发动机厂电子风扇的控制电子风扇的控制风扇转速传感器和电磁硅油风扇离合器引脚定义1#2#3#3#4#5#电磁硅油风扇离合器控制(3.5V)电磁硅油风扇离合器+24V电源风扇转速信号(插头风扇转速信号(插头拔下后测量拔下后测量5V5V)风扇转速接地(0V)风扇转速+5V电源东风商用车有限公司发动机厂电子输油泵的控制电子输油泵的控制p 线路设计线路设计VECU SL202150215025002509 9电子泵电子泵10A10A 2009年11月后出厂的DCI11发动机配备了电动输油泵。电动输油泵可以改善发动机的起动性能: 电动输油泵由VECU控制,车辆起动前,将点火锁拧到ON挡,电动输油泵开始工
60、作。20秒后,电动输油泵停止工作,驾驶员可以起动发动机。 提示:1、电动输油泵工作期间,如果点火锁拧到START、Acc或者LOCK挡,电动输油泵将停止工作。 2、如果发动机的起动性能良好,驾驶员在电动输油泵工作期间就可以起动发动机,无需等待电动输油泵工作结束。p 控制策略控制策略注:注:继电器常开触点间的电容是吸收两触点间的瞬间脉冲高电压(电感性负载时,当两个触点分离时瞬间产生很高的脉冲电压),防止跳火烧坏触点,延长继电器的使用寿命。东风商用车有限公司发动机厂p 电子输油泵油路走向:电子输油泵油路走向:单项阀单项阀安装位安装位置置电子油泵工作电子油泵工作电子油泵关闭电子油泵关闭东风商用车有限
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