电控CNG喷射发动机管理系统培训-讲课版_图文

1、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 EQDN系列电控CNG喷射发动机技术培训 电控管理系统部分 2012年8月7日星期二 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 1 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机 培训内容 ¾ 电喷系统概述 ¾ EMS主要零部件原理，功用及失效判定 ¾ 电喷系统的控制策略 

2、0; 发动机性能匹配标定 ¾ 故障代码及零部件失效控制模式 ¾ 系统技术状况检查流程 ¾ 使用保养及常见故障排除方法 ¾ X-431电眼睛东风CNG专用诊断仪简介 2012年8月7日星期二 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 2 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 EQDN系列电控CNG喷射发动机 电控系统构成 ¾ ECM （发动机控制模块） ¾ 输入信号器件（传感器、驾驶室控制信号等） ¾ 输出控制器件

3、（控制继电器、步进马达等） ¾ 喷油器驱动模块 ¾ 点火驱动模块 ¾ 电喷系统辅助部件（电压变换器、保险继电器盒） ¾ 电喷系统线束 2012年8月7日星期二 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 3 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 EQDN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

4、排出的废气对于空气 的污染。 2012年8月7日星期二 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 4 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 EQDN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。 2012年8月7日星期二 EQDN系列电控CNG喷射发动机开发项目组 5 Commercial Vehicl

5、e R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机zEQD180/210N-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，z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。zECM 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

6、、增压压力传感器。z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。z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。 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电控系统简图 Commercial Vehicle R&D Center, Don

7、g Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电控系统接线原理图 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电控系统特征z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。z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

8、造和使用磨损产生的差异，提高整车的综合一致性。z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。 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 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 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机 zz重要提示：所有如下判定，是基于整车及其它系统零部件功

9、能正常。zzzz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。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；z Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射

10、发动机EMS 零部件ECM（发动机控制模块）zzzz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。zzzzzzz高性能的8位单片处理器工作温度：-40 85正常工作电压：9 16 V不正常工作电压：6.3 9 V16 24V过压保护：-12 V24 V24V 通电一分钟即损坏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。 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng

11、Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机ECM 安装支架作用：¾固定ECM ¾隔离ECM 外壳搭铁 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机驱动模块功能：¾喷嘴驱动峰值保持¾点火驱动限流保护 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-信号采集系统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，

12、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：¾CNG 压力（相对压力）：CNG-P ¾CNG 温度（NTC 型）：CNG-T ¾节气门位置：TPS¾进气歧管压力（绝对压力）：MAP ¾增压压力（绝对压力）：BOOST-P ¾进气歧管温度（NTC 型）：MAT ¾发动机冷却液温度（NTC 型）：CTS ¾发动机转速22X 信号（24-2齿轮）¾电喷系统电源电压¾车速输入、空调请求输入信号、故障闪码请求输入信号Commercial Vehicle R&D Center,

13、Dong Feng Motor Co.,Ltd EQDN 系列电控CNG 喷射发动机绝对压力传感器（MAP,BST-P ）Transfer Curve5zzzzzzz压力范围：15 102 kPa工作温度：-40 105o C 工作电压：5.0 ±0.1 V工作电流：12 mA(最大 输出阻抗：< 10 直流负载：30 k(最小51 k(推荐输出函数：Eo=Er(0.01059P -0.10941 (式中：P 的单位是kPa4.5VO u t p u t V o l t a g e4321000.25V20200Pressure in kPa Commercial Vehicl

14、e R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机天然气压力传感器（CNG-P ）特性：¾量程：100 psi689.5 KPa¾电源：5.0±0.1V dc¾输出：0.54.5V dc54.5VO u t p u t V o l t a g e432100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 100Pressure in psi Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,Ltd

15、EQDN 系列电控CNG 喷射发动机温度传感器通道上。zzz 工作电压：5V DC工作温度：-40 135o C 电路示意图：5 V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。zECMR pull-up通过诊断仪读出由系统诊断的故障；20 30o C 的常温下，其阻值为3560 2260 SensorA/Dz Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机转速传感器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，

16、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。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。zzzzzzz工作温度：-40 165o C 工作间隙：0.25 1.75 mm输出：400 mV60 RPM线圈电阻：560线圈电感：240mH1kHzzzz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

17、对位置不正确或发生位移。 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-节气门位置传感器(TPSzzz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。zzzzzz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：-40150ºC。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

18、阻变化，应平滑无滞涩。 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-执行机构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：¾三路喷嘴控制信号¾三路点火控制信号¾怠速控制执行器（步进马达型）¾CNG 高压减压阀（一级减压电磁阀）¾CNG 低压减压阀（二级减压电磁阀）¾空调离合器继电器控制¾发动机转速输出¾故障闪码输出¾通讯接口 Commercial V

19、ehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-车速传感器(VSS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。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。zzz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。 Commercial Vehicle R&D Cente

20、r, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件进气控制系统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 。Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-节

21、流阀体总成zzz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。z阀孔直径：50mm怠速阀孔直径：10 mm阀门及怠速阀孔部分被油泥堵塞，应定期清洗。 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机 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。zz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。zzzzzzzz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

22、有误；ECM 常供电源线差错。26线圈电阻：53±10线圈电感：33mH ±20工作电压：7.512V极限电压：3.514V2012年8月7日星期二 EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机天然气喷嘴特性：¾低阻型：1.6驱动线圈¾ 驱动：峰值保持驱动电流波形：进气孔侧出气孔侧2012年8月7日星期二EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组27 Commercial Vehicle R&am

23、p;D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机喷油器驱动电流波形A 点：表明喷油器阀芯动作时刻B 点：为设定的喷油器阀芯开启电流的最大值C 点：为设定的喷油器阀芯开启后的维持电流2012年8月7日星期二EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组28 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-点火线圈zzzzzzzzzzzz初级电阻：0.5±0.05 z次级电阻：5200±400 z初级电感：

24、2.75±0.25 mH次级电感：17.5±1.2 H使用电压范围：616 V重要提示：所有如下判定，是基于整车、线束及其它系统零初级充电时间：2.55 mS部件功能正常。初级断电电流峰值：9.5 A次级输出电压：34 kVz通过诊断仪读出由系统诊断的故障最小齐纳能量：30 mJ最短点火持续时间：0.8 mSz火花塞引线脱落。次极电流峰值:97 mAEQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组29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

25、，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。2012年8月7日星期二 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电压变换器¾特点：¾两路输入：1532V dc¾主输出：914Vdc/25 A¾辅助输出：912Vdc/0.2 A¾主动式过流

26、保护2012年8月7日星期二 EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组30 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机保险丝继电器盒特点：¾继电器控制：9 主电源控制9高压调节阀控制9低压调节阀控制9空调离合器控制9故障指示¾多路保险 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机继电器保险丝盒原理图 Commercial Vehicle R&D

27、Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电喷系统线束特点：¾前向、后向进气不一样¾车型不同、线束不同¾与整车线束对接简单¾相对独立、完整：9独立的保险丝继电器盒9独立的电源系统：12V 9两段结构：发动机、驾驶室 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电喷系统线束：与整车对接定义505108闪码控制A/C请求210607608发动机点火控制空调离合器控制500501D 60961020

28、1E车速故障灯12V/5A电源A/C请求闪码输出控制闪码控制Relay闪码控制Relay点火开关输出点火开关输入A/C控制RelayA/C控制Relay接地车速输入闪码请求要求OC连接输出输入无源触点输出要求无源触点无源触点输出410209 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电喷系统线束：电压变换器的连接方法 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电子燃气喷射系统1

29、¾三路三个喷嘴：单点中央¾分组喷射9A: 1、6 缸9B: 5、2 缸9C: 3、4 缸¾喷嘴前的压力：天然气压力（二级减压后）¾喷嘴后的压力：增压压力¾喷嘴前后压力差是变化的2012年8月7日星期二EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组36 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机 电子燃气喷射系统 2 2012年8月7日星期二EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组37 Commercial Vehicle R&am

30、p;D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电子点火系统1¾点火线圈：双端输出¾分组点火：9EST A : 1、 6 缸9EST C : 5、2 缸9EST B : 3、4 缸2012年8月7日星期二EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组38 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控 CNG 喷射发动机电子点火正时系统2 2012年8月7日星期二 EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组39 Commerc

31、ial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机系统零部件-点火系统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。z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。ECM2012年8月7日星期二EQDN 系列电控CNG 喷射发动机开发项目组40 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电

32、控CNG 喷射发动机系统零部件-故障诊断与通讯系统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。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.z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；z Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQ

33、DN 系列电控CNG 喷射发动机电喷系统的控制策略¾电子燃气喷射（EGI ）控制策略¾电子点火正时（EST ）控制策略¾怠速空气控制（IAC ）控制策略¾系统自诊断策略¾其它策略 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机电子燃气喷射（EGI ）控制策略¾燃气的配给方式¾电子燃气喷射量的计算 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor Co.,LtdEQDN 系列电控CNG 喷射发动机燃气的配给方式¾三个独立的喷嘴集中安装于混合器前¾单点中央喷射¾喷嘴分组工作 Commercial Vehicle R&D Center, Dong Feng Motor