发动机电控系统技术培训

发动机

电控系统技术培训第一局部

柴油机电控技术介绍一、排放法规与柴油机电控技术的开展1、排放法规●2000年到达欧洲一号标准●2004年到达欧洲二号标准●〔北京〕2021年前实施欧洲三号标准●2021年将与国际排放标准接轨〔欧洲2000年实施欧洲三号标准，2005年实施欧洲四号标准〕欧洲排放标准［HDV］对电子柴油控制系统的要求随着科学技术的进步，对柴油机而言，要求提高发动机的功率输出和扭矩输出严格限制柴油机排放的同时，进一步降低发动机的燃油消耗。这些因数使得燃油喷射系统的要求越来越高，要求燃油喷射系统的控制：-更高的喷射压力-可变的喷油速率-可变的喷油起始时刻-预喷射-随发动机状况变化的适宜的喷油量-随温度变化的起动喷油量-不随负荷变化的怠速调节-巡航控制-废气再循环〔EGR〕的闭环控制-在整个汽车寿命期内较小的误差及高的控制精度柴油机电子控制系统的根本功能喷油量控制喷油量控制是柴油机电子控制系统的一项主要功能。该系统由加速踏板位置传感器和发动机的转速传感器的信号计算出根本喷油量。并由进气温度、进气压力、冷却液温度的修正信号对油量进行修正，通过执行机构的快速响应对喷油量进行精确的控制。喷油正时控制喷油正时由发动机转速和燃油喷射量决定，由冷却液温度进行修正，从而精确的计算出喷油起始点。通过燃油喷射起始时刻传感器〔如针阀运动传感器〕检测实际的喷射起始时刻，并将它与计算出喷油起始点进行比较，如两者发生偏离，那么通过喷油起始时刻驱动执行器进行快速反响，直到偏离值消除。

柴油机电子控制系统的根本功能怠速控制柴油机怠速运转时，由于发电机、空调压缩机、动力转向油泵等装置的工作状态变化将引起发动机负荷的变化，从而导致发动机转速的变化，柴油机电子控制系统通过反响控制系统控制喷油量，把怠速控制在所设定的目标转速值上。平稳运转控制在多缸柴油机工作时，即使喷油量控制指令值一致，但由于各缸机械性能的差异，从而引起发动机转速的波动。柴油机电子控制系统通过各缸在作功冲程的转速的变化，自动修正各缸喷油量指令控制值，降低发动机的转速的波动，是发动机平稳运转。柴油机电子控制系统的根本功能废气再循环系统通过控制参与再循环废气量已减少排气中的NOX的排放量。当发动机到达一定的温度时，ECU根据发动机的负荷和转速决定再循环的废气量，并由发动机的进气温度、进气流量、进气压力来修正，ECU发出控制电子真空转换装置的开关率信号，通过改变真空度控制EGR动作。增压控制ECU根据增压压力传感器的信号，控制电子真空转换装置的电磁法的开关率，从而控制通往废气旁通阀或废气涡轮叶片的控制气室的真空度，改变增压压力，以适应负荷变化的需要。起动预热控制在不同的启动条件下，系统通过控制起动预热塞的通电时间，以改善柴油机的低温起动性能和稳定低温怠速运转。柴油机电子控制系统的根本功能排气制动功能当排气制动动作时，ECU估计排制制动设定以便在“0〞和怠速供油量之间调节供油量。防止过热功能当一定的冷却液温度超过后最大扭矩减小。防溜坡起动当EDC关闭时，ECU时油量控制机构处在零供油位置，这样可以防止车辆在斜坡上停车时车辆不注意移动而使以动机滚动起动。钥匙动作停车停车功能通过使用启动钥匙替代通常的机械熄火装置。与切断执行装置电流一样，它切断通向电子停车装置〔ELAB〕的电流，这样切断向发动机的燃油供给。与其他控制系统的通讯EDC通过信号线路，它可以将EDC相关的量〔如喷油量、加速踏板设定〕传输到像传动控制等车辆的其他系统。使用一条独立的线路，这些系统可以在怠速和全负荷之间规定喷油量〔油量超过给定值〕。与ASR〔牵引力控制〕一起动作也是可能的。柴油机电子控制系统的根本功能柴油机电子控制系统的根本功能平安概念*自我监测系统的平安概念包括广泛功能的超静定及由ECU对传感器电磁线圈执行机构用微处理器的监测。通过操纵一个给定开关，诊断系统通过仪表板上的故障灯显示故障。*跛行回家功能广泛的跛行回家功能在系统中是一体化的。如果一些次要的传感器失效，ECU将用其他传感器的信号来替代或用一个固定的数值来控制。如果是重要的传感器失效，这个事实被故障灯显示。*紧急停车功能除了在停车位置时燃油模块影响外，在油路上的电磁阀当其断电时也可以切断燃油供给，这个独立的电子停油机构〔ELAB〕如果喷油量执行机构失效时也可以关闭发动机。欧洲1号和2号标准：使用机械控制喷油系统即可达标

欧洲3号标准：必须使用电子控制喷油系统。共轨式系统、电控单体泵，电控泵喷嘴系统，蓄压增压电喷系统〔HEUI)和直列泵分配泵电控系统能够满足这个标准。2、为满足排放法规所采用的技术二、柴油机电控系统的组成柴油机电控系统的组成电子柴油机控制系统由信号输入装置、电子控制单元、执行装置组成。信号输入装置电子控制单元执行器1、电控燃油系统2、电控单元〔ECU〕3、传感器曲轴转速传感器凸轮轴位置传感器冷却液温度传感器进气温度、压力传感器燃油温度传感器机油压力传感器油门踏板位置传感器大气压力传感器4、线束三、柴油机电控燃油喷射系统概述1、高压共轨系统(CR)共轨系统模块1=电动输油泵2=燃油滤清器3=回油阀4=回游储存器5=CP1高压泵6=高压控制阀7=共管压力传感器(RPS)8=共管9=喷油器10=EDC15C控制单元11=油温传感器12=其它传感器共轨管路布置低压局部〔油路〕低压局部〔油路〕为高压局部〔油路〕供给足够的油量，其中最重要的零部件有：油箱，带有粗滤装置的供油泵，低压回路的进、出油管，细滤器，喷油泵，高压泵的低压区。高压局部〔油路〕除了产生高压外，燃油分配和燃油计量也发生于高压局部。最重要得零部件：配有元件关闭阀和高压控制阀的高压泵，高压蓄能器，共轨压力传感器，压力控制阀，流量控制阀和喷油器。共轨系统控制功能工作状态参量控制参量起动油量曲轴转速/发动机温度供油量/供油起始时刻驱动模式加速踏板位置/发动机转速供油量怠速控制档位选择/发动机温度/额外负荷供油量平稳运转控制发火时发动机转速变化单缸供油量车速控制车速/车速设定供油量供油量限制调节进气量/发动机转速/冷却液温度等供油量主动喘振控制加速踏板动作供油量(平稳变化)发动机停机供油中断油泵共轨喷油器喷油器可以被拆分为一系列功能部件：孔式喷油嘴，液压伺服系统和电磁阀。燃油来自于高压油路，经通道流向喷油嘴，同时经节流孔流向控制腔，控制腔与燃油回路相连，途径一个受电磁阀控制其开关的泄油孔。泄油孔关闭时，作用于针阀控制活塞的液压力超过了它在喷油嘴针阀承压面的力，结果，针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离，密封。当喷油器的电磁阀被触发，泄油孔被翻开，这引起控制腔的压力下降，结果，活塞上的液压力也随之下降，一旦液压力降至低于作用于喷油嘴针阀承压面上的力，针阀被翻开，燃油经喷孔喷入燃烧室。这种对喷油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统，因为快速翻开针阀所需的力不能直接由电磁阀产生，所谓的翻开针阀所需的控制作用，是通过电磁阀翻开泄油孔使得控制腔压力降低，从而翻开针阀。此外，燃油还在针阀和控制柱塞处产生泄漏，控制和泄漏的燃油量，经连接回油管，会同高压泵和压力控制阀的回油流回油箱。共轨系统喷油器2、电控单体泵(EUP)传感器工作原理—温度传感器根据其特定的应用范围，多种形式的温度传感器被使用，一种随温度变化的半导体测量电阻被安装于传感器的内部。温度传感器中常常使用负阻系数的温度电阻〔NTC〕,较少的温度传感器使用正阻系数的温度电阻(PTC)。温度传感器的温度电阻作为5V分压电路的一局部，温度传感器的两端与受压电路相连接，当温度传感器的温度电阻随温度发生变化时，受压电路的电压发生变化，该电压被输入到ECU接口电路的模数转换电路。电压与温度之间的关系特性曲线被存储在发动机的管理系统的ECU中。四、传感器工作原理传感器工作原理—压力传感器当有微小压力作用于硅膜膜片上时它们的电阻值发生变化，测量元件的四周被一盖子环绕，测量元件于盖子一起将参考真空封闭。微机械压力传感器也可以与温度传感器制成一体，独立的测量温度和压力。根据压力测量的范围，传感器的膜片可以制成10…1000μm厚度。压力传感器以惠斯登电桥〔WheatstoneBridge〕原理工作,当膜片在气压作用下发生变形时，四个测量电阻的其中的两个电阻值升高而其他两个电阻值降低，这将导致电桥的输出端产生电压，我们以该电压值代表压力。信号处理电子电路被集成在传感器内部，该电路用于对电桥电压进行放大，同时补偿温度的影响，产生线性的压力特性曲线。其输出电压在0…5V范围，通过端子与发动机的ECU连接，发动机ECU以此输出电压计算压力。压力传感器的测量元件安装于其中心部位，它与一个被微机械蚀刻的硅膜制成一体，四个变形的电阻分布在硅膜的膜片上。传感器工作原理—感应式发动机转速传感器

传感器安装正对着铁磁体的触发轮，它们之间被较小的空气间隙隔开。在传感器内部有一个软铁芯，该铁心被线圈包围，并与一个永久磁铁相连。

永久磁铁发出的磁场通过软铁芯传到触发轮，磁场的强度受到触发轮与传感器间得磁隙的影响，当触发轮轮齿向传感器接近时，磁场强度变强，当触发轮轮齿远离传感器时尺长强度变弱。当触发轮旋转时，将会产生一个交变的磁场，从而使得电磁线圈产生一个正弦感应电压，交变电压的振幅随着触发轮转速的提高而加大〔几mV…>100V〕,我们要求至少在30rpm时就能产生适宜的信号电压。传感器工作原理—霍尔效应相位传感器

霍尔线型传感器使用霍尔效应原理，一个铁磁体的触发轮随凸轮轴一起转动，霍尔效应的集成电路安装于触发论和永久磁铁间，永久磁铁产生垂直于霍尔元件的磁场。

如果其中一个触发轮齿通过栽流线型传感器元件〔半导体晶片〕，它改变了垂直于霍尔元件的磁场强度，这将使得在长轴方向电压下驱动的电子向垂直于电流的方向偏离，从而在该方向产生mV级电压信号，其幅值与传感器相对于触发轮的转速有关。与传感器霍尔集成电路制成一体的计算电路对信号进行处理并以方波信号输出。传感器工作原理—电位计型加速踏板位置传感器

电位计型加速踏板位置传感器以分压电路原理工作，计算机供给传感器电路5V电压。加速踏板通过转轴与传感器内部的滑动变阻器的电刷连接，加速踏板位置传感器的位置改变时，电刷与接地端的电压发生改变，计算机内部的受压电路将该电压转变成加速踏板的位置信号。第二局部

柴油机电控系统故障诊断电控柴油机系统故障诊断-闪烁码A-故障灯1-ON0-OFF2-间隔0.5S3-个位0.5S4-间隔〔十位/个位〕5S5-间隔1S6-十位2S7-间隔3S8-释放诊断开关读取故障码时，翻开点火开关，按下诊断开关至少2S，故障灯将会闪烁，其含义如上图所示。如需读取下个故障重复以上动作。如需去除故障，按下故障码去除开关至少2.5S,至多10S。电控柴油机系统故障诊断-诊断接口需通过专用诊断设备进行诊断。通过专用诊断设备实现对汽车电子控制单元诊断读出/删除故障;显示实际值;触发执行元件;提供测试值与时间同时显示的曲线;对控制单元进行设置等其它功能;实现发动机测试功能电控柴油机系统故障诊断-平安提示没有接通蓄电池不要起动发动机发动机运行时，不要从车内电网拆卸蓄电池蓄电池的极性和控制单元的极性不能搞反为起动发动机不能使用快速起动装置，只能采用蓄电池辅助起动给车辆蓄电池充电时，需拆下蓄电池控制线路的各种插头只能在断电状态〔点火开关关〕进行拔插应遵循制造商的要求使用适宜的设备进行故障诊断，故障诊断时，诊断设备应与发动机机体接地不能传统的方法进行新型电控柴油发动机的故障诊断诊断设备与发动机的控制单元的连接接插应适宜电控柴油机系统故障诊断原那么只有经过该系统专业知识的培训的技师方能从事新型电控柴油系统的故障诊断应用适宜的诊断设备、专用工具进行电控柴油系统的故障诊断故障诊断前需要详细阅读发动机制造厂的操作指南和技术说明电控柴油机系统故障诊断多采用逆源诊断法，先使用诊断设备找出故障的可能原因，然后从外围设备到控制单元逐步寻找故障所在的部位，最后加以解决VertriebEuropaMitte油泵试验台EPS815电子计量系统KMA822测试专用工具CRS845柴油系统烟度测试仪BEA150故障诊断仪器KTS650喷油器校验装置EPS100PrüftechnikDiesel效劳工具和设备AA/PDS1EPS604EPS815效劳工具和设备效劳工具和设备第三局部

KTS效劳诊断系统和ESI(Tronic)

KTS是博世公司开发的车辆自诊断检测系统。它包括硬件和软件两方面。硬件包括:KTS500,KTS-500卡,KTS520,550,KTS650etc.软件：支持硬件提供各种车型的自诊断测试。软件在ESI[tronic]CD-C盘中。博世贸易〔上海〕正积极从事国产轿车的KTS检测软件的开发。KTS650什么是KTS?KTS系列解码器包括：

在现场进行故障诊断KTS520/550的安装与使用KTS520/550是一个诊断测试模块，不能单独使用，必须连接到一台装有ESI[tronic]的电脑上使用，它可以安装到FSA560，MOT251S3，ESA等博世检测设备上使用，也可以连接到PC机或笔记本电脑上使用。只有当电脑中安装的ESI[tronic]被激活后，KTS520/550才能使用。KTS520/550的电源通过汽车上的OBD诊断借口采取，也可通过根本配置内的变压器提供。当KTS520/550上有电时，它上面的状态指示灯会闪烁。KTS520/550是博世公司继KTS卡和KTS500后新近推出的解码模块。KTS520KTS550KTS650主机诊断单通道万用表（U/R/I）双通道万用表（U/I）单/双通道示波**——********在进行主机诊断时，KTS520/550/650支持以下通讯协议：ISO9141-2〔communicationlineKandL)、欧洲车SAEJ1850VPW〔通用和日本车〕andSAEJ1850PWM〔富特〕CANISO11898ISO15765-4(OBD)(communicationlinesCAN-HandCAN-L)KTS650在汽车上的应用:•实现对汽车电子控制单元诊断读出/删除故障;显示实际值;触发执行元件;提供测试值与时间同时显示的曲线;对控制单元进行设置等其它功能;实现发动机测试功能.•浏览BOSCHESI[tronic]电子效劳信息系统•万用表功能测试交流/直流电压(0~200伏);测试电阻值(0.1Ω~1mΩ);测试电流(0~±600A).•双通道示波器通道1(CH1)可进行U/I/R测量;通道2(CH2)可进行U/I测量.WinME开始菜单键开机/关机按钮同时按下两键超过3秒可硬关机当机内电池电量<80％时LED会闪，<20%时会有警告的响声此时应立刻充电。1.通道2(CH2)的插孔7.USB插口2.搭铁导线插孔8.麦克风插孔3.通道1(CH1)正负两端插孔9.耳机插孔4.诊断线接口10.外接显示器接口5.PCMCIA插槽11.外接电源插孔6.LAN插口12.PS/2键盘接口

开机后会弹出上程序窗口此程序是博世应用软件管理程序，可对系统内安装的博世应用软件进行语言切换、软件升级、自动运行等等操作.在外接键盘上或虚拟键盘上按F2键可设定框内软件在开机后自动翻开双通道测量模块使用本卷须知只可以使用带防电子干扰的导线进行测试总是先将测量导线插入KTS650,然后插到车上测试前,应将搭铁导线连接到车身不要将未经筛选的测量导线接近强干扰源如点火线对于高阻抗低电平的不明信号应用1684465490导线测量注:使用万用表/示波器在通道2(CH2)测量电压时,来自汽车电瓶的电压供给会被关闭,所以CH2是没漂移的.不正确的测试能直接影响测试结果博世ESI[tronic]光盘介绍什么是ESI[tronic]ESI[tronic]是什么？ESI就是：ElectronicServiceInformation电子效劳信息[tronic]是博世公司对电器系统的专有称呼ESI[tronic]系列光盘是---博世公司汽车售后效劳部门在全球范围内为各分支机构和客户提供产品信息和汽车维修资料的资料系统。ESI[tronic]的功能ESI[tronic]电子效劳信息系统的主要功能包括：博世零部件的查找与订货，原厂零件号与博世编号的互换；博世系统维修工时查询；以欧洲车为主的全球各种车型的维修技术资料的查询；各种电喷汽车的故障诊断资料〔用于KTS5xx及KTS650等汽车解码设备〕；柴油泵的维修调试资料等；ESI[tronic]光盘的组成ESI[tronic]系列资料以光盘的形式提供给客户，内容每三个月升级一次。ESI[tronic]光盘系统包括的光盘目前共计有三十余张，其中较常用的有：博世ESI[tronic]光盘介绍-A盘A盘-车型和零部件查询

博世ESI[tronic]光盘介绍-B盘B盘-维修工时博世ESI[tronic]光盘介绍-C盘C盘-电喷及ABS/KTS资料博世ESI[tronic]光盘介绍-D盘D盘-柴油泵配件资料博世ESI[tronic]光盘介绍-E盘E盘-电器总成部件查询博世ESI[tronic]光盘介绍-K盘K盘-部件介绍博世ESI[tronic]光盘介绍-M盘M盘-机械部件维修博世ESI[tronic]光盘介绍-P盘P盘-车身线路图博世ESI[tronic]光盘介绍-W盘W盘-柴油泵维修调试数据资料ESI[tronic]内容介绍其中各博世汽车专业维修站可使用的内容包括：全球各大车厂生产的车型及其零件资料〔A盘〕；博世生产的各类电器总成〔发电机、起动马达等〕的零部件〔E盘〕；国产及各类进口车型的自诊断解码软件〔C盘，KTS〕；国产及各类进口车型发动机管理系统和ABS系统的维修指导和维修技术资料〔C盘，SIS〕；各类车型的车身线路图〔P盘〕；各类进口车型机械局部的维修资料〔M盘〕。博世公司为博世汽车专业维修站(汽油)提供的ESI[tronic]光盘包括有：A,C,E,P,M以及用于升级的U盘。ESI[tronic]内容介绍博世柴油维修站可使用的内容包括：全球各大车厂生产的车型及其零件资料〔A盘〕；柴油配件查询维修资料(D盘);提供柴油泵维修调试资料(W盘);ZD、ZX、ZW盘提供日本杰克赛尔柴油泵部件及维修资料博世公司为博世柴油维修站提供的ESI[tronic]光盘包括有：A,D,W,用于升级的U盘以及ZD、ZX、ZW盘〔均为日本杰克赛尔柴油泵部件及维修资料〕ESI[tronic]功能介绍之一车型及常用零件查询车型方式查询零部件方式查询轿车类卡车类摩托车类其他类〔船舶、工程机械等〕汽油车柴油车电动车其他车〔天然气等〕汽车品牌品牌系列系列等级发动机号车型及常用零件查询ESI[tronic]功能介绍之一搜索后显示符合条件的所有车型ESI[tronic]功能介绍之一汽车排量功率〔千瓦〕功率〔马力〕年款车型及常用零件查询搜索后显示符合条件的所有车型车型及常用零件查询零件查询〔A盘〕维修工时〔B盘〕车身线路图〔P盘〕维修技术资料〔C盘〕电子解码〔KTS300，KTS500〕总成维修部件查询〔E盘〕柴油泵调试数据〔W盘〕替换为原厂编号零件应用于总成的查找生成订货单总成应用于车型的查找汽车机械局部维修资料(W盘)ESI[tronic]功能介绍之一零配件查询零件号类型BOSCH零件编号10位数零件型号如火花塞F7DC，系统ME2.1等博世编号外的编号编号输入栏,按回车或F12确认所查询的最后30个产品最后30个EP测试值

①①

输入博世SB(selfservicenumber)/HKB(tradeabbreviation)/WVA(brakeliningnumber)/standarddesignation(如DIN125-A10)ESI[tronic]功能介绍之一ESI[tronic]功能介绍之一按车辆发动机、车身分类按产品配套及市场分类按效劳工程分类按产品分类车型及常用零件查询显示满足所选分类要求的博世汽车产品及其有关信息ESI[tronic]功能介绍之二车辆电喷系统维修资料查询选择车型后，点击“SIS/CAS〞进入车辆电喷维修资料查询选择所需查询的维修车型的电喷控制系统ESI[tronic]功能介绍之二车辆电喷系统维修资料查询根据需要查询维修指导车辆自诊断的介绍和故障码列表可根据故障现象对相应的零部件提供维修指导和标准数据可提供电喷系统线路图及各元器件安装位置图车辆电喷系统维修资料查询ESI[tronic]功能介绍之二发动机管理、刹车系统电路线路图零部件安装位置图KTS解码器进入方法连接KTS解码器读取故障码和车辆数据流选择“故障诊断仪〞选项，进入KTS界面翻开此应用软件,鼠标双击此处KTS解码器使用一KTS解码器车型及检测系统选择界面车型选择系统选择〔KTS解码器的内容已经汉化〕切换至ESI[tronic]主界面切换系统通信协议ISO-SAE-BC切换至万用表功能提供缩写、诊断接头位置等信息多路电子连接控制器帮助菜单系统选择,可直接选定控制系统连接进入切换至示波器功能下一步,相当于回车KTS解码器使用二连接KTS解码器读取故障码和车辆数据流显示控制电脑编号读取故障码去除故障码读取数据流执行器致动根本设置控制单元编码KTS解码器使用三测试柴油发动机EDC15P系统-显示实际值实际值显示,规格值可在ESI内查找到

KTS解码器使用四测试执行元件,可进入ESI查出操作说明测试执行元件KTS解码器使用五发动机测试功能1.发动机压缩测试(Compressiontest)根本原理:---压缩低的气缸其压缩行程时,曲轴转动速度高.压缩测试时KTS使喷油系统失效,测得各缸在压缩行程中,两个角度如从90°BTDC到TDC的时间/速度.时间短/速度快说明该缸压缩低.*在测试期间发动机运转在起动速度.

KTS解码器使用六发动机测试功能Mercedes-BenzE320CDI-耗油量比较根本原理:耗油量比较是通过软件实现的喷油检测软件.怠速稳定控制系统激活