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德尔福电控单体泵系统


玉柴欧III机培训资料
(Delphi单体泵系统)

玉柴客户服务中心 2007 11月 2007年11月

对玉柴欧III柴油机电控系统的说明 对玉柴欧 柴油机电控系统的说明
发动机相同或相似, 1,欧III发动机的一些零部件在外观上与欧II发动机相同或相似,如 喷油器,高压油管,柴油滤清器等, 喷油器,高压油管,柴

油滤清器等,严禁用其它型号 的零部件替 换. 发动机燃油系统的清洁非常重要, 2,保持欧III发动机燃油系统的清洁非常重要,否则会导致单体泵柱 塞早磨. 塞早磨. 3,对于维修来说,电控系统零件我们没办法进行拆修,只能更换. ,对于维修来说,电控系统零件我们没办法进行拆修,只能更换. 4,丰富的欧 柴油机维修知识和经验对欧 柴油机的维修非常重要, 柴油机维修知识和经验对欧III柴油机的维修非常重要 ,丰富的欧II柴油机维修知识和经验对欧 柴油机的维修非常重要, III柴油机的工作原理和欧 柴油机差不多,只是燃油系统的改变. 柴油机的工作原理和欧II柴油机差不多 欧III柴油机的工作原理和欧II柴油机差不多,只是燃油系统的改变. 经过培训后也可以来维修欧III柴油机 柴油机. 经过培训后也可以来维修欧 柴油机. 5,不是所有的故障都出在电控系统上,并非所有故障都要通过故障 ,不是所有的故障都出在电控系统上, 诊断仪进行判断. 诊断仪进行判断. 6,故障诊断仪只能检测到电控元件出的故障,并不能直接检测到机 ,故障诊断仪只能检测到电控元件出的故障, 械故障,可通过相关参数变化来推断大致故障部位. 械故障,可通过相关参数变化来推断大致故障部位.

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对玉柴欧III柴油机电控系统的说明 对玉柴欧 柴油机电控系统的说明

7,欧三发动机是发动机行业的一次更新,同时也是我 ,欧三发动机是发动机行业的一次更新, 们维修行业的一次巨大更新. 们维修行业的一次巨大更新. 8,大家一定要走出畏惧电控发动机的阴影.只要大家 ,大家一定要走出畏惧电控发动机的阴影. 在维修中多思考,多学习, 在维修中多思考,多学习,电控发动机的故障比传统 发动机的故障更容易处理. 发动机的故障更容易处理. 9,如果你将:"我不懂"作为口头禅的话,电控发动 ,如果你将: 我不懂"作为口头禅的话, 机对与你来说永远都是遥远的. 机对与你来说永远都是遥远的.

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主要授课内容

1,玉柴欧III电控柴油机产品介绍 ,玉柴欧 电控柴油机产品介绍 2,玉柴电控单体泵系统结构及原理 , 3,主要零部件结构及特性 , 4,常用控制策略介绍 , 5,相关电路图解 , 6,欧III柴油机的故障诊断 , 柴油机的故障诊断

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1.1 YC6G-30系列柴油机 系列柴油机

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YC6G-30柴油机特性参数 柴油机特性参数
一,主要技术结构参数 1.型号: 2.代号: 3.型式: 4.缸数缸径×行程(mm): 5.进气方式: 6.供油系统: . 7.气缸排量L: 二,主要技术性能指标 1.标定功率 KW 2.标定转速 r min 3.最大扭矩 5.排放 6.发动机重量
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YC6G240-30 G6000 6-112×132 增压中冷

YC6G270-30 G6500

立式,直列,水冷,四冲程

Delphi Delphi电控单体泵 7.8

177 2200 950 1200~1500 欧III 730kg

199 1080 1200~1500

Nm

4最大扭矩转速 r min

6

1.2 YC4G-30系列柴油机 系列柴油机 系列

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7

YC4G-30柴油机特性参数 柴油机特性参数
一,主要技术结构参数 1.型号: 2.代号: 3.型式: 4.缸数缸径×行程(mm): 5.进气方式: 6. 6.供油系统: 7.气缸排量L: 二,主要技术性能指标 1.标定功率 2.标定转速 3.最大扭矩 KW r min Nm 132 2300 660 1200~1400 欧III 570kg
8

YC4G180-30 G2500

YC4G220-30 G2400

立式,直列,水冷,四冲程 4-112×132 增压中冷 Delphi电控单体泵 5.202

162 2200 840 1200~1400

4最大扭矩转速 r min 5.排放 6.发动机重量
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1.3 YC6L-30系列柴油机 系列柴油机 系列

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YC6L-30柴油机特性参数 柴油机特性参数
一,主要技术结构参数 1.型号: 2.代号: 3.型式: 4.缸数缸径×行程(mm): 5.进气方式: 6.供油系统: . 7.气缸排量L: 二,主要技术性能指标 1.标定功率 KW 2.标定转速 r min 3.最大扭矩 5.排放 6.发动机重量
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YC6L280-30 L3800

YC6L310-30 L3600

YC6L330-30 L3700

立式,直列,水冷,四冲程 6-113×140 增压中冷 Delphi Delphi电控单体泵 8.424

206 1100 1000~1500

228 2200 1200 1000~1500 欧III 810kg

243 1300 1200~1500

Nm

4最大扭矩转速 r min

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主要授课内容

1,玉柴欧III电控柴油机产品介绍 ,玉柴欧 电控柴油机产品介绍 2,玉柴电控单体泵系统结构及原理 , 3,主要零部件结构及特性 , 4,常用控制策略介绍 , 5,相关电路图解 , 6,欧III柴油机的故障诊断 , 柴油机的故障诊断

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2.1柴油机电喷系统的总体构成 柴油机电喷系统的总体构成
监测发 动机工况 将信息 传至控制 器 接收并分 析输入信息 决定如何 调整发动机 发出指令 至执行器

接收控 制器指令 按指令 改变喷油

传感器

控制器ECU (含微机与 控制策略)

执行器

发 动 机 发动机电控系统的概念图

必须理解闭环控制的概念
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2.2电控单体泵系统的功能 电控单体泵系统的功能

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2.3德尔福单体泵控制系统 德尔福单体泵控制系统

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2.4欧III系统--单体泵+机械喷油器 欧 系统--单体泵 系统--单体泵+
产品介绍

电控单体泵 驱动器集成到泵体内 机械喷油器 2,000 bar 喷射压力 独立的EUP电控特性系统 可编程的喷射控制系统 100万公里的耐久性 快速安装
客户利益

系统满足欧3排放要求 快速空气,燃油混合 低烟度和颗粒排放 相对低的油耗
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2.5控制器的硬 软件功能 控制器的硬/软件功能 控制器的硬
控制器ECU的硬/软件功能

输出控制指令: 输出控制指令: 输出控制指令 -喷射量 -喷射提前角 工况控制 工况控制 -起动与暖机 -怠速 -急加速 -急减速 -减速断油 -短期超载 -长怠速停机 可驾驶性控制 可驾驶性控制

保护工况 保护工况 -超速保护 -超负荷保护 -冒烟保护 -超温保护 故障诊断: 故障诊断: 故障诊断 -诊断与故障码 -失效安全策略 -Limp home 自学习与自适应策略 自学习与自适应策略 -喷油嘴识别与校正 -各缸平衡控制 E-OBD(待选) (待选)

通讯: 通讯: 通讯 -CAN通讯总线 通讯总线 -仪表输出 - KWP2000通讯 通讯 标定与监测 标定与监测 -在线标定 -实时监测

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主要授课内容

1,玉柴欧III电控柴油机产品介绍 ,玉柴欧 电控柴油机产品介绍 2,玉柴电控单体泵系统结构及原理 , 3,主要零部件结构及特性 , 4,常用控制策略介绍 , 5,相关电路图解 , 6,欧III柴油机的故障诊断 , 柴油机的故障诊断

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3.1主要零部件结构及特性 主要零部件结构及特性

燃油系统主要零部件和油路走向. 燃油系统主要零部件和油路走向. 主要传感器的特性参数. 主要传感器的特性参数.

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3.1单体泵及挺柱滚轮总成 单体泵及挺柱滚轮总成
柱塞直径×冲程: 柱塞直径×冲程:Φ11×16mm × 安装螺栓孔 50V执行器 执行器 2针接插件 针接插件 激光点阵修正码 单油槽低压进油, 单油槽低压进油,独立泄油 欧III & IV排放潜力 排放潜力 电磁阀接插件 高达2000bar的喷射压力 高达 的喷射压力 独立的电气控制特性 1.5~2.6 l/缸的典型应用范围 ~ 缸的典型应用范围 单体泵安装螺钉力矩是65~ 单体泵安装螺钉力矩是 ~70N.m,分三次 , 交叉拧紧;拆卸时要注意: 交叉拧紧;拆卸时要注意:进行交叉拧松并要 适当地敲松, 适当地敲松,不能全部拆掉螺钉后再拔单体泵 否则会将单体泵的柱塞弄断
单体泵及挺柱滚轮总成 2007-11 19 出油口 安装螺栓孔

O形圈 形圈1 形圈 O形圈 形圈2 形圈 O形圈 形圈3 形圈

挺柱滚轮总成

3.2电控单体泵系统的工作情况 电控单体泵系统的工作情况

K3是指液力延时 是指液力延时
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3.3体泵修正码(Trim code) 体泵修正码( 体泵修正码 )

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3.3.1Trim code 说明

FM FM T4补偿系数 T3补偿系数
查代码对应的时间参补偿系数数表, 查代码对应的时间参补偿系数数表,就可以得到它对应的补偿系 每个代码对应两个参数, 数,每个代码对应两个参数,任选一个 输入后需关电保存数据. 输入后需关电保存数据.

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3.3.2Trim code 补偿系数表

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3.4单体泵总成和控制器 单体泵总成和控制器
总成部件解释(分解图) 总成部件解释(分解图)

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3.4单体泵室外观 单体泵室外观

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3.4.2单体泵室油路分布 单体泵室油路分布

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3.4.3改进后的金属模泵室 改进后的金属模泵室

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3.4.4改进后的泵室加装了两个贯穿螺钉 改进后的泵室加装了两个贯穿螺钉
相对低的油耗

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3.5主燃油系统及油路走向 主燃油系统及油路走向
喷油器 回到油箱 燃油 分配器 燃油调压阀出口 燃油进口 出油箱
燃油泄漏回油

油水分离器 和手油泵 单体泵总成 燃油滤清器

燃油输油泵

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3.5.1燃油低压油路 燃油低压油路
考虑:足够的压力防穴蚀, 考虑:足够的压力防穴蚀,足够的流量冷却 进油压力: ~ 进油压力:3~6bar,输油泵流量:7~9L/min ,输油泵流量: ~ 泄漏燃油管路压力: 泄漏燃油管路压力:<0.3bar 试验台安装时应将此回油管接到低压处, 试验台安装时应将此回油管接到低压处,如燃油冷 却器进口 整车上应将此回油管接到输油泵进口 如发现此回油管有大量回油, 如发现此回油管有大量回油,表明单体泵密封不正 常,应停机检查 整车上可以用回油管的回油大小来判断部分油路的 工作情况. 工作情况.

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3.5.2燃油滤清要求 燃油滤清要求
滤清器要求: 滤清器要求: 主滤清器 滤清效率: 滤清效率: – 85% % 3-5m (single-pass) (ISO 13353) ) – 98,5% 3-5m (multi-pass) 粗滤器 滤清效率: 85% 25m 滤清效率: % 水分离: 70~80% (ISO4020) 水分离: ~ % ) 燃油系统清洁度要求 定义: 燃油样本所含的颗粒数: 定义:每1ml燃油样本所含的颗粒数: 燃油样本所含的颗粒数 颗粒尺寸 颗粒数范围 小于6 微米( 320 - 640 小于 微米(micron) ) 小于14 微米( 20 – 40 小于 微米(micron) ) 最大颗粒尺寸: 微米( 最大颗粒尺寸:<100 微米(micron) ) 水含量: < 2% 水含量: 使用非玉柴指定滤清器非常容易导致燃油系统的早磨 使用非玉柴指定滤清器非常容易导致燃油系统的早磨

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3. 主要零部件结构及特性

燃油系统主要零部件和油路走向. 燃油系统主要零部件和油路走向. 控制器,主要传感器性能介绍及特性参数. 控制器,主要传感器性能介绍及特性参数.

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3.6控制器(ECU) 控制器( 控制器 )

图1 ECU及其接插件外观图 产品零件号
1-1418883-1 1-1418878-1 2-1418883-1 2-1418878-1 3-1418883-1 3-1418878-1 2007-11

名称
62 针接插件 罩盖 62 针接插件 罩盖 62 针接插件 罩盖

备注1 备注
黑色, J1 蓝色, J2 灰色, J3

备注2 备注
发动机 发动机 整车 33

3.6德尔福-控制器(ECU) 德尔福-控制器( 德尔福 )
产品特征 可用12V和24V供电 可用 和 供电 采用Power PC微处理器 采用 微处理器 橡胶绝缘隔垫 可以驱动单阀的燃油喷射系统 国际先进的CAN现场总线通信技术 国际先进的 现场总线通信技术 可选择的燃油冷却功能 内置大气压力和ECU温度传感器 内置大气压力和 温度传感器 可以满足欧4, 可以满足欧 ,欧5的排放要求 的排放要求 满足客户匹配要求的开放式软件结构

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3.6 ECU安装方式 安装方式

线束由左方入口

线束由底部入口

线束由右方入口

ECU不能按此方向安装

垂直方向的微小倾斜角可避免液体集聚

图一,ECU安装方向示意图

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3.6ECU物理特性 物理特性
运行温度范围 –40 ~ +105 ℃; 最大功率消耗:35W @ 28V; 如果ECU电源线反接,主电源继电器不会接通; 为减少电磁干扰,ECU外壳必须与车体或发动机体良好接地,以疏导反电动势; 装车运行时通常的供电电压范围: 工况
正常行驶 启动 过电压

通常范围
18 ~32 V 12 ~ 18 V 可允许最高36 V,持续1小时

备注
启动时如果电压低于下限,虽然不会造成ECU损坏,但ECU 所有的功能都会受到约束. 过电压状态下,ECU内部策略会限制发动机转速,同时点亮 指示灯.

ECU为各传感器信号提供参考电压,其中5V参考电压包括2类,特性如下表所示:

项目
电压 电流最大值 适用传感器 2007-11

第一类
5 V ± 2% 100 mA 增压压力等

第二类
5 V ± 2% 50mA 电子油门 36

3.7电控单体泵柴油机传感器汇总 电控单体泵柴油机传感器汇总
曲轴传感器 凸轮轴传感器 增压压力传感器 进气温度传感器 冷却水温传感器 燃油温度传感器 大气压力传感器 环境温度传感器 电子油门传感器 安装在飞轮壳上 安装在油泵齿轮室上 安装在进气管上 安装在进气管上 安装在节温器座上 安装在泵体上 控制器ECU内置 控制器 内置 控制器ECU内置 控制器 内置 原来的油门踏板位置

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3.7.1电控单体泵柴油机传感器功能汇总 电控单体泵柴油机传感器功能汇总
传感器
凸轮轴传感器 曲轴传感器

功能
判缸, 判缸,同时在曲轴传感器失效后可执行失效安全策略 精确计算曲轴位置,用于喷油时刻和喷油量计算,转速 精确计算曲轴位置,用于喷油时刻和喷油量计算, 计算, 计算,同时在凸轮轴传感器失效后可执行失效安全策略 测量增压压力, 测量增压压力,与进气温度一道计算空气密度和喷油量 在瞬态工况时用 ,在瞬态工况时用于冒烟控制 测量进气温度, 测量进气温度,与进气压力一道计算空气密度和喷油量 ,同时还用于修正喷油提前角 测量冷却水温度,用于冷起动,目标怠速计算等, 测量冷却水温度,用于冷起动,目标怠速计算等,同时 还用于修正喷油提前角, 还用于修正喷油提前角,最大功率保护等 根据燃油密度计算喷油量和所需的喷油脉宽

增压压力传感器 (MAP) 进气温度 (MAT) 冷却水温度传感器

燃油温度传感器

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3.7.2液温传感器(冷却水温&燃油温度) 液温传感器(冷却水温 燃油温度 燃油温度) 液温传感器
热敏电阻式NTC 热敏电阻式 感应元件为外壳屏蔽 两个输出端子: 信号, 两个输出端子 信号,接地 接插件锁紧方式 温度越高阻值越小

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3.7.3进气温度传感器 进气温度传感器
热敏电阻式NTC 热敏电阻式 感应元件暴露 两个输出端子: 信号, 两个输出端子 信号,接地 接插件锁紧方式 温度越高阻值越小

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3.7.4增压压力传感器 增压压力传感器
三个输出端子: 三个输出端子 5Vref,信号,接地 ,信号, 工作温度范围:- :-30~ 工作温度范围:- ~125度 度 工作压力范围: ~ 工作压力范围:10~250 kPa 输出电压: ~ 输出电压:0~5V 输出电压 Vout = Vref*(0.01059*P-0.10941) 接插件锁紧方式 M6螺栓上紧 螺栓上紧

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3.7.5曲轴传感器和凸轮轴传感器 曲轴传感器和凸轮轴传感器
可变磁阻式(VR) 可变磁阻式 两个输出端子 空气间隙: ± 空气间隙:1.3±0.3 mm 输出电压: 输出电压:400mV PK-PK @ A TARGET SPEED = 55 rpm 电阻值:825 ±100 Ohms @ 25℃ 电阻值: ℃ 工作温度: 工作温度:- 40℃~150℃ ℃ ℃

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3.7.5曲轴传感器和凸轮轴传感器 曲轴传感器和凸轮轴传感器
传感器及其接插件 主要接插件的锁紧方式

转速传感器

Correct

Wrong

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3.7.6相位关系图示 相位关系图示
相位关系: 相位关系:

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3.7.7相位关系图示 相位关系图示
信号相位关系
+1 TDC R aw cam

R a w c ra n k P ro c e s s e d c a m

snap sh ot E s p d _ in t C a m _ in t

sn apsh ot E s p d _ in t

P ro c e s s e d c ra n k C a m _ in t

In te rru p ts P u ls e _ in t IN J _ S ta rt_ p u ls e _ a n g le _ IN J _ E n d _ p u ls e _ a n g le _ T3 K3 T4 A d v a n c e _ a n g le L o g ic P u ls e P u ls e _ in t

F u e l_ a n g le

In je c tio n

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3.8电子油门传感器 电子油门传感器
将驾驶员意图传递到ECU 将驾驶员意图传递到 怠速或正常运行 Smart Power 诊断与Limp Home 单电位器式 带怠速开关 五个输出端子 信号Signal (A) 接地GND (B) 5Vref(C) IVS(D) IVS_GND(F)

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3.8.1电子油门传感器 电子油门传感器
目前的油门传感器及其接插件

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3.8.2电子油门传感器特性 电子油门传感器特性
序号 1 2 3 4 5 6 端子 A---B A---B A---B B---C D---F D---F 电阻值 K 1.6 2.8 2.9 1.1 ∞ 1.18 0% 100% 200 5000 ±5% 油门开度 0% 100% 130% 信号电压 mV 390 3284 3845 允许误差范围 ±5% ±5% ±5% ±5%

注:油门接插件上标注为 A信号;B信号地;C参考电压;D,F怠速开关; 当油门开度16%左右时,怠速标志位(F_IDL_Valid_sw)由1变为0,发动机脱离怠速状态.

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主要授课内容

1,玉柴欧III电控柴油机产品介绍 ,玉柴欧 电控柴油机产品介绍 2,玉柴电控单体泵系统结构及原理 , 3,主要零部件结构及特性 , 4,常用控制策略介绍 , 5,相关电路图解 , 6,欧III柴油机的故障诊断 , 柴油机的故障诊断

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4电控单体泵控制策略 电控单体泵控制策略
1. 2. 3. 4. 5. 6.

常用控制功能 起动控制策略 怠速控制策略 油门油量标定及其实现 热保护控制策略 冒烟极限

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4.1.1玉柴电控单体泵发动机常用控制功能 玉柴电控单体泵发动机常用控制功能
序号 功能名称 发动机控制功能
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 油门油量控制 智能动力控制 起动预热控制 怠速控制 可变怠速仲裁控制 各缸平衡控制 单体泵校正 最高转速控制 最大供油量控制 故障指示灯 2007-11 油门油量控制模块根据油门开度与柴油机转速计算出油门油量,从而司机可以 控制柴油机转速与车辆运行速度. 短期超载,即短期增大输出扭矩的限制值,以方便司机不换档爬坡. 在冷起动工况下对柴油机进气进行加热. 采用闭环控制方法使柴油机的转速稳定在设定怠速转速附近,并向其它运行工 况的平稳过渡. 根据各种温度,蓄电池电压与空调请求调节怠速运行速度. 减少柴油机怠速工况下各缸之间的转速波动. 对每个单体泵进行修正,以提高各缸均匀性和一致性. 在高转速运行或冷机状态下限制喷油量,避免柴油机因过大的机械应力或热负 荷受到损害 根据柴油机转速与其它车辆运行参数,对指令油量进行限制,从而保证柴油机 免受因过大的机械应力与热负荷而导致的损害. 通过故障显示灯一定频率的闪烁显示故障码,以便于维修. 51

描述

4.1.2玉柴电控单体泵发动机常用控制功能 玉柴电控单体泵发动机常用控制功能
序号 功能名称 描述

整车控制功能
11 12 13 排气制动(玉柴不采用) 怠速微调 长怠速停机 在柴油机正常运行的条件下,提供一定的反作用力,以降低车辆的 运行速度. 司机可根据当前车辆的实际使用情况(如负载情况,空调等附件使 用情况)实时调整怠速,并提供记忆功能. 是避免怠速长时间的运行.当怠速运行达到一定时间,该模块首先 会闪烁红灯提醒司机,而司机又没有任何指令时,会自动停机.现 在没有使用. 向仪表盘上的转速表提供发动机转速信号. 风扇延迟控制模块控制风扇的运行,以调整冷却水温度,为空调机 组提供足够的冷却,并保证冷却系的高效运行.

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转速表输出(玉柴不采用) 冷却风扇控制(电动风扇情 况下) (玉柴不采用)

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4.2.1起动控制策略 起动控制策略 判缸 2. 起动油量标定 3. 冷起动预热控制 4. 起动时黑烟问题
1.

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4.2.2起动控制策略 起动控制策略
1.

判缸
EUC根据电控柴油机曲轴转速信号盘与凸轮轴信号盘的相位关系(参见P59) 根据电控柴油机曲轴转速信号盘与凸轮轴信号盘的相位关系(参见 根据电控柴油机曲轴转速信号盘与凸轮轴信号盘的相位关系 ) 判断柴油机运行的角度相位(也称判缸)并计算柴油机转速. 判断柴油机运行的角度相位(也称判缸)并计算柴油机转速. 仅在判缸成功后才开始喷油.(电喷发动机起动不一定比常规发动机快) .(电喷发动机起动不一定比常规发动机快 仅在判缸成功后才开始喷油.(电喷发动机起动不一定比常规发动机快) A. 凸轮轴和曲轴信号 模式 起动过程中,曲轴转速信号与凸轮轴转速信号均存在时, 在起动过程中,曲轴转速信号与凸轮轴转速信号均存在时,ECU结合曲轴缺齿 结合曲轴缺齿 判断与凸轮轴多齿判断进行判缸.判缸过程更迅速,更可靠. 判断与凸轮轴多齿判断进行判缸.判缸过程更迅速,更可靠. B. 仅有曲轴信号模式 在起动过程中,仅有曲轴转速信号时, 检测到一个缺齿时, 在起动过程中,仅有曲轴转速信号时,当ECU检测到一个缺齿时,猜测柴油机 检测到一个缺齿时 此时处于第一缸上止点前,按照此假定的角度相位, 此时处于第一缸上止点前,按照此假定的角度相位,以153624的喷油时序持续一定 的喷油时序持续一定 次数的喷射,当发动机转速超过一定阈值时,可以判断此相位正确,从而判缸成功; 次数的喷射,当发动机转速超过一定阈值时,可以判断此相位正确,从而判缸成功; 若没有转速升高的着火迹象,则重新假定一相位喷油以判缸. 若没有转速升高的着火迹象,则重新假定一相位喷油以判缸. C. 仅有凸轮轴信号模式 仅有凸轮轴信号模式 起动过程中,仅有凸轮轴转速信号时, 通过检测判缸齿( 在起动过程中,仅有凸轮轴转速信号时, ECU通过检测判缸齿(第一缸前的 通过检测判缸齿 多余齿)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. 多余齿)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.

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4.2.3起动控制策略 起动控制策略
2.

起动油量标定
起动油量的标定主要分为两部分:一是基本油量的计算, 起动油量的标定主要分为两部分:一是基本油量的计算,另 一个是补偿油量的计算.起动油量是两部分油量的和,单独由最大 一个是补偿油量的计算.起动油量是两部分油量的和, 起动油量限制. 起动油量限制. A. 起动基本油量的计算 起动基本油量是柴油机转速与冷却水温度的函数,水温越低, 起动基本油量是柴油机转速与冷却水温度的函数,水温越低, 转速越低,起动油量越大. 转速越低,起动油量越大.起动基本油量的标定工作的重点是冷起 动油量与热起动油量,在保证起动迅速可靠的前提下,必须避免冷 动油量与热起动油量,在保证起动迅速可靠的前提下, 起动冒白烟,黑烟,与热起动冒黑烟. 起动冒白烟,黑烟,与热起动冒黑烟. B. 起动补偿油量的计算 当起动运行超过一定时间后仍然没有起动成功,ECU会以一 当起动运行超过一定时间后仍然没有起动成功, 会以一 定步长增加起动油量,以促进柴油机顺利起动.在标定过程中, 定步长增加起动油量,以促进柴油机顺利起动.在标定过程中,应 仔细调整此步长值,太大则引起较大的起动冲击与冒黑烟,较小则 仔细调整此步长值,太大则引起较大的起动冲击与冒黑烟, 起动迟缓. 起动迟缓.

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4.2.3起动控制策略 起动控制策略
3.

冷起动预热控制
冷起动预热功能的目的是减少白烟排放, 冷起动预热功能的目的是减少白烟排放,并将柴油机进气温度 尽快地提高至正常水平.在柴油机拖转前后, 尽快地提高至正常水平.在柴油机拖转前后,预热装置开始加热柴 油机的进气,可分为Preheat与Postheat两种预热. 两种预热. 油机的进气,可分为 与 两种预热 Preheat用于拖转前的进气加热, Postheat用于起动成功后的 用于拖转前的进气加热, 用于起动成功后的 用于拖转前的进气加热 进气加热,以利于柴油机稳定地过渡到怠速工况. 进气加热,以利于柴油机稳定地过渡到怠速工况.预热时间的长短 是冷却水温度的函数,水温越低,预热时间越长.同时, 是冷却水温度的函数,水温越低,预热时间越长.同时,预热指示 灯将提示司机预热装置当前的工作状态. 灯将提示司机预热装置当前的工作状态. START
KEY SWITCH ON OFF ON INDICATING OFF LAMP Engine speed > APV ENGINE RPM 0 ON HEATER OFF (PREHEATING) (POSTHEATING) APV APV

APV

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4.2.4起动控制策略 起动控制策略
4.

起动时黑烟问题
柴油机的起动过程是一个非常复杂的过程, 柴油机的起动过程是一个非常复杂的过程,其中一个重要方面是冒黑烟 问题.对于电控柴油机而言,对柴油机喷油量, 问题.对于电控柴油机而言,对柴油机喷油量,喷油正时与喷油压力的控制 较机械泵灵活. 较机械泵灵活. 若出现喷油器启喷压力下降与雾化不良,高压油管泄漏, 若出现喷油器启喷压力下降与雾化不良,高压油管泄漏,齿轮系正时关 系错误等机械方面的故障,则难免在起动过程中冒黑烟,因此, 系错误等机械方面的故障,则难免在起动过程中冒黑烟,因此,避免柴油机 起动冒黑烟的首要条件是柴油机机械部分的状态良好. 起动冒黑烟的首要条件是柴油机机械部分的状态良好. 在柴油机机械部分状态良好的条件下,若标定数据不匹配, 在柴油机机械部分状态良好的条件下,若标定数据不匹配,则柴油机起 动也会冒黑烟,因此,必须对柴油机的起动过程进行精细标定. 动也会冒黑烟,因此,必须对柴油机的起动过程进行精细标定.起动过程的 优化标定涉及到起动基本油量,起动补偿油量, 优化标定涉及到起动基本油量,起动补偿油量,起动正时以及进气预热等方 其原则是适时,适量地喷油,在不冒黑烟的前提下迅速, 面,其原则是适时,适量地喷油,在不冒黑烟的前提下迅速,平稳地实现柴 油机起动. 油机起动.

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4.3.1怠速控制策略 怠速控制策略 闭环控制原理(怠速开环与闭环,转速反馈) 闭环控制原理(怠速开环与闭环,转速反馈) 2. 理想怠速表格 3. 怠速补偿 4. I调节和 调节 (确保追随性,无过调) 调节和D调节 确保追随性,无过调) 调节和
1.

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4.3.2怠速控制策略 怠速控制策略
1.闭环控制原理 闭环控制原理
怠速闭环控制器根据目标怠速与实际发动机转速之间的差异,利用 怠速闭环控制器根据目标怠速与实际发动机转速之间的差异, PI闭环控制原理计算出怠速喷油量,使发动机转速维持在目标怠速附近, 闭环控制原理计算出怠速喷油量, 闭环控制原理计算出怠速喷油量 使发动机转速维持在目标怠速附近, 并稳定运转. 并稳定运转. 2.目标怠速的计算 计算目标怠速时应考虑以下几个方面: 计算目标怠速时应考虑以下几个方面: a. 高怠速暖机(冷却水温度越低,目标怠速越高) b. 带空调怠速(使用空调时,目标怠速自动增高) c. 蓄电池充电怠速(蓄电池电压低时,提高目标怠速以充电) d. 怠速微调确定的怠速偏移量(根据怠速微调开关确定的偏移量,则目 标怠速会加上此偏移量) e. Limp home状态的怠速(例如油门Limp home 时,目标怠速会提高 至800~1000rpm,高于正常怠速) f. 当目标怠速变化时,会采用一定步长逐步过渡到新值.

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4.3.3怠速控制策略 怠速控制策略
3.怠速闭环控制参数的调节 怠速闭环控制参数的调节
怠速闭环控制器采用PI调节方式,其控制目标是柴油机转速在目标怠速附近 平稳地运行,同时在起动至怠速,减速至怠速等动态过程中过渡平缓,没有较大 的超调量.要达到此控制效果,必须精细地调节P与I这两个控制参数. a. P参数的调节 P是比例控制器的增益,其大小决定了柴油机怠速转速控制的稳定性. b. I参数的调节 I是积分控制器的增益,其大小决定了柴油机怠速转速控制的精确性,即目 标怠速与实际转速之间差异的大小.积分控制器只是在某些情况下起作用,否则 容易引起怠速控制的超调. c. 调整PI参数的方法 首先将I参数置零,停止积分作用,然后调节P参数,使怠速转速非常稳定, 此时实际转速是不是目标怠速不重要;然后,逐步增大I参数,当怠速转速开始趋 向不稳定时,回调I参数至怠速稳定运行时临界值即可.

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4.4热保护控制策略 热保护控制策略
1.热保护的必要性: 热保护的必要性: 热保护的必要性 过高的工作温度将导致过高的热负荷,从而损坏发动机,如 拉缸,拉单体泵柱塞等严重故障; 冷却液沸腾,汽化; 冷却水泄露导致冷却水温水温迅速升高; 油路阻塞,设计不合理导致的回油不畅导致燃油温度过高. 2.几种热保护及其策略(高水温保护,燃油温度过高保护) 几种热保护及其策略( 几种热保护及其策略 高水温保护,燃油温度过高保护) 高水温保护; 燃油温度过高保护; 进气温度过高保护. 3.需要热标定才能精确标定 需要热标定才能精确标定 4.热保护发生时就要降低发动机功率 并非都是发动机的问题 热保护发生时就要降低发动机功率,并非都是发动机的问题 热保护发生时就要降低发动机功率

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4.5.1冒烟极限控制 冒烟极限控制
目的: 目的: 对于增压中冷柴油机,由于增压器的迟滞效应, 对于增压中冷柴油机,由于增压器的迟滞效应, 在柴油机加速过程中易引起进气量不足,空燃比下降, 在柴油机加速过程中易引起进气量不足,空燃比下降, 燃油不能完全燃烧,从而产生冒黑烟的现象. 燃油不能完全燃烧,从而产生冒黑烟的现象. 下图是实测的自由加速过程中柴油机转速, 下图是实测的自由加速过程中柴油机转速,进气管 内的增压压力的变化情况. 内的增压压力的变化情况. 在油门完全踩到底后约0.8秒 在油门完全踩到底后约 秒,增压压力才开始迅 速上升,而转速已升至1450rpm.因此,必须根据增压 速上升,而转速已升至 .因此, 压力对柴油机喷油量进行限制,以满足空燃比的要求, 压力对柴油机喷油量进行限制,以满足空燃比的要求, 从而防止在瞬态加速过程中冒黑烟. 从而防止在瞬态加速过程中冒黑烟.

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4.5.2冒烟极限 冒烟极限
160 2450

140

2250

2050 120

1850 100

1650 80 1450

60 1250

40 1050

20

850

0 5 6 Pedal.Value 7 8 9 10

650

Air_pres.Value

Engine_speed

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4.5.3冒烟极限控制 冒烟极限控制
1.

自由加速时,油门在短短的不足 时间内 迅速由0踩至 时间内, 踩至100%, 自由加速时,油门在短短的不足2s时间内,迅速由 踩至 , 指令油量则迅速由怠速油量增加至外特性油量, 指令油量则迅速由怠速油量增加至外特性油量,而增压压力则由 于增压器惯性的滞后反应,并不能迅速的达到足够的压力, 于增压器惯性的滞后反应,并不能迅速的达到足够的压力,导致 进气量不足,如果不采用冒烟极限控制,或控制不好, 进气量不足,如果不采用冒烟极限控制,或控制不好,则会出现 空燃比偏小,混合气过浓,从而产生黑烟. 空燃比偏小,混合气过浓,从而产生黑烟. 对于载重卡车,城市公交车,往往要求较大的低速扭矩,低速大 对于载重卡车,城市公交车,往往要求较大的低速扭矩, 扭矩所需要的大油量和增压器低速惯量限制的低增压压力之间因 冒烟限制而存在一定的折中关系. 冒烟限制而存在一定的折中关系. 如增压压力不足, 如增压压力不足,冒烟限制策略将使扭矩比自然吸气发动机还要 引起的原因可能为:管漏,中冷器脏,弯管太多且直角转, 差(引起的原因可能为:管漏,中冷器脏,弯管太多且直角转, 增压器失效,....) 增压器失效,....)

2.

3.

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主要授课内容

1,玉柴欧III电控柴油机产品介绍 ,玉柴欧 电控柴油机产品介绍 2,玉柴电控单体泵系统结构及原理 , 3,主要零部件结构及特性 , 4,常用控制策略介绍 , 5,相关电路图 , 5,欧III柴油机的故障诊断 , 柴油机的故障诊断

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5,ECU外围线路图 , 外围线路图

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5,电控单体泵发动机车辆电路连接图 ,

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主要授课内容

1,玉柴欧III电控柴油机产品介绍 ,玉柴欧 电控柴油机产品介绍 2,玉柴电控单体泵系统结构及原理 , 3,主要零部件结构及特性 , 4,常用控制策略介绍 , 5,相关电路图 , 5,欧III柴油机的故障诊断 , 柴油机的故障诊断

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10.2电控发动机故障诊断 电控发动机故障诊断
控制器自诊断 控制器具有实时在线自诊断功能 一旦控制器检测出故障,将: 产生与故障对应的故障码并存入内存.操作者可 以用专门的故障检测仪或观察故障指示灯的闪烁读 出这些故障; 指令故障指示灯变为强亮; 依照故障的严重等级进入不同的控制策略.在大 部分情况下,这些策略仍能保持发动机以降低功率 的方式继续工作. 故障码 见故障码表
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10.3.1故障指示灯(MIL)的使用 故障指示灯( 故障指示灯 )
故障码闪烁输出 本电控系统的故障码是由四位16进制数字组成的, 16进制数字组成的 本电控系统的故障码是由四位16进制数字组成的,故障 码的输出首先是把故障码的每一位都转化为二进制码, 码的输出首先是把故障码的每一位都转化为二进制码, 然后一位一位的闪烁输出,下图是一个例子, 然后一位一位的闪烁输出,下图是一个例子,图中所表 示的是要输出1301的故障码, 1301的故障码 示的是要输出1301的故障码,图中的时间延迟在表一中 给出了具体的定义及其数值. 给出了具体的定义及其数值. 见视频 在进入故障模式后, 在进入故障模式后,故障指示灯会自动连续的闪烁来输 出故障码,直到把所有当前的故障码都输出完毕为止. 出故障码,直到把所有当前的故障码都输出完毕为止. 当所有的故障码都输出一遍之后,如果要再一次读取, 当所有的故障码都输出一遍之后,如果要再一次读取, 可以关掉怠速使能开关,然后再打开就可以了. 可以关掉怠速使能开关,然后再打开就可以了.

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10.3.2故障码读取示意图 故障码读取示意图

1 故障码脉冲

3

0

1

T1

T2

T4

T3

T5

T6

T7

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

进入诊断模式到故障码开始闪烁的延迟时间=3000ms 每个二进制码高电平的保持时间=500ms 每个二进制码低电平的保持时间=500ms 故障码中位与位之间的间隔时间=1500ms 故障码中'0' 值的高电平保持时间=3000ms 一个故障闪烁结束后保持高电平的时间延迟=5000ms 一个故障闪烁结束后保持低电平的时间延迟=5000ms

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10.2.1故障码(一) 故障码( 故障码

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

故障变量
ADC_Malfunction_fault_data Air_pres_5V_max_range_fault_data Air_pres_5V_min_range_fault_data Air_pres_max_range_fault_data Air_pres_min_range_fault_data Air_pres_not_plausible_high_fault_data Air_pres_not_plausible_low_fault_data Air_temp_max_range_fault_data Air_temp_min_range_fault_data Ambient_air_pres_max_range_fault_data Ambient_air_pres_min_range_fault_data Batt_supply_max_range_fault_data Batt_supply_min_range_fault_data Cam_fault_data Cam_sync_fault_data CAN1_Fault_data CAN2_Fault_data Cool_temp_max_range_fault_data

故障码

故障描述

0607 A/D 转换不良 0699 增压压力传感器参考电压过高 0698 增压压力传感器参考电压过低 0108 增压压力传感器值过高 0107 增压压力传感器值过低 1108 1107 0113 0112

增压压力传感器值偏高 增压压力传感器值偏低 进气温度传感器值过高 进气温度传感器值过低

2229 环境温度传感器值过高 2228 环境温度传感器值过低 0563 蓄电池电压过高 0562 蓄电池电压过低 0340 凸轮轴位置传感器信号不良 0016 同步信号出错 C001 CAN1 出错 D001 CAN2 出错 0118

冷却水温传感器值过高

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10.2.2故障码(二) 故障码( 故障码

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

故障变量
Cool_temp_min_range_fault_data Cool_temp_not_plausible_fault_data Cool_temp_too_high_fault_data Crank_fault_data Ext_PWM_drv_Fan_oc_fault_data Ext_PWM_drv_Fan_scbatt_fault_data Ext_PWM_drv_Fan_scgnd_fault_data Fuel_temp_max_range_fault_data Fuel_temp_min_range_fault_data High_freq_cam_fault_data High_freq_crank_fault_data HW_Reset_fault_data IDL_Timeout_fault_data Inj_boost_50V_max_range_fault_data Inj_boost_50V_min_range_fault_data Internal_ECU_Temp_max_range_fault_data Internal_ECU_Temp_min_range_fault_data J1939sm_erc1_hr_fault_data

故障码
0117 1116

故障描述 冷却水温传感器值过低 冷却水温不合理

0217 冷却水温偏高 0335 曲轴位置传感器不良 0480 冷却风扇驱动电路开路 0692 冷却风扇驱动电路对电源短路 0691 冷却风扇驱动电路对地短路 0183 燃油温度传感器值过高 0182 燃油温度传感器值过低 0341 凸轮轴信号高频错误 0336 曲轴信号高频错误 0606 系统重新起动 1519 怠速停止故障 2148 单体泵驱动电压过高 2147 单体泵驱动电压过低 0669 ECU 内部温度值过高 0668 ECU 内部温度值过低 1611

ERC1 通信率过高

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10.2.3故障码(三) 故障码( 故障码

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

故障变量
J1939sm_erc1_lr_fault_data J1939sm_etc1_hr_fault_data J1939sm_etc1_lr_fault_data J1939sm_etc2_hr_fault_data J1939sm_etc2_lr_fault_data Lo_side_drv_Exh_Brk_oc_fault_data Lo_side_drv_Exh_Brk_scbatt_fault_data Lo_side_drv_Exh_Brk_scgnd_fault_data Lo_side_drv_Preheat_oc_fault_data Lo_side_drv_Preheat_scbatt_fault_data Lo_side_drv_Preheat_scgnd_fault_data Lo_side_drv_Red_Lamp_oc_fault_data Lo_side_drv_Red_Lamp_scbatt_fault_data Lo_side_drv_Red_Lamp_scgnd_fault_data Lo_side_drv_Tacho_oc_fault_data Lo_side_drv_Tacho_scbatt_fault_data Lo_side_drv_Tacho_scgnd_fault_data NVM_fault_data

故障码

故障描述

1612 ERC2 通信率过低 1601 ETC1 通信率过高 1602 ETC1 通信率过低 1603 ETC2 通信率过高 1604 ETC2 通信率过低 0475 排气制动控制器低端断路 0478 排气制动控制器低端对高短路 0477 排气制动控制器低端对低短路 0543 排气制动控制器高端断路 0542 排气制动控制器高端对高短路 0541 排气制动控制器高端对低短路 0650 红色停止灯低端断路 1652 红色停止灯低端对高短路 1651 红色停止灯低端对低短路 0654 发动机转速表相关电路断路 1657 发动机转速表相关电路对高短路 1656 发动机转速表相关电路对低短路 0603 不可察写内存出错

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10.2.4故障码(四) 故障码( 故障码

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

故障变量
Pedal_5V_max_range_fault_data Pedal_5V_min_range_fault_data Pedal_limp_home_fault_data Pedal_max_range_fault_data Pedal_min_range_fault_data Pedal_not_plausible_fault_data Power_relay_fault_data Powerup_cam_fault_data Powerup_crank_fault_data Powerup_high_freq_cam_fault_data Powerup_high_freq_crank_fault_data Sensor_5V_max_range_fault_data Sensor_5V_min_range_fault_data SW_Reset_fault_data TPU_Injector_output_fault_data

故障码

故障描述

0653 油门踏板传感器参考电压过高 0652 油门踏板传感器参考电压过低 2106 油门处于"跛脚回家"状态 0123 油门踏板传感器值过高 0122 油门踏板传感器值过低 2135 油门踏板传感器值不合理 0685 主继电器故障 1340 起动时凸轮轴传感器信号丢失 1335 起动时曲轴传感器信号丢失 1341 起动时凸轮轴信号发生高频错误 1336 起动时曲轴信号发生高频错误 0643 5 伏参考电压过高 0642 5 伏参考电压过低 0602 软件错误导致系统重新起动 0611 单体泵驱动输出错误

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10.5.1电控发动机常见故障诊断(人工诊断之一) 电控发动机常见故障诊断 人工诊断之一)
基础: 基础: 熟悉常规发动机的故障判断 熟悉单体泵工作原理 熟悉发动机线束和控制策略 例: 发动机不能起动 检查是否有燃油,油管内进空气(包括油箱上的出油管处) 检查ECU是否有电,主要检查连接J3-2(主继电器控制),J3-44(点火 信号)的线束,主继电器及熄火开关(很多情况是接插件松引起) 转速传感器损坏,不同步 输油泵损坏 进气温度损坏(拔开接插件立即可以启动) 热保护主起作用,引起启动油量过低(先检查引起热保护的原因) ECU损坏 发动机无力 增压压力不够:进气管松脱,压力传感器损坏,阻力大,增压器损坏 油,水,气温度过高,产生的热保卫 燃油不够,包括油箱油不足,滤网和柴滤堵塞,油箱内有朔料 进出油管过小,引起供油不足
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10.5.2电控发动机故障诊断(人工诊断之二) 人工诊断之二)
怠速高 电子油门踏板线松脱或接错 整车线束接插件体和电子油门踏板接插件体进水 所配电子油门踏板非玉柴配置或指定欧III机专用电子油门踏板 注:由于水温低,电瓶电压低引起的怠速提升属正常,是一种控制策略 最高转速达不到(电子油门开度只有33%左右) 电子油门踏板处的线接错 油路是否堵塞 转速信号是否干扰 高速时车发抖,可能是:转速传感器信号不同步,转速传感器损坏或曲轴正时齿 轮移位 行车过程中出现踩油门时感觉一下没油,车向前冲一下,可能是:转速传感器信 号不同步(从1到0变化),曲轴传感器间隙不够或曲轴传感器脏了及损坏 发动机自动熄火 缺油 低压油路进空气较多 电路出故障 所配电子油门踏板非玉柴配置或指定欧III机专用电子油门踏板 电路问题

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10.5.3电控发动机故障诊断(人工诊断之三) 电控发动机故障诊断 人工诊断之三)
跛脚回家(limp home)判断和临时解决措施 油门踏板跛脚回家 – 现象与判断:高怠速,踩油门没有反映, – 处理:耐心开回维修站 曲轴传感器跛脚回家 – 现象与判断:怠速或某一高转速不稳,似有缺火,功率不足,难 起动. – 处理:脱开曲轴传感器回复正常,开回维修站 凸轮轴传感器跛脚回家 – 现象与判断:怠速或某一高转速不稳,似有缺火,功率不足 – 处理:脱开凸轮轴传感器回复正常,开回维修站 冒白烟 有1~2缸没工作,多数是机械故障,如气门推杆损坏或脱落等 油路供油不足

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10.6正常情况下的一些技术参数 正常情况下的一些技术参数
电子油门主要引脚之间的电阻(脱开油门接插件测量传感器端) 电子油门主要引脚之间的电阻(脱开油门接插件测量传感器端) 和电压(接上油门接插件并使ECU处于上电状态下进行测量): 处于上电状态下进行测量): 和电压(接上油门接插件并使 处于上电状态下进行测量
当油门踏板处于自由状态下: 怠速确认开关(D-F)之间的电阻为:1.18 k ; 怠速确认开关(D-F)之间的电压为:0.2伏; 油门信号与油门信号地(A-B)之间的电阻为:1.6 k ; 当油门踏板处于最大位置的情况下: 怠速确认开关(D-F)之间的电阻为:无穷大; 怠速确认开关(D-F)之间的电压为:5伏; 油门信号与油门信号地(A-B)之间的电压为:2.8k ; (允许有5%的偏差)

ABCDEF

空车踏下油门到最大开度时的进气压力大约为: 空车踏下油门到最大开度时的进气压力大约为:140~150kPa ~ 空车怠速时的增压压力约为100KPa左右; 左右; 空车怠速时的增压压力约为 左右 空车2400rpm时的增压压力约为 时的增压压力约为150~160KPa. 空车 时的增压压力约为 ~ . 单体泵线圈的电阻为(拔掉接插件进行测量): ):2 单体泵线圈的电阻为(拔掉接插件进行测量):
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绿色发展, 绿色发展,和谐共赢
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谢谢! 谢谢!
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