一汽大柴电控高压共轨国Ⅲ柴油发动机——CA4DC2系列柴油机电气原理及使用维护（Ⅰ）

一汽大柴电控高压共轨国Ⅲ柴油发动机——CA4DC2系列柴油机电气原理及使用维护（Ⅰ） 一汽大柴电控高压共轨国?柴油发动机— —CA4DC2系列柴油机电气原理及使用维 护(?) 一 汽大柴电控高压共轨国?柴油发动机 一 CA4DC2系列柴油机电气原理及使用维护(I) 周行卜 (一汽客车(无锡)有限公司技术中心,江苏无锡214177) 摘要:阐述大柴国?电控高压共轨发动机的基本知识;论述电控单元(ECU)设计与 应用关系;分析国?机的 常见故障;介绍其排除故障的方法. 关键词:电控高压共轨;设计原理;国?应用 中图分类号:U454.107文献标识码:B文章编号:1003-8639(2009)07—0027_02 ElectricalPrinciple,OperationandMaintenanceofNationalHIHighPressure CommonRailDieselEngineCA4DC2SeriesMadebyFAWDachai(I) ZHOUXing—bu? (TechnicalCenterofFAWBusandCoach(Wuxi)Co.,Ltd.,Wuxi214177,China) Abstract:TheauthorelaboratesthebasicknowledgeoftheNationalIlihighpressurecommon raildiesel eng"BemadebyFAWDachaianddiscussestherelationofitsECUandapplication;alsoanaly zesitscommon troublesandintroducesthesolutions. Keywords:electricalhighpressurecommonrail:designprinciple:applicationofNational? 1电控高压共轨基本常识 "电控"是指喷油系统由发动机ECU控制, ECU(俗称电脑)对每个喷油器的喷油量,喷油时 刻进行精确控制,能使柴油机的燃油经济性和动力 性达到最佳的平衡.而传统的柴油机则是由机械控 制,控制精度无法得以保障. "高压"是指喷油系统压力比传统柴油机要高 出1.1倍,最高能达到145MPa(而传统柴油机喷油 压力60-70MPa).压力大,雾化好,燃烧充分, 从而提高了动力性,最终达到省油的目的. "共轨"是通过公共油管同时供给各个喷油 器,喷油量经过ECU的精确计算,同时向各个喷油 器提供同样品质,同样压力的燃油,使发动机运转 更加平顺,从而优化柴油机综合性能.而传统柴油 发动机由各缸各自喷油,喷油量和压力不一致,运 转不均匀,造成燃烧不平稳,噪声大,油耗高. 2CA4DC2系列电控柴油发动机基本结构 大柴EDC16电控系统是一个新型的全电子控制 柴油机燃油喷射系统,它不再采用机械调速器(没 有齿杆装置).与传统的机械喷射系统不同的是: EDC16系统采用扭矩控制策略,可以自由地控制发 动机输出扭矩(喷油量)和喷油开始时间(喷油定 时)两个参数.因此,该系统能够满足国家第3阶 段(国?)及后续的排放法规的要求.CA4DC2系列 电控柴油机采用的就是EDCl6共轨系统控制逻辑. 本文以EDC16共轨系统为例,来说明大柴CA4DC2 系柴油机电控高压共轨系统的电气原理及使用维护. EDC169k~体可划分为燃油系统和电控系统2个 部分.燃油系统主要包括共轨,高压油管,喷油 器,电控高压泵;电控系统主要包括电控单元 ECU,传感器,开关以及线束.CA4DC2发动机外 形如图1所示,电控高压共轨示意图如图2所示,其 使用及调整数据如表1所示. 3CA4DC2电控柴油发动机及整车匹配基本功能 3.1电控系统功能 3.1.1起动控制 对于,台发动机,为确保起动的可靠性和起动 烟度排放要求,喷油定时和起动扭矩必须根据以下 方式设定:喷油定时=f(转速,喷油量,冷却液温 度);起动扭矩=f(转速,冷却液温度,起动时间). 起动控制功能一直处于激活状态,直到发动机 转速超过起动结束转速,进入到怠速控制,只6-到 这A-时候,驾驶员才能对发动机进行操作.起动停 止转速由冷却液温度和大气压力决定. 修改稿收稿日期:2009-06—10 作者简介:周行卜,男,高级技师,汽车设计工程师,国家职业技能鉴定考评员. ?壮志与毅力是事业的双翼?<汽车电器>2009年第7期麓 (a)前端(b)后端(c】C右端(d】左端 图1CA4DC2系列电控发动机外形图 图2电控高压共轨示意图 表l电控高压共轨发动机使用与调整数据 气门导管安装尺寸(气门导管露16 出缸盖部分的高度)/mm 3.1.2低怠速控制 当发动机进入到怠速控制阶段,怠速控制器起 作用,控制发动机的运转.怠速控制器是一个纯 PID控制器,由该控制器保持怠速转速为一个常数. 怠速转速与冷却液温度相关,例如:在发动机 温度低时的怠速转速比温度高时的转速要高.此 外,如果油门踏板出现故障,怠速转速将提高,以 保持让驾驶员可将车辆开到维修站的最低转速. 3.1.3驾驶性控制方式 来自油门踏板的值,被解释为:根据当时发动 机的转速,驾驶者对车轮输出扭矩的期望值.可用 下列数学式表示:期望扭矩=厂(油门踏板位置值,发 动机转速). 3.1.4扭矩限制 发动机输出的最大扭矩可用以下方式进行限制. 1)烟度限制最大扭矩的限制与吸入的空气 压力和空气温度有关,这2个参数决定进气量.由 最大进气量限制最大扭矩,防止发动机冒黑烟. 2)发动机保护不管在什么状态下,一旦冷 却液温度超出上限,最大扭矩必须作相应的减小, 以防止发动机过热. 3)应急扭矩限制当诊断出电控系统有严重 问题时,发动机将降低最大扭矩,迫使驾驶员去维 修站修正错误.以下的错误类型可能导致该功能发 生:?油门踏板传感器故障;?转速信号故障;? 电磁阀驱动故障. 3.1_5喷油定时调整 喷油定时的调整是为了满足排放法规和燃油经 济性的需要,同时还兼顾到冷起动和低噪声.喷油 定时的调整与发动机性能和附加修正有关.可表示 为:喷油定时=f(转速,喷油量,冷却温度,进气 压力,大气压力). 3.1.6各缸均匀性 由于喷油器的制造公差,引起燃油喷射量不 同,各缸均匀性功能对其进行补偿. 3.1.7冷起动辅助控制 在低温环境下,为提高发动机的冷起动性能, 电控单元会根据当前发动机的温度,来决定是否需 要进气预热以及预热时间长短,这是通过对进气预 热继电器的控制实现的. (下转第33页) _.28(~)2009年第7期?专为个体设计的小,I型,壁挂式蓄电池用水设备详见插3 广告? 蓄电池拆与装的过程中,要轻拿轻放,防止摔 坏蓄电池,蓄电池的搬运要用人抬或车推的方式, 不能用在地上拖拽的方式,防止损坏蓄电池. 1O要保持壳体表面桩头的清洁和加液盖通气孔的 畅通:不要在壳体表面放置任何金属物件和用短路 划火法检查蓄电池的容量 要保持蓄电池壳体的清洁,及时地清除壳体表 面的灰尘,泥土和酸垢,防止2个桩头之间短路形 成的自放电.补充充电后,要冲洗壳体表面的酸液. 要对桩头与导线连接之间形成的氧化物及时地 清理和采取防氧化措施. 蓄电池表面不可放置任何金属物件,以防止短 路.不要用导线或金属工具或金属丝在正,负极桩 头上用短路划火花法来检查蓄电池是否有电.短路 产生的火花因瞬间放电电流过大,容易造成极板弯 曲损坏,同时对蓄电池的容量损失也大. 要保持加液孔盖的畅通,使充电时产生的气体 能及时畅通排出.若气体不能排出将使内部气压增 高,发生壳体爆裂. 清洗壳体时一定要在保证加液孔盖拧紧后进 行,防止污水进入电池内. 参考文献: [1]肖永清,肖军.汽车蓄电池的使用与维护[M].北京: 中国电力出版社,2005. [2]孙树立,张洪祥.电解液的纯度与自放电[J].汽车电器, 2003,(2):14-16. [3]孙树森,刘铁良,郭巧占,等.蓄电池电解液中杂质的 危害和纯水的制取[J].汽车电器,2oo7,(5):31-37. (全文完)(编辑易强山) 附:作者来信 彭老师:《铅酸蓄电池使用维护十要十不要》已发过 去,请审阅."十要十不要"是总参谋部一位局长(正师 级)提出的,很有创意,易记,易懂,便于蓄电池的使用和 管理.十条标题已作为部队的规章 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 以 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 管理,具体内 容已作为部队的学习培训 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 .这本册子总参谋部机关首长 满意,更受部队基层欢迎,我觉得经贵刊编辑整理后,肯定 会受读者欢迎的. (作者孙树立) ,lll'l'l''''''l','''''''''l,'',',,'',''','I,,'''',',','l''l,''','''ll''',l,'',,',',' (上接第28页) 3.1.8燃油加热(非ECU功能) 因为发动机油泵靠燃油润滑,因此要求燃油温 度不能低于一定值,燃油细滤器中的控制器会根据 当前发动机温度启动燃油加热器.燃油加热器集成 在发动机燃油细滤器上. 3.1.9性能降低处理 一 旦检测到电控系统自身有问题时,发动机将 起动性能降低.相应的性能下调量与超出或低于设 定值的偏差有关.例如发动机冷却液温度太高,ECU 会作出降低扭矩的要求. 3.1.10发动机停车 在异常的条件下,如果操作者在起动开始时就 诊断出有问题,系统将阻止起动,发动机将被停 机.以下几种条件下会导致停机:?冷却液温度太 高;?发动机燃油系统有致命故障;?低压油路有 泄漏或供油不畅. 3.2整车匹配功能 3.2.1发动机排气制动(可选) 通过驾驶室内排气制动yt=y~,驾驶员可以 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 ECU现在进入到排气制动状态,ECU会采取减油措 施.但是排气制动不是由ECU进行控制,仍与原机 械发动机控制方式相同. 3.2.2最大车速限制(可选) 最大车速控制功能设定最大的行车速度限制, 防止驾驶者超速行驶.最大车速限制值由电控系统 预先编程设定. ?投资小成本低,利润高的致富项目详见插3广告? 3.2.3冷起动预热(可选) 为适应寒区车辆冷起动,发动机可以进行冷起 动预热,预热时间长短由ECU内相应的脉谱图控制. 3_2.4空调怠速提升(可选) 在驾驶员打开空调时,ECU可以进行怠速提 升,防止发动机怠速负载能力不足而熄火. 3.2.5IS0接口 IS0通信接口采用IS09141(K线) 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 串行数 据通信方式,可实现与电控单元之间的数据交换. 它包括有以下功能:?诊断数据的交换(错误信 息,清除出错列表);?控制系统的编程(读取和 编程有关参数);?实现发动机测试功能;?读出 测量值和计算值. 3.2.6发动机转速接口 发动机转速接口用于向转速表或变速器电控单 元传送转速信号,这样可以不必再装一个转速传感 器.转速信号为数字式,发动机飞轮每转发出2个 方波信号,幅值为蓄电池电压. 3.2-7自诊断功能 电控单元具有实时自诊断功能,一旦电控单元 检测出故障,会将故障信息以及当前的环境信息存 储到电控单元中,同时在仪表板上的故障指示灯闪 亮,通知驾驶员需要去维修站进行维修!在维修站 由维修人员使用专门的诊断工具连接到电控单元 上,读出故障信息. (待续,本文分3期连载) (编辑心翔) 《汽车电器》2009年第7期鬻