1、9第9章电子控制柴油喷射系统 第9章电子控制柴油喷射系统 9.1 电子控制柴油喷射系统概述电子控制柴油喷射系统概述 9.2 高压共轨电子控制柴油喷射系统高压共轨电子控制柴油喷射系统 9.3 丰田汽车公司的电控式柴油机丰田汽车公司的电控式柴油机 9.4 柴油机电子控制系统的故障诊断柴油机电子控制系统的故障诊断 19第9章电子控制柴油喷射系统 9.1电子控制柴油喷射系统概述电子控制柴油喷射系统概述 9.1.19.1.1电子控制柴油喷射系统的优点电子控制柴油喷射系统的优点 与传统的机械方式比较，电子控制柴油喷射系统(简称电控柴油喷射系统)具有如下优点：(1)改善了柴油机的动力性、经济性、排放性和工作
2、可靠性。(2)对喷油定时的控制精度高，反应速度快，改进了柴油机的调速控制。(3)柴油机具有自我保护功能和故障诊断功能。(4)控制策略灵活。29第9章电子控制柴油喷射系统 9.1.29.1.2电子控制柴油喷射系统的类型电子控制柴油喷射系统的类型电控柴油喷射系统可分为两大类，即位置控制系统和时间控制系统。第一代电控柴油喷射系统是位置控制系统。它不改变传统喷油系统的工作原理和基本结构，只是采用电控组件代替调速器和供油提前器，对分配式喷油泵的油量调节套筒或柱塞式喷油泵的供油齿杆的位置，以及油泵主动轴和从动轴的相对位置进行调节，以控制喷油量和喷油定时。其优点是，无须对柴油机的结构进行较大改动，生产继承性
3、好，便于对现有机型进行技术改造；缺点是，控制系统执行频率响应仍然较慢，控制频率低，控制精度不够稳定。由于喷油率和喷油压力难于控制，而且不能改变传统喷油系统固有的喷射特性，因此很难较大幅度地提高喷射压力。39第9章电子控制柴油喷射系统 第二代电控柴油喷射系统是时间控制系统，其特点是在高压油路中，利用电磁阀直接控制喷油的开始时间和结束时间，以改变喷油量和喷油定时。它具有直接控制、响应快等特点。但其无法实现喷油压力的灵活调节，且较难实现预喷射或分段喷射。49第9章电子控制柴油喷射系统 第三代电控柴油喷射系统是时间控制系统，即共轨式电控燃油喷射系统是比较理想的燃油喷射系统。它不再采用喷油系统柱塞泵分缸
4、脉动供油原理，而是用一个设置在喷油泵和喷油器之间的、具有较大容积的共轨管，把高压油泵输出的燃油蓄积起来并稳定压力，再通过高压油管输送到每个喷油器上，由喷油器上的电磁阀控制喷射的开始和终止。电磁阀起作用的时刻决定喷油定时，起作用的持续时间和共轨压力决定喷油量。由于该系统采用压力时间式燃油计量原理，因此又可称其为压力时间控制式电控喷射系统。按其共轨压力的高低可分为高压共轨、中压共轨和低压共轨三种。59第9章电子控制柴油喷射系统 9.1.39.1.3电子控制柴油喷射系统的基本原理电子控制柴油喷射系统的基本原理电控柴油喷射系统由传感器、电控单元(ECU)和执行机构三部分组成。传感器采集转速、温度、压力
5、、流量和加速踏板位置等信号，并将实时检测的参数输入计算机；ECU是电控系统的“指挥中心”，对来自传感器的信息与储存的参数值进行比较、运算，确定最佳运行参数；执行机构按照最佳参数对喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行控制，驱动喷油系统，使柴油机工作状态达到最佳。69第9章电子控制柴油喷射系统 9.2高压共轨电子控制柴油喷射系统高压共轨电子控制柴油喷射系统 9.2.19.2.1高压共轨电子控制柴油喷射系统的组成高压共轨电子控制柴油喷射系统的组成高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成如图91所示，它主要由低压油路、高压油路、传感与控制等几部分组成。(1)低压油路：由油箱34、柴油粗滤器32、电动输
6、油泵33和柴油细滤器35等组成。其作用是产生低压柴油，并将其输往高压泵。其结构原理与传统的柴油机燃油供给系的低压油路相似。(2)高压油路：由喷油泵1、调压阀36、高压油管3、高压存储器(共轨管)5、流量限制器8、限压阀9和电控喷油器10等组成。其基本作用是产生高压（160 MPa）柴油。79第9章电子控制柴油喷射系统 图91高压共轨电控柴油喷射系统 89第9章电子控制柴油喷射系统 9.2.29.2.2高压共轨电子控制柴油喷射系统主要部件的结构与工高压共轨电子控制柴油喷射系统主要部件的结构与工作原理作原理1.1.高压泵高压泵高压泵(见图92)的作用是产生高压油。它采用三个径向布置的柱塞泵油元件9
7、，相互错开120，由偏心凸轮8驱动，出油量大，受载均匀。99第9章电子控制柴油喷射系统 工作时，从输油泵来的柴油流过安全阀5，一部分经节流小孔流向偏心凸轮室供润滑冷却用，另一部分经低压油路6进入柱塞室。当偏心凸轮8转动导致柱塞下行时，进油阀11打开，柴油被吸入柱塞室；当偏心凸轮8顶起时，进油阀关闭，柴油被压缩，压力剧增，达到共轨压力时，顶开出油阀1，高压油被送去共轨管。在怠速或小负荷时，输出油量有剩余，可以经调压阀3流回油箱；还可以通过控制电路使柱塞单向阀12通电，使电枢上的销子下移，顶开进油阀，切断某缸柱塞供油，以减少供油量和功率损耗。109第9章电子控制柴油喷射系统 图92高压泵 119第
8、9章电子控制柴油喷射系统 图93调压阀 129第9章电子控制柴油喷射系统 3.3.高压存储器高压存储器高压存储器(共轨管)的结构如图94所示，其作用是存储高压油，保持压力稳定。共轨管上安装有压力传感器2、限压阀3和流量限制器4。共轨压力传感器(见图95)用螺纹6紧固在共轨管上，其内部的压力传感膜片4感受共轨压力，通过分析电路，把压力信号转换成电信号传至ECU进行控制。139第9章电子控制柴油喷射系统 图94高压存储器（共轨管）的结构 149第9章电子控制柴油喷射系统 图95共轨压力传感器 159第9章电子控制柴油喷射系统 限压阀(见图96)的作用是限制共轨管中的压力。当压力超过弹簧5的弹力时，
9、阀门2打开卸压，高压油经通流孔3和回油孔8流回油箱。图96限压阀 169第9章电子控制柴油喷射系统 流量限制器(见图97)的作用是防止喷油器出现持续喷油。活塞2在静止时，由于受弹簧4的作用力，总是靠在堵头一端。在一次喷油后，喷油器端压力下降，活塞在共轨压力作用下向喷油器端移动，但并不关闭密封座面6。只有在喷油器出现持续喷油，导致活塞下移量大，才封闭通往喷油器的通道，切断供油。179第9章电子控制柴油喷射系统 图97流量限制阀189第9章电子控制柴油喷射系统 4.4.电控喷油器电控喷油器如图98所示，电控喷油器是共轨柴油喷射系统的核心部件，其作用是准确控制向气缸喷油的时间、喷油量和喷油规律。19
10、9第9章电子控制柴油喷射系统 图98电控喷油器 209第9章电子控制柴油喷射系统 电控喷油器回油阀5受电磁阀3控制，电磁阀3通电时，回油阀才打开。由共轨管来的高压油经进油口4进入喷油器内，有一部分高压油由进油量孔7流向控制室8，并作用在柱塞10上，压向喷油器针阀13，使其关闭密封锥面14，停止喷油；另有一部分高压油经喷油器体9的斜油道进入喷油器针阀承压锥面12，力图顶开针阀喷油。219第9章电子控制柴油喷射系统 在喷油器不喷油时，电磁阀3不通电，回油阀5处于关闭状态。由于柱塞10上部的受压面积比针阀承压锥面大，因此作用在柱塞上的液压力大于作用在喷油器针阀承压锥面的向上分力，针阀关闭。当电磁阀通
11、电时，回油阀5受电磁力作用打开，控制室8与回油孔1连通，使柱塞10上方的液压力小于喷油器针阀承压锥面12的向上分力，针阀升起，喷油器喷油。喷油量的大小取决于喷油嘴开启的持续时间(决定于ECU输出脉宽)、喷油压力及针阀升程等。由于高压喷射压力非常高，喷油嘴喷孔非常小(如BOSCH公司的6孔、直径为0.169 mm的喷孔)，故使用中应特别注意柴油的高度清洁。229第9章电子控制柴油喷射系统 5.5.传感与控制部分传感与控制部分 传感与控制部分包括传感器、电控单元(ECU)和执行机构。高压共轨喷油器的喷油量、喷油时间和喷油规律除了取决于柴油机的转速、负荷外，还跟众多因素有关，如进气流量、进气温度、冷
12、却水温度、燃油温度、增压压力、电源电压、凸轮轴位置、废气排放等。所以，必须采用相应传感器，采集相关数据，其采集的数据量达15 000个s。传感器的结构和原理与电控汽油喷射系统的传感器的基本相同。239第9章电子控制柴油喷射系统 由各种传感器采集的数据，都被送入电控单元(ECU)，并与存储在里面的大量经过实验得到的最佳喷油量、喷油时间和喷油规律的数据进行比较、分析，计算出当前状态的最佳参数，其运算速度达2000万次/s。通过ECU计算出的参数，再返回去通过执行机构（电磁阀等），控制电动输油泵、高压油泵、废气再循环等机构工作，使喷油器按最佳的喷油量、喷油时间和喷油规律进行喷油，控制输出的速度达20
13、00次/s以上。其控制原理与电控汽油喷射系统的相似。249第9章电子控制柴油喷射系统 图99丰田ECD的控制系统的组成 259第9章电子控制柴油喷射系统 图910丰田ECD的构成 269第9章电子控制柴油喷射系统 9.3丰田汽车公司的电控式柴油机丰田汽车公司的电控式柴油机 1.1.喷油量的控制喷油量的控制如前所述，分配式喷油泵的喷油量，通过移动控制套筒加以调节。以往的机械式控制装置，把加速踏板、离心式调速器(高速时起作用)和各种弹簧组合起来，移动控制套筒。如图911所示，在ECD系统中，ECU根据加速踏板位置传感器和发动机转速传感器的信号，首先算出基本喷油量，其次，根据来自水温传感器、进气温度
14、传感器、进气压力传感器和起动机等的信号，对这个基本喷油量加以修正，再经来自溢流环(控制套筒)位置传感器的信号的进一步反馈修正后，才决定最佳喷油量。279第9章电子控制柴油喷射系统 图911基本喷油量的计算和修正 289第9章电子控制柴油喷射系统 因此，汽车在低温启动、加速、涡轮增压以及在进气密度小的高原地带行驶等特殊工况下，都能决定柴油机运转时最佳的喷油量。来自ECU的控制信号，传到溢流控制电磁阀，产生磁力，吸引可动铁芯(见图912)。在图911中，控制信号的电流越大，磁场强度越强。可动铁芯克服弹簧力向左方移动，利用杠杆的作用把溢流环推向右方，结果柱塞泵的有效供油行程变大，喷油量增加。299第
15、9章电子控制柴油喷射系统 图912溢流控制电磁阀和位置传感器 309第9章电子控制柴油喷射系统 由于溢流环位置传感器的铁芯直接与可动铁芯连接，故溢流环的位置信号由计算机反馈(见图911)。加速踏板位置传感器(见图913)利用与加速踏板联动的电位计，以电压值作为加速踏板的行程信号输入计算机。319第9章电子控制柴油喷射系统 图913加速踏板位置传感器的结构与内部接线(a)结构；(b)内部接线 329第9章电子控制柴油喷射系统 2.2.怠速转速等的控制怠速转速等的控制以往的机械式调速器除了具有限制空转最高转速的离心式调速器之外，还含有调节启动、怠速和部分负荷等工况下的喷油量的弹簧，结构很复杂。怠速
16、拟定、低温时通过蜡式节温器对快速怠速的拟定以及使用空调器时通过膜片拟定怠速增量等，都分别由另外的机械进行调节。因此，这些机构的拟定值，随着时间的推移，也会失常。339第9章电子控制柴油喷射系统 在电子控制的情况下，这些操作可全部靠ECU完成(见图99)。ECU根据加速踏板位置传感器、车速传感器、起动机信号以及发动机转速信号(反馈信号)等，决定ISC(怠速速度控制)何时开始工作，其次由水温传感器、空调器和空挡开关等信号，算出所定的怠速转速，并决定与该转速相对应的喷油量。此外，根据发动机转速反馈信号，无论在何种条件下，为了使怠速能够保持在所定的转速，应不断对喷油量进行修正。349第9章电子控制柴油
17、喷射系统 3.3.喷油时刻的控制喷油时刻的控制机械式供油提前角自动调节器的喷油时刻取决于喷油泵的供油压力，而供油压力则是随着发动机转速和喷油量的变化而改变，因此，只能对喷油时刻进行粗糙的线性调节。但是，就电子控制式而言，由于用电子计算机计算喷油时刻，并能自由地调节喷油正时器，故能够进行精确控制。359第9章电子控制柴油喷射系统 如图914所示，电子控制式喷油时刻的调节方法与机械式的相同。通过正时活塞左侧低压室的低压，加上弹簧力、与右侧高压室的高压之间的压力差，推动正时活塞，滚环向着与驱动轴相反的方向转动，使喷油时刻提前。高压室和低压室间设有通道，通过改变位于该通道上的喷油正时控制阀的开度，调节
18、高、低压室间的压力差。369第9章电子控制柴油喷射系统 图914喷油时刻的调节 379第9章电子控制柴油喷射系统 ECD通过改变输往喷油正时控制阀线圈的电流的占空比来控制喷油时刻。对于喷油时刻的控制信号，首先，根据发动机转速和加速踏板的位置大致上予以确定；然后，根据进气压力、冷却水温和起动机等信号再加以修正，最后确定下来(见图915)。389第9章电子控制柴油喷射系统 图915喷油时刻的决定 399第9章电子控制柴油喷射系统 4.4.进气节流控制进气节流控制进气歧管的空气通路分成主、副两支，并在两支通路上分别设置大直径的主节气门和小直径的副节气门。副节气门按全开、半开和全闭三种情况调节。设置副
19、节气门的目的是为了在发动机暖机后怠速运转时减少进气量，以降低发动机爆发压力、振动与噪声，并在发动机停止时切断充气。409第9章电子控制柴油喷射系统 开启、关闭副节气门的促动器，由A、B两个串联的膜片室组成(见图916)。用计算机控制两个电磁阀VSV1和VSV2的动作，使A、B两室与大气压或者真空连通。当冷却水温在60以下时，副节气门全开；当水温在60以上时(暖机后的状态)，副节气门半开，采用与发动机联动的真空泵制取真空，并储存在真空箱里。419第9章电子控制柴油喷射系统 图916进气节流系统 429第9章电子控制柴油喷射系统 5.5.自我诊断和安装装置自我诊断和安装装置与汽油机电子控制系统的情
20、况相同，柴油机电子控制系统采用亮灯报警，表示有异常发生。此外，利用氧传感器检查器，能够找出异常的地方。诊断项目装置有进气压力传感器、水温传感器、进气温度传感器、车速传感器、起动机开关、空调器开关、空挡开关、溢流传感器、促动器、溢流位置传感器、加速踏板位置传感器、转速传感器、喷油正时控制阀和喷油正时器位置传感器。当发动机的转速超过5600 r/min或者发动机调速失灵时，系统具有使发动机停止的安全功能。439第9章电子控制柴油喷射系统 9.4柴油机电子控制系统的故障诊断柴油机电子控制系统的故障诊断9.4.19.4.1故障自诊断故障自诊断1.1.故障自诊断的内容故障自诊断的内容(1）发现故障。柴油
21、机在正常运转情况下，输入电控单元的各种传感器电平信号是处在一定范围内的。一旦出现该范围外的信号，电控单元即诊断为故障信号。但对开环控制系统中的执行器，由于只接收电控单元信号，不反馈“执行”情况，故需设置专门电路来检测执行器的工作情况。449第9章电子控制柴油喷射系统(2）故障分类。制造厂在设计自诊断系统时，预先根据不同的故障部位信号的输入、输出电平信号，将故障代码编制在程序中。电控单元一旦发现故障，立即按故障信号对号入座，并编上预定的故障代码。(3）故障储存。为了给维修人员提供方便，通常将上述的故障代码存入存储器中。即使在电源钥匙开关（俗称点火开关）断开的情况下，电控单元的存储器电源仍处在通电
22、状态下，不会失去已存储的故障代码。459第9章电子控制柴油喷射系统 (4）故障报警。当电控单元检测到故障后，通过设置在仪表板内的报警灯向用户报警，或通过液晶显示仪直接以文字的形式向用户报警，同时还显示故障部位。(5）应急反应。汽车在运行中如果发生故障，为了不妨碍正常行驶，电控单元通常采用应急反应措施，即利用预编程序中的代用位（标准值的电平信号）进行计算，以保证正常的行驶功能。停车后再由用户或维修人员进行检修。469第9章电子控制柴油喷射系统 2.2.故障自诊断的工作原理故障自诊断的工作原理1）传感器的故障诊断 柴油机运行时，如果传感器电压信号多次或持续一定时间超出了规定范围，则自诊断系统诊断为
23、故障信号。以图917所示的冷却液温度传感器的故障诊断为例，正常工作时，其输出电压应在0.154.85 V范围内。如果输出电压低于0.1 V(相当于冷却液温度高于139）或高于4.8 V（相当于冷却液温度低于-50），则系统诊断为故障信号。479第9章电子控制柴油喷射系统 在“记录”故障代码、显示故障（车内仪表盘上“检查发动机”灯亮）的同时，采用应急反应措施，用事先存储的代用值80作为冷却液温度的控制值，以防因传感器信号异常造成控制混乱而导致汽车不能行驶。自诊断随车检测系统只能诊断出该传感器有故障，或其电路发生短路或断路，而无法确认传感器性能的好坏。对偶然出现的异常信号，自诊断系统并不立即判定为
24、有故障，如柴油机转速为1000 r/min时，转速信号丢失34个脉冲信号，电控单元不会判定为转速信号故障，转速信号的故障代码也不会存入存储器中。当然，“检查发动机”灯不会点亮。489第9章电子控制柴油喷射系统 图917冷却液温度传感器故障诊断实例 499第9章电子控制柴油喷射系统 2）执行器的故障诊断 柴油机运转时电控单元按柴油机工况的要求不断地向执行器发出各种指令。但开环控制系统中的执行器不可能反馈“执行”情况信息，需增加专用电路监视其工作情况，并对执行器故障采取相应措施。509第9章电子控制柴油喷射系统 3.3.自诊断故障代码的读取自诊断故障代码的读取 通常诊断的输出接口由检查发动机(CH
25、ECK ENGINE)警告灯、超速挡指示灯、ABS警告灯、电控单元检测插座、故障诊断插座(TDCL）等组成（如图918所示）。警告灯或指示灯作为指示有无故障的标志，一般位于汽车仪表板上（如图918(a)所示）；电控单元检测插座一般位于发动机舱内。当将检测插座与检测端子TE对地短接后（如图918(b)所示），发动机警告灯会闪烁，闪烁次数即为故障代码。故障诊断插座通常位于仪表板下方，它是电控系统诊断信号的专用连接器，主要用于与专用的车外故障诊断仪（也称电脑解码器）相连接，进行车外诊断，以扩充随车诊断系统的诊断信息和诊断功能。它也可用于随机诊断，这时它的作用完全同电控单元检测插座。519第9章电子控
26、制柴油喷射系统 图918自诊断故障代码的读取（a）仪表板发动机故障指示灯；（b）检查连接器；（c）TDCL连接器 529第9章电子控制柴油喷射系统 1）采用随车自诊断系统读取如图919所示，汽车正常行驶中，若发现发动机警告灯持续点亮，意味着存在故障。为读取故障代码，先将电源钥匙开关置于“OFF”，用一根导线连接故障诊断插座（或检测插座）内的TE1和E1。在读取故障代码之前，要使柴油机处于规定的状态：蓄电池电压大于等于11 V；松开油门；变速器置空挡；关闭所有附属电器设备；柴油机为热机状态。在以上状态下，将电源钥匙开关置于“ON”，但不启动柴油机。读取故障代码的方法有以下三种。539第9章电子控
27、制柴油喷射系统 图919故障代码显示（a）正常；（b）显示故障代码 549第9章电子控制柴油喷射系统(1)用仪表板上“检查发动机”警告灯的闪烁规律读取。如图919(a)所示，若电控系统工作正常，电控单元内存无故障代码，则警告灯以每秒5次的频率连续闪烁。若电控单元内存有故障代码，则警告灯以每秒2次的闪烁频率连续闪烁，将两位数组成的故障代码的十位数和个位数，先后用警告灯的闪烁次数表示出来（见图919(b)）。若电控单元内存有若干个故障代码，则电控单元按故障代码的大小，依次将所有储存故障代码显示出来。两个故障代码之间的间歇时间为2.5 s。当所有故障代码全部显示完后，灯闪停顿4.5 s,然后再重新开
28、始显示。如此反复，直至从检测插座上拔下连接导线为止。559第9章电子控制柴油喷射系统(2)用故障诊断插座上输出的电脉冲读取。这种方法是用万用表来检查故障诊断插座上故障代码输出孔中的电脉冲信号。所有柴油机准备及故障诊断插座内的连接均同前。将电源钥匙开关置于“OFF”,万用表置于直流电压挡(25 V量程），正极测笔接故障检测孔上的W插孔（代码输出孔）；负极测笔接地。然后将电源钥匙开关置于“ON”，但不启动柴油机，W插孔就会输出一连串脉冲，其形式和上述“检查发动机”警告灯闪烁形式相同。通过观察万用表指针摆动规律和次数，就可以读出故障代码。569第9章电子控制柴油喷射系统 (3)用车上液晶显示检测装置
29、读取。在一些新型汽车上，可以利用液晶显示装置，直接读取故障代码。其步骤为：电源钥匙开关置于“ON”但不启动柴油机；同时按下“选择”(SELECT)和“输入”(INPUT)两个按钮，时间至少3 s，这时屏幕上显示“DIAG”字样，表示自诊断系统已进入工作状态；稍等片刻，按下置位钮(SET)，时间也至少3 s,如果电控系统工作正常，则屏幕上显示“ENGOK”；故障代码显示于屏幕上，两个故障代码间也有3 s暂停时间；输完代码后，宜将电源钥匙开关置于“OFF”。579第9章电子控制柴油喷射系统 2）采用车外诊断系统读取 (1)通过故障诊断仪向电控单元发出工作指令。在柴油机运转过程中或熄火状态下通过故障
30、诊断仪可向执行器发出工作指令。例如，在柴油机运转过程中，或停止某缸喷油器的喷油；或模拟加速；或模拟各种行驶状态；或设定喷油正时；或设定怠速所需的初始状态。再如，在柴油机熄火状态下，让某个喷油器喷油，某个继电器或某个电磁阀工作。通过这些来检测执行器的工作情况，查找有故障的控制电路。因此，这种功能特别适合于检测执行器及其控制电路的故障。589第9章电子控制柴油喷射系统(2)清除电控单元内存储的故障代码。通过故障诊断仪发出指令，清除电控单元内存储的故障代码，使故障警告灯熄灭。599第9章电子控制柴油喷射系统(3)进行数据传送，直接读取各部分电路中的诊断参数。柴油机运行过程中，电控单元的工作情况，各种
31、输入、输出信号的瞬时数值（如各传感器信号、电控单元计算结果、控制模式以及向各执行器发出的控制指令）等，都可以串行通信方式，反映在故障诊断仪上，使整个电控系统的工作情况一目了然。检修人员即可根据柴油机运行过程中电控系统的各种数据变化情况，来判断系统工作情况正常与否。它特别适用于诊断故障是因传感器故障造成的或是因连接电路开路或短路造成的。609第9章电子控制柴油喷射系统 9.4.29.4.2德国大众宝来轿车电控柴油机故障代码的读取与清除德国大众宝来轿车电控柴油机故障代码的读取与清除1.1.自诊断技术数据自诊断技术数据连接V.A.G1551、V.A.G1552或VAS5051，选择发动机电控单元，显
32、示屏显示电控单元版本。通过V.A.G1551、V.A.G1552或VAS5051输入地址码01(发动机电子系统)即可选择功能。按表91可查到自诊断可供选择的功能。619第9章电子控制柴油喷射系统 表表91自诊断可供选择的功能自诊断可供选择的功能 629第9章电子控制柴油喷射系统 2.2.连接连接V.A.G1551V.A.G1551或或VAS5051VAS5051仪器的方法仪器的方法1)测试条件 蓄电池电压应大于11.5 V，12号熔丝正常，发动机和变速器的接地线正常。639第9章电子控制柴油喷射系统 2)VAS5051连接方法(1)将VAS50511或VAS50513连接器插入诊断插口，打开V
33、AS5051。(2)选择操作模式，按下显示屏上的“车辆自诊断”按钮。(3)选择车辆系统，按显示屏上“01-发动机电子系统”按钮，电控单元识别码和代码显示在显示屏上。若代码与车型不符，则检查电控单元编码。(4)选择诊断功能，显示屏上显示所有可用的诊断功能。按显示屏上的按钮，选择所需功能。649第9章电子控制柴油喷射系统 3)V.A.G1551连接方法(1)用V.A.G15513连接器连接V.A.G1551。根据所需要的功能，接通点火开关或启动发动机。注意：若显示屏无显示，则检查诊断插口的电压。若因输入错误而使显示屏显示“数据传递故障”，则断开V.A.G1551，重新连接并再次进行测试。显示屏显示
34、如下内容，显示屏中的“1”和“2”交替显示。V.A.GSelfdiagnosisHELP1Rapid data transfer(快速数据传输)2Flash code output(闪光码输出)659第9章电子控制柴油喷射系统(2)按显示屏显示的内容操作V.A.G1551，按“1”键，进入“快速数据传输”。按“0”和“1”键，进入“发动机电子系统”，按“Q”键确认，V.A.G1551显示电控单元识别码。显示屏显示如下内容：038906019DF1.91R4EDCC000SG1260Coding 00002WSC00000 669第9章电子控制柴油喷射系统 其中：038906019DF表示电控单
35、元零件号；1.91表示发动机排量；R4表示发动机形式(4缸直列)；EDC表示喷射系统(电子柴油控制)；C表示配有巡航控制系统(CCS)；SG表示手动变速器(AG表示自动变速器)；1260表示电控单元软件版本；Coding 00002表示电控单元编码，00001编码适用自动变速器车型，00002编码适用手动变速器车型；WSC x x x x x表示上一次编制代码的服务站的V.A.G1551服务站代码(若未改编出厂编码，则显示为WSC00000)，若编码与车型不符，则检查电控单元编码并对发动机电控单元进行编码。679第9章电子控制柴油喷射系统 3.3.所有存储器的自动测试程序查询方法所有存储器的自
36、动测试程序查询方法注意：V.A.G15511552可以执行的所有功能，用VAS5051也可以执行。各种电控单元部件通过数据总线连接在一起，应先按“自动检测程序”查询所有电控单元的故障信息。检测和装配过程中，可能查出其他电控单元的故障，如连接器松脱等，因此，检修完成后应查询和清除所有电控单元故障存储信息。其具体操作方法如下：(1)按两次“0”键，进入“自动检测程序”，按“Q”键确认。显示屏会显示电控单元识别码或储存的故障数量或“无故障识别”。所有存储的故障信息将被依次显示和打印，然后V.A.G1551转到下一个地址码。689第9章电子控制柴油喷射系统(2)显示屏显示如下内容时，自动测试程序结束。
37、V.A.GSELFDIAGNOSISHELP1Rapid data transfer(快速数据传输)2Flash code output(闪光码输出)699第9章电子控制柴油喷射系统(3)清除所有故障信息，路试。用“自动测试程序”再次查询所有电控单元存储故障信息，应无故障信息。若无故障，则按“”键，显示屏显示如下：Rapid data transfer(快速数据传输)HELPSelect function(选择功能)(4)按“0”和“6”键，进入“结束数据传输”功能，再按“Q”键确认。709第9章电子控制柴油喷射系统 4.4.故障代码读取方法故障代码读取方法(1)连接V.A.G1551，输入地
38、址码“01”，选择发动机电控单元，这时发动机应怠速运转。发动机未启动时，接通点火开关，按打印键打开打印机，警告灯应亮。显示屏显示如下：Rapid data transfer(快速数据传输)HELPSelect function(选择功能)719第9章电子控制柴油喷射系统(2)按显示屏显示的内容操作V.A.G1551，按“0”和“2”键，进入“查询故障存储器”功能，再按“Q”键确认。显示屏显示存储的故障数量或“无故障识别”，显示屏显示如下：Faults recognisde!(个故障)729第9章电子控制柴油喷射系统(3)若存储了一个或多个故障，存储的故障信息会被依次显示并打印出来。存储的故障信
39、息打印出来后，显示屏显示结果同步骤(1)。(4)按故障代码表排除故障，清除故障存储信息。若没有故障，则按“”键，显示屏显示结果同步骤(1)。(5)按“0”和“6”键，选择“结束数据传输”功能，再按“Q”键确认。739第9章电子控制柴油喷射系统 5.5.清除故障代码的方法清除故障代码的方法(1)测试条件：故障被排除后进行。(2)连接V.A.G1551或V.A.G1552，选择“发动机电控单元”，这时发动机应怠速运转，显示屏显示如下：Rapid data transfer(快速数据传输)HELPSelect function(选择功能)749第9章电子控制柴油喷射系统(3)按“0”和“2”键，进入
40、“查询故障存储器”，再按“Q”键确认。按“”键，直到储存的所有故障信息出现在显示屏上。(4)按“0”和“5”键，进入“清除故障存储器”，再按“Q”键确认，显示屏显示如下：Rapid data transfer(快速数据传输)HELPFault memory is erased!(故障记忆被删除)759第9章电子控制柴油喷射系统(5)若未清除存储的故障信息，则系统仍有故障，应将故障排除。故障全部排除且故障代码清除后，显示屏显示结果同步骤(2)。(6)按“0”和“6”键，进入“结束数据传输”功能，再按“Q”键确认。769第9章电子控制柴油喷射系统 9.4.39.4.3失效保护失效保护 电控单元内设
41、有监控回路，用以监视电控单元是否按正常的控制程序工作。在监控回路内设有监控时钟，按时对电控单元进行复位。当电控单元发生故障时，程序不能正常执行，时钟就不能使电控单元复位，造成溢出。据此便判断为故障并予以显示。为防止因电控单元出现故障，汽车被迫停止行驶，在多数电控单元内具有备用电路以提供失效保护。当监控回路内定时信号溢出后，系统进入失效保护程序的控制状态，立即起用备用电路。在备用电路中输出柴油机转速信号、油门位置信号以及启动信号等进行简易控制，在简易控制状态下的启动、油门位置变化以及其他控制均用程序设定，所对应的循环供（喷）油量、喷油提前角等为一定值。汽车则在备用电路控制下，以一种行驶模式（例如
42、10 km/h车速）开到最近的维修站检修。779第9章电子控制柴油喷射系统 9.4.49.4.4电子控制柴油喷射系统常见故障的诊断电子控制柴油喷射系统常见故障的诊断1.ECU1.ECU故障故障 电子控制单元ECU虽然比较可靠，不易出问题，但有时也难免出现故障。例如某集成块损坏，电控单元固定螺栓松动，某电子元件焊接头松脱，以及电容元件失效等。2.2.接插件连接故障接插件连接故障 自动控制系统的电路引线有很多接插件，常常因为时间长而使插件老化，或由于多次拆卸造成接头松动或接触不良，柴油机工作不稳定，时好时坏。789第9章电子控制柴油喷射系统 3.3.传感器故障传感器故障 由于传感器的零件损坏，如真
43、空膜片破损、回位弹簧断裂或脱落，都将不能及时、准确地反映柴油机工况，从而使得电子控制系统失控或控制不正常，柴油机工作不协调，甚至不能工作。如速度传感器失效、加速踏板传感器失效、燃油温度传感器失效等都会引起柴油机工作不正常。799第9章电子控制柴油喷射系统 4.4.执行机构故障执行机构故障 电磁阀工作是由所控制单元产生的电脉冲控制的，有时候因电磁线圈工作不良，造成柴油机工作不正常。此外，供油齿杆、执行机构活塞、伺服阀卡死和伺服阀电路失效等都会引起柴油机的故障。809第9章电子控制柴油喷射系统 9.4.5电子控制柴油喷射系统常见故障分析电子控制柴油喷射系统常见故障分析 1.1.发动机不启动发动机不
44、启动 发动机发生不启动故障时，判断故障的步骤与汽油机的基本相同，不同的是柴油机在冷启动时有预热系统参加工作，因此，需要检查与排除。柴油机启动困难或不启动的原因是多方面的，常见的有以下几种：（1）柴油机预热时间不够，温度过低，造成启动柴油机时，排气管冒灰白烟，但不着火。819第9章电子控制柴油喷射系统（2）燃烧室内积存柴油过多，因启动前的准备工作没有做好，造成多次启动不着，使进入燃烧室的柴油积存过多，从而启动困难。（3）喷油器不喷油或喷油雾化质量太差，在摇转曲轴时，听不到喷油器的喷油响声，或用起动机启动柴油机时，排气管看不到灰白烟。（4）燃油箱至喷油器的油路进入空气。（5）供油提前角过大或过小（
45、时间控制器有故障）。829第9章电子控制柴油喷射系统（6）空气滤清器进气管全部或大部堵塞。（7）压缩压力不足，造成压缩行程终了的气体温度过低，使喷进燃烧室的柴油不能发火燃烧。（8）电控单元有故障。839第9章电子控制柴油喷射系统 2.2.发动机运转不平稳发动机运转不平稳 发动机发生运转不平稳故障时，要考虑发动机系统所采用的喷油系统的类型。不同的类型检查与排除的方法也不同。下面以柱塞泵为例分析。柴油机工作时，从排气和工作响声可听到转速忽高忽低。其原因如下：（1）电子调速器有故障，各连接件不灵活或间隙过大。（2）调速器壳体内润滑油面过高，或润滑油粘度过大。（3）柱塞调节臂与调节拨叉间隙过大（柱塞泵
46、）。（4）控制套筒位置传感器与故障。849第9章电子控制柴油喷射系统（5）供油拉杆（或齿杆）与拉杆衬套间隙过大，或间隙过小，运动不灵活。（6）柱塞转动不灵活。（7）个别缸的供油拨叉紧固螺钉松动，或齿箍与控制套松动。（8）多缸柴油机的供油不均匀度过大，压缩压力不一致。（9）供油提前角过大或过小，时间控制器有故障。（10）个别缸的出油阀弹簧与柱塞弹簧折断，或弹力不足。（11）燃油油路进入空气。859第9章电子控制柴油喷射系统（12）空气流量计有故障。（13）进气温度传感器有故障。（14）个别缸喷油雾化不良。（15）个别缸气门弹簧过软或折断。（16）空气滤清器或进气管部分堵塞。869第9章电子控制柴
47、油喷射系统 3.3.柴油机功率不足柴油机功率不足 引起柴油机功率不足的原因是多方面的，几乎涉及柴油机各个机构和系统的技术状态。其常见的原因如下：（1）柴油中混入水分，或油路中有空气。（2）柴油质量不合乎规定要求。（3）空气流量计有故障。（4）进气温度传感器有故障。（5）油箱开关未完全打开、电动输油泵有故障，或燃油管路部分堵塞。879第9章电子控制柴油喷射系统（6）喷油器喷油压力过低，或喷油雾化不良。（7）喷油泵最大供油量不合乎要求，或各缸供油不均匀度过大。（8）供油提前角过大或过小。（9）供油拉杆不能达到最大供油位置。（10）空气滤清器或进气管部分堵塞。（11）排气管积炭过多，或不适当地将排气
48、管改细、加长。（12）排气催化装置有故障。（13）配气相位不正确。889第9章电子控制柴油喷射系统（14）气门弹簧折断，或气门间隙调整不当。（15）压缩压力不足。（16）冷却液温度传感器有故障，柴油机温度过高或过低。（17）气缸垫烧损。（18）曲轴与轴承、活塞与气缸等相对运动件装配间隙过小或润滑不良，从而使摩擦阻力增大。899第9章电子控制柴油喷射系统 4.4.柴油机自行停车柴油机自行停车 柴油机在运行过程中，加速踏板在供油位置，但转速逐渐降低或突然降低，直到自行停车熄火。对这一故障因素，根据自行停车时，转速降低的缓急程度和尾气的颜色，分别介绍如下：（1）自行停车时，转速逐渐降低，但柴油机响声
49、和尾气颜色无异常发现。这类特征多为燃油系故障引起的，例如，油箱无油、油路进入空气、油路堵塞等。（2）自行停车时，转速虽然也是逐渐降低，但排气管排黑烟，甚至浓黑烟。这类情况多为空气滤清器或进气管堵塞造成的。909第9章电子控制柴油喷射系统（3）自行停车时，转速急骤降低，排黑烟。产生这类故障的原因如下：活塞与气缸的配合间隙过小，当柴油机温度升高后，活塞被气缸卡住。润滑油不足、过稀。温度升高，渗进柴油，使相对运动零件的表现润滑不良，造成烧瓦、抱轴。919第9章电子控制柴油喷射系统（4）自行停车时，转速急骤降低，伴随异常响声。产生这一故障的常见原因如下：曲轴或活塞销折断。连杆螺栓折断或连杆螺帽脱落。气
50、门掉进气缸。929第9章电子控制柴油喷射系统 5.5.柴油机飞车柴油机飞车 柴油机在运行过程中，转速突然上升，不能控制，俗称飞车或跑车。常见的原因如下：（1）调速器失灵有故障。（2）供油拉杆（或供油齿条）在供油量最大位置卡住。（3）JP2空气滤清器油盘的润滑油加注过多，或露天作业雨水吸入油盘而使润滑油面升高。（4）用柴油或汽油清洗空气滤清器滤网后，没有烘干就装车使用。（5）其他因素造成柴油或润滑油进入燃烧室。（6）调速器壳体内的润滑油面过高，或粘度过大。939第9章电子控制柴油喷射系统 6.6.喷油泵供油压力不足或不供油喷油泵供油压力不足或不供油 喷油泵供油压力不足，使喷油器喷油雾化不良，启动
