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广盛讲堂|德尔福共轨喷射系统DCR控制器、传感器及执行器介绍

 时龙飞 2015-12-28


1DCR控制器ECU的控制功能

1) 发动机部分

-喷油方式控制:高达4次喷射;

-喷油量控制:预喷油量自学习控制,减速断油控制;

-喷油正时控制:主喷正时、预喷正时、正时补偿;

-轨压控制:正常和快速轨压控制、轨压建立和超压保护、喷油器泄压控制;

-扭矩控制:瞬态扭矩、加速扭矩、低速扭矩补偿、最大扭矩控制、瞬态冒烟控制、增压器保护控制;

-过热保护;

-各缸平衡控制;

-EGR 控制、VGT 控制、辅助起动控制(电机和预热塞)

-系统状态管理、电源管理;

-故障诊断。

2) 整车部分

-档位计算:根据车速和发动机转速计算档位,用于挂档怠速控制,改善驾驶性;

-车速计算及输出——供仪表和最高车速限制使用;

-怠速和驱动怠速控制:挂档时发动机负载加大,采用驱动怠速控制可以实现分档控制,此时PID参数和指令怠速转速均发生变化;

-巡航控制、防抖(ASD)控制(改善车辆在挂档起步、急加速和急减速过程的平顺性)、空调控制(根据空调负载调节发动机怠速转速,根据车辆对动力性的需求和发动机的工作状况对空调压缩机进行开/关控制)、风扇控制(电风扇驱动控制);

-故障诊断:在线诊断并存储/ 输出故障码,具有Limphome功能;

-CAN通讯:整车其它控制器和仪表之间的通讯;

-离合器开关:改善驾驶性

-制动开关:油门合理性判断及巡航控制关键使能条件。

2、DCR传感器

2.1 传感器列表

2.2曲轴位置传感器

曲轴位置传感器为可变磁阻式,装于变速箱壳上:

-两个输出端子:Ne+Ne-

-空气间隙:1.0±0.7mm

-输出电压:400mV @1.7mm60rpm)400V @ (0.3mm7500rpm)

-电阻值: 2400 ±240 Ohms

-感应系数:1.1 H ± 0.165 H @25°C

其相关控制策略包括:

-判缸;

-瞬态转速计算;

-喷油时刻计算;

-喷油脉宽(喷油量)计算;

-信号出现故障后,无法启动及运行。

曲轴位置传感器故障通常会导致无法启动,可能原因及处理建议如下:

1) 曲轴、凸轮信号盘或传感器安装相位误差过大,无法建立同步,诊断仪显示同步信号故障,诊断

仪中相关故障码P0341:按使用说明书纠正安装偏差;

2) 曲轴/凸轮轴传感器信号均丢失,诊断仪显示启动过程没有转速信息,诊断仪中没有故障码提示:需检查传感器信号线是否短路/断路; 根据传感器特性判断是否需要更换曲轴/凸轮轴传感器;

3) 曲轴/凸轮轴某一传感器信号间歇性丢失,如果曲轴信号丢失,诊断仪显示启动过程没有转速信号。诊断仪中报故障码P0335P371P372P0336P0340:检查传感器是否损坏或接线是否松动,检查对应信号盘是否脏污或损坏。

2.3 凸轮轴传感器

凸轮轴传感器为双感应片霍尔效应式,具强抗干扰性能:

-空气间隙:1.0 ±0.5mm

-接插件:三个输出端子,信号(A),地(B), 5refC

-输出信号:方波(高电平4.75-5.25V,低电平0-700mV

-转速范围:0~4500rpm

-安装:M6螺栓,扭矩:7~10Nm

其相关控制策略与曲轴位置传感器一致,包括:

-判缸;

-瞬态转速计算;

-喷油时刻计算;

-喷油脉宽(喷油量)计算;

-信号出现故障后,无法启动及运行。

凸轮轴传感器故障通常会导致无法启动,可能原因及处理建议如下:

1) 曲轴、凸轮信号盘或传感器安装相位误差过大,无法建立同步,诊断仪显示同步信号故障,诊断

仪中相关故障码P0341:按使用说明书纠正安装偏差;

2) 曲轴/凸轮轴传感器信号均丢失,诊断仪显示启动过程没有转速信息,诊断仪中没有故障码提示:需检查传感器信号线是否短路/断路; 根据传感器特性判断是否需要更换曲轴/凸轮轴传感器;

3) 曲轴/凸轮轴某一传感器信号间歇性丢失,如果曲轴信号丢失,诊断仪显示启动过程没有转速信号。诊断仪中报故障码P0335P0371P0372P0336P0340:检查传感器是否损坏或接线是否松动,检查对应信号盘是否脏污或损坏。

2.4 爆震传感器

爆震传感器为压电陶瓷晶体传感器:

-工作频率:518kHz

-输出电压与发动机的燃烧强度成比例

-2个输出端子:信号、地

-容抗:1850 ±370pF

-安装:M8x30螺栓,扭矩16-24Nm 安装在23缸之间,靠上止点

其相关控制策略包括:

1) APC控制策略:系统使用寿命期内对喷油器最小驱动脉宽的漂移进行修正控制,实现预喷射的精确控制。

2) 用户利益:

-低噪声、低排放;

-降低整车使用寿命期内的噪声、排放漂移;

-改善瞬态驾驶性能。

2.5 增压压力及温度传感器

其集成进气温度传感器和压力传感器:

-四个输出端子,如图示

-工作压力范围:50400 kPa

-输出电压:(0.3±0.5)~(4.8±0.5V

-方向:带有密封圈的气孔向下;

-安装螺栓:M5 拧紧力距610N.m

其相关控制策略包括:

-进气流量计算;

-冒烟限制;

-增压器保护;

-进气温度过热保护;

-高原补偿。

2.6 冷却水温度传感器

其为热敏电阻式NTC

-两个输出端子: 信号,接地

-工作电压:5 V DC

-电阻:45 kΩ to 57 Ω

-温度时间常数: 8 s

-六角螺栓:19mm

-螺纹尺寸:M12x1.5

-安装扭矩:22 Nm

其温度特性曲线如下图所示:

相关控制策略包括:

-扭矩修正、油量修正、喷油正时修正、轨压修正;

-预热塞辅助起动控制(冷、热);

-EGR控制、目标怠速控制;

-过热保护;

-风扇控制、空调控制;

-控制仪表水温高指示灯。

冷却水温度信号异常通常会引起功率不足或进入减扭矩保护模式。可能原因及处理建议如下:

1) 传感器信号丢失,诊断仪中相关故障码P0117 P0118P0115 检查传感器信号线连接,是

否有短路/断路; 参考传感器特性曲线检查传感器物理特性,决定是否更换传感器。

2) 冷却水温合理性故障;诊断仪中相关故障码P0115P0116:参考传感器特性曲线检查传感器物理特性,决定是否更换传感器

2.7 轨压传感器

轨压传感器集成在共轨管上,最高压力为2000bar

-接插件:三个输出端子,信号(1),地(2), 5Vref3);

-工作电压: 5±0.25V

-输出电压:0.54.5V

-功能特性:01800bar压力对应于0.54.5V间的线性输出(见下图)

-最高耐压:2200bar

-失效压力:2500bar

轨压传感器相关故障及维修建议如下:

1) 难以启动或运行熄火:可能原因是传感器信号丢失、诊断仪中相关故障P0192 P0193

2) 功率不足/进入减扭矩保护模式:传感器信号飘移;诊断仪中相关故障码P1191 P1192 P1193

以上两种情况,

- 检查信号线路,是否开路/短路;

- 参考压力特性检查传感器,决定是否更换。

2.8 燃油温度传感

燃油温度传感器集成在供油泵上,为热敏电阻式NTC,感应元件为外壳屏蔽,有两个输出端子:信号和接地。

相关控制策略包括:

-扭矩修正;

-喷油量修正;

-轨压修正;

-过热保护。

燃油温度传感器相关故障及维修建议如下:

1) 功率不足/进入减扭矩保护模式:可能原因是传感器信号丢失;诊断仪中相关故障码P0182

P0183 建议检查信号线路,是否开路/短路; 参考温度特性检查传感器,决定是否更换。

2.9 水含量传感器

水含量传感器集成在油水分离器上,含三个输出端子:12V1),信号(2),地(3)。

相关控制策略包括:

-检测油水分离器储水杯水含量,当水含量超过阈值时,水传感器接通,点亮仪表燃油有水指示灯,提醒驾驶员是否要给油水分离器放水;

-一旦该传感器发生故障将点亮发动机检测灯。

水含量传感器相关故障及维修建议如下:

1) 功率不足/进入减扭矩保护模式:可能原因为油中含水,诊断仪中相关故障码P2269;或者线路故障。建议检查信号线路及传感器是否损坏,通常情况下与劣质燃油相关,建议彻底清洗及更换。

2.10 油门踏板传感器

油门踏板传感器为双电位器式( P1P2 ):

-6输出端子,5VrefP1-2P2-1),信号(P1-4P2-6),地(P1-3, P2-5

-工作电压:UBi=5V±10% i=1,2

-工作电流: IBi≤10mA i=1,2

-信号电流:ISi,max=50μA i=1,2

-短路保护: U=16V t=60min

-传感器电阻: RP1=1200Ω±40% RP2=1700Ω±70%

相关控制策略包括:

-扭矩控制(油量控制);

-怠速控制;

-减速断油控制。

油门踏板常见失效模式及维修建议如下:

2.11 车速传感器

车速传感器参数如下:

-工作电压:12V (与车速仪表配套工作时的电压);

-工作电压范围:8~16V

-工作电压为8V ±0.5V时的输出,转速750rpm时,幅度不应小于6.5V,周期10ms 脉冲宽度0.3T<t<0.7T

-输出方波,脉冲个数8/转;

-额定工作电流:25mA

-额定转速:2000rpm

-最高转速:3000rpm

车速传感器相关控制策略包括:

-档位识别;

-车速计算及输出(可由CAN总线或者频率信号向整车输出);

-最高车速限制。

车速传感器常见失效模式及维修建议如下:

3、DCR执行器

DCR系统的主要执行器包括:

IMV:控制高压油泵进油量,保持共轨压力满足指令需求;

喷油器电磁阀:精确控制喷油提前角、喷油规律、油量;

预热隔栅(预热塞):冷起动加热。

3.1 燃油计量阀

工作电压:12V,最大工作电流:<1300mAECU闭环控制。

燃油计量阀失效会导致无法起动或停机,可能原因为:

1) 燃油计量阀内部开路/短路等;

2) 驱动线路故障;

3) 诊断仪中相关故障码P0251P0255P0253

以上状况建议:

-检查燃油计量阀的驱动线路,是否有开路/短路情况;

-检查燃油计量阀线路电阻是否符合物理特性,判断是否损坏。

3.2 喷油器电磁阀

喷油器电磁阀为高速强力电磁阀:

-工作电压:12V

-工作电流:616A26Apeak

-两次喷油间隔:200μs 2.4edeg@2000erpm

-最大喷油脉宽:目前通常使用的不超过1600μs

喷油器电磁阀失效会导致某缸不工作、整机功率或扭矩不足、运行不稳。可能原因及提示如下:

- 控制器喷射驱动模块/驱动线路/喷油器电磁阀本身故障导致相关的喷油器停喷;

- 诊断仪中相关故障码P0201P0202P0203P0204P1201P1202P1203P1204P1618P1619P1611P1612等。

相关维修建议如下:

- 检查喷油器驱动线路,是否有开路/短路情况;

- 检查喷油器电磁阀特性,是否满足静态电阻标准;

- 排除上述情况后,表明故障可能出现在控制器内部。


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