道依茨柴油發動機電控系統概述

凸輪軸位置傳感器：檢測活塞處于燃燒上止點或排氣上止點位置，與曲軸轉速傳感器一起用于控制順序噴油；獨立完成對發動機進行轉速控制和上止點判斷；

油門踏板位置傳感器：測量司機的主要操作意圖，轉換成電信號輸送給電控單元；

進氣壓力溫度傳感器：測量經過中冷器后發動機進氣的溫度和壓力值，修正空氣進氣量因溫度變化的影響，壓力值作為判斷發動機處于調速狀態或瞬態狀態的輸入信號；

燃油溫度傳感器：測量發動機燃油的溫度值，修正噴油量因溫度變化的影響，從而達到準確的噴油量；

水溫傳感器：測量發動機冷卻液的溫度值，當發動機處于低溫時，給電控單元提供低溫信號，以便提供額外的油量，提高目標怠速轉速，確保發動機快速起動或快速預熱。

2.2電控發動機還有以下可選用傳感器

機油壓力傳感器，

3.電子控制單元ECU功能

3.1發動機功能

3.1.1起動

對于一臺發動機，為確保起動的可靠性和起動煙度排放要求，噴油定時和起動扭矩必須根據以下方式設定：

l         噴油定時=f（轉速，噴油量，冷卻液溫度）

l         起動扭矩=f（轉速，冷卻液溫度，起動時間）

起動控制功能一直處于激活狀態直到發動機轉速超過起動結束轉速,進入到怠速控制,只有到這個時候，駕駛員才能對發動機進行操作。起動停止轉速由冷卻液溫度和大氣壓力決定。

3.1.2低怠速

當發動機進入到怠速控制階段，怠速控制器起作用，控制發動機的運轉。怠速控制器是一個純PID（比例-積分-微分）控制器，由該控制器保持怠速轉速為一個常數。

怠速轉速與冷卻液溫度相關，例如：在發動機溫度低時的怠速轉速比溫度高時的轉速要高,達到快速熱車的效果。此外，如果油門踏板出現故障，怠速轉速將提高，以保持一個駕駛者可將車輛開到維修站的最低轉速。

3.1.3駕駛性控制方式

l         扭矩控制

當采用扭矩控制時，來自油門踏板的值被解釋為：根據當時發動機的轉速，駕駛者對車輪輸出扭矩的期望值。

期望扭矩=f（油門踏板位置值，發動機轉速）

該控制方式類似于兩極式的機械調速器。

l         速度控制

當速度控制起作用時，來自油門踏板的值被解釋為：駕駛者對轉速的期望值，并且運行于某一設定的調速率下。

轉速的期望值=f（油門踏板的值）

該控制方式類似于全程式的機械調速器。

3.1.4扭矩限制

發動機發出的最大扭矩可用以下方式進行限制：

l         煙度限制

最大扭矩的限制與吸入的空氣壓力和空氣溫度有關，這兩個參數決定進氣量。由最大進氣量限制最大扭矩，防止發動機冒黑煙。

l         發動機保護

不管在什么狀態下，一旦冷卻液溫度超出上限，最大扭矩必須作相應的減小，以防止發動機過熱。

l         應急扭矩限制

當診斷出電控系統有嚴重問題時，發動機將降低最大扭矩，迫使駕駛員去維修站修正錯誤。以下的錯誤類型可能導致該功能發生：油門踏板傳感器故障,轉速信號故障,電磁閥驅動故障。

3.1.5噴油定時調整

噴油定時的調整是為了滿足排放法規和燃油經濟性的需要，同時還要兼顧到冷起動和低噪聲。噴油定時的調整與發動機性能和附加修正有關。

噴油定時=f（轉速，噴油量，冷卻溫度，進氣壓力，大氣壓力）

3.1.6燃油溫度補償

隨著溫度的升高，發動機性能下降。原因是：燃油密度下降和粘度的下降，噴油泵的泄漏量增加。通過測量的燃油溫度和相應的調整控制補償來平衡溫度對噴油量的影響。

3.1.7各缸均勻性

由于噴油器的制造公差不同而引起的燃油噴射量不同，可能會造成發動機各缸工作部均勻，BOSCH，威特和德爾福電控系統具有各缸均勻性補償功能。

3.1.8冷起動輔助控制

為達到良好的冷起動效果，CA4DC2，道依茨等型號柴油機具有進氣預熱系統，該系統預熱時間長短由ECU根據當前冷卻液溫度而定。

3.2發動機保護功能

3.2.1性能降低處理

一旦檢測到電控系統自身有問題時，發動機將啟動性能降低功能。相應的性能下調量與超出或低于設定值的偏差有關。以下的任何一種或幾種情況都將導致性能降低功能啟動：

l         冷卻液溫度太高

l         機油壓力太低，如果機油壓力太低最大允許轉速將下調（可選項）

l         濾清器堵塞

l         油門故障

l         傳感器故障

l         通過CAN發送了降低性能的指令

3.2.2發動機停車

在異常的條件下，如果操作者打算停機或在起動開始時(就診斷出有問題)系統阻止起動，發動機將被停機。以下幾種條件下導致停機：

l         按動熄火開關

l         冷卻液溫度太高

l         機油壓力太低

l         通過CAN發送了停機的指令

l         通過CAN發送了阻止起動指令

l         通過發動機停機開關發送了停機的指令

3.3整車功能

3.3.1發動機排氣制動

CA4DC2電控發動機排氣制動不受ECU控制，ECU只接受排氣制動開關的信號，同時做出停油控制。

3.3.2最大車速限制

最大車速控制功能設定最大的行車速度限制，防止駕駛者超速行駛。最大車速限制值由電控系統預先編程設定。

3.3.3巡航功能（未使用）

車輛按照一個恒定的車速行駛，不需要駕駛者控制油門踏板。駕駛者可以通過巡航控制開關調整車速。

*巡航操作：

Ø         進入巡航：點動一下SET+開關，則以當前車速作為巡航設定車速進入巡航功能；

Ø         加速、減速：連續按SET+或SET-，則巡航設定車速以一斜率增加或減少；點動SET+或SET-則巡航設定車速以一步長增加或減少。

Ø         退出巡航：踩剎車、離合，或者按動OFF（ON/OFF開關為自復位開關，常態ON）、排氣制動開關，都可以退出巡航。

Ø         巡航恢復：退出巡航后，可以按SET+再次進入巡航（以當前車速作為巡航設定車速），如果按動RESUME開關，則恢復退出巡航前的巡航設定車速。

Ø         踩油門加速：在巡航功能激活狀態下，司機踩油門則處于加速狀態，并且巡航功能不退出，當司機停止踩油門后，馬上恢復巡航狀態，車輛減速，減到踩油門之前的巡航設定車速。

3.3.4空調怠速提升功能

關閉空調怠速提升開關，怠速將從710r/min提升到810r/min，以滿足增加的空調扭矩需求。

3.3.5蓄電池電壓監測

ECU控制器會隨時監測蓄電池的電壓，在蓄電池電壓不足的情況下會提高發動機怠速以及時對蓄電池充電。

4.通訊接口

4.1 ISO接口

ISO通訊接口采用ISO9141（K線）標準串行數據通訊方式，可實現與電控單元之間的數據交換。它包括有以下功能：

l         診斷數據的交換（錯誤信息，清除出錯列表）

l         控制系統的編程（讀取和編程有關參數）

l         實現發動機測試功能

l         讀出測量值和計算值

4.2 CAN接口

CAN采取SAE J1939標準，是一種高速串行通訊方式，該通訊方式主要用于不同的電控單元之間。它包括有以下功能：

l         數據的交換

l         讀出測量參數值和計算值

l         噴射限制

l         發動機制動操作

l         降低性能操作

l         輸入默認值或性能特征量（替代油門踏板等）

4.3發動機轉速接口

發動機轉速接口用于向轉速表或變速箱控制單元傳送轉速信號，這樣可以不必再裝一個轉速傳感器。轉速信號為數字式，并且信號脈沖個數可預先設置。

5.診斷功能

電控單元具有實時自診斷功能，一旦電控單元檢測出故障，會將故障信息以及當前的環境信息存儲到電控單元中，同時在儀表盤上的故障指示燈閃亮，通知駕駛者需要去維修站進行維修！

在維修站由維修人員使用專門的診斷工具連接到電控單元上，讀出故障信息。發現發動機故障指示燈沒有熄滅，說明發動機控制系統有故障，可再按故障代碼的方法檢測和排除。

1)       將點火開關由“ON”旋轉到“OFF”的位置（關閉發動機）。

2)       將診斷儀的接口線束同發動機的診斷插座連接（詳見故障診斷儀的使用說明書）。

3)       將點火開關由“OFF”旋轉到“ON”的位置，不要起動發動機。

4)       打開診斷系統軟件，選擇發動機生產商。

5)       在診斷儀顯示的功能選擇界面中，選擇“故障診斷”。

6)       在常規選擇界面中，選擇“讀取故障代碼”。

7)       診斷儀顯示：鎖讀的“故障代碼”。如：

故障代碼

P0118

顯示內容

冷卻液溫度傳感器信號太高

8)       根據故障代碼用下面的相關零部件故障檢測和排除方法對故障進行排除。

故障排除后，清除原故障代碼后，用故障診斷儀對電控燃油平時系統再進行一次故障診斷，確認無故障后，再交付使用。

6.維修

一般來講電控系統部件只能整體換件，不能修復，并且是專門供應。由于電控單元ECU的編程數據與發動機個體有對應關系，所以必需了解以下信息：

l         發動機編號

l         完整的部件編號

請與當地的用戶服務站聯系

7.ECU安裝

7.1環境要求

1、ECU正常工作的允許溫度范圍是-40℃到+85℃；

2、ECU必須有良好的通風；

3、ECU的懸掛位置總是垂直于位于一邊的插；

4、為了便于ECU接插件的自由安裝，ECU布置空間要在插座側預留出足夠的活動空間(約1xECU的寬)。