共轨系统诊断(BOSCH教材）

27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System CR Injection System Diagnosis Name ............................................ Date from .......... to .............. Place ............................................ This training documentation is intended to serve as ination for study purposes. It is not to be used for vehicle repair work. Repairs are to be pered in line with the relevant workshop documentation. All the values given here are application-specific and thus not generally valid. http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 对电子柴油控制系统的要求 - 更高的喷射压力 -可变的喷油速率 -可变的喷油起始时刻 -预喷射 -随发动机状况变化的合适的喷油量 -随温度变化的起动喷油量 -不随负荷变化的怠速调节 -巡航控制 -废气再循环（EGR）的闭环控制 -在整个汽车寿命期内较小的误差及高的控制精度 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 电子柴油机控制系统的组成 电子柴油机控制系统由信号输入装置、电子控制单元、执行 装置组成 。 功能处 理器 监控 模块 功能处 理器 监控 模块 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 喷油量控制 喷油量控制是柴油机电子控制系统的一项主要功能。该系统 由加速踏板位置传感器和发动机的转速传感器的信号计算出 基本喷油量。并由进气温度、进气压力、冷却液温度的修正 信号对油量进行修正，通过执行机构的快速响应对喷油量进 行精确的控制。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 燃油喷射量控制 标准的燃油喷射量 标准的燃油喷射量由发动机转 速和加速踏板位置决定。 发动机起动时的燃油 喷射量 在发动机起动时燃 油喷射量由发动机起 动转速和冷却液温度 决定 。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 喷油量限制 燃油量的喷射可能受到下列影响 过量的废气排放 过多的碳烟 由于高的扭矩或超转速引起机械过载 由于过高的排气、冷却液、机油、涡轮增压器温度引起超高的 热负荷 如果触发时间过长引起电磁阀过高的热负荷 为了避免这些负面影响，许多的输入变量（例如进气量、发 动机转速、冷却液温度）被用于生成这些限制图形，结果最高的 燃油喷射量和最大的发动机扭矩被限制。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 怠速控制 柴油机怠速运转时，由于发电机、空调压缩机、动力转向 油泵等装置的工作状态变化将引起发动机负荷的变化，从 而导致发动机转速的变化，柴油机电子控制系统通过反馈 控制系统控制喷油量，把怠速控制在所设定的目标转速值 上。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 喷油正时控制 喷油正时由发动机转速和燃油喷射量决定，由冷却液温度进 行修正，从而精确的计算出喷油起始点。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 主喷射起始时刻 主喷射起始时刻由燃油喷射量和发动机转速来计算。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 预喷射起始时刻 预喷射时间间隔 由 燃油喷射量和发动机转速来计算。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 燃油喷射压力控制 起动时 起动时的燃油喷射压力由发 动机转速、燃油喷射量、冷 却液温度计算。 在正常状态下 正常状态下的燃油喷射压力 由发动机转速和燃油喷射量 计算。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 最高转速控制 最高转速控制保证发动机不会在超速下运行，为了避免发动 机损坏，发动机制造厂规定了仅仅可以在非常短的内超过的 最高转速。 超过额定功率工作点，最高转速调速器持续减小喷射的燃油 量，直到在燃油喷射完全停止时刚刚在最高转速点之上。 为 了防止发动机喘振，引导功能用于保证燃油喷射的急剧减小 也不是突然的，正常工作点与最高发动机转速点越接近，其 实现越困难。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 中间转速控制 中间转速控制（ZDR）用于带有功率取力（例如起重机） 的商用汽车和轻型货车或特殊车辆（例如具有发电设备 的救护车）。具有这种操作控制，发动机被调节到与负 荷无关的中间转速。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 巡航控制 巡航控制允许车辆以一个恒速被驱动，它控制车辆速度 到由驾驶员选择的车速不需要他/她踩下加速踏板，驾驶 员可以通过操纵一个手柄或按压方向盘的按钮设定要求 的车速，喷射的燃油量增加或减少直到希望的（设定的） 速度达到。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 车速限制 （1 ）可变的限制 即使驾驶员继续踩下加速踏板，车速限制（FGB, 也可以被 叫做限速器）限制车速到一设定值。在非常寂静的车辆 上，当粗暴声被听到时，这将帮助驾驶员不再超过不注意 的速度限制。 （2 ）固定的限制 在许多国家，对于一定级别的车辆（例如重型卡车）固定 的最高车速被强制限制，车辆制造厂也通过安装不能被不 激活的固定的速度限制限制他们重型车的最高速度。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 主动喘振衰减 突然的发动机扭矩变化激 励车辆的驱动链，结果引 起振动。这些振动被车辆 拥有者在加速时作为不满 意的周期性变化感觉到， 主动喘振衰减（ARD ）用 于减小在加速过程中的这 些变化。 发动机转速 喷射燃油量 时间 发动机转速 喷射燃油量 时间 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 平稳运转控制 在多缸柴油机工作时， 即使喷油量控制指令值 一致，但由于各缸机械 性能的差异，从而引起 发动机转速的波动。柴 油机电子控制系统通过 各缸在作功冲程的转速 的变化，自动修正各缸 喷油量指令控制值，降 低发动机的转速的波 动，是发动机平稳运转。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 发动机制动功能 当卡车的发动机制动被应用时，喷射的燃油量被降 为零或怠速油量被喷射，为了这个目的，ECU拾取 发动机制动开关位置信号。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 海拔补偿 随着海拔的升高大气压力下降，这样使得气缸被充填较少的 燃烧空气，这意味着喷油量必须相应的减少，否则过量的碳 烟生成。为了喷油量在高海拔时能减少，大气压力通过装在 ECU上的大气压力传感器测量，这减少了高海拔度的喷射燃 油量。大气压力对增压压力控制和扭矩限制也产生影响。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 断缸 如果在高的发动机转速时很小的扭矩被要求，非常小的燃油 量被喷射。作为替代，断缸可能被用于减小扭矩。这里一半 的喷油器被关闭（商用汽车的UIS 、UPS 、CRS），剩下的 喷油器相应喷射可以被非常高精确计量的较多的燃油。 当喷油器被接通或关闭时，特殊的软件逻辑保证平稳过渡而 不觉得扭矩的变化。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 喷油量补偿 对喷油器供油量补偿（IMA）而言，在喷油器生产过程中对每 一个喷油器大量的测量参数被监测，该数据被以数据矩阵码的 形式被粘贴到喷油器上。对内嵌压电喷油器而言，升程响应的 数据被包括。这个数据在车辆制造时被输入ECU,在发动机运行 是这些值被用于补偿计量和开关响应的偏离。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 零供油量标定 在车辆寿命周期内小的预喷射事件的可靠控制对于获得要求 的舒适性（通过降低噪音）和尾气排放目标是极其重要的， 零工油量标定是对于喷油器燃油量的漂移作一定形式的补偿。 为了此目的，第二代、第三代共轨系统在超速条件下非常少 的燃油被喷射到一个缸，轮速传感器监测由此产生作为发动 机转速的微小的动态变化的扭矩升高。这个过程对于所有的 缸在不同的工作点被重复，辨别的运算法则监测预喷射量的 细小变化，并相应的修正对于所有的预喷射事件的喷油器触 发时期。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 平均供油的自适应 实际的喷油量从设定点值的偏离被要求正确适应于废气再循 环和增压压力，平均供油的自适应（MMA）从氧传感器 和空气质量传感器接收的信号确定所有缸供油的平均值，修 正值然后从设定点和实际值来计算 。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 压力波动修正 在所有的共轨系统中，喷射事件触发在喷油嘴与共轨间的管 路中的压力波动。压力波动在燃烧过程系统地影响稍后的喷 射事件（预喷射/主喷射/ 第二次喷射）的喷射油量，后续喷射 事件的偏离先前喷射的燃油量和喷射事件间的时间间隔、共 轨压力和燃油温度。通过在合适的补偿运算规则包含这些参 数，ECU 可以计算出一个修正因子。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 防溜坡起动 当E D C关闭时，E C U时油量控制机构处在零供油位置， 这样可以防止车辆在斜坡上停车时车辆不注意移动而使以动 机滚动起动。 钥匙动作停车 停车功能通过使用启动钥匙替代通常的机械熄火装置。与切 断执行装置电流一样，它切断通向电子停车装置（ELAB）的 电流，这样切断向发动机的燃油供给。 柴油机电子控制系统的基本功能 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 闭环控制 在排气管中安装的宽带氧传感器测量排气中 剩余的氧含量，这是空燃比A/F （过量空气 系数）的指示值。在发动机运行中氧传 感器信号被匹配，这保证了在整个寿命周期 内高的精确性。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 闭环控制的基本功能 基本功能 （1 ）压力补偿 未处理的氧传感器信号与排气中氧的浓度和安装点的排 气压力相关。传感器信号压力的影响必须被补偿。 压力补偿功能有两张图形合并，一张是排气压力，另一张 是压力与氧传感器信号间的相互关系。这两张图形用于 特定的工作点的氧传感器输出信号的修正。 （2 ）匹配 在超速模式（反拖节流）氧传感器匹配考虑测量的氧传 感器浓度从新鲜的空气氧浓度（接近21 ）的偏离，结果 系统“ 学习” 一个修正值，该值被用于每一个工作点修正测 量的氧浓度，这使得在整个氧传感器服务寿命期内具有精 确的、浮动的补偿的氧传感器输出信号。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 基于EGR 控制 由 计算 的 喷油量 喷 射起始 时 刻控制 EGR 期望值 程序 图 空 气质量 控制 器 增 压压力 控 制 期望的 喷油量 匹配程序 图 期望的空 气质量 由 计算 的 喷油量 喷 射起始 时 刻控制 EGR 期望值 程序 图 空 气质量 控制 器 增 压压力 控 制 期望的 喷油量 匹配程序 图 期望的空 气质量 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 全负荷烟雾限制 发动机 热膜空气 质量 传感器 转速传感 器 氧传感 器 喷射系统 烟雾限制 期望 值图 初步油量 计算 控制器 喷油量计 算 最小 值 烟雾限制 量 期望 实际 发动机 热膜空气 质量 传感器 转速传感 器 氧传感 器 喷射系统 烟雾限制 期望 值图 初步油量 计算 发动机 热膜空气 质量 传感器 发动机 热膜空气 质量 传感器 转速传感 器 氧传感 器 喷射系统 烟雾限制 期望 值图 初步油量 计算 控制器 喷油量计 算 最小 值 烟雾限制 量 期望 实际 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 废气再循环控制 系统通过控制参与再循环废气量已减少排气中的N O X 的排 放量。当发动机达到一定的温度时，E C U根据发动机的负 荷和转速决定再循环的废气量，并由发动机的进气温度、 进气流量、进气压力来修正，E C U发出控制电子真空转换 装置的开关率信号，通过改变真空度控制EGR动作 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 废气再循环控制（续） 在控制单元内，存有EGR 特性曲线，它包括发动机 各工况点所需的空气量。控制单元利用空气流量传 感器的信号，把实际进气量与标定进气量进行比 较，为补偿这个差值，对EGR 控制阀发出相应的控 制电信号。EGR 控制阀把电信号转化成真空度信号 传给EGR 阀，改变EGR 阀的开度，控制废气再循环 率。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 增压控制 ECU 根据增压压力传感器的信号，控制电子真空 转换装置的电磁阀的开关率，从而控制通往废气 旁通阀或废气涡轮叶片的控制气室的真空度，改 变增压压力，以适应负荷变化的需要。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 起动预热控制 在不同的启动条件下，系统通过控制起动预热塞的通电时 间，以改善柴油机的低温起动性能和稳定低温怠速运转。 电热塞控制集成在EDC电控单元中，控制分为两部分预热 和后热。 预热由于直喷柴油机的启动性能好，预热只需在温度低 于 9以下进行，冷却水温传感器为电控单元提供准确的温 度信号，驾驶员通过仪表盘上的预热报警灯了解预热情况。 后热发动机启动以后，就要进入后热阶段，后热可以减 少发动机的噪音，改善怠速工况的发动机性能，并且降低碳 氢排放。发动机转速达到2500rpm时后热阶段停止。 http// QQ30893902http// QQ30893902 27.10.2008| Strictly confidential All rights, including patent applications, as well as sole power of disposal and duplication and transfer rights, reserved by Robert Bosch GmbH. Common Rail Injection System 进气道关闭 在较低的发动机转速范围和在怠速，有电子