国三电控发动机电器匹配手册_V5_4

潍柴动力 国三电控发动机电气匹配手册 潍柴动力股份有限公司 2007.05 目录 0. 序 ...........................................................................................................................................................................................................1 1 针脚定义 Pin Definition.........................................................................................................................................................................4 1.1 传感器线束 Engine Connector........................................................................................................................................................5 1.2 喷油器线束 Cylinder Connector.....................................................................................................................................................6 3 整车线束及功能说明 Vehicle Connector..............................................................................................................................................7 3.1 整车传感器、开关请求信息 ..........................................................................................................................................................8 3.2 整车输出控制（继电器、指示灯控制）信息 ..............................................................................................................................10 4 ECU针脚详解 ......................................................................................................................................................................................12 5 ECU功能详解 ......................................................................................................................................................................................17 5.1 巡航 /PTO.......................................................................................................................................................................................17 5.2 排气制动 ........................................................................................................................................................................................21 5.3 进气加热 ........................................................................................................................................................................................22 5.4 多态开关 ........................................................................................................................................................................................23 5.5 闪码灯 ...........................................................................................................................................................................................24 6 接插件联系方式 ...................................................................................................................................................................................26 6.1 发电机、起动机插接件 (仅限 WP12)............................................................................................................................................26 6.2 整车接插件 (Vehicle Connector)的部件及其件号 .........................................................................................................................27 6.3 燃油粗滤水位传感器 ....................................................................................................................................................................28 6.4 传感器线束中与整车相关线束 V4...............................................................................................................................................29 6.5 诊断接口定义 ................................................................................................................................................................................30 7 低压油路建议 .......................................................................................................................................................................................32 8 闪码表 ..................................................................................................................................................................................................35 9. ECU输出 /输出描述 .............................................................................................................................................................................48 10. 连 接 到 ECU的部件 要 求 .............................................................................................................................................................124 10.1 连 接 到 ECU的灯 ........................................................................................................................................................................124 10.2 连 接 到 ECU的开关 .....................................................................................................................................................................125 10.3 连 接 到 ECU的发 光二极管 .........................................................................................................................................................126 10.4 连 接 到 ECU的低功 率 继电器 .....................................................................................................................................................127 附 录 1 对 电控 单元 的 保护 ................................................................................................................................................................128 附 录 2 ECU针脚定义 图 ...................................................................................................................................................................129 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 1 · 0. 序 潍柴动力 在商用 车动力 领域经过十几年 的 探索和研究，对该领域 发动机的 环保性 、动力 性 、 经济性 、 可靠性等 方 面 有 了更深层次 的 理 解 。随着国内环境保护 力 度 的 不 断加 强，对 机动车排 放要 求 越来越严格， 排 放标准不 断 提升，预计 2008年我国全面 开 始实行 机 动车 第三阶段 排 放标准。 按照 中 国政府对 发动机动力排 放法规阶段要 求的 时间界 限 ， 潍柴动力 商用 车发动机 产品如下页图所 示 。 标准配置 表示 是由 原 来 潍柴动力 国二产品更 新换代而成；高端 配置 表示 是全 新 开发的 融合 国 际最新 柴油机 技术 的柴油机 。 现 有的 产品是 ： WP6、 WP10、 WP12。 其中 WP6、 WP10属于 标准配置 ； WP12属于高端 配置。 在 满足 国三 排 放 的 技术 手段 上 ， 潍柴动力 选择 了 BOSCH的 最新 的 第二 代 电控 高 压 共轨 系 统 。 与其 他 的 技术 手段 相 比 ， 共轨 系 统具 有 独特 的 灵活 性，可 以满足未 来国 四 、 国 五 的排 放标准。 本书 的 主 要内 容就 是 介绍 该 款 ECU所 具 有的功能及相关 参数 。 国三由 于 电控系 统 的 引入 ， 发动机与整车的联系 更 加 紧密 。 发动机 ECU功能的发 挥依赖于 整车的 配置。 为 了 使 发动机能 正常工 作 ， 主 机 厂 要 根据 要 求 布 置 油路、电路 。由 于主 机 厂设 计 的多 样 性， 本 手册 仅针 对 典型案例 ，不可 能 涵盖 所 有 可 能出 现 的 失效模 式 。 考虑 和规 避 整车 匹配 中的 各种 不 利因素 ， 扬长避短 是 主 机 厂 的 责任 。 潍柴动力 承诺无条 件 为主 机 厂 提 供 所 需参数 ， 并为 其 正 确 性 负 责 ， 但 由 于因 车 辆 和 设 备安装 引 起的 影响 发动机 或 整车其 他 部件的 使 用 或 失效 ， 潍柴动力 将 不 承 担 责任 。 本 手册第 一版编 制 于 2007年 5月 ， 潍柴动力 保 留 对产品 的 技术 改 进、 更 改权 和对 本 手册 的 修订权 。 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 2 · WP12 197kW 353kW 276kW WP10 WP6 132kW 蓝擎高端配置 蓝擎标准配置 50 100 150 200 250 300 350 400 kW 176kW 图 0- 1 潍柴动力国三柴油机现有产品 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 3 · 图 0-2 潍柴动力国三柴油机电控高压共轨系统原理图 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 4 · 1 针脚定义 Pin Definition ECU上 有 三 个 插 槽 ， 分别 是 发动机传感器线束、喷油器线束及整车线束 。 图 1- 1 ECU外形图 其中传感器线束、喷油器线束 在 发动机出 厂 已带好 。 整车 厂需 要 根据 整车功能的 需 要来 制 作 整车线束 。 喷油器线束 传感器线束 整车线束 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 5 · 1.1 传感器线束 Engine Connector 传感器线束 包括 ： 6个 传感器及与整车相关的 V4线束 。 6个 传感器 分别 为：轨 压传感器（ 2.12、 2.13、 2.14）、水 温 传感器 （ 2.15、 2.26）、机油压力 温 度 传感器（ 2.24、 2.27、 2.28、 2.32）、进气 温 度 压力传感器（ 2.25、 2.33、 2.34、 2.36）、 曲轴转速 传感 器（ 2.19、 2.23）、 凸轮轴转速 传感器（ 2.09、 2.10） 。 V4包括 ： 排气制动开关（ 2.29）、排气制动电 磁阀 （ 2.06）、 空调 压 缩 机继电 器（ 2.11） 以 及 ECU的电 源 输出（ 2.03） 。 柴油机 自带 的 6个 传感器 都 是 非 常 重 要 的传感器 ， 主 机 厂 在 安装 时， 应注意 保护。 传感器 功能 失效 后 系 统 响应 1 轨 压传感器 提 供共轨 管内 压力 ，是 共轨 系 统最 关 键 的传感器 之一 PRV阀打 开 ， 回 油 升 温 ， 跛 行 回家 2 水 温 传感器 提 供 冷却液温 度， 关系 到 进气加热 状 态与热 保护 跛 行 回家 3 机油压力 温 度 传感器 提 供 机油 温 度 与压力 参数 机油压力 报警 4 进气 温 度 压力传感器 提 供 进气 温 度 与压力 参数 柴油机 冒黑烟 、 白烟 ， 跛 行 回家 5 曲轴转速 传感器 提 供 曲轴 位 置 信号、 转速 信号 启 动 困难 ， 冒烟 6 凸轮轴转速 传感器 提 供 判缸 信号、 转速 信号 启 动 困难 ， 跛 行 回家 ** **注 ： 若两个转速 传感器 同 时 失效 ， 则 柴油机 不 能 启 动 ， 且 不 报 任 何错误 。 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 6 · 1.2 喷油器线束 Cylinder Connector 喷油器线束 包括 发动机 6个缸 的 6个 喷油器（ injector） 以 及控制 高 压油 泵 的 流量 计 量 单元 （ Metering Unit） 。 执 行 器 功能 失效 后 系 统 响应 1 喷油器 定 时 定 量地 喷油 1 由 于 喷油器线束 短 路、断路 造 成 喷油器 不 工作 ， 发动机功 率 拉 不 上； 2 由 于 油 嘴烧坏 不 能 正常 喷油 ， 发动机功 率不 足 ，可 能 冒黑烟 2 流量 计 量 单元 控制 高 压油 泵 ， 与 轨 压传感器 闭 环 控制 跛 行 回家 整车线束的定义及功能详 见 下 文 。 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 7 · 3 整车线束及功能说明 Vehicle Connector 表 3- 1 ECU整车功能说明 功能 描述 备注 1 起动 预 热控制 利 用格 栅 预 热器（ Grid Heater） 提 高 进气 温 度， 以 改善 冷 起动 性 能 进气加热继电器 2 空调 控制 改善夏 季 司机的 驾驶 环境， 空调 使 用 的控制 空调 请求开关、 空调 继电器 3 起动机控制 控制发动机的 启 动 ， 主 要是 空 档 保护 起动机继电器 4 排气制动控制 控制排气制动 蝶 阀 的开 启 和 关 闭 （ ON/OFF） 。 排气制动开关及电 磁阀 5 巡航控制 自 动控制整车车 速 ， 减轻 司机 劳累 6 PTO 动力输出控制 。 7 怠 速 微 调 * 通 过 怠 速 微 调 开关 提升 或 降 低 怠 速 。 巡航控制开关 ，全 部 点 动 8 CAN总 线（ SAE J1939） 与整车其 它 ECU进 行 通讯 详 见文 档 Weichai_CAN.pdf， 120 W电 阻 内 部 已 集 成 9 发动机 扭矩 转速 控制 控制发动机的 转速 多态开关 ， 专 用 车 选 用 10 故障 诊断 以 闪码的 形 式 告知 错误 内 存 中的 故障 诊断 需 求开关、闪码灯 11 油中有水水位 报警 告知驾驶员处 理 粗滤器的 积 水 水位 报警 灯 12 车 下 启 动 /停止 发动机 在 钥匙 开关 以 外 启 动、 停止 发动机 保 证 开关的 可靠性 、 防 水、 防尘 、 防振 *注 ： 发动机 本 身 就 能 保 证 下 列怠 速 提升 ： 1 发动机 根据 水 温调 整发动机 怠 速 ， 比 如 ： WP10水 温 40℃ 时 怠 速 600rpm， 0℃ 时 770rpm； 2 开 空调 时， 怠 速 提升 100rpm； 3 有车 速 时， 怠 速 提升 100rpm。 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 8 · 3.1 整车传感器、开关请求信息 表 3- 2 整车传感器、开关等输入信息 开关、传感器 描述 针脚 备注 1. 钥匙 开关（ key Switch） ECU电 源 总 开关 140 必 选 2. 起动开关（ start switch） 控制起动机继电器动 作 161 推荐 选 3. 制动开关 #1（ 主 制动开关） 用 于 判 断司机 意 图 的 安 全 检测 ； 常 开 型 ， 当 与电 源 V2接 通 时 表示制动 踏板被踩 下， 必须 与制动开关 #2配对 使 用 ； 要 求 工作 电 流 0.38mA＜ ION＜ 2.24mA（与 ECU连 接的 其 它 开关 一 致 ，下 文 不 再另 注 ） 。 141 必 选 4. 刹 车开关 #2（ 冗余 制动开关） 用 于 对 制动开关 #1进 行 冗余检查 ， 必须 与制动开关 #1配对 使 用 ； 常 闭 型 ， 当 与电 源 V2断开 时 表示制动 被踩 下 149 基 于 安 全性 必 选 5. 空 档 开关 给 ECU空 档 信号 ，用 于 空 档 保护 185 必 选 6. 排气制动开关 用 于 排气制动请求 ； 常 开 型 ， 当 与电 源 V4接 通 时 表示请求有 效； 229 使 用 排气 制动 必 选 7. 巡航 /PTO/怠 速 微 调 开关 用 于 巡航控制 ； 用 于 动力输出（ PTO） ； 用 于 发动机 怠 速 微 调 ； 开关 全 部 为 点 动开关 ， 上 面 （ 131 164） 一 组 为 调 整开关 ，下面 一 组 联动（ 174 146） 为 关 闭 、 恢复 开关 131 164 174 146 使 用 巡航 必 选 ， 整车 厂需 要 负 责 相 应 开关的 安装 8. 离 合 器开关 用 于 巡航控制、 档 位 识 别 ； 166 推荐 选 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 9 · 常 闭 型 ， 当 与电 源 V2断开 时 表示 离 合 器 被踩 下 ； 9. 诊断请求开关 使 故障 灯 频 闪输出 故障 码 ； 常 开 型 点 动开关 ， 当 与电 源 V2接 通 时 闪码输出 ； 172 必 选 ， 注意 ： 诊断请求开关 导通 时， 诊断灯 亮！ 10. 多态开关 用 于 扭矩 、 转速 限制 162 165 专 用 车 推荐 11. 空调 请求开关 向 ECU提 供 空调 起 用 信息 ； 常 开 型 ， 当 与电 源 V2接 通 时标 明司机 需 要 空调 ； 142 ECU控制 空调 必 选 12. 车 下 启 动 /停止 开关 用 于 在 车 下 启 动 /停止 发动机 ； 常 开 型 点 动开关 ， 当 与 V3（ 数 字 地 ）接 通 时 有 效； 132 147 保 证 开关的 可靠性 13. 油水 分 离 水位传感器 （柴油粗滤器 下 部） 用 于 检测 燃油粗滤器 储 水 杯 中 积 水 容 积 ， 当 水位 超 过 上 限 时， 水位传感器（开关信号） 向 ECU输 入 信 号 ， ECU将 及 时 点亮 油水 报警 灯 ，提 醒驾驶员尽快 排 除积 水 并 保 养 粗滤器 。 143 传感器 随 粗滤 带 （ WP6标配不 带 ） 14. 电 子 油 门 双 模 拟 量 ， 参数 另 见文 档 。 177 178 179 180 184 176 15. 车 速 传感器 用 于 档 位 识 别 和 车 速 控制 ； 方 波频 率 信号 ： 占 空 比 ＝ 50％ ； 频 率 f＝ 0～ 1.5kHz； 低电 平 输 入 电压 ＝ 0～ 4.36V； 高 电 平 输 入 电压 ＝ 4.7～ 12V。 170 171 巡航 必 选 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 10 · 3.2 整车输出控制（继电器、指示灯控制）信息 表 3- 3 ECU整车输出控制信息 1. 起动机继电器 控制起动机动 作 ， 驱 动电 流 ≤ 1.8A 137 151 起动机 受 控 必 选 2. 进气加热继电器 用 于 冷 起动 预 热控制 ； 驱 动电 流 ≤ 2A 155 159 使 用 进气加热 必 选 3. 空调 压 缩 机继电器 驱 动电 流 ≤ 160mA 211 空调 受 控 必 选 4. 排气制动电 磁阀 驱 动电 流 ≤ 1A 206 使 用 排气制动 必 选 5. 发动机 转速 输出 用 于 向 仪 表输出发动机 转速 信号 ； PWM信号输出 ， 默认 输出 曲轴 每 转 4个 脉冲 。 信号 特 征 如下 ： 频 率 ： ≤ 100kHz； 占 空 比： 50％ ； 最 大 输出 峰值 电 流 ： 50mA； 最 大 低电 平 输出电压 ： 300mV（输出电 流 ＜ 35mA） ； 高 电 平 输出电压 ： 24V； 最 大 提升时间 ： 29.4μ s。 133 使 用 1.33 ECU转 速 输出 6. 故障 指示灯 用 于 故障 指示 以 及 故障 码 频 闪输出 ； 可用 白 炽 灯 泡 ，要 求 ： 功 耗 @27V： 0.4～ 2.5W； （ 36V能 维持 5分 钟 ，下 同 ） 额 定电 流 ： 4.5～ 125mA； 电 流 ≤ 1mA时，不 允许 灯 泡 发 光 ； 允许 的 最 大瞬 间 冲击 电 流 ： 900mA。 130 122 必 选 ， 推荐 采 用 灯 泡 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 11 · 也 可用 发 光二 级 管，要 求 ： 额 定电 流 ： 16mA（ 3.8～ 23mA） ； 额 定电压 ： 2.0V（ 1.8～ 2.4V） ， 当 电压低 于 1.8V时，二 级 管不 得 发 光 ； 电路中 必须 串 接限 流 电 阻 Rs： Rs＝ 1.6kΩ ， 功 耗≥ 1W， 阻 抗允差 5％ ； 电路中 必须 并 联 分 压电 阻 Rp： Rp＝ 1.6kΩ ， 功 耗≥ 1W， 阻 抗允差 5％ 。 7. 冷 起动指示灯 用 于 进气加热的 状 态指示 ， 参数 同 故障 指示灯 138 推荐 8. 油中有水指示灯 粗滤 积 水器 满 时，该 灯 亮 ， 参数 同 故障 指示灯 156 推荐 9. 报警 灯 用 户客户 对 特 殊 错误 的定义 ， 参数 同 故障 指示灯 139 暂 不 使 用 10. 诊断与 监 测 接口 用 于 故障 诊断 ， 必 选 189 OBD标准 接口 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 12 · 4 ECU针脚详解 1 ECU电 源 线 针脚号 ： 102 103 108 109（ 正 极 ）、 105 106 110 111（ 地 线） 功能说明 ： 提 供 了 ECU的 总 电 源 （ 24VDC） 。 为 了保护 ECU， ① 、 要 求 在 总 的电 源 线 上 安装 30A的 保 险 （ DIN 8820） ； ② 发动机电 源 正 极 接 到 电 瓶 正 极， 而 不是 发动机的 B+端； ③ 、 ECU地 线接 到 电 瓶 的 负 极。 ECU的功 率 消耗取决 于 发动机的 工 况 ， 最 大 的功 率 消 耗 ： 40W（喷油器喷 射 最 大 功 率 消耗 ： 12.4W） 。下 表 列 出 ECU对 电 源 部 分 电 阻 的 要 求 ： 表 4- 1ECU对电源部分电阻要求 长 度 /m 截 面 积 /mm 2R@20℃ 新 线束 /mW R@80℃ 新 线束 /mW R@20℃ 旧 线束 /mW R@80℃ 旧 线束 /mW 电 瓶 (Ubat)接线 柱 - - 2 3 3 4 导 线 ： 电 瓶 保 险 6 10 11 14 11 14 30A保 险 与接 触 面 10 12 12 15 插 借 件 ： 保 险 线 3 3 6 6 从 保 险 到 ECU4根 导 线 4 × 2 4 × 2.5 6 7 6 7 接插件 ： 导 线 (+)ECU - - 3 4 6 7 接插件 ： ECU导 线 (-) - - 3 4 6 7 从 ECU到 接 地 4根 导 线 4 × 1 4 × 2.5 3 4 3 4 插接件 ： 导 线 负 极 - - 2 3 4 5 总 电 阻 （ ECU电 瓶 ） 43 54 57 69 2 钥匙 开关 Key Switch(T15) 针脚号 ： 140 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 13 · 功能说明 ： ① 该 开关 实 际上 是 ECU的电 源 开关 。 此 开关 闭 合 后 ， ECU才会 处 于工作 状 态 。 关 掉 钥匙 开关 ， 发动机 自 然熄火 。 流 过该 开关的电 流 很小 ， 但 它 还 可 能控制整车 上 的其 他 用 电器 ，所 以 应 根据 其 它总 的 负 载 容 量 来 选择 保 险丝 ； ② 避 免 其 他 电器件 对 T15开关的 干扰 ， 否 则 可 能 虽然 关 掉 钥匙 开关 ， 但 不 能 熄灭 发动机 ！ 请 注意 ： 当 断开 T15开关 使 发动机 熄火 后 ， ECU电 源应 至少 保 持 1-2分 钟 ， 将 本 次 驾驶 循 坏 的 数据 （ 里程 、油 耗 等 信号） 写 入 ECU 内 存 。 图 4- 1T15、 T50开关 3 起动开关 start switch(T50) 针脚号 ： 161 功能说明 ： 当 起动机 受 ECU控制 时， 闭 合 此 开关 ， ECU根据 空 档 开关的 状 态 来 控制 给 起动继电器（ 137、 151）的输出电 流 。 主 要 目 的 是 空 档 保护。 请 注意 ： 当 空 档 开关 损 坏后 ， 需 要按下 点 火 开关 3秒 以上 启 动 ， 开 启 紧 急 起动功能 ！ 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 14 · 注 ： 潍柴 国三 柴油机 使 用 的 是 BOSCH第二 代 减 速 起动机 。在 起动机 上就 集 成 了 起动继电器 ， 但 其接线方式 不 一 致 。下面是 两 款 电机的 对 比 ， 左边 是 旧 起动机（ WP6/10使 用 ） ， 右边 是 新 起动机（ WP12使 用 ） 。 旧 起动机的继电器有 一 端 已 经 接 地 ， ECU无 法 控制（ 它 需 要 控制 高 低 两 端 ） 。所 以 我 们 不 建议 把左 图 的接 地 拆掉 接 入 ECU， 而 是 建议 主 机 厂 再 加继电器控制 50 端 。 新 起动机的继电器控制 端 可 直 接接 到 ECU。 未 来 潍柴 要全 部 切 换 ， 请 注意 供 货 状 态 。 4 制动开关 Brake Switch 针脚号 ： 141、 149 功能说明 ： 给 ECU制动信号 ， 退 出巡航、 使 发动机 回 到 怠 速 。 系 统 采 用 两个 制动开关 ：主 制动开关（ 141）、 冗余 制动开关 （ 149） 。 目的 就 是 故障 诊断 。 因为 ECU不 能 对 开关进 行 诊断 （ 离 合 开关、巡航开关 除外 ） ，所 以 如 果 使 用 一个 开关 ， 当 该 开关 失效以 后 ECU就 再 也 检测 不到 制动信号 ， 这 是 很危险 的 。 而 采 用 两个 开关 ， 若 其中 一个 失效 ， 当驾驶员踩 下 制动 踏板 时， 该 开关的 状 态 将 会 发 生 改 变 ， ECU就 可 以 检测 到，提 高 了 安 全 性。 请 注意 ： 如 果 选 用 巡航功能 ， 务 必 安装两个 制动开关 ！ 5 空 档 开关 Gear Neutral Switch 针脚号 ： 185 功能说明 ： 变 速 箱 挂 空 档 时 开关 闭 合 。 给 ECU空 档 信号 ， 主 要 与 启 动 性 相关 。 当 变 速 箱 不在 空 档 位 置不 允许 启 动 ！ 请 注意 ： 当 空 档 开关 损 坏后 ， 需 要按下 点 火 开关 3秒 以上 启 动 ， 开 启 紧 急 启 动功能 ！ 图 4- 2 起动继电器对比 潍柴动力 国三 电控发动机电器 匹配手册 · 15 · 6 离 合 开关 Clutch Switch 针脚号 ： 166 功能说明 ： 踩 下 离 合 器 时， 开关断开 ； 给 ECU离 合 信号 ，可 以 退 出巡航 。 请 注意 ： 如 果 选 用 巡航功能 ， 建议 安装 离 合 器开关 ！ 7 诊断开关 Diagnostic switch 针脚号 ： 172 功能说明 ： 按下 诊断请求开关 并 复 位 ， ECU开 始 报 出闪码 。要 求 自 复 位开关 。 请 注意 ： 诊断开关 闭 合 时， 故障 灯 亮！ 如 果 该 开关 做 成 不 能 自 动 复 位开关 ， 故障 灯 可 能 由 于 诊断开关 闭 合而 故障 灯 常 亮 。 8 空调 请求开关 AC Request Switch 针脚号 ： 142 功能说明 ： 司机 按下该 开关 ， 表示 需 要 打 开 空调 ； ECU根据 当 前 工 况 控制压 缩 机继电器 。 空调 工作 时， 怠 速 提升 100转 。 请 注意 ： 该 开关 可 作为 怠 速 提升按 钮 ！ 9 多态开关 Multiple state switch 表 4- 2 多态开关电阻 电 阻 阻 值 阻 值 最 大 误 差 能 耗 PTO4 R1 18kΩ 1% ≥ 1W PTO3 R2 5.6kΩ 1% ≥ 1W PTO2 R3 2.7kΩ 1% ≥ 1W PTO1 R4 1.5kΩ 1% ≥ 1W ∑ ∑ ∑ ∑