柴油机电控技术及故障维修

1、从理论层面，详细讲解了柴油机电控技术，分析了电控柴油机的结构。 2、从实操出发，介绍了电控柴油机的使用与检修方法、故障诊断与排除过程。 3、提供了部分参数（或函数）编程代码、部分电控柴油机的故障码。 4、总结了大量电控柴油机经典故障案例，从现象、诊断、排除、分析等几个方面进行详细解读。

柴油发动机具有卓越的动力性、良好的经济性和较低的排放性,不仅广泛应用于卡车、大型客车和工程机械，而且在小客车上的应用也越来越多。愈加严格的柴油机废气排放标准和节能环保要求，给柴油机的燃油喷射系统提出了新的、更高的技术要求。作为满足柴油机排放、节能和提高性能的重要途径,柴油机电子控制技术已成为当前柴油机技术的重要发展方向。随着汽车电子技术的不断发展、进步和完善，电子控制技术在柴油机上的应用日臻成熟，柴油机采用电控技术已成为提高柴油机性能的主要途径,也是今后柴油机技术发展的主要方向。
柴油机电控燃油喷射系统可对喷油定时、喷油压力、喷油规律等进行柔性且可控的调节，从而使电控柴油机的经济性、动力性和排放性能都得到大幅度的提高，基本满足国家对机动车排放指标的要求。
电控技术的广泛应用，使得柴油机燃油系统的控制技术变得越来越复杂，这给柴油机的使用和维修带来一定困难。为了帮助相关技术人员了解柴油机电控技术，掌握电控柴油机故障诊断及维修方法，我们编写了本书。
本书从柴油机使用者和维修者的角度出发，尽可能详细地介绍了电控柴油机（电控单体泵和高压共轨）的电控系统原理、电控元件结构、使用与检修方法、故障诊断与排除过程等相关内容，提供了部分参数（或函数）编程代码、部分电控柴油机的故障码，总结了大量电控柴油机经典故障案例并进行详细解读。本书图文并茂，理论与实践兼顾，具有较强的实用性和操作指导性，不仅可以为电控柴油机使用及维修服务人员提供帮助，还可以作为高等院校柴油机相关专业师生的参考教材和学习指导书。
本书由高级工程师母忠林和深圳市世和安全技术咨询服务有限公司母哲轩博士共同编著。
本书相关柴油机的技术参数和数据，如有与该柴油机厂家提供的技术参数与数据不符的，以厂家资料为准。
因编者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者和专家批评指正。

编著者

本书较为系统、全面地介绍了柴油机电控技术的相关内容，包括：柴油机电控技术概述、电控柴油机控制系统、电控柴油机传感器系统、电控柴油机燃油系统，以及电控高压共轨柴油机的相关内容，并且从电控柴油机维修的实际需要出发，以图文并茂的形式，讲解了电控柴油机使用与维护保养的要点与技巧，分析了电控柴油机各类故障产生的原因并给出了解决方案。
本书可为从事柴油机使用及维修相关工作的技术人员提供实用性帮助，也可作为大学院校相关专业师生的参考教材和学习指导书。

第1章柴油机电控技术概述/001
1.1柴油机的基本概念/002
1.1.1柴油机的基本构造与分类/002
1.1.2柴油机的曲柄连杆机构/004
1.1.3柴油机的配气机构/005
1.1.4柴油机的增压系统/005
1.1.5柴油机的润滑系统/006
1.1.6柴油机的冷却系统/007
1.1.7柴油机的启动系统/009
1.1.8柴油机的燃油喷射系统/010
1.2柴油机电控技术简介/012
1.2.1电控单体泵燃油喷射系统/013
1.2.2电控泵喷嘴燃油喷射系统/014
1.2.3电控分配泵燃油喷射系统/015
1.2.4电控高压共轨燃油喷射系统/016
1.3电控柴油机的工作原理/018
1.3.1柴油机的工作原理/018
1.3.2电控柴油机的工作原理/020
1.3.3电控柴油机喷油特性及喷油量控制/024
1.3.4电控喷油器的结构与工作原理/029
1.4柴油机电控系统的构成/032
1.4.1传感器/032
1.4.2执行器/033
1.4.3控制器/033

第2章电控柴油机控制系统/034
2.1柴油机电控系统基础知识/035
2.1.1电控柴油机燃油系统的控制模式/035
2.1.2电控燃油系统的基本特点/036
2.1.3电控柴油机的未来发展/037
2.2电控单元（ECU）/037
2.2.1ECU的基本结构/038
2.2.2ECU的逻辑结构/039
2.2.3ECU对高速电磁阀的驱动/042
2.2.4ECU的电特性和环境特性/042
2.2.5ECU的软件体系/043
2.2.6ECU的控制功能/045
2.3柴油机的控制策略/048
2.3.1ECU软件框架和控制软件/049
2.3.2电控系统的中断服务体系/061
2.3.3柴油机的控制策略/065
2.3.4控制策略的细化和拓展/075
2.4ECU的驱动功能与输出控制处理/075
2.4.1电控油泵和喷油器的驱动函数/076
2.4.2脉宽驱动函数/079
2.4.3电控分配泵供油提前角的控制/083
2.4.4共轨系统轨压的控制/084
2.4.5供油提前角的确定和供油时机控制/088
2.5电控单元（ECU）的故障检修/092

第3章电控柴油机传感器系统/098
3.1位置类传感器/100
3.1.1曲轴转速（位置）传感器/100
3.1.2凸轮轴位置传感器/101
3.1.3加速踏板（油门位置）传感器/103
3.2温度（压力）类传感器/105
3.2.1冷却液温度传感器/105
3.2.2进气温度与压力传感器/108
3.2.3燃油温度传感器/111
3.2.4润滑油（机油）温度传感器/111
3.2.5排气温度传感器/111
3.2.6环境气温传感器/112
3.2.7润滑油（机油）压力传感器/112
3.2.8燃烧压力传感器/112
3.2.9压差传感器/112
3.3位移类传感器/113
3.3.1分配泵滑套位置传感器/113
3.3.2废气再循环阀开度传感器/114
3.3.3喷油器针阀升程传感器/114
3.4其他传感器或开关/115
3.4.1空气流量传感器/115
3.4.2开关量发生器/116
3.4.3扳动式开关/117
3.4.4外部开关量发生器/117
3.4.5分配泵停油电磁阀/118
3.5传感器信号的输入和处理/118
3.5.1传感器信号的输入/118
3.5.2输入信号的处理/126

第4章电控柴油机燃油系统/135
4.1电控单体泵燃油喷射系统/137
4.1.1分体式电控单体泵燃油喷射系统/138
4.1.2组合（集成）式电控单体泵/143
4.1.3电控单体泵系统的控制策略与故障诊断/144
4.2电控高压共轨燃油喷射系统/144
4.2.1共轨燃油喷射系统的组成及工作原理/144
4.2.2共轨燃油喷射系统主要部件/147
4.2.3共轨电控系统的控制策略和功能/149
4.3电控分配泵燃油喷射系统/151
4.3.1电控分配泵燃油喷射系统的基本概念/151
4.3.2VP44电控燃油喷射系统概述/153
4.3.3VP44电控燃油喷射系统的组成及结构/156
4.3.4喷油始点（针阀升程）传感器/169
4.3.5电控分配泵系统的基本配置/170
4.4电控泵喷嘴燃油喷射系统/170
4.4.1电控泵喷嘴燃油喷射系统的组成及工作原理/170
4.4.2电控泵喷嘴燃油喷射系统电控元件/174
4.5共轨柴油机的其他执行设备/178
4.5.1废气再循环阀/178
4.5.2可调进气截面涡轮增压器/179
4.5.3其他执行器或开关/180
4.5.4电控系统执行器的关键技术/181

第5章电控高压共轨柴油机/182
5.1共轨柴油机电控系统的组成/183
5.2共轨柴油机燃油系统主要零部件/185
5.2.1共轨燃油系统概述/185
5.2.2高压油泵/190
5.2.3共轨管总成/195
5.2.4电控喷油器/198
5.3共轨柴油机传感器/203
5.3.1位置类传感器/203
5.3.2压力类传感器/205
5.3.3温度类传感器/208
5.3.4其他传感器/209
5.4电控共轨柴油机使用工况标定/211
5.4.1启动前的标定/211
5.4.2启动工况标定/215
5.4.3怠速工况标定/218
5.4.4常规工况标定/222
5.4.5限速和超速工况标定/226
5.4.6对环境要素的调控/228
5.4.7标定工作完成后的数据处理/229
5.4.8电控柴油机车辆（初步）标定/229

第6章电控柴油机使用与维护保养要点/234
6.1电控柴油机的使用保养要求/235
6.1.1柴油机使用维修的基本原则/235
6.1.2电控柴油机使用保养的一般要求/236
6.1.3电控共轨柴油机使用操作要求/238
6.1.4电控柴油机的综合使用注意事项/239
6.1.5燃油系统排空（气）方法/240
6.1.6新柴油机的磨合要求/241
6.1.7电控柴油机油料的选用要求/241
6.2电控单体泵柴油机的使用保养要求/242
6.2.1电控单体泵柴油机的操作要点/243
6.2.2电控单体泵柴油机的维护要求/245
6.3电控高压共轨柴油机使用维修注意事项/247
6.3.1进口（合资）电控共轨柴油机/247
6.3.2国产电控共轨柴油机使用要求/257
6.4燃油系统主要部件的安装要求/260
6.4.1低压油路油管的安装要求/260
6.4.2高压油泵的安装要求/260
6.4.3喷油器的拆卸与安装/261
6.4.4高压共轨的拆卸与安装/262
6.4.5ECU使用注意事项/263
6.5电控柴油机气门间隙的检查与调整/263

第7章电控柴油机故障排除与案例分析/266
7.1电控柴油机故障诊断步骤与技巧/267
7.1.1柴油机故障诊断的基本步骤/267
7.1.2柴油机故障诊断注意事项/269
7.1.3柴油机故障诊断技巧/270
7.2电控柴油机传感器故障的诊断与处理/271
7.2.1电控柴油机传感器常见故障的故障码/271
7.2.2冷却液温度传感器故障诊断/271
7.2.3进气温度传感器故障诊断/272
7.2.4进气压力传感器异常诊断/273
7.2.5加速踏板（1#、2#）传感器故障诊断/274
7.2.6燃油温度传感器故障诊断/275
7.2.7油轨压力传感器故障诊断/276
7.2.8曲轴转速传感器故障诊断/277
7.2.9凸轮轴传感器故障诊断/277
7.2.10主继电器异常故障检测/278
7.2.11离合器开关故障诊断/278
7.2.12空挡开关异常故障诊断/279
7.2.13预热继电器故障诊断/280
7.2.14排气制动继电器故障诊断/280
7.2.15PCV1、PCV2电路故障诊断/281
7.2.16喷油器线束开路故障诊断/282
7.2.17喷油器驱动回路开路故障诊断/283
7.2.18喷油器驱动回路接地短路或电源短路故障诊断/284
7.2.19蓄电池电压异常故障诊断/285
7.3电控单体泵柴油机故障的排除与案例分析/285
7.3.1电控单元（ECU）故障的检测/286
7.3.2柴油机电控单体泵故障的检测/286
7.3.3电控单体泵柴油机位置传感器检测/286
7.3.4加速踏板传感器故障的检测/288
7.3.5进气压力温度传感器的检测/289
7.3.6机油压力传感器（CAN仪表）的检测/290
7.3.7大气压力传感器的故障检测/290
7.3.8冷却液温度传感器的故障检测/290
7.3.9燃油温度传感器的故障检测/291
7.3.10车速信号的故障检测/291
7.3.11电控单体泵柴油机故障案例/291
故障案例1：柴油机抖动/291
故障案例2：柴油机启动困难/292
故障案例3：柴油机不能提速且自动熄火/292
故障案例4：故障灯点亮/292
故障案例5：车辆转速受限、加速无效/292
故障案例6：故障灯点亮、转速仅为1200r/min/293
故障案例7：电控单体泵柴油机的故障灯长亮，车辆不能行驶/293
故障案例8：ECU不上电导致柴油机不能启动故障/294
7.4电控共轨柴油机高压油路元件的故障诊断/294
7.4.1电控喷油器检测、维修及故障案例/295
故障案例1：电控喷油器异常损坏/297
故障案例2：喷油器球阀损坏故障/299
故障案例3：新机电控喷油器异常损坏故障/300
7.4.2燃油计量单元（电磁阀）的检测与维修/301
7.4.3共轨压力传感器的检修/303
7.5电控柴油机典型故障案例/304
7.5.1柴油机启动困难故障案例与分析/304
故障案例1：ECU烧毁引起不能启动故障/307
故障案例2：轨压无法建立引起不能启动故障/307
故障案例3：高压油泵回油阀堵塞导致柴油机不能启动/308
故障案例4：正时错误导致柴油机启动困难故障/308
故障案例5：柴油机启动困难（正时错误）/309
故障案例6：凸轮轴信号轮缺陷导致柴油机启动异常故障/310
故障案例7：ECU损坏导致不能启动故障/311
7.5.2电控柴油机功率不足故障案例与分析/311
故障案例1：水温过高导致柴油机功率不足/313
故障案例2：回油不畅引起柴油机功率不足故障/314
故障案例3：轨压不足引起功率不足/315
故障案例4：无曲轴转速（位置）传感器信号引起功率不足/316
故障案例5：空气滤芯导致柴油机动力不足/316
故障案例6：冷却液传感器信号失效导致柴油机动力不足/317
故障案例7：柴油机加不起油、自动降怠速/318
故障案例8：增压器故障导致车速低/318
故障案例9：柴油机“跛行回家”/318
故障案例10：车速不足、加速熄火/319
7.5.3电控柴油机其他故障案例与分析/319
故障案例1：柴油机加速时冒黑烟/319
故障案例2：进气压力温度传感器信号不准引起冒黑烟/320
故障案例3：故障（闪码）灯长亮/320
故障案例4：车速传感器损坏引起怠速不稳/321
故障案例5：油路堵塞引起怠速不稳甚至熄火/321
故障案例6：油管内径太细引起怠速不稳甚至熄火/321
故障案例7：共轨柴油机高压油泵/322
故障案例8：电控柴油机自动熄火/322
故障案例9：电控共轨柴油机线束破损/323
故障案例10：电控柴油机启动后自动熄火/325

参考文献/326