道依茨高压共轨电控柴油发动机维修技术资料.docx
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道依茨高压共轨电控柴油发动机维修技术资料
道依茨高压共轨电控柴油发动机
道依茨高压共轨电控柴油发动机
1.电控系统组成及工作过程
1
燃油粗滤器
5
电控单元ECU
9
喷油器总成
13
进气温度压力传感器
2
燃油油箱
6
共轨压力传感器
10
凸轮轴信号传感器
14
冷却液温度传感器
3
燃油细滤器
7
油轨
11
曲轴转速传感器
4
高压泵CP1H
8
ECU线束部件
12
油门踏板传感器
EDC16电控系统工作过程：
高压泵（集成低压油泵）将燃油从油箱抽出，经过燃油粗滤器
（1）、燃油细滤器
（2）到达高压油泵（4），高压油泵将燃油通过高压油管（红色管路）打入共轨（7）通过共轨“蓄积”成为高压，等待ECU命令开启喷油器电磁阀进行喷油。
共轨上有一个压力传感器（6），ECU可以通过它了解当前的轨压，然后采取措施进行调节控制，使之平衡在一个我们设定的压力环境下工作；同共轨压力传感器一样，发动机上所有的传感器都是ECU获取发动机信息的唯一渠道，这些传感器分别是：
测量发动机转速的曲轴转速传感器（11）；判断发动机相位的凸轮轴位置传感器（10）；测量发动机环境温度的冷却液温度传感器（14）；进气温度压力传感器（13）和油门踏板传感器（12）。
通过这些传感器，ECU可以清楚地知道发动机的工作状态，可以根据传感器的信息了解发动机工作的温度气压环境参数，并且针对环境的不同做出相应的补偿（冷启动补偿，高原补偿），这些补偿包括提前角，轨压，喷油量的补偿；另外还可以对某些恶劣条件或发动机出现故障时做出必要的保护和限制（如发动机过热保护，发动机烟度限制等）。
传感器的准确与否直接影响发动机的性能。
CA4DC2电控发动机技术参数
发动机型号
CA4DC2-10E3
CA4DC2-12E3
缸径mm
98
行程mm
105
缸套形式
干缸套
气门数/缸
2
气缸数
4
缸心距mm
110
排量L
3.168
排放水平
国III（GB17691-1999中2005年标准）
净功率kW/r/min
76±5%/3200
88±5%/3200
最大扭矩/转速N.m/r/min
245/1900~2100
320/1900~2100
额定功率油耗g/kw.h≤
245±2%
245±2%
外特性最低油耗g/kw.h≤
215±2%
215±2%
噪声≤dBA
115
115
可靠性耐久性目标
B10寿命30万公里
2.电子控制单元（ECU）
ECU针脚定义
针号
定义
针号
定义
发动机端A
A01
3缸喷油器“电位高”
A31
2缸喷油器“电位低”
A02
2缸喷油器“电位高”
A32
未使用
A03
未使用
A33
4缸喷油器“电位低”
A04
未使用
A34
未使用
A05
未使用
A35
未使用
A06
未使用
A36
未使用
A07
曲轴速度传感器，屏蔽
A37
未使用
A08
轨压传感器“地”
A38
未使用
A09
未使用
A39
未使用
A10
未使用
A40
进气压力温度传感器压力"信号"
A11
凸轮轴传感器"信号正"
A41
冷却液温度传感器"地"
A12
曲轴速度传感器"信号负"
A42
未使用
A13
进气压力传感器"正"
A43
轨压传感器"信号"
A14
未使用
A44
未使用
A15
未使用
A45
未使用
A16
1缸喷油器“电位高”
A46
3缸喷油器“电位低”
A17
4缸喷油器“电位高”
A47
1缸喷油器“电位低”
A18
未使用
A48
未使用
A19
油量测量单元,电压"高"
A49
燃油流量测量单元LS
A20
凸轮轴位置传感器信号，屏蔽
A50
凸轮轴位置传感器信号
A21
未使用
A51
未使用
A22
未使用
A52
未使用
A23
进气压力传感器"地"
A53
进气压力温度传感器温度"信号"
A24
未使用
A54
未使用
A25
未使用
A55
未使用
A26
未使用
A56
未使用
A27
曲轴速度传感器"信号正"
A57
未使用
A28
轨压传感器“正”
A58
冷却液温度传感器"信号"
A29
未使用
A59
未使用
A30
未使用
A60
未使用
针号
定义
针号
定义
整车端K
K01
电瓶正
K48
发动机转速输出信号
K02
电瓶负
K49
未使用
K03
电瓶正
K50
未使用
K04
电瓶负
K51
未使用
K05
电瓶正
K52
未使用
K06
电瓶负
K53
未使用
K07
未使用
K54
空调请求开关“On/Off”
K08
油门踏板位置传感器2"负"
K55
未使用
K09
油门踏板位置传感器1"信号"
K56
巡航控制器,"设置/加速"
K10
未使用
K57
未使用
K11
未使用
K58
离合开关信号
K12
未使用
K59
未使用
K13
未使用
K60
未使用
K14
未使用
K61
未使用
K15
未使用
K62
未使用
K16
未使用
K63
未使用
K17
主刹车开关信号
K64
未使用
K18
未使用
K65
未使用
K19
未使用
K66
排气制动开关信号
K20
未使用
K67
未使用
K21
未使用
K68
发动机启动准许输出信号
K22
未使用
K69
未使用
K23
未使用
K70
空调继电器
K24
未使用
K71
系统诊断灯
K25
通讯接口1（K-Line）
K72
主继电器
K26
未使用
K73
未使用
K27
未使用
K74
未使用
K28
T15（开关到BAT+）
K75
车速传感器输入信号
K29
未使用
K76
未使用
K30
油门踏板位置传感器1"负"
K77
巡航控制器,"OFF"
K31
油门踏板位置传感器2"信号"
K78
巡航控制器,"设置/加速"
K32
未使用
K79
未使用
K33
未使用
K80
辅助刹车开关信号
K34
未使用
K81
未使用
K35
未使用
K82
未使用
K36
未使用
K83
未使用
K37
未使用
K84
未使用
K38
巡航控制器,"恢复"
K85
未使用
K39
未使用
K86
未使用
K40
油水分离器“水位信号”
K87
未使用
K41
未使用
K88
未使用
K42
发动机起动开关
K89
未使用
K43
未使用
K90
未使用
K44
未使用
K91
未使用
K45
油门踏板位置传感器1"正"
K92
预热指示灯
K46
油门踏板位置传感器2"正"
K93
预热继电器
K47
未使用
K94
故障指示灯
3．传感器及针脚定义
3.1冷却液温度传感器（NTC）
向ECU提供发动机冷却液/燃油温度信号，敏感原件为负温度系数的热敏电阻式（NTC）。
与ECU连接传感器引脚
温度传感器特性
针脚：
A58（信号），A41（地）；测量范围：
-40℃~128℃；供电电压：
5V
冷却液温度传感器的检测
1、点火开关打到”OFF”，拔下传感器接插件，将点火开关打到”ON”，测量传感器接插件1脚与搭铁间电压是否在4.9V～5.1V范围内。
如果测量结果不正确，则应检查电瓶是否供电正常，或出现了ECU输出电压不正常的状况，或线束出现断路或接触不良等状况。
测量传感器电阻，并记录；
2、测量传感器接插件2脚与搭铁之间是否导通，如果不导通则应检查线束是否断路或接触不良；
3、点火开关打到”OFF”，插上传感器接插件，拔下ECU上的A端线束接插件，找到对应的A58与A41，测量它们之间的传感器电阻，若测得结果与步骤1测得结果偏差较大，则说明线束出现故障的可能性较大。
根据当时的温度情况查找传感器电阻温度对照表，若实测的电阻值与理论值出入较大，则传感器出故障的可能性较大！
冷却水（燃油）温度传感器温度与阻止的对应关系见下表：
温度t
阻值R
温度t
阻值R
温度t
阻值R
（℃）
（kΩ）
（℃）
（kΩ）
（℃）
（kΩ）
-40
40.49～50.14
25
1.94～2.17
90
0.24～0.25
-30
23.58～28.65
30
1.62～1.80
100
0.18～0.19
-20
14.10～16.83
40
1.12～1.23
110
0.14～0.15
-10
8.64～10.15
50
0.80～0.87
120
0.11～0.12
0
5.47～6.23
60
0.57～0.62
130
0.086～0.093
10
3.54～4.04
70
0.42～0.45
140
0.068～0.074
20
2.35～2.65
80
0.31～0.33
3.2进气压力温度传感器（LDF6T）
进气压力温度传感器向ECU提供发动机中冷后的进气温度和进气压力信息。
压力敏感原件为硅膜片式，温度敏感元件为负温度系数的热敏电阻式（NTC）
与ECU连接传感器引脚
针脚：
A23（正）,A40（进气压力信号）,A23（负）,A53（进气温度信号）
测量范围（压力）：
0.5bar~4bar；输出信号：
0.5V~4.5V；测量范围（温度）：
-40℃~128℃
进气压力温度传感器的检测
1、当怀疑进气压力温传感器有问题时，首先检查传感器的电源（3脚），地（1脚）是否正常。
方法是：
先点火开关打到“OFF”，拔下进气压力温度传感器接插件，再将点火开关打到“ON”，测量线束接插件对应上图的3脚和1脚间的电压是否正常（大约4.5V左右），若电压不正常，则需将点火开关打到“OFF”，拔下ECU上A端接插件，检查从A端到进气压力温度传感器接插件的对应导线是否正常导通。
2、对于进气压力温度传感器的检测可以分成对温度传感器和对压力传感器两部分。
温度部分传感器的主要组成部分是负温度系数电阻，可以先测量传感器1，2针脚间的电阻，然后查下表得出温度值，若与当时的实际温度值偏差较大，则温度传感器发生故障。
温度t（℃）
电阻Ω
温度t（℃）
电阻Ω
最小
标称
最大
最小
标称
最大
-40±1
42661
48153
54224
50±1
792.27
851.10
913.45
-35±1
31810
35763
40118
55±1
671.90
720.65
772.28
-30±1
23976
26855
30015
60±1
571.72
612.27
655.16
-25±1
18258
20376
22695
65±1
488.07
521.91
557.67
-20±1
14039
15614
17333
70±1
417.98
466.33
476.24
-15±1
10895
12078
13365
75±1
359.08
382.89
407.99
-10±1
8529.5
9426.0
10399
80±1
309.41
329.48
350.61
-5±1
6733.5
7419.0
8161.4
85±1
267.40
284.06
302.22
-0±1
5358.1
5886.7
6457.8
90±1
231.76
246.15
261.27
5±1
4295.9
4706.9
5149.8
95±1
201.44
213.68
226.53
10±1
3469.2
3791.1
4137.3
100±1
175.52
186.00
196.95
15±1
2820.9
3074.9
3347.5
105±1
153.18
162.35
171.88
20±1
2308.8
2510.6
2726.8
110±1
134.04
142.08
150.43
25±1
1904.0
2062.9
2235.6
115±1
117.59
124.66
132.00
30±1
1586.1
1715.4
1853.1
120±1
103.42
109.66
116.12
35±1
1326.3
1431.8
1544.1
125±1
91.18
96.68
102.39
40±1
1113.0
1199.6
1291.5
130±1
80.58
85.45
90.51
45±1
937.41
1008.6
1084.2
3、对于传感器压力部分的检测，由于传感器内部集成了整形补偿电路，所以不能用万用表测量4脚与其它脚间的电阻值。
因为用万用表测量电阻时，万用表本身会对被测电路施加一个电压，有可能将传感器内部的整形补偿电路击穿，造成传感器损坏！
压力传感器实测压力与输出电压对应关系如下图：
3.3曲轴转速传感器（DG6磁电式）
与ECU连接传感器引脚
检查发动机转速传感器电阻：
测量传感器连接器中1号触针与2号触针间的电阻，约860Ω
针脚：
A27（信号）,A12（信号负）,A07（屏蔽）；测量范围：
50rpm~4000rpm
3.4凸轮位置传感器（PG3.8霍尔式）
与ECU的连接传感器引脚
测量范围50~4000rpm线圈电阻约860Ω
针脚：
为三针霍尔传感器，通过线束与ECU发动机端A11（5V+），A50（singnal），A20（-）
曲轴转速传感器和凸轮轴位置传感器的检测
1、凸轮轴位置传感器和曲轴转速传感器属于信号发生传感器，检测主要是看它们能否正确的发出信号，还有它们发出的信号是否同步。
为使传感器信号相位正确，必须保证传感器的机械安装精度，以及传感器与信号盘的间隙在技术要求范围内。
如条件允许可使用信号示波器看两个信号是否同步。
2、凸轮轴位置传感器1（A11）脚，2（A50）脚，曲轴转速传感器1（A27）脚,2（A12）脚，测量1，2脚间的阻值应在1kΩ左右，若阻值过小，则传感器内部电磁线圈可能短路。
这两个传感器属于磁电式传感器内部有永久磁铁，如果取下存放时要避免在铁质货架上存放，可以在木质货架上保存以避免消磁。
另外，传感器还容易吸附铁屑，要及时清除以免影响传感器的精度！
3、如果两个传感器同时出现故障，则发动机无法点火。
如果只是凸轮轴位置传感器失效，则ECU会自动判别缸序，起动时可能会感觉发动机起动较慢并有轻微抖动，但起动之后发动机的运转将恢复正常。
对于CA4DC2电控发动机来说，如果只是曲轴转速传感器失效，由于凸轮轴传感器只有1个齿，只具备确定一缸上止点功能，将无法启动发动机。
3.5共轨压力传感器
与ECU的连接传感器引脚
共轨压力传感器向ECU提供共轨中燃油压力信息。
通过线束与ECU发动机端A28（5V+），A43（singnal），A08（-）；测量范围：
0~180Mpa；供电电压：
5V；输出电压：
0.5~4.6V
注意事项：
共轨压力传感器安装在油轨上，在装配过程中有严格的装配工艺要求，严禁私自拆卸。
共轨压力传感器的检测
1、检查传感器的电源电压。
测量传感器连接器中触针3和1间的电压，应在4.75~5.25V。
2、检查是否存在开路。
分别测量ECU针脚与连接器触针A28与3，A43与2，A08与1之间的电阻，电阻应小于10Ω。
3、检查传感器各导线是否短路接地。
3.6机油压力传感器（可选）
机油压力传感器向ECU提供发动机机油压力信息。
压力敏感原件为压电式。
测量范围：
0.0~10.0bar；供电电压：
5V；针脚：
A13（正）,A51（负）,A56（信号）
测量范围：
0bar~10bar；输出信号：
0.5V~4.5V
机油压力传感器的检测
机油压力传感器实测压力与输出电压对照表
压力（bar）
环境温度
-30℃～0℃
0℃～80℃和110℃～125℃
电压U（V）
p<0
0.3～0.6
0.3～0.7
0
0.4～0.6
0.3～0.7
2
1.2～1.4
1.1～1.5
4
2.0～2.2
1.9～2.3
6
2.8～3.0
2.7～3.1
8
3.6～3.8
3.5～3.9
10
4.4～4.6
4.3～4.7
p>10
4.4～4.7
4.3～4.7
1、机油压力传感器压力与输出电压成线性关系，压力从0到10bar，输出电压从0.5到4.5伏。
判定故障方法：
先点火开关打到“OFF”，拔下机油压力传感器线束插头，再将点火开关打到“ON”，测定其插头的1脚（A13）与搭铁间电压是否为输入电压（大约为4.5V）,2脚（A51）与搭铁间的电压是否为零，如果测量结果偏差较大，则说明线束状态有问题，或是ECU的输出电压有问题。
2、因为传感器内部集成了信号处理电路，所以不能用万用表测量传感器电阻，以防万用表对电路施加的电压将传感器信号处理电路击穿！
3.7油门踏板位置传感器
引脚：
K09（信号1）,K45信号1正）,K30（信号1地）；K31（信号2）,K31（信号2地）,K08（信号正）；
输出信号：
0.5V~4.5V
油门踏板位置传感器的检测
1、油门踏板传感器属于双电位器传感器,共有六个引脚，定义如下：
针号
说明
颜色
针号
说明
颜色
A
信号1“正”
红
D
信号2“正”
白
B
信号1输出信号
绿
E
信号2输出信号
橙
C
信号1“负”
黑
F
信号2“负”
灰
2、点火开关打到“OFF”，拔下与油门踏板对接的线束插件，分别检查k45（与A脚对应）和K46（与D脚对应）与搭铁间的电压是否为4.5V左右,K30（与C脚对应）和K08（与F脚对应）与搭铁之间是否导通；若实测值有偏差，则应检查ECU输出电压，或线束是否正常连通。
油门位置与输出电压对应关系如下图：
3、当油门踏板传感器失效时，ECU会自动执行“跛行功能”，怠速会稳定在1200rpm左右,保证司机把车开到维修站。
3.8线束
在点火开关关闭（开关处于”OFF”），确保系统断电的情况下，拔下ECU上整车端插头，再将点火开关打到”ON”，并测量K28脚与K02或K04或K06间的电压是否与电瓶电压相同！
如果不等，则需要根据线路图，检查线路是否正常导通！
4.ECU和喷油器电磁阀
1、发动机电控系统本身工作可靠，一般不易发生故障，常见故障为机械故障,诊断过程中，禁止使用大功率仪器，避免对电控单元（ECU）产生无线电干扰；
2、检测ECU的电源线、搭铁线是否良好，连接插头是否正常；
3、拔下ECUA和K端连接插头，查看其内部是否有锈蚀、触针是否弯曲。
如果上述检测一切正常，可以更换一台新的ECU来确定ECU是否有故障；
4、ECU属于精密电子元件，禁止私拆ECU！
5、喷油器电磁阀的电磁线圈的电阻值大概为0.9Ω左右，如果小于0.4Ω，则电磁线圈可能短路。
5.故障诊断代码分析
序号
博世
启明
故障描述
故障原因分析
故障处理方法
故障发生时ECU采取的保护措施
1
680
P0647
空调功率级与电源短路
1.空调继电器线束ECU端对电源短路
2.空调继电器故障
1.检查空调继电器线束
2.更换空调继电器
空调不能正常工作
2
693
P0646
空调功率级与地短路
1.空调继电器线束ECU端对地短路
2.空调继电器故障
1.检查空调继电器线束
2.更换空调继电器
空调不能正常工作
3
694
P0645
空调功率级没有负载
1.空调继电器没有连接
2.空调继电器线束断路
3.空调继电器故障
1.检查空调继电器是否安装
2.检查空调继电器线束
3.更换空调继电器
空调不能正常工作
4
697
P0645
空调功率级温度过高
5
16
P060B
ADC参考电压的高信号范围检测错误
ECU内部数模监测模块故障
更换ECU
提高怠速，限制扭矩
6
17
P060B
ADC参考电压的低信号范围检测错误
ECU内部数模监测模块故障
更换ECU
提高怠速，限制扭矩
7
20
P060B
ADC监控测试脉冲错误
ECU内部数模监测模块故障
更换ECU
提高怠速，限制扭矩
8
24
P060B
ADC队列错误
ECU内部数模监测模块故障
更换ECU
提高怠速，限制扭矩
9
235
P0123
油门踏板传感器1电压高于上限
1.油门踏板线束故障,油门踏板信号1（K09）对电源短路
2.油门踏板故障
1.检查油门踏板线束1
2.更换油门踏板
油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm
10
237
P0122
油门踏板传感器1电压低于下限
1.油门踏板线束故障，油门踏板信号1（K09）断路或对地短路
2.油门踏板故障
1.检查油门踏板线束1
2.更换油门踏板
油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm
11
668
P2135
与油门踏板传感器2校验不正确
1.油门踏板线束故障
2.油门踏板故障
1.检查油门踏板线束
2.更换油门踏板
油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm
12
250
P0223
油门踏板传感器2电压高于上限
1.油门踏板线束故障,油门踏板信号2（K31）对电源短路
2.油门踏板故障
1.检查油门踏板线束2
2.更换油门踏板
油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm
13
251
P0222
油门踏板传感器2电压低于下限
1.油门踏板线束故障，油门踏板信号2（K31）断路或对地短路
2.油门踏板故障
1.检查油门踏板线束2
2.更换油门踏板
油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm
14
72
P2135
与油门踏板传感器1校验不正确
1.油门踏板线束故障
2.油门踏板故障
1.检查油门踏板线束
2.更换油门踏板
油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm
15
319
P2229
大气压力传感器电压高于上限
ECU故障
更换ECU
限制扭矩
16
322
P2228
大气压力传感器电压低于下限
ECU故障
更换ECU
限制扭矩
17
355
P2299
油门踏板和制动之间真实性故障，油门踏板信号可能不可信
1.刹车信号故障
2.油门不能回零位
1.检查刹车开关（主刹车开关和辅助刹车开关）,是否刹车开关位置不合理?
更换刹车开关。
2.检查油门踏板传感器是否有卡死；更换油门踏板传感器
踩油
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