电控柴油发动机的故障检测和维修的讨论分析杨飞豪

电控柴油发动机的故障检测和维修的讨论分析杨飞豪

杨飞豪

广西玉柴动力股份有限公司520000

摘要：电子控制柴油发动机可在不降低性能的前提下减少污染排放，控制燃油供给系统，在各种载荷及工况下保证最佳的性能，并提供附加操作向导功能。车辆巡航控制及限速、发动机保护与故障检测这些优点使电控柴油发动机越来越被普遍使用。

关键词：电控柴油发动机；故障检测；维修；维护

前言：电控柴油机是种由机、电、液构成的往复动力机械。它的特点是结构复杂、运动部件多，运行状态直接影响工作状况。为确保最佳运行，提高维修质量和效率，对其状态进行检测和故障诊断是十分必要的。

1.电子控制系统原理

由传感器和开关采集发动机运转的数据，传递到电控单元模块（ECU）根据内部储存的指令和校核参数，与采集到的数据进行比较，对任何出现的工况确定出正确的策略，并输出信号到发动机的各种激励器，如喷油压力调节器，由这些信号控制发动机的运转。也就是说由ECU确定输出的信号，并控制其内存信息和各种原始输入信息。电控燃油系统与传统的燃油系统相比最大的区别在于没有高压柴油泵，而使用由ECU控制独立喷油器。由ECU输出的电压信号到电磁线圈，控制喷油器中的提升阀，提升阀控制高压机油进入喷油器，推动喷油器柱塞，根据工况提供最佳的燃油喷射。

2.故障检测原理

ECU从各传感器采集的信息，与内存的标准数据比较判断，将超出正常范围的数据筛出，形成故障代码，合并贮存在ECU中，同时输出信号至报警器和警告灯。依据提供的故障与代码对照表，有针对性地对故障进行维修。

3.故障检测和诊断的方式

故障检测和诊断的方式有三种：（1）自身检测，由警告灯闪烁次数及蜂鸣响的组合，传递有关故障与代码的信息；（2）使用电子检测工具，与ECU数据接口连接，获取车辆故障代码和发动机及车辆有关信息（3）使用PC机及故障诊断软件“MASTERDIAGNOSTICS”，对发动机进行故障代码和车辆信息的读取及全面的检测。该软件可以图形和文本的形式输出发动机参数报告，捕捉瞬间参数供研究和参考。

4.电控柴油发动机的故障检测

4.1小波识别技术：利用传统傅立叶变换可从整体上分析信号所包含的频率成分，在频域提取信号特征信息，通过它可诊断出电控柴油机喷油系故障，但不能确定故障发生位置，这对于电控柴油机喷油系故障诊断是一个很大缺陷。近年来发展起来的小波变换是时频分析技术，利用小波包分解理论，对分解结果的低频和高频部分进行再分解，大大提高对信号高频部分的频率分辨率，获取大量故障信息，从而弥补了传统傅立叶变换的缺陷，对电控柴油机喷油系故障诊断有重要意义。结合电控柴油机油压信号，用小波系数模极小值进行多尺度信号边缘检测，提出了一种利用小波系数“模极小值”来检测电控柴油机喷油系故障的新方法。该方法很容易在各种数字处理终端实现，可实现对柴油机喷油系故障不停机智能检测，运用小波包频带能量分解，得到了各种频率的喷油信号；运用神经网络使喷油系故障诊断系统具有自适应、自学习的能力；将模糊逻辑用于判决中，使判决结果更可靠、意义更明确，解决了常规诊断理论所不能解决的喷油器堵塞等异常故障。

4.2综合智能诊断：随着多学科交叉发展，统计学、模糊控制等综合运用于电控柴油机喷油系故障诊断与预测中，并开发出新型智能的电控柴油机状态检测跟踪及故障诊断系统，来分析电控柴油机故障征兆和故障原因之间的关系，进而实现对电控柴油机喷油系准确的故障诊断和状态检测。利用常规的信号检测和分析手段，获得一些代表故障特征的时域或频域参数值，根据参数值确定故障的隶属度，利用已训练好的模糊神经网络传递故障的隶属度，再根据网络输出的隶属度大小确定故障原因，利用规则推理滤除可疑原因，得到最终诊断结果。采用神经网络和专家系统相结合的新型神经网络专家系统，是智能系统发展的必然趋势。

5.关于柴油机组维修

5.1确认电控模块工作条件：电控模块是否工作是电控柴油机工作的前提，发动机无法起动：检查电控模块是否工作，从发动机方面讲，可以听电子油泵的运转声、测量某个传感器的供电电源是否有5V电压以及服务软件是否能联上电控模块，从整车仪表看有没有与发动机相关的故障报警。如果发动机不能起动，整车仪表显示“ECU与EECU通讯故障”，则基本可判断电控模块没有工作。如果已确认电控模块没有工作，就需要测量电源模块上4针电源接头处1或2针脚与3或4针脚有没有24V电压，还要测量电控模块的发动机线束接头处45线与接地线之间有无24V电压，如果两处电压正常则可判断电控模块损坏，需要用已安装标定程序的电控模块更换，否则维修相关电路。

5.2读取故障代码：电控系统能够显示并记录一些故障，这些故障以代码的形式显示，便于故障的排除。整车仪表盘上一般都要配三个指示灯：红色的停机灯亮起，说明发动机或车辆存在严重故障，将导致发动机停止运转；黄色的报警灯亮起时，说明发动机或车辆有故障，提示用户尽快到就近服务站进行维修；淡黄色或白色等待起动灯亮起时，说明发动机正在进气预热，等待此灯熄灭后再起动发动机。可以通过红色停机灯和黄色报警灯的闪烁，读取故障代码。方法是将诊断开关拨至“ON”挡位，然后将钥匙开关从“OFF”位置旋至“ON”位置。如果电控模块没有记录故障代码，则红色灯和黄色灯一起亮；如果记录了现行故障代码，则开始显示故障代码。

5.3正确使用电路图：电路图是电控系统故障排查中必不可少的资料，能正确地阅读L系列电控柴油机电路图是电控系统故障诊断的前提之一。电控柴油机安装到OEM车辆或设备上，需要OEM完成一系列接线，其中包括电控模块的供电电路，柴油机的起动电路、油门电路、指示灯和控制开关电路等。电控柴油机的电路图主要是针对所有OEM的，即针对具体的车辆应用，很多接线都是可以省掉的。维修方法当具备了一定的电控柴油机基础知识和维修技能之后，就可以按照科学的方法来进行电控柴油机的维修了。

5.4维修方法：（1）分析信息，当收集到与故障相关的信息后，就必须对这些信息进行分析，通过分析确定可能的故障原因，并制订必要的测试计划，确定必要的维修措施，这需要参考柴油机电路图和故障诊断树。（2）测试，通过测试来确定故障的真正原因。测试的项目涉及柴油机的每一个系统。对于电控系统的故障，进行各种基本的电气检查，检验每个电路和元件是否正常。不管是根据现行故障代码还是根据柴油机的症状，都应该按照故障诊断树进行测试。这里特别强调使用测试导线的重要性，如果不使用专门的测试导线可能造成接头或元件损坏，接触不良致使柴油机无法正常工作。

结束语：对于电控柴油机的维修，要按照由易到难、由简到繁、由表及里的工作思路，认真进行分析，还要善于总结和学习，不断提高维修水平。

参考文献：

[1]范荫.王学合.孟昭昕.电控柴油机工作过程故障灰色诊断专家系统{J}.内燃机工程，2015（12）

[2]程晓章.吴昊.基于规则的电控柴油机故障诊断专家系统{J}.合肥工业大学，2015（02）