天龙旗舰/启航东风康明斯ISZ发动机电子控制系统

• CM2150 ECM
• 识别
• 60 针 OEM 接头
• 60 针发动机线束接头
• 4 针 OEM 电源接头
• 主要功能
• 燃油控制
• 注油泵控制
• 高压泵
• 喷油器驱动器
• 发动机监测/保护
• 风扇控制
• 指示灯驱动器
• 机油压力传感器


• 位于主油道上


• ECM 利用此传感器监测发动机主油道中的机油压力


• 发动机保护的重要信号


• 三线传感器





• 机油温度传感器


• 位于主油道上


• ECM 利用此传感器监测发动机主油道中的机油温度


• 二线式传感器
• 涡轮增压器入口温度传感器


• 安装在涡轮增压器压气机入口处


• 监控进入涡轮增压器压气机中的空气温度


• 发动机排放和保护系统的重要数据


• 二线式温度传感器


• 冷却液温度传感器




• 是发动机保护的重要数据


• ECM利用此传感器监测发动机的冷却液温度


• 位于摇臂室壳体上，靠近节温器壳体，发动机排气侧


• 发动机保护的重要信号





• 曲轴转速传感器


• 安装在飞轮壳左下侧


• 霍尔效应传感器


• 作为备用发动机位置传感器


• 从飞轮上读取读数





• 发动机位置传感器


• 位于前齿轮室上


• 通过安装在凸轮轴齿轮背面的转速信号轮读取数据


• 作为备用的发动机转速传感器


• 霍尔效应式传感器


• 进气歧管压力温度传感器



发动机使用一个组合式进气歧管温度和压力传感器 四线式传感器

电源回路

两个信号

位于发动机进气歧管上

ECM 利用此传感器测定进气歧管压力或由可变截面式涡轮增压器产生的增压压力

ECM 利用此传感器测定进气温度以控制供油

ECM 利用此传感器进行下列发动机保护减额： 进气温度高

进气压力高



• 油轨压力传感器


• 燃油油轨压力传感器安装在燃油油轨上，ECM使用这个传感器监控燃油油轨压力


• 三线式压力传感器


• 丢失此传感器送出的信号时，ECM 以计算的工作负载循环指令燃油泵执行器来保持燃油压力进行应急模式工作





• 大气压力传感器


• 监测大气压力，以实现涡轮增压器超速保护


• 低大气压力降功率保护


• 三线式压力传感器


• 燃油含水传感器
• 燃油含水传感器监控吸入侧滤清器
• 中的燃油含水情况，燃油含水传感器有两个电导指示器组成安装在吸入侧滤清器的底部
• 当传感器检测到滤清器的底部含水量过多时，ECM将在钥匙开关通电后点亮发动机维护保养指示灯
• WIF 传感器通过发动机线束与发动机控制模块 (ECM) 通信。




• NOX传感器-后处理系统


• 部件位置：后处理出口 NOx 传感器的位置随发动机应用类型而变化。它通常位于排气系统内后处理催化器出口处。
• 有两个可能的安装位置，排气消音器或排气尾管内
• “氮氧化物 (NOx) 传感器”是一个“智能装置”。它用来测量发动机出口的 NOx 排放。它通过 J1939 数据通信接口与电子控制模块 (ECM) 通信。NOx 传感器进行其自身内部诊断并利用 J1939 把故障回报给 ECM。
• NOx 传感器永久性固定在 NOx 控制模块上，它们可作为一个总成维修，
• 不能单独更换！


• NOx传感器功能


• 康明斯排放解决方案
• 将指甲大小的氧化锆室加热至 600 摄氏度。该室用一个金属罐罩住， 金属罐上有一个让废气进入的孔。当电流施加到结晶室壁的两侧时，氧化锆结晶室将氧气泵过室壁。有两个腔室。第一个腔室用于除去废气中存在的氧气。接着一氧化氮和二氧化氮来到第二个腔室，此处的铂涂层在 600 摄氏度下将一氧化氮和二氧化氮分解为氮气和氧气。而氧气在泵出时得到测量。没有氧气则没有氮氧化合物。




• NOx传感器功能








SCR 系统入口和出口温度传感器-后处理系统



• 热敏电阻器


• 接头有某些地方可能不符合欧洲/OBD 的要求


• 用于监测催化器温度







• 尿素液位和温度传感器-后处理系统
• 液位传感器有 14 个电阻位，由干簧片开关操控。每阶段之间的最大距离为
• 21mm标定时，必须参照第一个和最后一个的电阻器。


• 监控尿素罐中的液位信息


• 温度传感器是一个热敏电阻




• 双模拟油门-OEM


• 这些发动机要求使用双模拟油门踏板
• 此装置使用 2 个霍尔效应式传感器
• 备用传感器作为油门踏板总成的组成部分提供主传感器失效时，可使用另一个传感器确定踏板位置




• 冷却液液位传感器-OEM


• 冷却液液位传感器主要用于监测车辆水箱中的冷却液液位信息


• 是发动机保护的重要信息


• 当冷却液的液位低于默认的位置时，
• ECM将点亮发动机报警指示灯





• 燃油泵执行器


• 脉冲宽度调制信号控制的常开执行器，控制进入高压燃油泵组件的燃油量。


• 在执行器或发动机线束有故障时， 执行器失控后打开，导致高压燃油泵产生最大的供油量和压力。

 



• 喷油器


• 喷油器由各个喷油器上安装的一个电磁阀启用电磁阀接线无极性要求电磁阀由 ECM 驱动
• 这种控制使喷油器无需机械连杆即可根据需要产生一次喷油事件或根据发动机转速确定正时
• 一个驱动器或电路失效影响两个气缸
• 每个喷油器都有唯一的一个条形码，在更换时需要通过INSITE软件输入到ECM中





• 涡轮增压器控制阀


• 涡轮增压器控制阀控制进气压力进入到这涡轮增压器废气旁通门执行器的百分比（调节送至涡轮增压器废气旁通阀执行器的排气歧管压力的百分比）




• 进气预热器


• 24 伏蓄电池电源
• 单继电器
• ECM控制预热循环和后热循环
• 安装位置：进气歧管与缸盖连接面


• 冷却液加热器


• 发动机上可以使用选装的冷却液加热器，安装在发动机缸体的后部


• 发动机制动器


• 前、后发动机制动电磁阀控制机油流入发动机制动总成，电磁阀工作电压24V
• 两个制动限制：50%、100%
• 制动器间隙3mm
• 检查不带车速传感器的发动机制动器时，制动器启动前会有大约5秒钟的延迟


• 空气电磁阀


• 由尿素加料泵通过12V供电控制


• 控制压缩空气进入尿素加料泵


• 调节进入尿素加料泵的压缩空气压力(4 Bar)


• 尿素罐加热控制阀


• 可选的尿素罐加热控制阀是一个常
• 闭电磁阀由ECM控制，OEM提供


• 电磁阀打开后允许发动机冷却液对尿素罐中的尿素进行加热


• 后处理系统管路加热器


• 管路和管接头加热设备为选装配置, 以确保车辆适用于所有季节电子加热是对车辆的柴油机排气处理液进口和回流管以及管接头除霜的一种可选方法采用电子管路加热时, OEM 必须提供后处理 DEF 管路加热器继电器


• 尿素管加热继电器


• 后处理尿素管加热继电器受ECM控制，继电器由OEM提供
• 尿素管加热是一个选件，如果使用尿素管加热器，OEM必须提供继电器
• 在钥匙开关打开时保持接通

和动作限位开关中使用的霍尔效应装置

• 能够增强恶劣工作环境中的可靠性。
• 传感器或磁铁内没有相互接触的运动零件
• 无怠速有效电路
• 更换油门或 ECM 后，无需进行油门标定





• 霍尔效应



• 当电子流过导体时，将会产生磁场。
• 当传感器电压施加在两个端子上时，第三个端子上将会产生与感测电
• 流成比例的电压。
• 霍尔效应装置产生的信号电压极低，因而需要放大。
• 如今，作为“霍尔效应传感器”出售的许多装置都在单一的包装内包
• 含了上述的传感器和高增益集成电路放大器。
• 不是一个双电位计





• +
• -霍尔电压



• 磁力线（通量线）
























• 施加的电压
• 霍尔元件/装置
• （半导体）





• 油门类型


• 有多种不同的霍尔效应油门类型可供使用
• 下一张幻灯片旨在说明一种可能的类型。










• 霍尔效应装置
• 霍尔装置内部



霍尔效屏应装蔽置物包的含有产生反比例磁电场压的，专用电路霍，然尔后效将应这个小电压放V大DC测到到EC磁M 可

• 以使用场的程强度度。的如降果低对霍。尔元件 本身进行

+测量，电压将会随屏蔽物进入磁场的深度 而升高屏。 蔽物连接在油门踏板上。





霍尔效应元件







• 屏蔽物




• 主传感器


• 主传感器信号电压： 0.25 - 4.75 VDC
• ECM 用其确定油门踏板位置





• 辅助传感器


• 备用传感器 - 不是怠速有效（设置为预设的油门值），用于保证车辆正常工作
• （略有减额）
• 辅助传感器信号仅为主油门电压范围的一半（0.25 至 2.375 VDC）
• 为什么？当主和辅助电压比例不匹配时，允许 ECM 确定主油门传感器电路发生故障
• 必须连接在与主油门传感器不同的传感器电源或回路电路中





• 油门维修


• 更换油门总成后不需要标定
• 安装了错误的油门类型（带怠速有效）时将会生成故障代码
• 其它故障代码












• 温度传感器工作过程


• 
• 随着温度升高，信号电压减小。
• 随着温度降低，信号电压增加。







压力传感器工作过程



• 
• 随着压力升高，信号电压增加。
• 随着压力降低，信号电压减小。







传感器电压范围





5.0V







4.75V










0.25V




0.0 V

超范围高故障代码







超范围低故障代码








什么是“故障代码状态变化”？



• “故障代码状态变化”是指产生“相反”的故障代码的过程， 这有助于进行传感器、线束和 ECM 的故障诊断与排除。


• 了解“故障代码状态变化”逻辑可使故障诊断与排除就像断  开一个传感器或从 ECM 上拔下发动机线束一样简单。







温度传感器诊断







压力传感器诊断




把 5V 电源线跨接在信号线上，使压力传感器产生一个超范围高故障代码。










使用测试导线改变故障代码的状态



• 







INSITE

• 版本要求
• 不低于 7.3


• 可调特性/参数

















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• INSITE ECM 诊断测试
• 气缸断油测试
• 气缸性能测试
• 发动机状态监控器
• 风扇超控测试
• 快怠速预热测试
• 燃油系统泄漏测试
• 进气加热器超控
• SAE J1939 数据通信接口控制测试
• 测功机设定
• 起动马达锁定继电器驱动器超控测试
• 尿素加料泵超控测试
• 尿素加料系统加热器测试



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