克诺尔PBS产品规格

Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page1of15PBS产品技术规格Document-No:SRS_structure(ID358670)Revision:1Language:CNResponsible:Lorant/RaoDate:2011-07-20x气动助推系统PBS产品技术规格Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page2of15HistoryKnorrBremseRev.DateAuthorSectionModificationCheckedby102.05.2011LorantAllCreationMarx120.07.2011RaoAllTranslationintoChinese-ApprovalCustomerRev.DateApprovedbySectionCommentCheckedby1目录1PBS应用目标42相关文件42.1内部系统技术规格42.2外部相关文件43产品介绍43.1系统优化53.2系统改动53.3功能54系统要求6Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page3of154.1寿命64.2性能要求64.3系统结构要求74.4电控要求74.4.1PBS功能74.4.2执行器74.4.3传感器74.4.4通讯84.4.5安全管理84.4.6参数设定94.4.7诊断功能94.4.7.1顾客诊断94.4.7.2克诺尔诊断94.5软件要求94.5.1微处理器引导程序104.6接口104.6.1插座104.6.2发动机供气104.6.3气动部件104.7机械性能要求104.7.1泄漏量要求104.7.2尺寸114.7.3重量115总体要求115.1电气要求115.2CAN总线要求125.3环境要求125.3.1外部污染125.4压缩空气系统125.4.1压力要求125.5发动机配气135.5.1发动机配气，内部污染135.6安装说明135.6.1位置135.6.2方向135.7辨识135.8维护135.9温度要求135.10湿度135.11振动要求146其它要求146.1安全要求146.1.1潜在失效模式及后果分析，FMEA146.1.2安全措施146.2质量保证147缩写15Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page4of151PBS应用目标应用气动助推系统PBS的主要目的取决于客户的要求，如为提高发动机性能，节油或减少排放。根据不同的运用方案可带到不同的目的。2相关文件2.1内部系统技术规格见Y079772_001（SystemFMEA）和Y088754_000（DesignFMEA）2.2外部相关文件以下文件储存于克诺尔CVSPLM文档管理系统中：相关标准汇总：Y091013顾客技术规格：Y076007_000安装图，管线和电气接口设计验证计划DVP：Y0763233产品介绍气动助推系统PBS通过向涡轮增压柴油发动机提供额外的压缩空气来消除车辆加速时的涡轮增压迟滞现象。PBS安装于中冷器和发动机进气歧管之间。PBS具有自己的控制器ECU，所以PBS可以实现即插即用（Plug&Play）功能（见图1和图2）。图1包括以下部件：1.空压机2.空气处理3.储气罐4.PBS5.中冷器6.涡轮增压器7.空滤8.进气管9.柴油发动机10.出气管11.废气回流阀12.油门13.发动机控制器14.排气制动15.DPF16.SCR。PBS控制器直接与发动机控制器连接。图1：系统安装图Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page5of15在加速过程中，PBS向发动机提供额外储气罐内保存的空气，空压机向储气罐供气。在注入压缩空气过程中，PBS中的节流瓣阀关闭，以防止压缩空气反流入增压器，保证空气流入发动机进气管，用于发动机气缸内燃烧过程。额外输入发动机的空气可减少发动机到达最高扭矩的时间，从而提高了加速性能，消除了增压器迟滞现象（见图2）。图2：发动机扭矩响应，蓝色为PBS启动后3.1系统优化3.2系统改动由于PBS需要连接到压缩空气系统中，需要对现有压缩空气系统进行以下的改动，以保证PBS和其他部件的正常运行。同意的改动有：额外的储气罐，容量待定管线和接头待定…3.3功能气动助推器PBS是由向带涡轮增压器的发动机提供压缩空气，从而达到消除增压器迟滞（TurboLag）的设备。它安装于中冷器和进气歧管之间，受控于发动机控制系统，以保证在不同的工况下实现所需的空气流量。PBS主要包括了电控节流阀和两个由电磁阀控制的隔膜阀，见图3（图中只画出一个电磁阀）。图3：PBS未启动（左），PBS启动（右）Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page6of15当PBS启动时，节流阀关闭并注入压缩空气。集成于PBS的控制器与发动机控制器连接，通过监控相关信号（如驾驶员扭矩需求，发动机转速，进气歧管压力等），并与设定参数比较，来控制PBS的启动。参数设定可以通过发动机的具体要求随意选择。正常情况下，当节流阀两端压力相同时，PBS停止注入压缩空气。当最大允许压力或最长允许时间达到时，PBS将立刻停止（安全功能）。图4：PBS系统图空气来自中冷器端（11端口）并流向发动机进气歧管端（21端口）。节流阀位于这两个端口之间，在未启动的情况下其处于完全打开的状态。当启动条件满足时，压缩空气从12或13端口流入出气端。注入空气量取决于发动机所需压力值或空气流量。集成控制器通过电插头与车辆系统连接。控制器使由电磁阀控制的两个隔膜阀与节流阀同步。在PBS的进气和出气端分别安装有一个压力传感器，已用于控制和监控的目的。4系统要求4.1寿命PBS启动次数：大于200万次隔膜阀和电磁阀：大于600万次4.2性能要求9巴压力下最大空气流量：200g/s（待定）开启位置时背压：最大空气流量时0.8kPa（500g/s空气流量，1.6巴相对增压压力）Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page7of15节流阀在19伏时完全打开和关闭时间90ms节流阀在24伏时完全打开和关闭时间70ms4.3系统结构要求顾客系统结构图：待定PBS是发动机的子系统，PBS运行所需的信号来自发动机或车辆系统。PBS向发动机报告它的状态，包括传感器测量值和错误信息。PBS通过CAN总线在每次发动机点火时得到它的配置参数（也可设定固定的配置参数于PBS控制器中）。PBS可实现发动机管理系统要求的不同的诊断功能。4.4电控要求4.4.1PBS功能PBS控制器可驱动所有PBS的执行器（力矩电机和两个电磁阀），以实现所描述的空气注入功能。PBS控制器压力控制精度能带到+/-10%（待定）。PBS控制器能基于它的传感器和车辆总线信息实现注入压缩空气功能的控制。执行条件的实现快于70ms。4.4.2执行器PBS控制器能驱动2个电磁阀。由高级控制逻辑（也由此控制器实现）给出的打开/关闭要求必须在30ms内完成。PBS控制器能驱动力矩电机。由高级控制逻辑（也由此控制器实现）设定角度必须在70ms内完成。PBS控制器在故障情况下会进入失效安全（fail-safe）状态。要求时间为500ms。4.4.3传感器PBS控制器能测量在节流阀前两端压力（中冷器和进气歧管）。测量范围为（绝对压力）：pOPmin=0.6巴到pOPmax=5巴。采样时间不大于5ms。PBS控制器能测量其储气罐端的压力值。测量范围为（绝对压力）：pOPmin=0.6巴到pOPmax=16巴。采样时间不大于5ms。PBS控制器能测量节流阀的角位置（9°-75°，相对于主气管轴，端口11到21）。采样时间不大于5ms。PBS控制器能测量供电电源电压，采样时间不大于1ms。Copyright©Knorr-BremseAG.Allrightsreserved,includingindustrialpropertyrightsapplications.Knorr-BremseAGretainsanypowerofdisposal,suchasforcopyingandtransferringPI6.2.2.51-72,Y049174,EN,004page8of15PBS控制器能测量角度传感器电源电压，采样时间不大于1ms。4.4.4通讯PBS控制器通过CAN总线接口获得车辆及发动机信息。PBS控制器通过CAN总线接口提供自己的状态信息。PBS控制器能实现顾客指定的通讯协议。4.4.5安全管理PBS在设计时考虑了各种安全因素，包括热反应。控制器ECU一直监控它的部件和功能，以检测错误。被监视的部件如下：电子原件力矩电机（短路，负载开路）力矩电机驱动器集成电路（电压，温度）力矩电机角度传感器（范围）电磁阀（短路，负载开路）压力传感器（范围）供电电压（电压过低/过高，起动检测）供电开关（总开关功能）CAN总线集成电路信号压力信号（可信性和相关性）力矩电机角度信号（可信性）CAN总线通讯（信号可获性和可信性）功能节流阀角度控制发动机进气压力控制模块部件进气管和节流阀（防止阻塞，漏气）隔膜阀（防止自行开启）节流阀回位弹簧外部部件供气控制器将错误信息保存在中央数据库内。不同的错误种类设定不同的错误模式，不同的错误模式对控制器功能进行不同的限