工业发动机电控特性-康明斯发动机应用工程培训

康明斯公司应用工程培训发动机电子特性（工业）日期：2010-6-22课程编号：1.015.003.C_C2工业电控特性工业电控特性归类如下:调速器特性油门特性设备集成特性系统诊断&服务发动机&附件保护3调速器特性•调速器原理•全程调速器•两极（或车用）调速器•辅助调速：轴速调速器压力调速器•低怠速调速器•高速调速器•中速调速器•发动机转速巡航调速器•车速巡航调速器4调速器原理调速器是为达到某一控制功能所用的计算逻辑。速度调速器:如：低怠速，高怠速，全程调速与中速，目的是控制发动机达到某一转速。燃油量调速器:如：两极调速器，它根据油门位置和发动机转速来计算喷油量轴速调速器:通过控制发动机的转速来保持输出轴恒速。压力调速器:通过控制发动机的转速来维持一个恒定的压力值。如空压机应用。5调速器原理转速(RPM)喷油量低怠速调速器高怠速调速器两极调速器或全程调速器或中速调速器6调速率原理调速率的定义：转速随着负载的变化而变化.标定范围:0%to17%（所有发动机平台）空载点喷油量/扭矩转速Droop低怠速高怠速全速全负荷点Droop%=(no_load_speed-full_load_speed)x100(full_load_speed)7调速器原理同步调速率–即调速率为0%，无论负荷如何变化，发动机总维持一个恒定的转速。8全程调速器定义:油门位置对应发动机的参考转速，并通过控制喷油量维持此转速。方法：通过更改标定，可选择需要的调速器类型。用途:用在手油门、或有突变大负荷的应用中。优点:当负荷突变的时候，可保持发动机转速相对稳定。应用举例:装载机,挖掘机,农业设备等。9全程调速器TORQUEHIGHSPEEDBREAKPOINT(HSBKRF)NOLOADCURVEMAXTORQUECURVEISOCHRONOUSLOWIDLESPEED(LSBPRFES)ENGINESPEED10%Throttle30%Throttle60%Throttle100%Throttle0%Throttle10两极调速器定义:基于油门位置和转速来控制喷油量，发动机转速由负荷决定，并被限制在高、低调速器之间。方法:通过更改标定，可选择需要的调速器类型。用途:常用于脚油门，并且瞬态负荷变化不大的场合。优点:对于运行工况类似公路车辆的应用，可提高操纵性能。（有轮子的应用）应用举例:拖运卡车（如：矿用车）,起重机,卡车11两极调速器ENGINESPEEDTORQUEHIGHSPEEDBREAKPOINTNOLOADCURVEMAXTORQUECURVEISOCHRONOUSLOWIDLESPEED100%THROTTLE60%THROTTLE30%THROTTLE10%THROTTLE12辅助速度控制--轴速调节器定义:此特性通过控制发动机转速来维持期望的轴速。方法:通过开关激活此特性。允许在辅助调速器和全程调速器之间切换。通过电位计设定期望的轴速（利用油门信号接口），ECM将控制发动机转速来维持轴速。优点:减少安装成本，节省外部设备以维持轴速。应用举例:岩石破碎机,滑雪设备。13辅助速度控制--压力调节器定义:通过油门信号设置期望的压力值，ECM控制发动机转速来维持此压力。方法:开关信号激活此功能；通过电位计设定期望的压力（利用油门信号接口）。优点:减少安装成本，节省外部设备以维持压力。.应用举例:空压机,水泵或任何需要恒压力的应用。14低怠速调节器定义:限制发动机工作在最低转速之上。方法:通过软件设定低怠速值。如果增/减开关有效,怠速可从600RPM到1200RPM可调（QSB至QSX）；800RPM至1000RPM（QSB3.3）。用途:当不踩油门时，防止发动机停机。优点:在启动及怠速阶段，提高发动机性能.快速对负荷响应(如.离合器啮合)应用举例:所有应用15高速调速器定义:通过设置高速断点，限制发动机超速方法:通过软件设置高速断点(额定点以上30RPMto50RPM).高速调速器的调速率也由软件设定（0%to17%）用途:防止发动机超速。优点:防止因超速引起发动机/设备损坏；提高发动机的耐久性；应用举例:所有应用16中速控制(PTOGovernor)–开关输入定义:通过接地开关可设置3个不同的固定速度，即定速调速器。方法:3个单独的开关输入(称作ISC)默认设置为1800/1600/1400RPM可通过增/减开关重设中速值。ISC优先级可设为：１、高速调速器（油门控制ISC速度之下）；２、低速调速器（油门控制ISC之上）；３、设置速度（油门无效））用途:需要精确速度控制的应用；强制发动机回怠速；限制最高转速.优点:简单的速度控制.应用举例:伐木机,垃圾车,消防泵,地面电源(GPU）.17车速巡航控制定义:通过巡航开关使车速维持在一个设定值.方法:车速通过油门调节，然后用巡航开关激活巡航功能。用途:车速调速器允许OEM设定最大车速。当车速大于设定的最大车速时，调速器限制喷油量。优点:无论地形如何变化，车速总保持恒定值，减少司机的工作强度。应用举例:农业喷洒设备等需要维持车速的应用。18油门特性•主油门•远程油门•减速油门•最小赢/最大赢•频率油门•工业默认油门值•跛行回家•TSC119主油门定义:主油门是控制转速或扭矩的主要方式。它有自动归零功能。标准的油门电压是0.5-4.5V.方法:可选用怠速确认开关；可通过J1939总线输入。应用举例:多数应用20油门自动归零功能定义:基于油门阻值误差、导线误差、老化等其它原因引起的油门阻值变化，油门会自动调整零开度。方法:•钥匙开关在“ON”位置；•连续三次把油门踩到底再全松开。用途:可微调油门工作范围来防止油门有死区。优点:操作员操作油门时有连贯感。21远程油门定义:是远距离控制发动机的油门输入方式。它没有自动归零的功能。油门电压范围是0.5–4.5V.方法:用一个使能开关可激活此油门，同时忽略主油门。可通过J1939总线发送此油门指令；怠速确认开关不支持此油门。优点：适用非频繁调速的场合。应用举例:沥青摊铺机、切割机、岩石压碎机、喷洒设备等(Cab)(Remote)22最大赢／最小赢定义:在主油门和远程油门都输入到ECM时，此特性可选择最大或最小值有效。方法:比较两个油门输入，然后用最大或最小值控制发动机。用途:在不改变一个期望的油门位置时，来控制发动机的运行。优点:提高设备的操纵性.应用举例:推土机,装载机。23减速油门定义：0%油门开度对应最高转速；100%油门开度对应低怠速。方法：主油门和远程油门不能同时设为减速油门。减速油门有2种模式：优化模式:增大油门时，会立刻减速，踩油门时没有死区感。常规模式:增大油门时，不会立刻减速，直到油门位置超过主油门位置，才会减速。踩油门时会有死区感。用途:在不该主油门位置时，此功能可让设备减速。优点:提高设备的操纵性.应用举例:推土机,拖拉机,装载机24频率油门定义:频率信号与油门开度成比例。方法:把0-5伏的频率信号转换成相应的0%-100%油门开度信号。频率信号必须满足康明斯标准#14118用途:常用在需要长距离控制发动机，或电磁干扰比较大的场合。优点:灵活性强因不需要高精确的参考电压，可精确控制油门开度。应用举例:船机,电动轮矿用车25工业默认油门值定义:当油门有故障时，工业默认油门值决定发动机运行速度。方法:当油门电压信号低于或高于设定范围时，此功能被激活。设定的转速必须在低怠速与高怠速之间。用途:此功能允许设备继续运行，直到油门故障被修复。优点:防止因油门故障而导致设备停运。应用举例:所有应用26跛行回家定义:当油门故障时，此功能允许设备继续运行。方法:当油门发生故障时，油门控制由怠速确认开关来决定。当油门处于非怠速位时，发动机将以预先设定的喷油量来运行。注意:此特性要求怠速确认开关及两极调速器配合。优点:此特性允许设备继续运行，直到油门修复。应用举例:所有有怠速确认的移动设备应用2727pgn0–TSC1–扭矩/速度控制TSC1允许三种方式控制发动机:-扭矩控制(0%-100%)-速度控制(低怠速-高怠速)-扭矩/速度限制(两者之中的低者)例如：1、变速箱在换档时会利用此命令控制发动机转速；2、总线油门利用此命令控制发动机转速；3、牵引控制器利用此命令控制发动机的扭矩来防止车辆打滑。28设备集成特性•电子风扇控制a.开/关b.PWM信号•专用的PWM输出•可变扭矩•可变调速率•冷启动辅助装置a.进气加热器b.乙醚喷射控制•多机同步•双路输出•换机油提示•J1939总线29电子风扇控制-开/关定义:此功能提供一个信号来控制电子风扇离合器开或关。方法:当设定的输入条件满足予设值,风扇离合器将打开,如:水温、进气歧管温度、或OEM的温度/压力等。也可用手动开关控制ON/OFF。用途:减少风扇的功率损耗；减少来自风扇的噪音。优点:降低油耗；增加可用功率，相对于风扇连续运行。应用举例:任何有风扇离合器的应用。30电子风扇控制-脉宽调制型定义:提供用脉宽调制信号控制风扇离合器。方法:变速风扇控制是基于变化的发动机与车辆输入信号；优化的PWM输出信号是基于传感器输入信号计算而得，如：水温、进气歧管温度、或OEM的温度/压力等。用途:根据需要调整风扇转速，减少风扇功率损失。优点:减少油耗延长皮带寿命降低风扇噪音应用举例:装载机；矿用卡车等PWM水温传感器进气、燃油温度传感器液压油温度传感器空调压力开关等oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo控制阀ECM31专用的PWM输出定义:为OEM提供一个与转速或扭矩或油门开度成比例的脉宽调制信号。方法:OEM需要一个控制器来读取/转换此脉宽调制信号；PWM信号可基于如下三者之一产生：油门百分比，发动机转速，扭矩百分比。用途:向设备的控制系统提供一个调节发动机负荷、转速、油门开度的模拟信号。常用在没有总线的场合。优点：提供一个可代替的控制发动机与变速箱的方法。应用举例:变速箱换档优化；数据记录。Transm.32可变扭矩曲线定义:允许OEM选择100%扭矩曲线和最多两条降功率曲线。方法:可通过开关激活此功能；亦可通过J1939总线激活。OEM负责提供降扭矩值，应满足AEB15.49.永久性的使用降扭矩曲线，则必须申请释放FR。用途:可限制发动机扭矩输出以保护传动系统，或优化设备的工作模式。优点:优化设备的工作性能；防止设备的部件损坏，节省运营成本；可能的省油应用举例:平地机、装载机，农业设备33可变扭矩曲线34可变的调速率定义:允许高速调速器有多个调速率设置。每个调速率可单独设置断点。方法:最多允许选择两个调速断点与调速率。优点：增加发动机转速，适合车辆应用。提高舒适性；应用举例:农业应用，平地机TORQUEHIGHSPEEDBREAKPOINT(HSBKRF)MAXTORQUECURVEISOCHRONOUSLOWIDLESPEED(LSBPRFES)ENGINESPEED1:NormalDroop2:AlternateDroop23:AlternateDroop331235冷启动辅助-进气加热器定义:在低温环境时，帮助启动，减少白烟。有两个工作阶段：预热:钥匙开关打开后，启动前，ECM给加热继电器供电，同时“等待启动”灯亮。直到“等待启动”灯灭后，操作员可以启动发动机。后热:成功启动后，在很冷的天气下，基于进气歧管温度，加热器可能继续工作几分钟。在启动期间，加热器停止工作。(QSB3.3除外)注意:对于T3QSC,QSL,andQSB3.3，进气加热是必选项。优点:提高启动性能，减少白烟。应用举例:所有应用36冷启动辅助-进气加热器•进气加热的时间由进气歧管温度决定。37转速信号定义:ECM提供的转速信号是：方