某公司发动机电子特性培训

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1、康明斯公司应用工程培训 发动机电子特性（工业）,作者：王久春 日期：2010-6-22,课程编号：1.015.003.C_C,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,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,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

2、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。,调速器原理,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% to 17% （所有发动机平台）,Droop % = (no_load_speed - full_load_speed) x 100 (full_load_speed ),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。,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

3、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。,全程调速器,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,两极调速器,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。

4、 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。,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。,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

5、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,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30RPM to 50RPM). 高速调速器的调速率也由软件设定（0% to 17%） 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,中速控制

6、 (PTO Governor) 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：、高速调速器（油门控制ISC速度之下）； 、低速调速器（油门控制ISC之上）； 、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）.,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

7、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。,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 TSC1,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,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

8、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。,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,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

9、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。,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: 在不改主油门位置时，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,频率油门,定

10、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,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

11、用,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,pgn0 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；

12、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。,设备集成特性,电子风扇控制 开/关 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 进气加热器 乙醚喷射控制 多机同步 双路输出 换机油提示 J1939 总线,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

13、离合器的应用。,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,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。

14、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。,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

15、机，农业设备,可变扭矩曲线,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,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T3

16、 QSC, QSL, and QSB3.3，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,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。,转速信号,定义: ECM提供的转速信号是：方波，50% 占空比，每转的脉冲数可由软件设定。 方法: 每转的脉冲数通常设为。 用途: 可为OEM节省一个速度传感器。,多机同步,定义: 用一个油门输入可同时最多台发动机同步运行。 方法: 主机通过J1939 总线发送油门信号到其它辅机； 用开关激活此功能；The feature is activated by a switch. 每个发动机的地址用开关输入识别。 应用举例: 船机, 火车，油田压裂车.,多机同步,开关式(双路) 输出,定义: 基于发动机与OEM 输入的参数，可输出两个独立的开关式信号。 方法: 最多可比较个输入信号； 如果输入信号达到设定的阀值，ECM 可提供不同的逻辑输出； 用途: 通过对发动机的程序编成，基于发动机与车辆的参数输入