对于配备辅助感测模块(ASM)的发动机,ASM 接收以下传感器的输入:
- 发电机输出功率传感器
- 进气压力传感器
- 发动机转速传感器
ASM 快速处理来自这些传感器的信号,并经由 Cat 数据链路将信息传送到主 ECM。
图 1 | g01443064 |
空气 / 燃油比控制图解 发动机未配备 ASM。 |
图 2 | g01443066 |
空气 / 燃油比控制图解 发动机配备 ASM。 |
Cat ET - 该软件的设计适用于在个人电脑上运行。 技师可利用该程序执行许多功能。 技师可以将配置参数编程到 ECM 中以便进行空气 / 燃油比的控制。
发电机输出功率传感器 - 发动机控制系统需要一个表示发电机以千瓦计输出功率的输入。 这个输入可以来自 EMCP II+、来自可编程逻辑控制器(PLC)或者来自瓦特计。 如果没有使用 EMCP II+,则监测发电机输出的设备由用户提供。 PLC 或瓦特计必须提供一个范围在 0 到 5 VDC 的模拟信号。 必须尽可能使用这个范围的信号。 该信号必须精确到发电机实际输出的 0.5% 范围内。 信号必须与发电机以电千瓦计(ekW)的实际输出成线性关系。 配备 ASM 的机器与 EMCP II+ 负载信号不兼容。
进气歧管空气温度传感器 - 该传感器监测进气歧管空气 / 燃油混合气的温度。
进气压力传感器 - 该传感器监测进气歧管空气 / 燃油混合气的温度。
发动机速度/正时传感器 - 该传感器监测转速 - 正时轮的旋转,以便提供发动机正时和发动机转速的信息。
燃料计量阀 - 这是一个电子控制执行器和一个调节燃油流量的阀。 该装置监测燃油温度、燃油压力和阀的压差。 ECM 向装置发送燃油流量的命令。 装置对阀进行调节以便与命令信号匹配。 ECM 经由 CAN 数据链路与燃油计量阀进行通信。
可选燃油质量传感器 - 一些应用支持远程燃油质量输入。 这些发动机可以从用户提供的燃油质量传感器接受输入。 传感器对燃油进行连续的分析,以便确定燃油的低热值(LHV)。 传感器向 ECM 提供一个 4 到 20 mA 的信号,该信号表示燃油的低热值。 传感器有一个"配置"设定和一个 "4 到 20 mA" 设定。 "配置"设定只用于燃油供油质量稳定时。 "4 到 20 mA" 设定用于燃油供油质量变化时。
空气 / 燃油比控制有两个基本工作模式:
- 开环
- 充气密度反馈
工作模式说明如下。
为了使空气 / 燃油比控制正确工作,用户的输入是必须的。
用户的输入
为了控制空气/燃油比,控制系统依赖于用户的这些输入:
- 燃油质量
- 发动机负荷
燃油质量
在开始起动前,需要对当前气体进行分析。 气体分析的数据必须输入 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷数编程"。 结果被编程到 ECM。
注: 使用 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷值程序"。 只使用气体分析的数据可能导致不正确的设定。
ECM 必须为下列参数赋值。 数值经由 Cat 电子技师的"配置"屏幕输入:
- "Fuel Quality Input Type Configuration(燃料质量输入类型配置)"
- "燃料质量传感器 LHV 低设定点"
- "燃料质量传感器 LHV 高设定点"
- "燃油质量"
- "燃气比重"
- "燃油比热容比"
注: 只有当使用燃油质量传感器 4-20 mA 信号时,才需要"燃油质量传感器低热值低设定点"和"燃油质量传感器低热值高设定点"。
注: 有关这些参数的详细信息,请参考系统操作 / 测试和调整, "电子控制系统参数"。
"Fuel Quality Input Type Configuration(燃料质量输入类型配置)" - 将该参数编程为"配置"或 "4 到 20 mA"。 "配置"设定只用于燃油供油质量稳定时。 如果使用了"配置"设定,在"燃油质量"设定下输入一个数值。 "4 到 20 mA" 设定用于燃油供油质量变化时。 如果使用 "4 到 20 mA",为"燃油质量传感器低热值低设定点"和"燃油质量传感器低热值高设定点"输入数值。
"燃料质量传感器 LHV 低设定点" - ECM 使用该参数值确定燃油低热值的下限范围。
"燃料质量传感器 LHV 高设定点" - ECM 使用该参数值帮助确定燃油低热值的上限范围。
"燃油质量" - 这个参数是燃油低热值(LHV)。 该参数可从输入 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷数编程"的燃油分析中获得。 仅当燃油质量传感器处于"配置"设定时使用该数值。
在工作中,ECM 利用低热值(LHV)帮助确定燃油流量的命令信号。
"燃气比重" - 这个参数是与空气比重有关的燃油比重。 该参数可从输入 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷数编程"的燃油分析中获得。
"燃油比热容比" - 这是在定压和定容下的燃油的比热容比。
ECM 经由 CAN 数据链路向燃油计量阀提供燃油比重和比热容比。 燃油计量阀使用这些资料,帮助调节燃油流量。
除了燃油信息外,ECM 还需要发动机负载的信息。
发动机负荷
ECM 必须为下列参数赋值。 该参数经由 Cat 电子技师输入 ECM。
- "发电机输出功率"
- "发动机从动附件负载配置"
- "发电机输出功率传感器比例因子"
- "发电机输出功率传感器偏移"
"发电机输出功率" - 该参数是以电千瓦计(ekW)的发动机满负载额定值。 该额定值压印在发动机信息标牌上。 在发动机工作时,ECM 利用该值确定发动机负载占最大负载的百分比。
"发动机从动附件负载配置" - 此参数是附属设备(例如发动机直接驱动的散热器风扇等)的负载。 该值单位为 ekW。 ECM 将这个负载加上发电机实际输出估计值,以便确定发动机总负载。
"发电机输出功率传感器比例因子" - 此参数是瓦特计输出比例。
如果发电机配备 EMCP II+,发电机电功率输出的信息经由 Cat 数据链路提供到 ECM。 "发电机输出功率传感器比例因子"的参数值在工厂正确编程。 当 EMCP II+ 提供发电机功率输出的信息时,该参数不起作用。
如果发电机配备瓦特计,当发电机输出增加到最大输出时,来自功率传感器的信号增加。 选择一个为发电机的最大功率输出提供全面输出(4.8 VDC)的瓦特计。
ECM 需要一个比例因子来估计发电机输出。 详情请参考系统操作, "电子控制系统参数"。
"发电机输出功率传感器偏移" - 偏移用于使发电机输出功率传感器比例准确。
如果发电机配备 EMCP II+,发电机输出的信息经由 Cat 数据链路提供到 ECM。 "发电机输出功率传感器偏移"的参数值在工厂正确编程。
如果发电机配备功率传感器,当发电机输出为 0 时,功率传感器的输出可能不为 0。 发生这种不一致时,说明功率传感器有偏移电压。 偏移电压可能为正或负。 大多数情况下,偏移电压很低。
以上所有参数经由 Cat 电子技师的"配置"屏幕编程到 ECM 中。 详情,请参阅系统操作, "电子控制系统参数"。
开环模式
开环 - 在这个模式工作时,ECM 用工况图和要求的空气 / 燃油比的计算控制空气 / 燃油比。 该运作模式不使用反馈。 在开环模式起动时,控制空气/燃油比,直到发动机负载大于 45% 左右。
ECM 利用燃油修正因子(FCF)来帮助确定燃油流量。 在开环模式工作时,燃油修正因子(FCF)必须为 100%。 FCF 启用用户编程的"燃油质量"或 LHV 以影响空气/燃油比。
如需使空气 / 燃油混合气变浓,降低低热值。 ECM 将通过增加燃油流量补偿降低的低热值。
如需使空气 / 燃油混合气变稀,增加低热值。 ECM 将通过减少燃油流量补偿增加的低热值。
充气密度反馈
充气密度 - 此参数是空气进气歧管中空气/燃油混合气的密度。 ECM 使用进气歧管空气温度和空气进气压力值,计算充气密度。
充气密度反馈 - ECM 计算实际的充气密度。 将实际充气密度与期望充气密度进行比较。 为达到期望充气密度,ECM 向燃油计量阀发送命令信号。 在闭环工作中信号发送是一个持续的过程。 闭环工作在达到约 45% 的负载后启用。 闭环工作在负载减小到约 25% 时停用。
在开环工作中需要使用与反馈模式相同的用户输入。 下列其它配置参数必须经由 Cat 电子技师"配置"屏幕编程到 ECM 中:
"期望排放增益调整百分比" - 此参数是充气密度的调整。 如需使空气/燃料混合气变浓,增加增益调整。 如需使空气/燃料混合气变稀,降低增益调整。 调整增加充气密度并降低 氧化氮。
ECM 利用增益调整,帮助确定 FCF。 在反馈模式工作中,FCF 是变化的。
注: "期望排放增益调整百分比"中的一个小的改变会引起实际废气排放大的改变。 例如,参数值调整 1% 将导致 氧化氮 实际浓度改变 20 到 40 ppm。 应只在发动机高于 50% 负载时调整该参数。