- ECM 中的映射器
- ECM 中的输出驱动器
- 燃料计量阀
- 进气压力传感器
- 进气歧管空气温度传感器
- 发动机速度/正时传感器
- 发电机输出功率传感器
- 油门压差传感器
- 压缩机出口压力传感器
- 压缩机出口温度传感器
此外还需要经由 Caterpillar Electronic Technician（Cat ET）的用户输入。 请参阅图 1 中的系统主要部件和输入图解。
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| 图 1 | g02191453 |
空气 / 燃油比控制图解 | |
油门压差传感器 - 此传感器监视节气门上的压降。
压缩机出口压力传感器 - 此传感器监视涡轮增压器压缩机出口的空气/燃油混合物压力。
压缩机出口温度传感器 - 此传感器监视涡轮增压器压缩机出口的空气/燃油混合物温度。
Cat 电子技师 - 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。 此输入可来自可编程设定的逻辑控制器 (PLC) 或瓦特计。 此设备监视客供发电机的输出。 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。 信号相对发电机实际输出的误差不得超过 0.5%。 该信号必须具有与发电机电气千瓦 (ekW) 实际输出的线性关系。
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 - 此阀是一个调节燃油流量的电子控制执行器。 此设备监视燃油温度、燃油压力和阀上的压差。 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。 传感器执行持续燃油分析，以确定燃油 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 LHV。 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: 必须使用 Caterpillar 软件, LEKQ6378, "甲烷数程序"。 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 LHV 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 LHV 的上限范围。
"燃油质量" - 此参数为燃油低热值 (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" - 此参数为相对空气比重的燃油比重。 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" - 此参数为定压和定容下的燃油比热容比。
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。
- "发动机负载输入配置"
- "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"
- "发电机效率"
"发动机负载输入配置" - 此参数允许编程设定负载输入源。 有以下选项：
- 提供 0 到 5 伏模拟信号的功率传感器
- 通过 Cat 数据链路的发电机设定控制
"发电机输出功率" - 此参数为发动机的满载额定功率，单位为 ekW。 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" - 此参数为瓦特计输出比例。
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。 选择提供发电机最大功率输出全比例输出 (4.8 VDC) 的瓦特计。
ECM 需要使用比例因子以估计发电机输出。 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。
如果发电机配备功率传感器，当发电机输出为零时，功率传感器输出可能不为零。 发生这种情况时，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。
"发电机效率" - 此参数调整功率负载计算值，以补偿不同发电机组应用的效率。
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 40%。 发动机在反馈模式下操作时，高于 40%。 当在反馈模式下操作时，发动机负载必须降至 25% 以下，控制系统才可切换至开环模式。
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%。 使得用户能够编程"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 - 这是进气歧管中空气/燃油混合物的密度。 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。 此为闭环操作期间的持续流程。
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。 这样增加充气密度，降低 NOX。
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 NOx 实际浓度改变 20 到 40 ppm。 仅当发动机负载高于 50% 时，可以调整此参数。