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挖掘机发动机控制系统组成和工作原理


来源:时间:2015/2/9 14:26:08

PC600-6挖掘机配备的柴油发动机型号为SA6D140-3,额定功率287kW,额定转速1950r/min,燃油喷射压力为18-130MPa。发动机高压柴油电控喷射系统的电控部分包括:发动机ECU、操作控制面板、钥匙开关、油门控制旋钮、曲轴传感器NE、凸轮轴传感器G、燃油压力传感器、进气管空气压力传感器、燃油温度传感器、水温传感器、机油压力传感器、高压燃油泵的PVC电磁阀、喷油器的电磁阀TWV。燃油系统包括:燃油箱、燃油冷却器、低压泵、低压阀、燃油过滤器、高压燃油泵、共轨槽、限压阀、高压油管、喷油器、回油管。

1 燃油供给

低压油路:燃油从油箱经冷却器流到低压泵,低压泵对燃油加压供给高压燃油泵,多余的柴油经低压阀溢回燃油箱。

高压油路及燃油压力控制:低压燃油由2个并联的高压燃油泵加压送往高压燃油共轨槽,再由共轨槽通过高压油管分别供给6个缸的喷油器,高压燃油泵的供油量由其PVC电磁阀控制,而PVC电磁阀由发动机ECU根据各个传感器和工作模式等参数进行控制。具体是:发动机ECU根据发动机不同的工况确定不同的燃油压力设定值,并通过共轨槽燃油压力传感器检测实际高压燃油压力,将两者进行比较,当实际压力低于设定值时则控制PVC电磁阀加大供油量,反之则减少供油量,使实际压力趋于设定值,而设定值又随工况的变化而变化。共轨槽上的限压阀设定压力为140MPa,高于140MPa的燃油将经限压阀溢流流回油箱,从而避免燃油压力过高。

2 发动机转速控制

发动机ECU根据操作控制面板、钥匙开关、液压控制ECU等所供数据,以油门控制旋钮位置确定发动机目标转速值,通过曲轴传感器NE、凸轮轴传感器G检测发动机实际转速和凸轮轴位置,对目标值和实际值进行比较,由此确定喷油量,并根据凸轮轴位置等参数分别对6个缸的喷油器上的TWV电磁阀进行控制,以精确控制喷油器的喷油量和喷油时间,从而控制发动机实际转速趋于目标值;发动机ECU还根据进气管空气压力传感器参数感知进气量,控制喷油器的最大喷油量,避免喷油过量,保证环保和节能。

3 故障保护功能

当发动机ECU感知控制电路故障或运行不正常时,将根据故障情况进入限制发动机最高转速或停机等保护程序,同时通过控制面板进行报警。例如:当水温传感器感知冷却水过热(“开锅”),发动机ECU立即控制喷油量使发动机处于怠速状态而不受油门旋钮控制,直到水温降到正常值为止,并通过控制面板进行报警。

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