电喷柴油发动机是怎么控制?

2022-08-09 汽车 291阅读

挖掘机电喷柴油机普遍采用C A N总线技术,对柴油机转速进行控制,即油门硬特性控制。电喷柴油机的油门控制方式有线性油门、开关油门、频率油门、远程油门以及J1939多路传输油门等。本文介绍J1939多路传输油门。

1.结构组成

J1939多路传输油门控制系统主要由主泵1、柴油机2、柴油机控制器3、电子监控器4、油门旋钮5、主控制器6、前泵压力传感器7、后泵压力传感器8、先导压力传感器9和主泵电比例减压阀10等组成,如图1所示。

向左转|向右转

主泵1与柴油机2连接,主控制器6与柴油机控制器3、电子监控器4之间通过CAN总线连接。主控制器6输入端口1连接油门旋钮5,主控制器6输入端口2、输入端口3和输入端口4,对应连接前泵压力传感器7、后泵压力传感器8和先导压力传感器9。主控制器6输出端口连接主泵电比例减压阀10。

2.工作原理

J1939多路传输油门采用J1939数据通信信息(PGN 61443油门踏板位置)来设置油门百分比,油门无须与柴油机ECU用导线相连。多路传输油门用J1939数据通信接口代替单独的硬导线,发送或接收输入和输出控制指令。

(1)转速控制

当挖掘机工作时,驾驶员转动油门旋钮5,主控制器6采集油门旋钮5的位置信号,经过运算,将对应的油门百分比、调速率、扭矩曲线等指令通过CAN总线传输给柴油机ECU 3,从而控制柴油机的转速。主控制器6将目标转速和柴油机实际转速进行对比后发出信号,控制主泵1对柴油机功率的吸收。

当柴油机转速低于目标转速时,主控制器6 发出控制信号, 通过调整电液比例减压阀1 0 , 将主泵吸收功率降低,以减小柴油机负荷, 使柴油机转速上升。

当柴油机转速高于目标转速时,主泵吸收功率增加,柴油机负荷增加,柴油机转速下降。柴油机与主泵的功率匹配达到最佳,才可达到节能、高效、低噪音的目的。

(2)功率模式

根据工况不同,驾驶员可通过电子监控器选择不同功率模式进行作业。主控制器根据不同的功率模式,选择不同的柴油机调速率和不同的扭矩百分比,如图2所示。

向左转|向右转

重载模式(H模式)下,采用数值最小的调速率(斜率最大,调速范围最小),即可变调速率2和100%的扭矩,可使主泵最大限度地利用柴油机的输出功率,发挥出最高工作效率。

经济模式(S模式)下,采用数值居中的调速率(可变扭矩曲线1),即调速率3和略低于100%的扭矩,可增强柴油机2和主泵1联合控制功率匹配性,提高燃油经济性。

轻载模式(L模式)下,采用数值最大的调速率(即可变扭矩曲线2),即正常调速率和比100%降低最多的扭矩,提高挖掘机的微操作性能。

多路传输油门控制方法节能效果显著,工作效率高,已在配置电喷柴油机的挖掘机上得到应用,取得了良好的效果。

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