电喷柴油机怎么控制?

挖掘机电喷柴油机广泛采用C A N总线技术控制柴油机转速,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、远程油门和J1939多路油门。本文介绍J1939多路节流阀。

1.结构组成

J1939多路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通过CAN总线与柴油机控制器3和电子监控器4连接。主控制器6的输入端口1与油门旋钮5连接,主控制器6的输入端口2、3、4分别与前泵压传感器7、后泵压传感器8和先导压力传感器9对应连接。主控制器6输出端口与主泵电动比例减压阀10连接。

2.工作原理

J1939多路节气门利用J1939数据通讯信息(PGN 61443油门踏板位置)设定节气门百分比,节气门不需要通过导线与柴油机ECU连接。多路节流阀采用J1939数据通信接口代替单条硬线发送或接收输入输出控制指令。

(1)速度控制

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。计算后,通过CAN总线将相应的油门百分比、转速调节、扭矩曲线等指令传输给柴油机ECU 3,从而控制柴油机的转速。主控制器6将柴油机的目标转速与实际转速进行比较,并发出信号控制主泵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,通过调节电液比例减压阀1 0来降低主泵吸收的功率,从而降低柴油机负荷,提高柴油机转速。

当柴油机转速高于目标转速时,主泵吸收的功率增加,柴油机负荷增加,柴油机转速降低。只有柴油机与主泵的功率匹配达到最佳,才能达到节能、高效、低噪声的目的。

(2)电源模式

根据不同的工况,驾驶员可以通过电子监控器选择不同的动力模式工作。根据不同的动力模式,主控制器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。

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在重载模式(H模式)下,可采用最小调速(最大斜率和最小调速范围),即调速比为2,扭矩为100%,使主泵最大限度地利用柴油机的输出功率,发挥最高的工作效率。

在经济模式(S模式)下,采用中间值(变扭矩曲线1)的调速,即调速3,扭矩略低于100%,可以增强柴油机2与主泵1的动力匹配,提高燃油经济性。

在轻载模式(L模式)下,采用最大调速(即变扭矩曲线2),即正常调速,扭矩降低最多超过100%,以提高挖掘机的微操作性能。

该多档油门控制方法节能效果明显,工作效率高,已应用于装有电喷柴油机的挖掘机上,取得了良好的效果。