某挖掘机新版电气系统介绍

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发动机转速控制器主要流程如下: • 正常情况下使发动机运行在油门旋钮档位对应的转速下。 • 启动时不管油门旋钮停在几档,都运行在1档转速,直到用户改变档位。 • 发动机运行在4档以上(包括4档),并且触摸屏上自动怠速按钮有效时,
如果5秒钟没有负荷,发动机将进入怠速状态,控制器自动将转速调到 1400转/分,以节约燃油、降低噪音。在怠速状态下如果控制器检测到动 作或者档位变化,则自动恢复到相应档位转速。 • 发送机运行在4档以下(不包括4档),如果有动作,控制器自动将转速提 高到1400转,以防止由于转速过低而懑车熄火。
• 油门位置传感器采集当前发动机油门开度,是发动机转速调节 过程中的反馈值。
• 水温传感器、柴油油位传感器和机油压力传感器一方面用于向 用户显示水温、柴油量和机油压力,另一方面提供越限报警功 能。
一切为了客户
1.3脉冲传感器
• 1路脉冲传感器信号用于采集发动机当前转速,发动机每旋转一 周,传感器发出127个脉冲。如果控制器使用EC-7,该信号经过 EC-7综合转换板整形并4分频处理后送入控制器。
• 其中步进脉冲方面EPS控制器和EC-7控制器的接线方式有所不同: EPS控制器的PWM输出为低电平有效,EC-7控制器的PWM输出为 高电平有效。而步驱的脉冲输入有两根线(一正一负)。所以对于 EPS控制器,步驱的正接24V电源(29号线),步驱的负接控制器 步进脉冲输出。而对于EC-7控制器,步驱的正接控制器步进脉冲输 出,步驱的负接地(0号线)。
一切为了客户
具体步骤如下: 1. 打开后盖板。 2. 将油门旋钮打到1档,启动发动机。将模式改成H。 3. 在触摸屏上点击“系统”,输入口令后进入监控界面,观
察当前转速,如果转速在900-1100范围之外,需要手工
调节油门拉杆到此范围之内。(新机下线必需,二次校准 如果不是所有档都向一个方向偏则不需要)
一切为了客户
2.4调速过程
1、控制器读取当前用户设定的档位值,在内部查表得到对应的转速 的油门位置(转速越高对应的油门位置值越小),然后和当前的 油门位置比较。
2、如果当前转速高过设定值50转(油门位置值比设定值小),则输 出步进脉冲,同时使方向继电器分开(减速)。
3、如果当前转速低过设定值50转(油门位置值比设定值大),则输 出步进脉冲,同时使方向继电器闭合(升速)。
4、如果当前转速在设定值的正负50转之内(EC-7的控制精度提高到 了正负30转),则不做任何动作。
一切为了客户
2.5 转速自动校准(EPS没有)
一般作为挖机下线之前的最后一道工序, 不过如果挖机在外长时间运行后转速偏差 较大,也可以由服务人员进行再次校准。 所需工具:
1. 大十字螺丝刀一把,用于打开后盖板; 2. 两线短路插头一个,用于连通校准端口。
一切为了客户
2.2启动过程
1、钥匙开关达到上电位置,整车得电,控制器启动,自检。 2、钥匙开关打到启动位置,控制器检查水温,如果低于3度,
启动预热器。不管是否预热,都将油门位置调节到1档,使 启动电机得电,带动发动机运转。 3、等待发动机转速达到800转,停止启动电机,启动成功。此 时用户可以松开钥匙开关,使其自动返回上电位置。 (EPS控制器如果启动成功后用户不松开钥匙开关,启动 电机会继续运行,EC-7已经做了改进。) 4、为了防止由于发动机启动故障而损坏蓄电池,控制器具有如 下保护:如果从开始启动计时3秒仍未启动成功,不管用户 是否松开钥匙开关,都强行停止启动电机,等待用户重新 启动。如果连续三次启动失败,需要整车断电后才可以再 次启动。
启动电机故障 钥匙开关损坏 启动继电器故障 水温传感器故障 控制器(EPS/EC-7)故障
一切为了客户
原理分析 发动机启动过程为:钥匙开关旋转到“启动”位置,11号线得电;控制器检测到11号 线得电,检测当前水温,如果低于3摄氏度,闭合预热继电器(K7),同时闭合启动继 电器(K3),此时启动电机得电带动发动机旋转,直到达到预定启动转速(800转/ 分),然后控制器分开启动继电器,启动电机失电停止旋转,启动成功。
4. 将短路插头插入校准端口(在EC-7控制器上方)。
一切为了客户
2.5 转速自动校准(续)
5. 缓慢将油门旋钮转到11档(在每一档至少停留1秒), 观察当前转速,等待其稳定在2200转左右时(大约需1 -5秒),将油门旋钮转到10档,依此类推,直至1档。
6. 拔下校准端口上的短路插头。 7. 检查各档位转速是否合格。 8. 点击触摸屏,返回主显示界面。 9. 检查各档位是否跳档。 10. 如果步骤7或步骤9发现异常,可以从步骤4开始重复整
5、如果根据负压计算出的需求功率小于发动机输出功率,说明用户 不希望挖机以最快的速度动作,所以此时的比例阀控制电流按 照根据负压计算出的电流值输出。此时挖机的动作与用户操作 手柄的幅度基本成正比。
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3. 常见故障的分析
一切为了客户
以下故障分析适用于经过初步分析、检 查,已经排除液压系统、发动机本身、燃 油等电气系统以外故障的情况下。 1. 无法启机
柄的时候)。所以根据负压可以计算出用户需求功率的大小。(实际
上参与计算的值是负压-背压,因为两个压力的差值才反映实际的不 做功流量。其实从理论上讲主压计算的时候也应该减去背压,只不过 与主压相比背压实在太小,才忽略不计。但负压与背压是一个数量级, 所以不可以忽略)
一切为了客户
4、根据负压算出的需求功率如果大于发动机输出功率,说明用户需 求功率已经超出了发动机的输出能力,此时液压泵的功率只能 等于发动机最大功率,而不能完全满足用户要求,所以比例阀 控制电流按照根据主压计算出的与发动机最大功率对应的电流 输出。此时挖机在自己的能力范围之内以最快的速度动作。
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2.3 熄火过程
• 钥匙开关打到熄火位置,控制器使熄火继电器 闭合。
• 使发动机持续减速(方向继电器失电,输出步 进脉冲)。
• 等待其转速降到600转以下(此转速不可能再维 持其运行,必然会停下来),停止减速控制输 出(停止步进脉冲的输出)。
• 等待发动机转速为0。 • 3秒后分开熄火继电器,整车断电,熄火成功。
故障排查线索 • 首先查看触摸屏显示是否正常,如果水温、油位、机油压力全为零,则可能是控制器
没有上电,需要检查42号线的保险丝是否烧断。 • 确认钥匙开关打到“启动”位置时启动电机是否旋转(如果旋转应该可以听到声音),
如果启动电机旋转,并且发动机本身和供油系统也没有问题,可以检查油门位置传感 器的显示值是否在1档位置(约为3V左右)。如果偏离此值太多,则说明油门驱动机构 可能有问题(即使启动成功也将会难以升速和熄火),解决方法参见下面的“无法升 速和熄火”部分。 • 如果启动电机不旋转,则需要在触摸屏上查看钥匙开关达到“启动”位置时启动继电 器是否有输出,如果有输出,则说明启动继电器(K3)或者启动电机可能已经损坏, 或者两者的接线有问题。 • 如果开关量无输出,需要检查钥匙开关打到“启动”位置时控制器是否检测到11号线 得电(查看触摸屏输入表中“发动机启动”对应的开关量输入是否有效),如果控制 器可以检测到11号线上电,并且13号线也一直保持得电状态,则说明可能是控制器故 障。(早期出厂的少量机器可能在水温过低时保持预热8秒后才启动,所以如果触摸屏 显示水温为0,可以将钥匙开关停在“启动”位置8秒以上,看其是否可以启动。) • 如果钥匙开关打到“启动”位置时控制器检测不到11号线上电,则说明可能是钥匙开 关的故障。
故障排查线索: 首先检查油门位置传感器的采样值是否在1档附近(3V左右),如果偏差较大,则 说明油门位置传感器损坏。 如果油门位置传感器正常,需要将油门旋钮打到较高档位,然后查看触摸屏上输出 表中的方向继电器输出是否有效。如果无效,说明可能是控制器故障。 如果方向继电器有输出,需要检查步进脉冲有无输出。 具体方法为:可以使用带频率测量的万用表测量29号线和701号线(EPS)或者701 号线和0号线(EC-7)之间的频率,EPS的频率应该在80Hz左右,EC-7的频率应该 在350Hz左右。如果所测频率基本没有或偏差太大,则说明可能是控制器故障。如 果所用万用表没有频率测量功能,可以简单的使用直流电压档测量两线之间的平均 电压,如果有脉冲输出,所测电压应该为电源电压(28V)的一半左右。
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三一挖掘机新版电气系统
一切为了客户
主要内容
1. 电气系统构成与功能 2. 电气控制原理 3. 常见故障的分析 4. EC-7系统介绍 5. 防盗锁机介绍
一切为了客户
1. 电气系统构成与功能
1.1电气结构、功能
• 电源系统:24V蓄电池(2块12V串联),带整流的27V交流发电机。 • 电控系统:一台EPS控制器或者一台EC-7控制器,5个压力传感器、
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2 无法升速和熄火(始终运行在1档转速)
– 步进电机驱动器故障 – 步进电机故障 – 油门位置传感器故障 – EPS/EC-7故障
调速过程说明: 控制器通过方向继电器和步进脉冲控制步驱发出正转或者反转信号,步进电机在步 驱发出的信号的驱动下旋转,直到油门位置传感器的采样值到达设定值附近。无法 升速和熄火说明步进电机不旋转。
1.4开关量采集器配置及作用
• 9个油压力开关包括铲斗挖掘、铲斗卸载、斗杆挖掘、斗杆卸载、 动臂提升、动臂下降、左回转、右回转和行走,控制器通过这些 压力开关获取当前挖机的动作信息,用于电控调节的依据。
• 其它开关量包括:一个二次升压按钮用于5秒钟的压力补偿、一 个启动和一个熄火开关量用于获取钥匙开关的当前位置。一个先 导开关量用于获取先导手柄是否在“锁定”位置。
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2.7变量泵流量调节系统
变量泵流量调节原理如下: 1、每个泵都有一个主压传感器和一个负压传感器,其中主压为液压泵出
口压力,负压为不做功流量压力,另外两个泵还有一个公共的背压, 反映液压系统的回油压力。 2、因为主压反映液压泵出口压力,所以主压乘以流量就正比与液压泵输 出功率。所以如果希望输出功率恒定,则需要在主压升高的时候减少 排量(增大比例阀电流),主压降低的时候增加排量(减小比例阀电 流)。 3、另一方面,负压反映液压泵不做功流量压力,越大表示不做功流量越 多,就意味着用户需要的排量越小,其物理意义就是操作手柄的动作 幅度越小(某一确定转速下负压最大的时候是用户没有动任何一个手
一切为了客户
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一切为了客户
1.2模拟量传感器配置及其关系
• 前泵有主压传感器和负压传感器,后泵有主压传感器和负压传 感器,主阀有背压传感器;这5个传感器用于采集两个变量泵的 工作状态,从而对其排量进行调节,以维持整机的最经济、有 效运行。(P=pq,q=Vn)
• 油门旋钮传感器采集当前油门旋钮的位置,控制器根据该采样 值确定当前档位,进而将发动机调节到与之对应的转速。
1.6 PWM输出配置及作用
• 1路步进脉冲输出,用Baidu Nhomakorabea驱动步进电机。该脉冲与步进方向输出 一起控制发动机的升速和降速。
• 2路比例阀控制输出,用于前泵和后泵的排量调节,输出电流越 大,泵排量越小。
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2. 电气控制原理
2.1发动机执行机构的构造与调节原理
发动机转速调节系统包括:控制器(EPS或者EC-7)、触摸屏、蓄电池、 钥匙开关、启动电机、水温传感器、发动机转速传感器、预热器、步进电机 驱动器、步进电机、油门机构。
个过程,重新校准一次。
11. 档位及转速都正常后,合上后盖板。(须确认短路插头 已经拔下)
12. 熄火。(熄火前必须再次确认短路插头已经拔下,否则 本次校准可能不会生效)
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2.6步进电机驱动器
• 步进电机驱动器(简称步驱)负责接受控制器的指令驱动步进电机 以设定的速度正转或反转,以调节发动机油门开度,进而实现对发 动机转速的动态调节。步驱从控制器接收两个信号,一个步进方向 (开关量),一个步进脉冲(PWM),其中步进方向控制步进电 机旋转的方向,步进脉冲控制步进电机旋转的速度。
9个压力开关、2个比例阀、4个电磁阀、1个步进电机驱动器、1个油 门旋钮传感器、1个油门位置传感器、1个水温传感器、1个柴油油位 传感器、1个机油压力传感器、1个发动机转速传感器(脉冲量)。 其中EC-7控制器包含一块EC-7综合转换板,实现通信规约转换、发 动机频率匹配等功能。 • 其它部分:空调、收音机、雨刷、大灯等。
一切为了客户
1.5 开关量输出配置及作用
• 1路步进方向输出,用于控制步进电机旋转方向。 • 1路启动继电器输出,用于发动机启动(给启动电机上电)。 • 1路预热继电器输出,用于温度过低时启动预热。 • 1路熄火继电器输出,用于发动机熄火后维持3秒钟的蓄电池供
电,以便于电控系统作一些收尾工作。 • 1路二次升压输出,用于驱动二次升压阀。 • 1路液压先导输出,用于驱动液压先导阀。 • 1路高速行驶输出,用于驱动高速行驶阀。
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