康明斯工业柴油发动机电控特性-培训资料
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宁波重康船舶设备有限公司
工业默认油门值
•定义: 当油门有故障时，工业默认油门值决定发动机运行速度。 •方法: – 当油门电压信号低于或高于设定范围时，此功能被激活。 – 设定的转速必须在低怠速与高怠速之间。 •用途: 此功能允许设备继续运行，直到油门故障被修复。 •优点: – 防止因油门故障而wenku.baidu.com致设备停运。 – 应用举例: 所有应用
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辅助速度控制--压力调节器
•定义: 通过油门信号设置期望的压力值，ECM控制 发动机转速来维持此压力。 •方法: – 开关信号激活此功能； – 通过电位计设定期望的压力（利用油门信号接 口）。 •优点: – 减少安装成本，节省外部设备以维持压力。. – 应用举例: 空压机, 水泵或任何需要恒压力的应 用。
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油门自动归零功能
•定义: 基于油门阻值误差、导线误差、老化等其它原因引起的油 门阻值变化，油门会自动调整零开度。 •方法: •钥匙开关在“ON”位置； •连续三次把油门踩到底再全松开。 •用途: 可微调油门工作范围来防止油门有死区。 •优点: 操作员操作油门时有连贯感。
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低怠速调节器
•定义: 限制发动机工作在最低转速之上。 •方法: – 通过软件设定低怠速值。 – 如果增/减开关有效, 怠速可从600RPM 到 1200RPM可调 （ QSB 至 QSX）； 800RPM 至 1000RPM （QSB3.3）。 •用途: 当不踩油门时，防止发动机停机。 •优点: – 在启动及怠速阶段，提高发动机性能. – 快速对负荷响应 (如. 离合器啮合) – 应用举例: 所有应用
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油门特性
•主油门 •远程油门 •减速油门 •最小赢/最大赢 •频率油门 •工业默认油门值 •跛行回家 •TSC1
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主油门
•定义: • 主油门是控制转速或扭矩的主要方式。它有自动 归零功能。标准的油门电压是0.5 - 4.5V. •方法: – 可选用怠速确认开关； – 可通过J1939 总线输入。 •应用举例: 多数应用
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全程调速器
ISOCHRONOUS LOW IDLE SPEED (LSBPRFES) MAX TORQUE CURVE
HIGH SPEED BREAK POINT (HSBKRF)
TORQUE
0% Throttle 10% Throttle 30% Throttle 60% Throttle 100% Throttle
(Remote)
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最大赢／最小赢
•定义: 在主油门和远程油门都输入到ECM 时，此特性可选择 最大或最小值有效。 •方法: – 比较两个油门输入，然后用最大或最小值控制发动机。 •用途: 在不改变一个期望的油门位置时，来控制发动机的运行。
•优点: – 提高设备的操纵性. – 应用举例: 推土机, 装载机。
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高速调速器
•定义: 通过设置高速断点，限制发动机超速 •方法: – 通过软件设置高速断点(额定点以上30RPM to 50RPM). – 高速调速器的调速率也由软件设定（0% to 17%） •用途: 防止发动机超速。 •优点: – 防止因超速引起发动机/设备损坏； – 提高发动机的耐久性； – 应用举例: 所有应用
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调速器原理
喷油量
两极调速器 或 全程调速器 或 中速调速器
低怠速调速器
高怠速调速器
转速 (RPM)
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调速率原理
调速率的定义：转速随着负载的变化而变化. 标定范围: 0% to 17% （所有发动机平台）
Droop % = (no_load_speed - full_load_speed) x 100 (full_load_speed )
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调速器原理
•调速器是为达到某一控制功能所用的计算逻辑。 – 速度调速器: 如：低怠速，高怠速，全程调速与中速，目的 是控制发动机达到某一转速。 – 燃油量调速器: 如：两极调速器，它根据油门位置和发动机 转速来计算喷油量 – 轴速调速器: 通过控制发动机的转速来保持输出轴恒速。 – 压力调速器: 通过控制发动机的转速来维持一个恒定的压 力值。如空压机应用。
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频率油门
•定义: 频率信号与油门开度成比例。 •方法: – 把0-5 伏的频率信号转换成相应的 0%-100% 油门开度信号。 – 频率信号必须满足康明斯标准 #14118 •用途: 常用在需要长距离控制发动机，或电磁干扰比较大的场 合。 •优点: – 灵活性强 – 因不需要高精确的参考电压，可精确控制油门开度。 – 应用举例: 船机, 电动轮矿用车
ENGINE SPEED
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辅助速度控制--轴速调节器
•定义: 此特性通过控制发动机转速来维持期望的轴速。 •方法: – 通过开关激活此特性。 – 允许在辅助调速器和全程调速器之间切换。 – 通过电位计设定期望的轴速（利用油门信号接口），ECM 将控制发动机转速来维持轴速。 •优点: – 减少安装成本，节省外部设备以维持轴速。 – 应用举例: 岩石破碎机, 滑雪设备。
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pgn0 – TSC1 – 扭矩/速 TSC1 允许三种方式控制发动机 : 度控制
- 扭矩控制 (0% -> 100%)
- 速度控制 (低怠速 -> 高怠速) - 扭矩/速度限制 (两者之中的低者)
例如：1、变速箱在换档时会利用此命令控制发动机转速； 2、总线油门利用此命令控制发动机转速； 3、牵引控制器利用此命令控制发动机的扭矩来防止车辆打滑 。
康明斯柴油发动机培训 发动机电子特性（工业）
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工业电控特性
•工业电控特性归类如下:
– 调速器特性 – 油门特性 – 设备集成特性 – 系统诊断 & 服务 – 发动机 & 附件保护
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调速器特性
• 调速器原理
• 全程调速器 • 两极（或车用）调速器 • 辅助调速： 轴速调速器 压力调速器 • 低怠速调速器 • 高速调速器 • 中速调速器 • 发动机转速巡航调速器 • 车速巡航调速器
远程油门
•定义: 是远距离控制发动机的油门输入方式。它没有自动归零 的功能。 油门电压范围是0.5 – 4.5V. •方法: – 用一个使能开关可激活此油门，同时忽略主油门。 – 可通过J1939 总线发送此油门指令； – 怠速确认开关不支持此油门。 (Cab) 优点：适用非频繁调速的场合。
应用举例: 沥青摊铺机、切割机、岩石压碎机、喷洒设备等
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两极调速器
ISOCHRONOUS LOW IDLE SPEED MAX TORQUE CURVE 100% THROTTLE HIGH SPEED BREAK POINT
TORQUE
60% THROTTLE NO LOAD CURVE 30% THROTTLE 10% THROTTLE
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跛行回家
•定义: 当油门故障时，此功能允许设备继续运行。 •方法: – 当油门发生故障时，油门控制由怠速确认开关来决定。 – 当油门处于非怠速位时，发动机将以预先设定的喷油量来 运行。 注意: 此特性要求怠速确认开关及两极调速器配合。 •优点: 此特性允许设备继续运行，直到油门修复。 – 应用举例: 所有有怠速确认的移动设备应用
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电子风扇控制- 脉宽调制型
•定义: 提供用脉宽调制信号控制风扇离合器。 •方法: – 变速风扇控制是基于变化的发动机与车辆输入信号； – 优化的PWM 输出信号是基于传感器输入信号计算而得， 如：水温、进气歧管温度、或OEM的温度/压力等。 •用途: 根据需要调整风扇转速，减少风扇功率损失。
NO LOAD CURVE
ENGINE SPEED
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两极调速器
•定义: 基于油门位置和转速来控制喷油量，发动机转速由负荷决 定，并被限制在高、低调速器之间。 •方法: 通过更改标定，可选择需要的调速器类型。 •用途: 常用于脚油门，并且瞬态负荷变化不大的场合。 •优点: – 对于运行工况类似公路车辆的应用，可提高操纵性能。 （有轮子的应用） – 应用举例: 拖运卡车（如：矿用车）, 起重机, 卡车
水温传感器 液压油温度传感器
进气、燃油温度传感器 •优点: 空调压力开关等 – 减少油耗 – 延长皮带寿命 – 降低风扇噪音 – 应用举例: 装载机；矿用卡车等
控制阀
ECM
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
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车速巡航控制
•定义: 通过巡航开关使车速维持在一个设定值. •方法: 车速通过油门调节，然后用巡航开关激活巡航功能。 •用途: 车速调速器允许OEM 设定最大车速。当车速大于设定的最 大车速时，调速器限制喷油量。 •优点: – 无论地形如何变化，车速总保持恒定值，减少司机的工作强 度。 – 应用举例: 农业喷洒设备等需要维持车速的应用。
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设备集成特性
• • • • • 电子风扇控制 a. 开/关 b. PWM 信号 专用的 PWM 输出 可变扭矩 可变调速率 冷启动辅助装置 a. 进气加热器 b. 乙醚喷射控制 多机同步 双路输出 换机油提示 J1939 总线
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• • • •
电子风扇控制- 开/关
喷油量/扭矩
Droop
全速全负荷点
低 怠 速
高怠速
空载点
转速
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调速器原理
•同步调速率 – 即调速率为 0%，无论负荷如
何变化，发动机总维持一个恒定的转速。
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全程调速器
•定义: 油门位置对应发动机的参考转速，并通过控制 喷油量维持此转速。 •方法：通过更改标定，可选择需要的调速器类型。 •用途: 用在手油门、或有突变大负荷的应用中。 •优点: – 当负荷突变的时候，可保持发动机转速相对稳 定。 – 应用举例: 装载机, 挖掘机, 农业设备等。
•定义: 此功能提供一个信号来控制电子风扇离合器开或关。 •方法: – 当设定的输入条件满足予设值, 风扇离合器将打开, 如: 水 温、进气歧管温度、或OEM的温度/压力等。 – 也可用手动开关控制 ON/OFF。 •用途: 减少风扇的功率损耗；减少来自风扇的噪音。 •优点: – 降低油耗； – 增加可用功率， 相对于风扇连续运行。 – 应用举例: 任何有风扇离合器的应用。
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中速控制
(PTO Governor) – 开关输入
•定义: 通过接地开关可设置3个不同的固定速度，即定速调速器。 •方法: – 3个单独的开关输入 (称作 ISC) – 默认设置为1800/1600/1400RPM – 可通过增/减开关重设中速值。 – ISC优先级可设为：１、高速调速器（油门控制ISC速度之下）； ２、低速调速器（油门控制ISC之上）； ３、设置速度（油门无效）） •用途: 需要精确速度控制的应用；强制发动机回怠速；限制最高转速. •优点: – 简单的速度控制. – 应用举例: 伐木机, 垃圾车, 消防泵, 地面电源(GPU）.
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减速油门
•定义： 0% 油门开度对应最高转速；100% 油门开度对应低怠速。 •方法： 主油门和远程油门不能同时设为减速油门。减速油门有2 种模式： •优化模式: 增大油门时，会立刻减速 ，踩油门时没有死区感。 •常规模式: 增大油门时，不会立刻减速，直到油门位置超过主 油门位置，才会减速。踩油门时会有死区感。 •用途: 在不该主油门位置时，此功能可让设备减速。 •优点: – 提高设备的操纵性. – 应用举例: 推土机, 拖拉机, 装载机
PWM
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专用的 PWM 输出
•定义: 为OEM 提供一个与转速或扭矩或油门开度成比例的脉 宽调制信号。 •方法: – OEM 需要一个控制器来读取/转换此脉宽调制信号； – PWM信号可基于如下三者之一产生：油门百分比，发动机 转速，扭矩百分比。 •用途: 向设备的控制系统提供一个调节发动机负荷、转速、 油门开度的模拟信号。 常用在没有总线的场合。 •优点： – 提供一个可代替的控制发动机与变速箱的方法。 – 应用举例: 变速箱换档优化；数据记录。 Transm.
工业默认油门值
•定义: 当油门有故障时，工业默认油门值决定发动机运行速度。 •方法: – 当油门电压信号低于或高于设定范围时，此功能被激活。 – 设定的转速必须在低怠速与高怠速之间。 •用途: 此功能允许设备继续运行，直到油门故障被修复。 •优点: – 防止因油门故障而wenku.baidu.com致设备停运。 – 应用举例: 所有应用
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辅助速度控制--压力调节器
•定义: 通过油门信号设置期望的压力值，ECM控制 发动机转速来维持此压力。 •方法: – 开关信号激活此功能； – 通过电位计设定期望的压力（利用油门信号接 口）。 •优点: – 减少安装成本，节省外部设备以维持压力。. – 应用举例: 空压机, 水泵或任何需要恒压力的应 用。
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油门自动归零功能
•定义: 基于油门阻值误差、导线误差、老化等其它原因引起的油 门阻值变化，油门会自动调整零开度。 •方法: •钥匙开关在“ON”位置； •连续三次把油门踩到底再全松开。 •用途: 可微调油门工作范围来防止油门有死区。 •优点: 操作员操作油门时有连贯感。
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低怠速调节器
•定义: 限制发动机工作在最低转速之上。 •方法: – 通过软件设定低怠速值。 – 如果增/减开关有效, 怠速可从600RPM 到 1200RPM可调 （ QSB 至 QSX）； 800RPM 至 1000RPM （QSB3.3）。 •用途: 当不踩油门时，防止发动机停机。 •优点: – 在启动及怠速阶段，提高发动机性能. – 快速对负荷响应 (如. 离合器啮合) – 应用举例: 所有应用
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油门特性
•主油门 •远程油门 •减速油门 •最小赢/最大赢 •频率油门 •工业默认油门值 •跛行回家 •TSC1
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主油门
•定义: • 主油门是控制转速或扭矩的主要方式。它有自动 归零功能。标准的油门电压是0.5 - 4.5V. •方法: – 可选用怠速确认开关； – 可通过J1939 总线输入。 •应用举例: 多数应用
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全程调速器
ISOCHRONOUS LOW IDLE SPEED (LSBPRFES) MAX TORQUE CURVE
HIGH SPEED BREAK POINT (HSBKRF)
TORQUE
0% Throttle 10% Throttle 30% Throttle 60% Throttle 100% Throttle
(Remote)
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最大赢／最小赢
•定义: 在主油门和远程油门都输入到ECM 时，此特性可选择 最大或最小值有效。 •方法: – 比较两个油门输入，然后用最大或最小值控制发动机。 •用途: 在不改变一个期望的油门位置时，来控制发动机的运行。
•优点: – 提高设备的操纵性. – 应用举例: 推土机, 装载机。
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高速调速器
•定义: 通过设置高速断点，限制发动机超速 •方法: – 通过软件设置高速断点(额定点以上30RPM to 50RPM). – 高速调速器的调速率也由软件设定（0% to 17%） •用途: 防止发动机超速。 •优点: – 防止因超速引起发动机/设备损坏； – 提高发动机的耐久性； – 应用举例: 所有应用
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调速器原理
喷油量
两极调速器 或 全程调速器 或 中速调速器
低怠速调速器
高怠速调速器
转速 (RPM)
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调速率原理
调速率的定义：转速随着负载的变化而变化. 标定范围: 0% to 17% （所有发动机平台）
Droop % = (no_load_speed - full_load_speed) x 100 (full_load_speed )
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调速器原理
•调速器是为达到某一控制功能所用的计算逻辑。 – 速度调速器: 如：低怠速，高怠速，全程调速与中速，目的 是控制发动机达到某一转速。 – 燃油量调速器: 如：两极调速器，它根据油门位置和发动机 转速来计算喷油量 – 轴速调速器: 通过控制发动机的转速来保持输出轴恒速。 – 压力调速器: 通过控制发动机的转速来维持一个恒定的压 力值。如空压机应用。
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频率油门
•定义: 频率信号与油门开度成比例。 •方法: – 把0-5 伏的频率信号转换成相应的 0%-100% 油门开度信号。 – 频率信号必须满足康明斯标准 #14118 •用途: 常用在需要长距离控制发动机，或电磁干扰比较大的场 合。 •优点: – 灵活性强 – 因不需要高精确的参考电压，可精确控制油门开度。 – 应用举例: 船机, 电动轮矿用车
ENGINE SPEED
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辅助速度控制--轴速调节器
•定义: 此特性通过控制发动机转速来维持期望的轴速。 •方法: – 通过开关激活此特性。 – 允许在辅助调速器和全程调速器之间切换。 – 通过电位计设定期望的轴速（利用油门信号接口），ECM 将控制发动机转速来维持轴速。 •优点: – 减少安装成本，节省外部设备以维持轴速。 – 应用举例: 岩石破碎机, 滑雪设备。
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pgn0 – TSC1 – 扭矩/速 TSC1 允许三种方式控制发动机 : 度控制
- 扭矩控制 (0% -> 100%)
- 速度控制 (低怠速 -> 高怠速) - 扭矩/速度限制 (两者之中的低者)
例如：1、变速箱在换档时会利用此命令控制发动机转速； 2、总线油门利用此命令控制发动机转速； 3、牵引控制器利用此命令控制发动机的扭矩来防止车辆打滑 。
康明斯柴油发动机培训 发动机电子特性（工业）
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工业电控特性
•工业电控特性归类如下:
– 调速器特性 – 油门特性 – 设备集成特性 – 系统诊断 & 服务 – 发动机 & 附件保护
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调速器特性
• 调速器原理
• 全程调速器 • 两极（或车用）调速器 • 辅助调速： 轴速调速器 压力调速器 • 低怠速调速器 • 高速调速器 • 中速调速器 • 发动机转速巡航调速器 • 车速巡航调速器
远程油门
•定义: 是远距离控制发动机的油门输入方式。它没有自动归零 的功能。 油门电压范围是0.5 – 4.5V. •方法: – 用一个使能开关可激活此油门，同时忽略主油门。 – 可通过J1939 总线发送此油门指令； – 怠速确认开关不支持此油门。 (Cab) 优点：适用非频繁调速的场合。
应用举例: 沥青摊铺机、切割机、岩石压碎机、喷洒设备等
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两极调速器
ISOCHRONOUS LOW IDLE SPEED MAX TORQUE CURVE 100% THROTTLE HIGH SPEED BREAK POINT
TORQUE
60% THROTTLE NO LOAD CURVE 30% THROTTLE 10% THROTTLE
宁波重康船舶设备有限公司
跛行回家
•定义: 当油门故障时，此功能允许设备继续运行。 •方法: – 当油门发生故障时，油门控制由怠速确认开关来决定。 – 当油门处于非怠速位时，发动机将以预先设定的喷油量来 运行。 注意: 此特性要求怠速确认开关及两极调速器配合。 •优点: 此特性允许设备继续运行，直到油门修复。 – 应用举例: 所有有怠速确认的移动设备应用
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电子风扇控制- 脉宽调制型
•定义: 提供用脉宽调制信号控制风扇离合器。 •方法: – 变速风扇控制是基于变化的发动机与车辆输入信号； – 优化的PWM 输出信号是基于传感器输入信号计算而得， 如：水温、进气歧管温度、或OEM的温度/压力等。 •用途: 根据需要调整风扇转速，减少风扇功率损失。
NO LOAD CURVE
ENGINE SPEED
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两极调速器
•定义: 基于油门位置和转速来控制喷油量，发动机转速由负荷决 定，并被限制在高、低调速器之间。 •方法: 通过更改标定，可选择需要的调速器类型。 •用途: 常用于脚油门，并且瞬态负荷变化不大的场合。 •优点: – 对于运行工况类似公路车辆的应用，可提高操纵性能。 （有轮子的应用） – 应用举例: 拖运卡车（如：矿用车）, 起重机, 卡车
水温传感器 液压油温度传感器
进气、燃油温度传感器 •优点: 空调压力开关等 – 减少油耗 – 延长皮带寿命 – 降低风扇噪音 – 应用举例: 装载机；矿用卡车等
控制阀
ECM
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o
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车速巡航控制
•定义: 通过巡航开关使车速维持在一个设定值. •方法: 车速通过油门调节，然后用巡航开关激活巡航功能。 •用途: 车速调速器允许OEM 设定最大车速。当车速大于设定的最 大车速时，调速器限制喷油量。 •优点: – 无论地形如何变化，车速总保持恒定值，减少司机的工作强 度。 – 应用举例: 农业喷洒设备等需要维持车速的应用。
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设备集成特性
• • • • • 电子风扇控制 a. 开/关 b. PWM 信号 专用的 PWM 输出 可变扭矩 可变调速率 冷启动辅助装置 a. 进气加热器 b. 乙醚喷射控制 多机同步 双路输出 换机油提示 J1939 总线
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• • • •
电子风扇控制- 开/关
喷油量/扭矩
Droop
全速全负荷点
低 怠 速
高怠速
空载点
转速
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调速器原理
•同步调速率 – 即调速率为 0%，无论负荷如
何变化，发动机总维持一个恒定的转速。
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全程调速器
•定义: 油门位置对应发动机的参考转速，并通过控制 喷油量维持此转速。 •方法：通过更改标定，可选择需要的调速器类型。 •用途: 用在手油门、或有突变大负荷的应用中。 •优点: – 当负荷突变的时候，可保持发动机转速相对稳 定。 – 应用举例: 装载机, 挖掘机, 农业设备等。
•定义: 此功能提供一个信号来控制电子风扇离合器开或关。 •方法: – 当设定的输入条件满足予设值, 风扇离合器将打开, 如: 水 温、进气歧管温度、或OEM的温度/压力等。 – 也可用手动开关控制 ON/OFF。 •用途: 减少风扇的功率损耗；减少来自风扇的噪音。 •优点: – 降低油耗； – 增加可用功率， 相对于风扇连续运行。 – 应用举例: 任何有风扇离合器的应用。
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中速控制
(PTO Governor) – 开关输入
•定义: 通过接地开关可设置3个不同的固定速度，即定速调速器。 •方法: – 3个单独的开关输入 (称作 ISC) – 默认设置为1800/1600/1400RPM – 可通过增/减开关重设中速值。 – ISC优先级可设为：１、高速调速器（油门控制ISC速度之下）； ２、低速调速器（油门控制ISC之上）； ３、设置速度（油门无效）） •用途: 需要精确速度控制的应用；强制发动机回怠速；限制最高转速. •优点: – 简单的速度控制. – 应用举例: 伐木机, 垃圾车, 消防泵, 地面电源(GPU）.
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减速油门
•定义： 0% 油门开度对应最高转速；100% 油门开度对应低怠速。 •方法： 主油门和远程油门不能同时设为减速油门。减速油门有2 种模式： •优化模式: 增大油门时，会立刻减速 ，踩油门时没有死区感。 •常规模式: 增大油门时，不会立刻减速，直到油门位置超过主 油门位置，才会减速。踩油门时会有死区感。 •用途: 在不该主油门位置时，此功能可让设备减速。 •优点: – 提高设备的操纵性. – 应用举例: 推土机, 拖拉机, 装载机
PWM
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专用的 PWM 输出
•定义: 为OEM 提供一个与转速或扭矩或油门开度成比例的脉 宽调制信号。 •方法: – OEM 需要一个控制器来读取/转换此脉宽调制信号； – PWM信号可基于如下三者之一产生：油门百分比，发动机 转速，扭矩百分比。 •用途: 向设备的控制系统提供一个调节发动机负荷、转速、 油门开度的模拟信号。 常用在没有总线的场合。 •优点： – 提供一个可代替的控制发动机与变速箱的方法。 – 应用举例: 变速箱换档优化；数据记录。 Transm.