3516B是一種采用電噴調(diào)速的發(fā)動機，每個氣缸有一個單體泵，單體泵的噴油量有其上邊的電磁閥控制，且電磁閥通過接受ECM信號，完全被ECM控制，圖1為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)圖。

圖1 發(fā)動機電子控制系統(tǒng)圖

1  電子控制組成

1.1 系統(tǒng)組成

1）控制元件:電子控制模塊（ECM）

2）輸入元件：線束、開關(guān)，傳感器

3）輸出元件：單體泵電磁閥、機械執(zhí)行部件

1.2 硬件

 1）電子控制模塊ECM

2）傳感器

4）電子控制噴油

5）其他控制元件

1.3 系統(tǒng)供電

1）外部供電：ECM，24VDC。

2）內(nèi)部供電（由ECM分配）

速度/正時傳感器   12.5 VDC

單體泵電磁閥      105 VDC

模擬傳感器        5 VDC

3）模擬傳感器

序號	傳感器	序號	傳感器
1	冷卻液溫度	5	柴油壓力
2	排氣溫度	6	大氣壓力
3	進氣壓力	7	增壓器輸出壓力
4	機油壓力	8	曲軸箱壓力

 1.4 ADEMⅢ ECM（電子管理系統(tǒng)）

ADEM Ⅲ—Advanced Diesel Engine Management 三（第三代柴油發(fā)動機管理）

ECM—electronic control module（電子控制模板）

ECM是發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的心臟。它的功能相當(dāng)于電子調(diào)速器和燃油系統(tǒng)計算機。ECM接收從傳感器和發(fā)電機進線柜傳來的所有信號，經(jīng)內(nèi)部計算處理后，通電單體泵電磁閥來控制發(fā)動機正時和速度。另外，除了為更換個性模塊而設(shè)的口蓋外，ECM時封閉的。

電子控制模塊ECM是控制發(fā)動機的計算機。它包括：微處理器、存儲器、輸出電路、輸入電路、電源電路。

個性模塊包括：軟件和控制圖。有兩種辦法升級個性模塊的軟件：更換個性模板和刷新程序。

ADEMⅢ 與ADEMⅡ的不同之處：無需燃油冷卻；新的零件號；運算速度更快、內(nèi)存更大；接線略有改變；ET需要2004B以后的版本。

1.5 電子控制部件

ECM相當(dāng)于計算機。Flash file是計算機的軟件，F(xiàn)lash file中含有各種控制圖，控制圖決定著發(fā)動機的功率和扭矩特征曲線。

ECM決定著正時和氣缸的可設(shè)定燃油量。這些決定基于實際情況或者任何時刻的調(diào)整。

ECM比較設(shè)定轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速。實際轉(zhuǎn)速有速度/正時傳感器提供?？稍O(shè)定的轉(zhuǎn)速基礎(chǔ)于以下兩個方面：一些診斷代碼組和一些傳感器信號輸入。

如果可設(shè)定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于實際轉(zhuǎn)速，ECM通過控制單體泵電磁閥向氣缸噴射較多的燃料，用于提高實際轉(zhuǎn)速。

2  燃料噴射過程

   

圖2 燃油噴射結(jié)構(gòu)圖

ECM通過變化的信號控制單體泵的噴油量。單體泵在電磁閥供電時噴油。ECM向單體泵電磁閥提供一個105VDC電壓信號，這個電壓信號激活電磁閥。通過控制發(fā)動機正時和電壓持續(xù)時間，ECM能夠控制噴油時間和噴油量。

一旦ECM決定了被要求的噴油量，ECM就必須決定燃料噴射時間。ECM通過發(fā)動機速度/正時傳感器信號獲得每個氣缸上止點的位置。ECM決定相對于上止點的位置何時噴油，并且ECM在可設(shè)定的時間向單體泵電磁閥提供信號。ECM結(jié)合發(fā)動機最佳運行特性，最佳燃料燃燒率，和對白煙的最佳控制來調(diào)整噴射時間。

由圖2可得單體泵的燃油噴射過程，ECM控制發(fā)動機正時和轉(zhuǎn)速，燃油從進油管線流入單體泵。每當(dāng)凸輪軸通過搖臂壓縮單體泵時，如果單體泵電磁閥通電，電磁閥關(guān)斷出油口，燃油就能夠被壓縮并從噴油嘴進入氣缸；如果電磁閥沒電，燃油雖然被壓縮由于出油口沒有關(guān)閉，燃油因壓力太小只能流回燃油罐。

3  數(shù)據(jù)傳輸線路

3516B帶有兩種數(shù)據(jù)傳輸線路，Cat Data Link 和Can Data Link。

Cat Data Link是用來和其他未處理器交流。Data Link通過信息共享可以成倍減少系統(tǒng)中傳感器的數(shù)量。其他電子控制系統(tǒng)可以通過Data Link獲得發(fā)動機上的信息。Data Link還可以作為電子維修工具的接口。

Data Link上可以獲得的關(guān)于發(fā)動機的監(jiān)控信息，包括如下內(nèi)容（典型例子）：

Data Link典型監(jiān)控信息

序號	內(nèi)容	序號	內(nèi)容
1	大氣壓力	9	發(fā)動機設(shè)定轉(zhuǎn)速
2	激增壓力	10	發(fā)動機報警系統(tǒng)
3	冷工況狀態(tài)	11	排氣溫度
4	冷卻液溫度	12	柴油壓力
5	曲軸箱壓力	13	機油壓力
6	診斷信息	14	渦輪增壓器進氣壓力
7	ECM供電電壓	15	渦輪增壓器排氣壓力
8	發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速	16	正時標(biāo)定狀態(tài)

電子維修工具插頭插入Data Link的連接器，就可以和ECM通訊，連接器和電子維修工具是串口連接。連接器把從Data Link中讀出了語言變換成電子維修工具需要的語言。Data Link轉(zhuǎn)換器位于發(fā)動機客戶接口上。電子維修工具也可以用來顯示發(fā)動機運行的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)。

CAN Data Link用來從ECM中讀取發(fā)動機信息和診斷信息。CAN Data Link用于ECM用戶保護裝置和各種顯示模塊。

4  程序控制的參數(shù)

一些影響發(fā)動機運行的參數(shù)可以通過卡特彼勒ET改變。參數(shù)存儲在ECM中，并且一些參數(shù)是被保護的，只有通過授權(quán)密碼才能改變。

5  發(fā)電機進線柜相關(guān)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元

圖3

 

進線柜相關(guān)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)圖

5.1 發(fā)電機啟動過程

發(fā)電機啟動后，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定值，在設(shè)定的時間內(nèi)升速到900轉(zhuǎn)/分。怠速/額定開關(guān)打到額定位置時轉(zhuǎn)速額定端子閉合，2301A得到信號并通過執(zhí)行機構(gòu)端子向ECM發(fā)送信號。ECM通過綜合計算決定噴油量和單體泵供電時間后向單體泵電磁閥供電。2301A結(jié)合轉(zhuǎn)速傳感器的反饋信號不斷的向ECM發(fā)送信號。最終使發(fā)電機轉(zhuǎn)速升高并維持在1500轉(zhuǎn)/分左右，頻率50Hz左右。如果轉(zhuǎn)速低于1500轉(zhuǎn)/分，手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速微調(diào)電位器R1，從而改變2301A和ECM之間的傳輸信號，進而使轉(zhuǎn)速保持在1500轉(zhuǎn)/分。

5.2 發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時

發(fā)動機無論是單機運行，還是并網(wǎng)運行，帶載荷后轉(zhuǎn)速都隨負載變化而變化。發(fā)電機載荷突然增大時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速將有下降的趨勢。這時ECM將結(jié)合2301A信號、轉(zhuǎn)速/正時傳感器提供的實際轉(zhuǎn)速信號等因素，通過單體泵向氣缸噴射較多的燃料，用于提高實際轉(zhuǎn)速。發(fā)電機載荷突然減少時，與之相反。