天然气重型发动机电控系统分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com堑垄壅DevelopingResearch天然气重型发动机电控系统分析何军峰姜帆(陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200)摘要：本文以某天然气重型卡车为例，介绍了T6114ZLQ3B型CNG发动机电子控制系统及相关部件的结构、工作原理和故障代码的读取。关键词：微控制器；运算电路；发动机；点火系统；传感器；故障代码AnalysisonElectronicControlSystemofHeavyDutyCNGEngineHeJunfengJiangFan(ShaanXiHeavy—dutyAutomobile

2、Co．，LtD．，Xi’an710200，China)Abstract：ThispaperintroducetheelectroniccontrolsystemofthetypeofT6114ZLQ3BheavydutyCNG(CompressedNaturalGas)EngineoncertainHeavyTruckanditsrelatedcomponentstructure，workingprinciple，pickingupthefaultcodes．Keywords：micro-controllerunit；operationcirc

3、uit；engine；Ignition；sensor；faultcodes随着国内石油资源的紧缺，汽车排放污染物的不浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和断加剧，这就需要新的能源来替代石油。使用天然气排放性。其结构如图1所示。它由发动机微控制器作为替代燃料，不仅可以节省1／3以上的燃料成本，(MCU)、进气系统、燃气供给系统、电控点火系统、而且常规排放污染物显著降低，同时CO，的排放量比各种传感器、执行器等组成。使用燃油时可降低25％左右，因此CNG是一种清洁而廉价的能源，对固定线路运行的商用车具有很大的吸引力。国内目前市场上使用的重型

4、增压CNG发动机主要为上海柴油机厂和潍坊柴油机厂的产品。1、天然气重型发动机电子控制系统结构特点上海柴油机厂的T6114ZLQ3B型CNG天然气发动机，该型发动机是在D6114B柴油机基础上开发的新一代天然气发动机，采用美国Woodward公司的OH12电控系统进行进气歧管喷射、稀薄燃烧闭环空图1发动机电子控制系统组成部分燃比控制，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳▲莉丽磊学兔兔www.xuetutu.com茎壅窒DevelopingResearch1．1发动机微控制器(MCU)的存储器中。MCU根据节气门开启程度和车速信号天然气车发动机MC

5、U固装在一个盒内，具有60判断发动机是否处于怠速工况，并按一定顺序使个接线端子，采用MotorolaHC12微处理器，内部采Tr1～Tr4三极管依次导通，分别向步进电机4个线圈用集成电路，集成了微处理器(ECu)、存储器(RAM、供电，驱动步进电机旋转，调节旁通空气通道的开度，ROM)和各种功能的输入／输出(IdO)等。从而调节旁通空气量，使发动机转速达到所要求的目MCU主要是控制燃料计量、点火正时及各种工标值。况等系统的工作。MCU根据加速踏板信号、转速信号和负荷信号计算出基本燃气喷射量与基本点火时间，并参照进气歧管压力、进气歧管温度、冷却水

6、温度、节气门位置、节气门前压力、大气压力、机油压力和凸轮轴位置来修正燃气喷射量与点火时刻。FMV燃料计量阀在MCU控制下，发动机每个工作循环向混合器每4个为一组喷气一次与空气进行混合，MCU依据氧传感器反馈回来的信号确定所需要的燃气量，以获得最佳的空燃比，满足排放的要求。其系t自中冷器统控制框图如图3所示。图4步进电机式控制阀匿一㈣——l旦]』lil图5步进电机控制电路1．2．2节气门开度传感器图3系统控制框图节气门开度传感器用于测量发动机吸进空气的流1．2进气系统量。它是利用空气通过时，由于上游和下游的压力差，进气系统的作用是控制和测量发动机

7、运行时进入使测量板(叶片)被推动且与流量成比例的原理。与混合器的空气量。空气经过空气滤清器、中冷器、节叶片相连的旋转轴上设有螺旋状复位弹簧，当没有空气门体(带节气门开度传感器)进入各缸。气通过时，由于弹簧的作用使叶片被压在全闭位置上。节气门体包括：步进电机式控制阀和节气门开度当空气穿过时，叶片就被推到由吸入空气推动叶片的传感器。力和复位弹簧的反作用力相平衡时的某一位置上，并1．2．1步进电机式控制阀由电位计将此值转换成电信号，以此计量空气流量，步进电机式控制阀为Woodward公司8235—403型如图6为其结构原理。产品，其结构如图4所示。它

8、由永久磁铁构成的转子、通常将叶片前后的压力差(Pa-Pb)设计成一定值，激励线圈构成的定子和旋阀等部分组成。它利用步进则空气质量的流量就取决与节流面积