卡特320B型挖掘机电子控制系统概述
卡特320B发动机控制系统和液压泵控制系统框图如图所示.发动机和泵的控制器将会连接监控器进行工作.控制器会根据机器状态和操作人员的选择调整发动机转速和液压泵的流量.控制系统包括以下部件:发动机和泵的控制系统(控制器)、监控面板、各种开关、传感器、继电器、电磁线圈、灯和报警器等.
控制器经数据线与监控面板进行通信.监控面板将提供发生故障报警、机器系统诊断状态和调整信息等信息给操作人员或维修人员.监控面板也可由操作人员选择操作功能、动力模式和行驶速度等.
卡特320B发动机控制系统和液压泵控制系统框图.
卡特320B型挖掘机电子控制系统正常操作
1 卡特320B发动机的转速和液压泵的输出
(1)控制器主要根据以下几个方面来控制发动机的转速和液压泵的输出.
①发动机转速.
②操作时所选择的动力模式.
③发动机所承担的负荷.
通过选择不同的动力模式,操作人员可以根据液压系统的需要来调整液压泵的输出.通过选择不同的发动机转速,操作人员可以根据操作所需来调整发动机的转速.
在有些情况下,控制器的操作是不同的,参见"例外"部分.控制器也将监控机器系统的状况而且将提醒操作人员可能发生的故障.
(2)发动机转速的调节.控制器可以控制发动机转速旋钮的输入.然后,信号由控制器发送到调速器.信号使调速器执行器移动调速器操纵杆.控制器移动调速器操纵杆直到反馈传感器上的信号通知控制器调速器:操纵杆处于正确位置,发动机已经到达需要的转速,可以进行合适的操作.
2 例外
(1)通过发动机转速控制调速器操纵杆.在正常的状况下,根据调速器执行器的反馈传感器上的信号,控制器移动调速器执行器到预先确定的位置.如果反馈传感器或传感器电路出现故障,并且对液压系统没有设置要求,控制器将利用从发动机转速传感器的信号,控制器将移动调速器执行器直到发动机转速接近所选定的发动机转速.发动机转速旋钮的位置改变后,有5~ lOs停留,一个新转速才会由控制器发出.当发动转速以这种方式控制时,AEC和单触点低怠速功能将被取代.当控制器以这种方式操作时,监控器将显示"L"和"A"在第1和第3的字符位置.
(2)泵的输出控制.在正常的液压油温度下,泵由目标发动机转速来调节.当液压油不能达到一定的温度时,控制器将运行以便通过不断的动力换挡压力来完成泵的调节.这一过程代替了目标发动机转速.通过不断的动力换挡压力,泵的输出降至2%-10%.这可能会导致机器操作的停滞.在不断的动力换挡压力下,泵的控制总量不会改变.
卡特320B型挖掘机电子控制系统动力模式
1 卡特320B型挖掘机发动机转速旋钮处于10的位置
功率模式用在需要更大发动机转速的重负载工作时.通过旋转发动机转速旋钮到10,选择动力模式将调节泵的输出.通过发动机的转速和输送压力来完成调节.这种调节提供工作时所需要的最大发动机功率.
控制器将调节泵使发动机可以保持目标速度,发动机提供最大的扭矩和最大的功率.当发动机载重增加时,无负荷的转速会持续降低到1970r/min,额定转速可降低到1800r/min,额定转速提供最大的可利用的功率.如果负荷再进一步增加,发动机转速可降低至1780r/min.控制器将调节泵的输出以使发动机的转速保持目标速度.
当发动机以目标速度运行时,发动机功率大约与发动机额定转速功率相等.在动力模式下,发动机以接近于目标速度运转来获得最大的压力/流量值.
控制器通过速度传感器监控发动机转速.控制器将发出合适的信号至比例减压阀来保持目标发动机转速.比例减压阀将通过信号去调整动力换挡压力至泵调节器上.因此,动力换挡压力将调节泵的输出以保持目标发动机转速.
在动力模式下,动力换挡压力将比其他两种模式下的压力低.当泵的输送压力达到比其他两种模式下更高的压力后,输送流量将开始降低.因此,泵的输出高于其他两种模式.如果因为增加附泵或其他相反情况,主泵上的可供发动机功率降低,可通过以下的方法来调节主泵.
(1)主泵设计中可以允许增加附泵.如果增加附泵,发动机可以保持目标转速直到不超过附泵上可供的30%最大发动机功率.主泵使用70%或更多的发动机功率,通过动力换挡压力主泵保持目标速度.
(2)下列情况下发动机功率可能降低:发动机磨损、燃油品质较差、发动机工作于高海拔处和其他情况等.如果发动机功率因为上述情况而降低,主泵会自动调节以便发动机以目标速度运行直到发动机功率已经下降30%.
(3)发动机功率降低时,发动机要达到目标速度,泵的输出比发动机功率最大值时要低.这样即使发动机功率以30%的最大值下降,发动机也不会失速.
2 卡特320B型挖掘机发动机转速旋钮在9或者更低的位置
动力换挡压力在发动机转速旋钮位置9时保持相对的稳定,直到无负荷的发动机转速降低250r/min或更多.
如果发动机转速比无负荷发动机转速低250r/min,动力换挡压力增加以减少泵的输出.因此,提供给泵的发动机功率比旋钮10位置上的要少.通过稳定的动力换挡压力来调节泵的输出.
动力模式和设定发动机转速旋钮被用来完成重负载或开沟作业等工作.这些操作需要机器运行速度稍做下降.如果发动机转速旋钮在9的位置而且功率模式是"Ⅲ",动力换挡压力稍做提高.发动机转速旋钮在9时输送压力比在10时稍大一些,这样会减少大约10%的泵的输出.
3 卡特320B型挖掘机标准模式
标准模式用来完成普通的工作.选择这种模式将会对机器的工作速度稍做降低并且噪声和燃油消耗也会降低.在以下情况中,机器将会出现与发动机转速旋钮9时相类似的情况.
(1)机器在标准模式.
(2)发动机转速旋钮设置在10的位置.
(3)机器没有负荷.
发动机转速旋钮其他位置不会被影响.当行走操纵杆与其他操纵杆同时使用时,提供在行驶油路上的功率与动力模式上的功率相等.
动力换挡压力在发动机转速旋钮1—9的位置上保持相对的稳定直到无负荷的发动机转速以250r/min下降.
如果转速下降到250r/min以下,动力换挡压力增加以减少泵的输出.动力换挡压力在标准模式下高于动力模式下的压力,这将导致泵比在动力模式下更早地往下流动.
4 卡特320B型挖掘机微调控制模式
动力模式"I"用来完成轻负载的工作,这种工作不需要大功率和高行驶速度.选择这种模式会降低工作速度.工作速度降低将促进微调控制操作.速度的降低也将降低噪声和燃油消耗.
发动机转速旋钮位置在7时的微调控制模式操作,类似于旋钮在8、9、10位置上的操作.发动机转速旋钮上的其他位置不受影响.当行走操纵杆与其他操纵杆同时使用时,提供在行走电路上的所需功率与标准模式下所需的功率相等.
当发动机转速旋钮在l~7之间时,动力换挡压力将保持相对的稳定,除非无负荷的发动机速度以250r/min以上下降.如果转速低于这个水平,增加动力换挡压力以减少泵的输出.微调控制模式下的动力换挡压力比标准模式下的高.压力将导致泵比在标准模式下更早地往下流动.但是,微调控制模式下的动力换挡压力比在标准模式下更能保持稳定.压力不受动力模式开关的影响.
卡特320B型挖掘机电子控制系统单触点低怠速
卡特320B型挖掘机电子控制系统控制器将不断地监控行驶开关和机具转盘压力开关以确定液压需求.当液压系统使用时,开关中的一个或两个将会关闭.按下低怠速开关时,控制器将检测压力开关输入来确定液压需求量.如果没有需求量,控制器将激活低怠速系统.低怠速系统将调整发动机转速与发动机转速旋钮2的转数相等.低怠速系统将取代AEC(发动机自动控制系统).当低怠速开关被再次按下时,发动机转速将根据下列方法恢复.
(1)如果卡特320B发动机转速旋钮在位置4或以下,发动机转速将返回到原始状态.
(2)如果卡特320B发动机转速旋钮在5或以上并且发动机转速自动控制在ON(开)的位置,发动机转速将返回到1300r/min.
(3)如果卡特320B发动机转速旋钮被设置在5或以上的位置而且发动机转速自动控制在OFF(关)的位置,发动机转速将返回到比转速旋钮的原始设定状态低100r/min的状态.
卡特320B型挖掘机工作模式
卡特320B型挖掘机有4种工作模式应对不同的机具速度或转盘速度.工作模式开关安置在监控器面板左边,如图所示.每种功能需要在监控器面板上通过按键作出选择.监控器向控制器发出要求,然后,控制器将激活需要执行功能的部件.
注意:一次只能选择一种模式.
l-作用指示灯 2-字符显示屏 3-燃油表 4-液压油温度表 5-发动机冷却液温度表 6-充电报警指示器 7-发动机机油压力报警灯 8-液压油温度报警灯 9-发动机冷却液温度报警灯 10-空气滤清器堵塞指示灯 11-液压油回油过滤器堵塞指示灯 12-控制器报警指示灯 13-监控器报警指示灯 14-空气加热器指示灯 15-燃油油位报警指示灯 16-液压油油位报警指示灯 17-发动机机油油位报警指示灯 18-发动机冷却液液面报警指示灯 19-动力模式开关 20-AEC(自动转速控制)开关 21-行驶速度控制开关 22-行车报警解除开关 23-大臂优先模式开关 24-回转优先模式开关 25-微调(整平)控制模式开关 26-用户自定义模式开关 27-仪表指示符号
图 卡特320B型挖掘机监控器面板
1 卡特320B大臂优先模式
当按下大臂优先模式开关时,开关旁的指示灯亮起.按下大臂优先模式开关为普通操作.
当机器处于大臂优先模式下时,大臂提升速度更快.大臂优先模式适用于机器载重和开沟作业.
当移动大臂操纵杆并且操纵杆压力达到2480kPa时,大臂提升压力开关至ON(开)的位置.
控制器激活微调控制电磁线圈以确保大臂提升速度更快.其他任何操纵杆的操作都不会激活回转优先电磁线圈和微调控制电磁线圈.
2 卡特320B回转优先模式
按下回转优先模式开关,开关旁的指示灯亮起.按下回转优先模式开关是为了使下泵流量优先流向转盘马达.回转优先模式适用于机器的载重和挖掘工作.
选择回转优先模式,回转优先电磁线圈被激活.激活电磁线圈是为了确保在任何操纵杆操作的情况下回转都可以优先.
3 卡特320B微调控制模式
按下微调控制模式开关,开关旁的指示灯亮起.按下微调控制模式开关是为了优先使上泵流向大臂和底泵流进斗杆.微调控制模式适合于精细的工作或物品装卸.选择微调控制模式,微调控制电磁线圈将被激活.激活电磁线圈是为了确保在任何操纵杆操作的情况下微调都可以优先.
在其他控制操作下,选择微调(整平)模式.在斗杆运行中,一个泵流量驱动大臂使上泵优先.斗杆不运行时,两个泵的混合流量驱动斗杆,输送流量更快.发动机功率被限制在70010的用量.当发动机功率被限制时,所有的调速器执行器移动缓慢,除了大臂和斗杆.转速旋钮最大只能开到7的位置.
4 卡特320B用户自定义模式
按下用户自定义模式开关,开关旁的指示灯亮起.有3个分支子模式.通过重复按这个键,想要的子模式Ul、U2或U3可以显示在右边的显示屏上.
(1)夯实模式Ul.选择夯实模式,设置的液压模式是为了大臂能平稳地上升和下降.这两种速度电磁线圈和微调控制电磁线圈处于ON(开)的位置.
大臂控制杆完全运行状态下,当大臂下降时,中央旁通管不会完全关闭.半开状态的中央旁通管导致负流量的控制压力增加,这会限制泵的流量.限制的泵流量导致大臂下降缓慢.另外,当铲斗下降到地面时,机器将不会提升.因为泵的流量被限制,大臂上升速度也会缓慢.
(2)锤击模式U2.锤击模式提供最佳的泵流量给附件液压.在锤式模式使用前,所需的泵流必须被储存在控制器中.
在附件液压中最佳泵流量和压力是不同的.在维修模式下设定锤击模式.控制器计算出动力换挡压力,然后给液压系统提供所需的压力来获得合适的泵流量,在新的发动机转速出现前,完成所有的计算.当任何行驶油路被激活后,锤击模式将关闭.
(3)用户模式U3.用户模式有几种选项.选项必须预先设定好.选中该模式时,可以使用以下功能.
①大臂优先模式.
②回转优先模式.
③微调控制模式.
④节流阀设置的最大位置.
⑤最大的液压功率.
⑥AEC的停留时间.
⑦在AEC第二阶段的发动机速度.
⑧AEC第一阶段或AEC第二阶段.
⑨功率模式ON(开)或功率模式OFF(关).
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