卡特皮勒320l挖掘机电控系统分析

卡特皮勒 320L 挖掘机电控系统分析吴文江，李夏青中图分类号：TP271.4 文献标识码：A 文章编号：1000-033X(1999)05-0030-02卡特皮勒 320L 挖掘机的电子控制系统主要由发动机速度控制系统和泵流量控制系统组成。电脑将来自传感器及开关的信号处理后，控制执行元件的动作，从而实现对发动机转速和泵流量的控制，使发动机的输出功率保持在较高的水平。1 电控系统的组成和工作原理320L 电控系统如图 1 所示。图 1 320L 挖掘机电控系统示意图1.1 调速系统调速系统由速度选择开关、调速作动器、微电脑控制器、加速拉线、减速拉线、反馈传感器、皮带轮组成。速度选择开关共有 10 个档位，无负载时，各档位和转速对应关系如表 1 所示。表 1 各档位速度档位 转速/r .min1 档位 转速/r .min11 800 6 14602 940 7 15903 1070 8 17204 1200 9 18505 1330 10 1970当驾驶员将速度选择开关置于某一档位时，选择开关将档位信号传送给微电脑控制器，微电脑控制器处理该信号后，通过驱动电路向调速作动器传送一电压信号，调速作动器电机转动，电机通过加速或减速拉线带动皮带轮转动，皮带轮带动供油拉杆，使拉杆移动到和速度开关档位相适应的位置上。安装在调速作动器中的反馈传感器将供油拉杆的位置信息传递给微电脑控制器，使微电脑控制器确认油杆的正确位置。1.2 泵的流量控制系统该系统是由速度传感器、动力选择开关、速度选择开关、微电脑控制器、比例减压阀(PRV)组成。速度传感器安装在发动机飞轮的外壳上，以脉冲信号的形式向电脑提供发动机的速度信息。动力选择开关在监控器的开关面板上，它共有 3个档位，根据工作繁重程度来选择合适的档位，档位信息通过监控器和微电脑控制器间两条数据线进行传送。微电脑控制器将速度传感器、档位开关、动力选择开关所提供的信号综合处理后，通过驱动电路向 PRV 提供一电压信号，PRV 将电压信号转化为动力转换压力 Ps，并利用 Ps 来调整泵的流量。在实际工作中，泵的流量是根据外界载荷的变化调整的。在动力选择开关、速度选择开关档位选定后，当外界载荷增加时，发动机转速下降，当速度低于目标转速时，电脑根据速度传感器信号向 PRV 提供电压信号，PRV 的 Ps 值增加，泵流量减小，发动机转速上升，一直升到目标转速。反之，当外界载荷下降时，发动机转速上升，当高于目标转速时，微电脑控制器根据速度传感器信号向 PRV 提供反向电压信号，PRV的 Ps 值减小，泵流量增加，发动机转速下降，一直降到目标转速。这样无论外界载荷如何变化，发动机始终在目标转速下工作。320L 挖掘机的额定转速为 1 800r/min，电控系统调整的目标转速为 1 750r/min。 表 2 320L 挖掘机故障代码及含义故障代码 含 义E00 无故障E1 机油压力太低E2 水温太高E3 液压油温太高E4 蓄电池电压不正常E5 发电机 R 端子接线断路E6 速度传感器安装不正确E7 发动机速度不正常E9 调速作动器反馈传感器电压太低E10 调速作动器反馈传感器电路短路或断路E11 调速作动器反馈传感器电路搭铁E12 调速作动器反馈传感器电压不稳E13 调速作动器电机电路搭铁E14 调速作动器电机不转或电机电路短路E15 调速器备用开关在“MAN”位，或调速作动器电机电路断路E16 PRV 电路搭铁E17 PRV 电路短路E18 PRV 电路断路E25 水温传感器电路搭铁E26 水温传感器电路短路或断路E27 液压油温度传感器电路搭铁E28 液压油温度传感器电路断路或短路E31 微电脑控制器接收的速度信号和速度选择开关位置有差异E32 实际速度和档位速度相差超过 100r/minE33 数字输出电路短路E34 调速作动器反应滞后 2.5sE36 监控器对微电脑控制器信号的反应超过 1sE37 监控器的 RAM 不正常E40 微电脑控制器存储单元有错误E48 发动机失速2 电控系统的调整微电脑控制器、PRV、调速作动器、速度传感器更换后要进行调整。2.1 调速系统当更换电脑或调速作动器后，调速系统必须进行调整，否则发动机不能正常工作。该系统的调整分三步进行。(1)设定调速作动器的初始位置；(2)调整加速拉线和减速拉线；(3)标定调速作动器。调速作动器是与速度开关协同工作的，通过利用电脑内部的标定程序进行标定操作后，使调速作动器和速度选择开关的各个档位正确匹配。2.2 比例减压阀 PRV更换电脑或比例减压阀后，比例减压阀必须进行标定。其标定办法是：利用微电脑控制器的标定程度分别对 5kg/cm2和 25kg/cm2这两个动力转换压力点标定。2.3 速度传感器速度传感器更换或重新安装时，需进行调整，否则，发动机不能正常运行。其调整办法如下：(1)停机，慢慢旋紧传感器，直到与飞轮齿接触；(2)退回传感器 1/2 圈，暂时锁紧传感器；(3)速度选择开关置档，启动发动机；(4)利用监控器的显示面板，查看速度是否为 800r/min。若相差较大，慢慢旋紧传感器，注意旋紧不超过 120。(5)速度合适后，用 44N.m 的扭矩锁紧传感器。3 电控系统的故障诊断电控系统的故障诊断有三种方式：(1)监控器和微电脑控制器上的指示灯，可以对电脑、监控器、充电系统、液压油温度、冷却液温度、机油压力等的异常进行报警。(2)利用微电脑控制器的维修程