康明斯柴油发电机ECM电控装置的构成机理及其优势

电子控制装置（如康明斯公司），使得柴油发电机的各方面的性能都得到明显的提升，在生活中的应用比例日益增强。康明斯公司在本文中重点引荐了电控装置（ECM）的作业机理、结构构成和好处等常识。

当发电机启动时，ECU迅速进入工作状态，某些方法或程序从RAM中取出进入*排除器（CPU）。这些方式可以是控制柴油喷射、控制点火时刻、控制怠速工况等。通过CPU的控制，一个个指令信号逐个地进行循环。在执行方法步骤中，所需要的发电机信息来自各个感应器。从各个探头来的信号，首领先入输入级（回路），对其信号进行排除。如是数字信号，根据CPU的安排，经输入/输出（I/O）接口电路进入ECM；如是模拟信号，还要经过A/D转换器切换成数字信号后，才能经I/O接口电路进入ECM。

大多数信息暂时存储在RAM内，再根据需要指令从RAM送到CPU。然后将存储在RAM中的参考数据也引入到CPU并与探头输入的信号进行比较。同时对来自有关感应器的每一个信号依次取样，并与参考参数进行比较。

CPU对这些数据比较运算后，作出决策并发出控制命令输出信号，经I/O接口电路，有些必要的信号还要经A/D转换变成模拟信号。最后经输出级（回路）去控制执行器的动作。若是喷油嘴的驱动信号，则控制喷油正时和喷油脉宽，完成控制喷油功用；如是点火正时信号，则控制点火线圈的通与断，使次级出现高压击穿火花塞气隙进行跳火。发电机工作时康明斯柴油发电机价格，ECM的运算转速是相当快的，如点火正时，每秒可以修正上百次，因此其控制精度可以相当高。

输入电路的作用是将系统中各感应器检修到的信号（息）通过I/O接口电路接口送入ECU，完成柴油发电机在运行流程中对其各工况状态的实时检修任务。需要检修与输入的信号有模拟信号和数字信号2种。从探头输入来的信号首先进入输入回路，在输入回路中对输入的信号进行预解决，去除杂波和将正弦波变为矩形方波后，再切换成输入电平，其步骤如图1所示。

ECU是发电机电控装置的神经中枢，一般采用数字式ECU。ECM主要由CPU、存储器和I/O接口、信息传递总线（a）所示，ECM与CPU的结构图ECU根据需要，能把各种感应器送入的信号，用内存程序（ECU进行排除的顺序）和参数事先编好并存在存储器内，操作时通过感应器起动相应步骤，即可实现自动控制。发电机组ECU 系统只需用一定容量的半导体存储器便可满足内存要求，无需设置外存储器。在ECM控制系统中，为了收集和检测各种参数，采用了许多检验元件（如感应器）和仪表。其主要用途是把被检修参数由非电量转变为电量，如热电偶把温度信号变成电压（mV）信号，压力探头把压力信号变成电压信号等。这些信号被转变成统一的标准电压后再送入ECM进行比较和运算处理。因而检验元件的精度直接决定着整个控制装置的控制精度。为把ECU运算解决的结果（如喷油器的喷油信号、点火正时信号等）的命令、指令转化为控制行为、动作并付诸实施，ECM需要配有执行系统。常用的执行系统有电动的、液动的或气动的等形式，如步进发电机、电磁阀等。

CPU是整个控制系统的核心。CPU由进行算术/逻辑运算的运算器、暂时存储数据的寄存器、按照程度执行各装置之间信号传送及控制任务的控制器等组成，如图2（b）所示。CPU的工作是在时钟脉冲发生器的操作下进行的。当ECU通电后，脉冲产生器立即发生一连串的具有一定频率的脉宽电压送入CPU，其用途是对ECM作业流程进行随时控制。

存储器具体是用来存放方式、数据和表格、地图等，可按需要进行读取（读操作）或存入（写操作）。存储器由多个存储单元构造，每个单元有一编号，称为单元地址。每个单元一般存放一个有独立意义的代码，称为一个字，代码位数称为字长。随机存储器（RAM）具体是用于存储ECM在操作时的可变数据，如暂存ECM输入的信息，供CPU进行运算使用，如各种探头输送给ECM的信息与计算步骤中产生的中间数据等，都可以暂时存储在RAM内，根据需要可随时调出或被新的数据代替（改写）。存储在RAM的有些参数，如空燃比学习修正、损坏码等，为了能较持久地保存，防止点火开关断开时由于电源被切断而造成数据丢失，通常这种RAM都通过专用的电源备用电路与电瓶直接连接，使RAM 不受点火开关控制。当然，当电源后备专用电路断开时或电瓶上的电源线被拔掉时，存入RAM内的数据也会自然消失。

I/O接口电路是CPU与输入探头、输出执行器间进行信息交流的控制电路。根据CPU的命令柴油发电机价格表，输入ECU 的信号以所需要的频率通过I/O接口电路接收，而ECM输出的信号则也是按发出控制信号的形式与要求通过I/O接口电路以较佳的解决速度输出或送入中间存储器。ECM装置所用的外部I/O装备一般都备有I/O接口，通过I/O接口才能与ECM连接，因此I/O接口是ECM与被控制对象进行信息交换的纽带，也是ECU装置不可缺少的部分，它起着数据缓冲、电压匹配、时序匹配等多种功用。

ECM系统总线是一束用于传递内部信息的连线所示。在ECU装置中，CPU、存储器（ROM、RAM）、I/O接口通过传递信息的总线连接起来，它们之间的信息交换均要通过总线进行。总线一般包括数据总线根。总线利用参数、存储地址、控制信号来对系统中的各个元器件讲行操作控制，同时利用连接总线的程序可扩充系统的存储器与I/O的用途。

○ 参数总线具体用于传递指令与数据。数据总线由几根导线构造，一般导线数是与数据的位数——对应的，如普通的8位ECU的数据总线根导线组成。

○ 地址码的传递是由地址总线来完成的。在ECM总线上，各元器件之间的通信具体靠地址码准确地进行联系。例如需要对存储器内某单元进行存储或读出数据时，必须先将该单元的地址码送到地址总线上，然后再送出写或读的指令才能完成使用。地址总线的导线根数与地址码的位数、地址码的传递程序有关。对于8位ECU，若地址码采用二进制16位一次传递方法，这样，地址总线根。

○ 控制总线连接着ECU系统中的其他元器件，其中CPU可通过控制总线随时掌握各个元器件的状态，并根据需要随时向有关的元器件发出控制指令。

在ECU控制装置中，除了ECM之外，还有一些外部设备，由此组成输入级、输出级。外部装置是沟通EC U与运用对象之间联系的I/O系统。

将系统中各探头检修到的信号经过I/O接口电路送入ECU进行处理，完成在柴油发电机运转步骤中对其各工况状态的实时检测。在控制过程中，需要检查与输入的信号有模拟信号和脉冲数字信号2种。输入外部设备是指电控柴油喷射发电机中所设置的各种感应器（如进气温度、进气流量、发电机防冻液温度等感应器），它们把所检测到的信息输入ECM进行解决。

在ECM与喷油咀、点火线圈等执行器件之间建立起联系，将ECM处理信息后做出的决策指令转变为控制信号来驱动执行器进行工作（动作），它起到控制信号与放大信号的功能，由此输出3 个控制信号∶喷油咀驱动信号、燃油泵驱动信号、点火正时控制信号。输出外部设备是指柴油喷射系统、点火装置中的各个执行元件（如电动喷油泵、电磁式喷油泵、点火线圈等），它们接收由ECU发出（输出）的不一样指令（信号）并作出操纵动C.ECM控制系统还可以进一步扩展输出级，以获得更多的应用。例如可扩展对用于调节怠速转速的节气门后旁通阀进行控制，对废气再循环中回流阀的控制，以及对增压发电机涡流增压机压力的控制等。

普通的柴油发电机具有热效率高、容量范围宽、适应性好等优点，被广泛应用于现代化建设的各个领域，在大容量柴油发电机中居主导地位。但柴油发电机同时存在震动、噪音大，排放污染严重以及冷起动失败等短处，这些短处使得柴油发电机在整个发电装置的竞争中仍处于劣势状态。为了改进柴油发电机的冷起动性能，柴油发电机上一般加装有启动预热装置，普通柴油柴油发电机启动预热装置需要人工操作，而电喷柴油发电机进预热装置由电控单元（简称ECM）直接控制。柴油发电机在低温起动时，由电喷单元直接对其预热系统进行控制，使柴油发电机能够低温快速起动，大大改进了低温的起动性能。

电控柴油发电机可根据柴油发电机的速度和负荷精确控制喷油量，使柴油发电机在稳态及瞬间工况下的烟度大大减轻，从而提升发电机组的排放性能。此外，电控柴油发电机还采用选购性催化还原技术，高效地减轻和抑制颗粒物和氮氧化合物，或采用微粒捕集器技术高效地减轻颗粒物和减小排放量。

普通柴油柴油发电机机械磨损较为严重，会使喷油量、喷油正时发生较大的误差。电喷柴油发电机的ECM能根据各种探头信号精确计算喷油量和喷油正时，不会发生机械误差，从而可以增强柴油发电机的动力性和经济性。

ECM能够不断地对柴油发电机电喷装置中的探头、执行器和连接线路进行监测，当探头及其连接电路出现损坏时，ECM会确定故障，并以事故码的形式进行存储，为排除事故带来方便。

只要改变ECU的控制程序和数据，即对ECU重新编程，一种喷油泵就能广泛地运用在各种柴油发电机上。柴油发电机的燃油喷射技术可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实行集中控制，缩短柴油发电机电控装置开发周期，并可减小成本，从而扩大柴油电喷系统的运用范围。

电喷柴油发电机取消了机械式调速板，改用电子速度控制器。电子调速器响应性良好，无论负载怎生增减，都不会使柴油发电机运行产生波动，保证柴油发电机运转平稳康明斯发电机组官网。