康明斯QSX15 QST30 QSK23、QSK45、QSK60 和 QSK78柴油发动机电子控制燃油系统概述

康明斯QSX15 QST30 QSK23、QSK45、QSK60 和 QSK78柴油发动机电子控制燃油系统概述

康明斯发电用

发电机-驱动控制系统是一种电子控制系统，用于优化发动机控制和降低排放。

康明斯QSK23、QSK45、QSK60 和 QSK78 燃油系统的设计利用 Quantum™ 系统内的电子传感器来控制发动机转速和燃油压力。

康明斯 QST30  系统是基于 Bosch™ 燃油系统的设计。该系统包括了两个 in-line 喷油泵（每排一个喷油泵）。Bosch™ 燃油系统通过将燃油泵齿条放在供油量所需的适当位置，来控制发动机供油。

康明斯QSX15 燃油系统的设计利用系统中的电子传感器来控制发动机转速和燃油。

发电机驱动发动机控制系统

优化发动机控制

降低废气排放。

发电机电子控制系统具有其自己的工具软件 - INPOWER™。INSITE™ 不能用于这些 ECM。可通过康明斯公司购买 INPOWER™。

有关该软件的具体情况，请参考 INPOWER™ 手册：

INPOWER™

INPOWER™ PRO。

康明斯可编程特性

康明斯发电驱动控制系统经过设计具有较强的灵活性，符合各种发电用发动机控制技术规范。

客户提供的运转/停机开关提供了 ECM 接地。起动时，ECM 的接地允许 ECM 向燃油切断阀供电。可使用服务软件监测此开关。

客户提供的怠速/额定开关允许选择怠速或额定转速模式。ECM 的接地使 ECM 可以从额定转速变为怠速转速。可使用服务软件监测此开关。

客户提供的开关复位所有停机/警告功能。发动机正在运转或停机时，警告继电器驱动器和继电器触点可复位。仅当发动机停机时，才能复位停机继电器驱动器和触点以及非现行故障代码。故障引起停机后，重新起动发动机之前，使用服务软件检查 ECM 有无故障代码。可使用服务软件调整怠速速度。关于此特性的详细信息，请参考服务软件手册。

客户提供的备用频率开关允许选择 50-Hz 或 60-Hz 的额定转速，而无须服务软件重新标定。可使用服务软件监测此开关。必须在发动机停机之后，才能改变频率。对于单一的发动机额定转速运转频率，变更频率输入不工作

可以通过服务软件选择“正常”频率设定值或备用频率设定值。关于此特性的详细信息，请参考服务软件手册。

对于同步转速运行，调速器调速率的设定值应设置为 0%。如果需要，可通过服务软件或调速率电位计输入调整调速器调速率设定值。关于此特性的详细信息，请参考服务软件手册。在调速率转速下运行时，调速器调速率设定值可调范围为 0 到 10%。

如果需要，可通过服务软件或调速率电位计输入调整调速器调速率设定值。关于此特性的详细信息，请参考服务软件手册。

以 60-Hz 满载运转的发动机-发电机组必须将发动机空载限速调整到转速调速率 3% 时 61.8 Hz [1854 rpm]，或者转速调速率 5% 时 63.0 Hz [1890 rpm]。

以 50-Hz 满载运转的发动机-发电机组必须将发动机空载限速调整到转速调速率 3% 时 51.5 Hz [1545 rpm]，或者转速调速率 5% 时 52.5 Hz [1575 rpm]。可通过记录空载和满载下的转速并使用调速率公式检验发动机-发电机组的调速率。使用位于控制面板中的调速率调节电位计可以调节发动机调速器调速率，而无须使用服务软件。有关调速率的更多信息，参考同步和调速率转速调控

位于控制面板中的频率调节电位计允许调整发动机转速，而无须使用服务软件。

注: 这只是在极小范围内的精细调节。

注意 

通过调节/电压调节器子菜单或服务软件花几秒钟时间对每个增益调整进行初始化。建议调速器增益设置的增量不要超过 3%。这样可避免不稳定状态延长。

增益调节可在服务软件或发电机驱动控制面板中进行。如果调整量设置过高，则输出电压会变得不稳定。如果增益设置过低，则输出电压对负载变化的响应会非常迟缓并导致过度调节。调整调速器增益可使发动机达到最佳性能。可使用服务软件在 1% 到 100% 之间调整调速器增益。在工厂设置的增益下，1500 和 1800 rpm 的发电机组通常表现出令人满意的静态稳定性和可接受的瞬态性能，因此无需调整典型发动机-发电机组合的调速器增益设定值。

ECM 提供三种转速加速变化率函数，可使用服务软件进行调节此函数。

从启动到额定转速 - 加速时间

从怠速到额定速度 - 加速时间

从额定速度到怠速 - 减速时间

起动至额定转速的加速时间表示从拖动到额定转速的转速变化率。

怠速到额定转速的变化时间表示从怠速到额定转速的转速变化率。

额定转速至怠速的减速时间表示从额定转速到怠速的转速变化率。

有关特性的详细情况，请参考服务软件手册。

变化时间（单位为秒）取决于怠速和额定转速的设定值。不是直接选择变化时间，而是通过选择变化率编号来选择期望的变化时间。

Barber-Colman 和 Woodward™ Bias 输入特性能够使 ECM 与 Barber-Colman 或 Woodward™ 负载分配、自动同步、负载指令等相结合。

硬件可以是模拟或数字式。

可使用服务软件选择该特性。关于此特性的详细信息，请参考服务软件手册。

可使用服务软件监测此内部发动机计时器。它使操作员可以查看发动机-发电机已经工作了多少小时。

故障代码瞬间数据将带有相应的时间标记。

仪表标定特性允许 GOEM 安装的发动机转速、冷却液温度和机油压力仪表标定至 ECM 仪表驱动程序（0 至 1 mA）。

可使用服务软件执行这些标定。停机临界值是 ECM 记录并报告停机故障条件时的发动机参数值。这些数值可从工厂默认值向下（或根据机油油位或冷却液液位，向上）调整。可使用服务软件进行这项调整。警告临界值是 ECM 记录并报告警告故障条件时的发动机参数值。这些数值可从工厂默认值向下（或根据机油油位或冷却液液位，向上）调整。可使用服务软件进行这项调整。

超速停机临界值是 ECM 切断至发动机的供油时的发动机转速值。该临界值可从工厂默认值向下调整。可使用服务软件进行这项调整。

发动机保护系统

发电机-驱动控制系统发动机装备发动机保护系统。该系统监测发动机的临界速度、临界温度和临界压力，并且在发生超出发动机正常工作范围的情况时记录诊断故障。如果存在超出范围的情况，公共警告电路就会被接通。当超出正常工作范围的情况越来越严重甚至造成发动机停机时，就会接通公共报警电路。发动机保护停机取消特性使客户可以取消发动机保护停机。此特性的所有标定默认值停用，必须使用服务软件启用。如果当此特性启用时产生发动机保护停机故障代码，将连同原始发动机保护故障一起记录故障代码 1416。

康明斯故障诊断代码

发电机-驱动控制系统可显示和记录某些可检测的故障条件。这些故障做为故障代码显示，使得故障诊断及排除更加容易。故障代码保留在 ECM 中。

有两种形式的诊断代码：

信息代码用于通知操作者和电子系统（并行控制器、智能切换变速箱）已发生事件。

故障代码用于向操作者和电子系统报告发动机或燃油系统出现了问题或者存在潜在问题。

可通过下列三种不同的方式得到故障代码：

闪烁

服务软件

操作者接口面板。

发电机驱动控制系统 ECM 有 5 个 LED 用于诊断：

OS - 超速

LOP - 机油压力偏低

HET - 发动机温度偏高

停机 - 发动机保护停机已使用

报警 - 发动机保护报警情况出现。

发电机-驱动控制系统有 8 个继电器驱动器用于客户提供的继电器：

开关的超速转速范围

机油压力低

发动机温度偏高

发生发动机保护停机

存在发动机保护警告条件

机油压力偏低预报警

发动机温度偏高预报警

起动失败。

为了闪现故障代码，康明斯ECM 必须进入诊断模式。使用诊断模式开关或将两个单针诊断模式启动接头连接在一起，进入诊断模式。ECM 正常工作期间，这两个接头断开（开路）。当两个接头连接在一起（短路）时，ECM 处于诊断模式。报警指示灯将闪亮（表示有新故障代码出现），然后停机指示灯将闪亮故障代码。服务软件可用于读取故障代码。使用维修线束（零件号为 3163156）将安装了服务软件的微机与发动机相连。有关如何读取故障代码的详细信息，请参考服务软件手册。

如果使用 RS485 数据通信接口将客户提供的操作者接口面板与发电机驱动控制系统结合成一体，就能够读取故障代码。有关更详细的信息，请参考设备附带的手册。当 ECM 中记录一个诊断故障代码时，ECM 同时记录来自所有传感器和开关的输入和输出数据。进行故障诊断及排除时，可查看和使用瞬间数据以了解 ECM 输入和输出之间的关系。仅可以清除非现行故障代码。清除非现行故障代码的唯一方法是使用服务软件。

注: 清除非现行停机故障代码时，发动机必须停机。

记录的所有故障代码分为现行故障代码（发动机中当前正在起作用的故障代码）或非现行故障代码（故障代码曾经起作用，但当前不起作用）。

流程图

康明斯QSX15

燃油泵（3）从燃油箱（1）中抽出燃油。燃油经燃油滤清器（2）过滤之后进入齿轮泵（3）。燃油泵根据发动机速度调节燃油输出压力。调节压力后的燃油流向控制阀体，经燃油切断阀（4）流向正时执行器（6）和供油执行器（5）。控制阀体用螺栓固定在缸盖上，正时执行器和供油执行器与缸盖中的油道相连。缸盖中有从供油执行器到喷油器（8）的油道和从正时执行器到喷油器（7）的油道。

康明斯正时执行器和供油执行器调节后的燃油经缸盖中的供油油道流至喷油器。

 康明斯QST30 

燃油供应泵（5）从燃油箱（7）抽取燃油。供油继电器（8）使燃油供应泵（5）工作。燃油通过燃油滤清器和油水分离器（4）循环。在温度传感器（6）和压力传感器（3）处进行测量。然后，燃油流至右排燃油壳体，被分流至左排和右排燃油切断阀（2）。如有必要，减压旁通阀（9）开启，使燃油流向燃油回流管（11）。然后燃油流向 Bosch™ 燃油喷油泵（10）和喷油器（1）。

 康明斯QST30 

升级

升机型 燃油输油泵 (4) 从客户燃油油箱或常用油箱 (1) 中抽出燃油。燃油通过康明斯®或客户预滤器（2）和燃油连接块（3）循环。然后燃油流入燃油输油泵（4），在输油泵中增压，并通过发动机上的燃油滤清器（5）循环。燃油流过燃油切断阀 (6)，然后流入喷油泵 (7)，喷油泵使燃油达到喷油压力并在适当的时间将燃油输送到每个喷油器 (9)。

溢流阀 (8) 调节向喷油泵的供油压力并将多余的燃油输送回油箱 (1)。燃油从溢流阀（8）中流过，并流过一个 “T”，在这里与从喷油器（9）中未使用的燃油会合在一起。然后燃油将流过燃油连接块 (3) 并流回到油箱 (1) 中。

康明斯QSK23、QSK45、QSK60 和 QSK78

燃油泵 (1) 从设备燃油箱中抽出燃油。燃油经燃油滤清器过滤之后进入齿轮泵。燃油泵根据发动机速度调节燃油输出压力。调节压力后的燃油流向控制阀体 (2)。控制阀体冷却ECM (3)，并调节流向正时和供油油道管 (4) 的燃油流量。正时和供油油道管连接至缸盖上的燃油分配块（5）。缸盖上有燃油歧管至喷油器的油道。

注: QSK23 仅有一个正时油轨执行器。

控制阀体通过正时油道执行器（2）和供油油道执行器（6）调节燃油流量。燃油从供油管接头 (1) 流入控制阀体。然后，燃油在正时油轨执行器 (2) 中循环，由正时油轨压力传感器 (3) 进行调节，然后从正时油轨出口 (4) 流出。同时燃油还流向燃油切断阀（5），然后流向供油油道执行器（6）。该执行器将燃油输送到油道压力传感器并向上到达供油油道压力出口 (8)。

大气压力传感器 (10) 安装在正时油轨压力传感器 (3) 的下面。燃油温度传感器 (9) 安装在燃油油轨压力传感器 (7) 的上面，监测燃油温度。

经过调节后燃油从控制阀体流向正时和供油油道压力管，流经燃油分配块、燃油歧管和缸盖中的油道，然后输送至正时和供油油道计量孔。

康明斯QSX15 系统部件

QSX15 发动机的燃油系统由下列部件组成：

进气歧管压力/温度传感器

燃油排放

燃料进口

燃油切断阀

康明斯机油压力/温度传感器。

康明斯凸轮轴位置传感器

康明斯供油执行器

康明斯正时执行器

康明斯曲轴位置传感器

康明斯燃油压力传感器

康明斯大气压力传感器。

康明斯ECM 输入

康明斯ECM 输入的列表如下：

康明斯燃油压力传感器

康明斯曲轴发动机位置传感器

康明斯凸轮轴发动机位置传感器

康明斯进气歧管空气压力传感器

康明斯机油压力传感器

康明斯进气歧管空气温度

康明斯冷却液温度传感器

康明斯冷却液液位传感器

康明斯大气压力传感器

康明斯机油温度传感器。

发动机转速传感器提供了发动机转速和位置信息。

凸轮轴发动机转速传感器位于进气侧，燃油系统控制壳体上方。

曲轴发动机转速传感器位于进气侧，前部下角。

进气歧管压力传感器和进气歧管温度传感器位于进气歧管内。进气歧管压力传感器监控用于空燃比控制功能的正向歧管压力。进气歧管温度传感器测量涡轮增压空气温度。进气歧管空气温度传感器也可用于发动机保护系统。

发动机冷却液温度传感器提供用于降低排放优化正时的数据，它还用于发动机保护系统。冷却液温度传感器位于节温器壳中。

OEM 配备的冷却液液位传感器位于散热器顶部水箱中。它是发动机保护系统所需的一种液位驱动开关。

机油压力/温度传感器向 ECM 发送用于发动机保护系统的信号。该传感器位于发动机缸体上。

康明斯ECM 输出

ECM 处理输入数据，然后控制这些输出部件：

正时和油轨执行器

燃油切断阀

康明斯QST30  系统部件

 康明斯QST30  发动机燃油系统由下列部件组成：

燃油泵

燃油切断阀

供油压力传感器

进气歧管压力传感器

机油压力传感器

进气歧管空气温度传感器

冷却液温度传感器

发动机转速传感器

齿条位置传感器

冷却液液位传感器

发动机线束

延长线束

电子控制模块 (ECM)

大气压力传感器

燃油温度传感器

冷却液压力传感器

机油油位传感器

发电机接口线束

燃油供应泵继电器

机油温度传感器。

ECM 处理来自传感器的信息并控制燃油齿条的运动以控制供油。这一动作控制燃油计量，然后根据最近的发动机状态产生正确的功率和扭矩。

康明斯ECM 输入

ECM 输入的列表如下：

供油压力传感器

发动机转速传感器

机油油位传感器。

进气歧管压力传感器

机油压力传感器

进气歧管温度传感器

冷却液和机油温度传感器

冷却液液位传感器

大气压力传感器

冷却液压力传感器

燃油温度传感器

供油压力传感器。

备用频率开关

起动开关

紧急停机开关

远程紧急停机开关

报警复位开关

怠速/额定转速开关

诊断模式开关

调速率调节

频率调节。

进气歧管压力传感器（1）和进气歧管空气温度传感器（2）位于进气歧管内。进气歧管压力传感器监控用于空燃比控制功能的正向歧管压力。进气歧管温度传感器测量涡轮增压空气温度。进气歧管空气温度传感器也可用于发动机保护系统。有关更为详细的部件位置，请参考第 E 节。

发动机冷却液温度传感器提供用于发动机保护系统的数据。冷却液温度传感器位于节温器壳中。有关更为详细的部件位置，请参考第 E 节。

如果配备冷却液液位传感器，该传感器安装在散热器顶部水箱中。它是发动机保护系统所需的一种液位驱动开关。

注: 这是一个可选装的传感器，不是所有发动机上都装有此传感器。如果没有使用冷却液液位传感器，则安装一个短接插头。

机油压力传感器向 ECM 发送信号，用于发动机保护系统。该传感器位于发动机缸体上。有关更为详细的部件位置，请参考第 E 节。

发动机转速传感器提供了发动机转速信息。该传感器位于飞轮壳内。

康明斯ECM 输出

ECM 处理所有输入数据，然后控制这些输出部件：

燃油输油泵总成

燃油切断阀

燃油泵齿条执行器。

 QST30  发动机有两种燃油泵/齿条执行器。

仪表（发动机转速、机油压力、冷却液温度）。

故障指示灯（警告、停机、超速、冷却液温度高、机油压力低、冷却液温度高预警、机油压力低预警）。

康明斯 QST30  系统部件

 QST30  发动机升级后的燃油系统有下列部件组成：

燃油泵

燃油切断阀

机油压力传感器

冷却液温度传感器

发动机转速传感器

发动机线束

发动机线束适配器电缆

OEM 线束

电子控制模块 (ECM)。

康明斯公司将提供一个组件，将当前的  QST30  发电机-驱动发动机升级为新发电机-驱动控制系统。

升级组件包括：

发电机驱动控制系统 ECM

适配器线束。

康明斯ECM 输入

ECM 输入的列表如下：

机油压力传感器

冷却液温度传感器

发动机转速传感器。

备用频率开关

起动开关

紧急停机开关

远程紧急停机开关

报警复位开关

怠速/额定转速开关

诊断模式开关

调速率调节

频率调节

增益调节。

发动机转速传感器提供了发动机转速信息。该传感器位于飞轮壳内。

机油压力传感器向 ECM 发送信号，用于发动机保护系统。该传感器位于发动机缸体上。

发动机冷却液温度传感器向 ECM 发送信号，用于发动机保护系统。冷却液温度传感器位于节温器壳体的上部套管中。

康明斯ECM 输出

ECM 处理所有输入数据，然后控制这些输出部件：

燃油切断阀

公共警告电路

公共报警电路

燃油泵齿条执行器

继电器驱动器

仪表驱动器。

康明斯QSK23、QSK45、QSK60 和 QSK78 系统部件

康明斯SK23、QSK45、QSK60 和 QSK78 发动机的燃油系统由下列部件组成：

燃油泵

正时油轨执行器

正时油轨压力传感器

燃油切断阀

燃油油轨执行器

燃油油轨压力传感器

进气歧管压力传感器

机油压力传感器

进气歧管空气温度传感器

冷却液温度传感器

发动机转速传感器

冷却液液位传感器

发动机线束

延长线束

电子控制模块 (ECM)

燃油冷却器

大气压力传感器

燃油温度传感器

冷却液压力传感器

机油温度

中冷器进水口温度传感器

窜气压力传感器

发电机接口线束

控制阀体中装有执行器、燃油温度传感器以及控制喷油器正时和燃油计量的压力传感器。

ECM处理来自传感器的信息并控制执行器的开启和关闭。这项操作控制正时和燃油计量，然后为最新的发动机工况产生正确的功率和扭矩。

康明斯ECM 输入

ECM 输入的列表如下：

康明斯正时油轨压力传感器

康明斯燃油油轨压力传感器

康明斯发动机转速传感器

康明斯机油温度

康明斯中冷器进水口温度传感器

康明斯窜气压力传感器

康明斯进气歧管空气压力传感器

康明斯机油压力传感器

康明斯进气歧管空气温度

康明斯冷却液温度传感器

康明斯冷却液液位传感器

康明斯大气压力传感器

康明斯冷却液压力传感器

康明斯燃油温度传感器

康明斯燃油泵压力传感器

康明斯发动机转速传感器提供了发动机转速和位置信息。该传感器位于缸体齿轮室壳体凸缘后部，附件驱动装置的下面。

康明斯进气歧管压力传感器和进气歧管温度传感器位于进气歧管内。进气歧管压力传感器监控用于空燃比控制功能的正向歧管压力。进气歧管温度传感器测量涡轮增压空气温度。进气歧管空气温度传感器也可用于发动机保护系统。

康明斯发动机冷却液温度传感器提供用于降低排放优化正时的数据，它还用于发动机保护系统。冷却液温度传感器位于节温器壳中。

如果配备冷却液液位传感器，该传感器安装在散热器顶部水箱中。它是发动机保护系统所需的一种液位驱动开关。

机油压力传感器向 ECM 发送信号，用于发动机保护系统。该传感器位于发动机缸体上。冷却液压力传感器向 ECM 发送用于发动机保护系统的信号。该传感器位于发动机缸体上。

康明斯ECM 输出

ECM 处理输入数据，然后控制这些输出部件：

正时和油轨执行器

燃油切断阀

燃油泵执行器。

注: QSK45、QSK60 和 QSK78 发动机有两种正时执行器。

仪表（发动机转速、机油压力、冷却液温度）。

故障继电器/指示灯（警告、停机、超速、发动机温度高、机油压力低、发动机温度高预警、机油压力低预警）。