小松PC220-5挖掘机电子油门控制系统与故障诊断

摘 要

主要论述日本小松PC220-5挖掘机电子油门控制系统各功能的工作原理，并提出 系统各功能的故障诊断。

关键词

挖掘机 电子油门 控制系统 故障诊断

1 工作原理

日本小松PC220-5挖掘机采用电子油门控制系统，系统是由油门监控器、调速器马达、燃油控制盘、监控仪表 盘、蓄电池继电器等组成。系统电器原理如图1所示，该系 统有控制发动机转速功能、控制自动升温功能和控制发动机停车功能。

1.1 发动机转速控制

发动机的转速通过燃油控制盘来选定。燃油控制盘与电位器相连，电位器的电源通过油门控制器的端子7和8提 供(见P75置底图)，将燃油控制盘旋至不同的位置，电位器 便输出不同的电压，装有微电脑的油门控制器根据此电压可计算出所选定的发动机转速大小。在负荷一定的情况下， 发动机的转速与喷油泵的循环供油量(即供油拉杆的位置有 关)，供油拉杆由调速器(步进电机)通过连杆机构驱动，电 机轴转至不同位置时，便对应不同的供油量。为了检测电机轴转动的实际角度，电机又通过齿轮传动带动一电位器， 油门控制器通过测量电位器的输出电压，而间接测出电机轴的转角即油门拉杆的位置。整个过程如下:控制器根据所 测得的燃油控制盘电位器的输出电压大小，驱动调速电机使其正转或反转，直到电机转角电位器所反馈的电机实际 位置(即实际循环供油量或发动机转速)与燃油控制盘的位置相符为止。

1.2 自动升温控制

发动机起动之后，监控仪表盘中的微电脑通过热敏电阻 式温度传感器不断监测发动机冷却水温度。如果冷却水的温 度低于30℃并且燃油控制盘所选定的发动机转速低于1200r/ min，监控仪表盘中的电脑便向发动机油门控制器电脑发出 一升温信号，油门控制器电脑收到此信号后，便驱动调速器 电机使发动机转速上升至1200r/min，以便缩短发动机的暖 机时间。满足以下三个条件之一时，发动机的自动升温功能 便被取消:①冷却水温度超过30℃;②燃油控制盘处于满行程 的70%以上，发动机高速空转超过3s;③升温时间超过10min。

1.3 发动机停车控制

油门控制器的端子2与起动开关的BR端子相连(见置底图)，用于检测起动开关的位置。当检测到起动开关转至 切断位置，即油门控制器的端子2上没有电压信号时，油门控制器输出电流，驱动蓄电池继电器，使其触点保持闭 合，以保持主电路继续接通。同时，控制器驱动调速器电机，将喷油泵的供油拉杆向停止供油位置，从而使发动机 熄火。供油拉杆处于停油位置之后，控制器延时2.5s，然后 使蓄电池继电器断电，切断主电路。

2 油门控制系统的故障诊断

2.1 正常起动

小松PC220-5挖掘机的电子油门控制器上装有三只发光二极 管，它通过发光二极管亮与灭的组合来显示整个控制系统工作是 否正常。当起动开关转至接通位置时，三只发光二极管(颜色分别为红、绿、红)首先进行车型标记，如表1所示，约5s之后转入正常(中 间绿灯亮)，起动后正常是中间绿灯亮。

2.2 系统故障诊断

当系统有故障时，挖掘机的电子油门控制器上装有三只发光二极 管如表2所示。

表1 PC220-5挖掘机机型标记显示

表2 灯光显示与故障位置及原因

注:表中●表示发光二极管亮;表中○表示发光二极管灭。

PC220-5挖掘机电子油门控制系统电路