摘要：康明斯许多国三机型的柴油发电机将ECU直接安装在柴油发电机机体上，其优点是ECU与传感器及执行器的连接线距离大大缩短，传感器输入ECU信号的衰减及ECU控制执行器的速度很大程度上得到改善；缺点是容易引起温度过高。因此，需要采取降温措施，广泛采用了燃油冷却的方式，即ECU安装的支架带有燃油冷却盒。本文围绕ECU的特性参数与优点、柴油发电机部分控制功能、电源电路及搭铁电路检修、线束开关状态定义四个方面，系统阐述ECU的工作环境要求、安装尺寸与转矩规范、喷油与共轨控制功能、常见电源故障的诊断方法以及线束切换开关的功能定义与操作要点，为康明斯国三电控柴油发电机组的运维人员提供技术参考。
一、ECU的特性参数及优点
1. 特性参数
（1）工作环境：30～105℃。
（2）工作电压：24V（9～32V）。
（3）插接件：141针脚（16＋36＋89），如图1所示。
（4）尺寸：248mm×206mm×54mm。
（5）安装要求：ECU壳体要求与车身绝缘良好，ECU的8个固定螺栓转矩为（10±2）N·m。
2. 优点
（1）结构紧凑，兼容性好；
（2）低功耗，稳定的I/O接口；
（3）微处理器功能强大，容量大；
（4）安装在柴油发电机上振动小；
（5）经过热冲击、低温、防水、化学、盐腐蚀、振动、机械冲击等试验。
图1 康明斯ECU外观及安装尺寸图
二、ECU功能
ECU的柴油发电机部分控制功能有：
1. 喷油控制功能
（1）喷油方式控制：高达4次喷射（现只用两次）。
（2）喷油量控制：预喷油量自学习控制。
（3）减速断油控制。
（4）喷油正时控制：主喷正时、预喷正时、正时补偿。
2. 共轨压力控制功能
（1）共轨压力控制：正常和快速共轨压力控制，共轨压力建立和超压保护。
（2）喷油器泄压控制。
（3）共轨压力“跛行回家”控制。
3. 转矩与保护控制功能
（1）转矩控制：瞬态转矩、加速转矩、低速转矩补偿、最大转矩控制、瞬态冒烟控制、增压器保护控制。
（2）过热保护。
（3）各缸平衡控制。
4. 排放与增压控制功能
（1）EGR控制。
（2）VGT（可变截面废气涡轮增压器）控制。
5. 辅助与系统管理功能
（1）辅助起动控制（电动机和预热器）。
（2）系统状态管理。
（3）电源管理。
（4）故障诊断。
三、ECU电源电路及搭铁电路检修
1. ECU常电源缺失
拔掉30A熔断器或该熔断器被烧毁，ECU无常电源供电，柴油发电机将不能起动。这时，连接诊断仪与柴油发电机无法通信，即不能进入，故障指示灯不亮，拔掉冷却液温度传感器（或其他有源传感器）插接器，无电压显示。
2. ECU缺失ON/ST电源
拔掉未定义熔断器或该熔断器被烧毁，ECU接收不到起动开关ON信号，柴油发电机将不能起动。这时，插接诊断仪与柴油发电机无法通信，即不能进入，故障指示灯不亮，拔掉冷却液温度传感器（或其他有源传感器）插接器，无电压显示。
3. ECU安装位置
电控柴油发电机ECU的安装位置视机型不同有所不同，有的安装在操作室内，有的直接安装在柴油发电机机体上。
4. 故障诊断电路
电控柴油发电机电路如图2所示，故障诊断如图3所示。当打开起动开关时，故障指示灯亮一下后熄灭，如果电控系统有故障，故障指示灯会再次亮，提醒操作人发电机组存在故障。通过诊断插座，连接诊断仪可以从柴油发电机ECU读取相关故障信息，也可以使用故障读取开关读取相关故障信息，指导维修人员进行维修。
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图2 康明斯ECU电路示意图 |
图3 电控柴油发电机故障诊断电路 |
四、线束开关状态定义
1. 线束开关状态功能表
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功能序号 |
状态开关1位置(3线) |
状态开关2位置(2线) |
功能解释 |
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|
1 |
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柴油发电机正常启动时应保持此状态，启动后柴油发电机进入怠速状态 |
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2 |
O |
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3 |
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O |
柴油发电机将处于工作转速1(一般为1500rpm) |
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4 |
O |
O |
ECU处于通电但柴油发电机未启动时，此状态为对提前角功能模式，有转速保护功能(柴油发电机无法启动)。柴油发电机处于正常工作模式时，此状态将使柴油发电机工作在目标转速2(一般为1800rpm) |
图4 线束功能切换开关
(图示的开关状态都处于“|”，对应如表4功能序号1)
2. 线束开关操作要点
（1）正常启动柴油发电机前，请将各线束上的状态切换开关拨到表中功能序号1所示状态(如图4所示)；
（2）部分柴油发电机特殊需求模式工作，不需要怠速热车时，则可在启动前将各线束上的状态切换开关按照上表4的功能序号3所示的状态设定，但是不可在启动前如表的功能序号4所示的状态设定；
（3）部分柴油发电机在标定时屏蔽了1800rmp或者1500rpm中的某一转速，所以在柴油发电机工作中切换线束上的状态无法实现两个高转速的切换，此时的转速都需要在控制器对应的转速调整电位器上调整到目标转速，并仍然能够满足柴油发电机要求工作；
（4）在柴油发电机试车、保养及更换油泵等特殊条件下，需要检查油泵喷油正时，应该在电调控制器处于未通电的情况下，将线束上的状态切换开关按照上表所示的功能序号4所设定的状态调整，然后接通电调控制器电源，此时油泵供油量将处于较大位置，完成油泵正时试验后，出于安全考虑，此时柴油发电机将无法正常启动，此模式必须在控制器断电条件下，进行设置，通电后有效。唯一退出此模式的操作是将电调控制器断电后改变线束上的状态切换开关(两个状态切换开关不能同时处于“O”档)，然后再通电，进入正常工作模式；
（5）可以满足正时检查需求的上表所示的功能序号4的线束切换状态开关的状态上定义的两个功能决定其无法实现柴油发电机工作于无怠速直接进入1800rpm的模式（ECU上电后人为改变开关状态除外）；
结语
康明斯国三柴油发电机将ECU直接安装在机体上，通过缩短传感器与执行器的连接线距离，有效改善了信号衰减与控制响应速度，同时采用燃油冷却盒的降温方式解决了机体高温对ECU可靠性的影响。ECU具备喷油控制、共轨压力控制、转矩与保护控制、排放与增压控制及辅助系统管理五大类功能，覆盖了从喷油正时到故障诊断的全过程控制。在电源电路检修中，ECU常电源或ON/ST电源缺失均会导致机组无法起动且诊断仪无法通信，需重点检查熔断器与供电线路。线束开关状态定义则为不同运行模式提供了切换手段，运维人员应严格按照功能序号1至4的定义操作，特别注意正时检查模式必须在控制器断电条件下设置，退出时两个状态开关不能同时处于“O”档。唯有准确掌握ECU的特性参数、控制功能与电路检修要点，方能保障康明斯国三电控柴油发电机组稳定运行。
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