ESS 可与下列系统进行通信：
- 起动/停机/预润滑逻辑
- 发动机检测和保护
- 调速
- 空气/燃油比
- 点火控制系统
ESS 的控制面板是这些系统的控制中心。 ESS 控制面板包括每个系统的控制模块。
发动机监控系统由下述部件组成：
- 发动机监控系统（ESS）控制面板
- 发动机上安装的接线盒
- 发动机上安装的传感器和执行器
- 继电器、电磁阀和开关
- 线束
发动机监控系统（ESS）分为下述 3 个互动系统：
起动/停机/预润滑系统 - 该系统控制发动机的起动、停机和预润滑泵。
发动机监控和保护系统 - 该系统提供发动机运行参数的显示。 该系统在一个或多个参数超出容许限度时产生警告。 如果发动机的运行参数达到编程设定的停机设定点，该系统会关闭发动机。 该系统可在某些参数超出容许限度时防止发动机起动。
发动机控制系统 - 该系统负责发动机调速。 该系统控制空燃比、点火正时和功率限制。
注: ESS 内的某些部件执行不只一项功能。 例如，发动机控制模块（ECM）参与发动机的起动、停机、监控和控制。
发动机上安装的传感器
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| 图 1 | g00497411 |
正视图 (1) CMS 未过滤发动机机油压力传感器。 (2) SCM 发动机机油温度传感器。 (3) SCM 已过滤发动机机油压力传感器。 (4) CMS 已过滤发动机机油压力传感器。 | |
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| 图 2 | g00497412 |
后视图 (5) 废气旁通阀位置传感器。 (6) 燃油执行器。 (7) 空气/燃油压力模块。 (8) 燃油执行器位置传感器。 (9) 废气旁通阀执行器。 (10) Hydrax 压力开关。 (11) 正时控制转速传感器。 (12) 正时控制曲轴角度传感器。 (13) 发动机控制转速传感器。 (14) 进气阻力传感器。 | |
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| 图 3 | g00497413 |
左视图 (15) 水套水温度传感器。 (16) 进气温度传感器。 (17) 阻风门位置传感器。 (18) 阻风门执行器。 | |
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| 图 4 | g00497414 |
右视图 (5) 废气旁通阀位置传感器。 (19) 爆震传感器。 (20) 燃油温度传感器。 (21) 燃烧缓冲器/爆震传感器接线盒。 (22) 凸轮位置传感器。 (23) CIS 控制箱。 (24) 预润滑油压力开。 (25) 起动空气压力传感器。 (26) 曲轴箱压力传感器。 (27) 机油油位/水位开关接线盒。 | |
发动机监控系统（ESS）控制面板
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| 图 5 | g00314818 |
发动机监控系统（ESS）控制面板 (1) LED 千分表。 (2) 正时控制模块（TCM）。 (3) CMS 仪表面板。 (4) 数字仪表读出器。 (5) 发动机控制模块（ECM）。 (6) 燃油热值调整旋钮。 (7) 排气高温计。 (8) 发动机转速调整旋钮。 (9) 数字诊断工具（DDT）接头。 (10) 模式控制开关。 (11) 预润滑开关。 (12) 紧急停机按钮。 (13) 发动机传感器接线。 (14) 状态控制模块（SCM）。 | |
此面板中包含与系统有关的控制模块、开关和电位计。
- 发动机控制模块（ECM）（系统协调、调速和空燃比控制）
- 正时控制模块（TCM）（点火系统控制）
- 状态控制模块（SCM）（起动/停机控制）
- 计算机化监控系统（CMS）（系统参数的仪表板显示）
- 高温计模块（排气温度显示）
- 模式控制开关（MCS）
- 预润滑开关/起动运行状态良好指示灯
- 紧急停机开关
- 燃油热值调整电位计
- 理想转速调整电位计
- "仪表组选择"开关
- "仪表数据选择"开关
- "显示选择"开关
- 变光开关诊断
诊断
发动机监控系统为自诊断系统。 通过指示灯和故障代码，ESS 将引导维修技师找到需要保养的系统或部件。
安装
ESS 控制面板具有防水罩壳。 该控制面板预定安装在远程地点。 该控制面板可以安装在距离最远 30.5 m (100 ft) 的位置。
危险环境
发动机和发动机监控系统已通过加拿大标准协会（CSA）认证，可用于1 级、2 分区、D 组的危险地点。
用户接口连接
关于客户输入和输出连接点的方面的信息，请参阅安装和初始起动程序, SEHS9708。
RS232 计算机接口
可为客户监控和信息系统提供 RS232 系统数据输出。 该输出需要一个分装的转换模块。
起动/停机/预润滑系统
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| 图 6 | g00314819 |
系统由以下部件组成：
- 发动机监控系统（ESS）控制面板。 控制面板由以下部件组成：
- 模式控制开关（MCS）
- 状态控制模块（SCM）
- 发动机控制模块（ECM）
- 预润滑开关/指示灯
- 转速控制旋钮
- 燃油热值旋钮
- 紧急停机按钮
- 模式控制开关（MCS）
- 断气阀（GSOV）
- 点火系统
- 燃油执行器
- 预润滑泵系统（泵和电磁阀）
- 发动机盘车系统（起动马达和电磁阀）
起动/停机/预润滑控制和状态控制模块执行自动起动/停机功能。 状态控制模块监控某些发动机运行所必需的功能。 状态控制模块监控和提供发动机在正常运行工况下的自动停机。
转速控制电位计使操作员能够选择具体应用场合下所需要的发动机转速。 低怠速转速为 550 rpm。 额定转速可高达 1000 rpm。
燃油热值电位计用来调整燃油低热值的设定值。 燃油热值电位计设定值应调整到使 ECM 上显示的燃油热值（BTU）数值等于以 BTU/ft3 为单位的供给燃油的低热值。 低热值数值 BTU 是基于输入到 Caterpillar 甲烷值程序, LEKQ4196 的燃油分析数据来确定的。
该系统的主要功能由下列部件控制：
- 模式控制开关（MCS）
- 预润滑按钮
MCS 具有下列 4 种位置和操作：
- "自动"
- "起动"
- "停止"
- "断电/复位（OFF/RESET）"
"自动" - 当模式控制开关处于自动位置时，系统被配置为远程操作。 当远程起动/停机触发触点闭合时，预润滑系统将工作，并且发动机将起动。 当远程起动/停机启动触点打开时，发动机将停机。 如果编程了冷却周期，发动机将会在停机之前运行冷却周期。 冷却周期的编程范围为 0 至 30 分钟。
"起动" - 当模式控制开关转到起动位置时，预润滑系统将工作。 当预润滑压力足够时，发动机将起动。 发动机将处于工作状态，直到 ESS 收到停机信号。
"停机" - 当模式控制开关转到停机位置时，发动机将停机。 如果编程了冷却周期，发动机将会在停机之前运行冷却周期。 发动机停机后，后润滑循环将开始工作。 当模式控制开关处于停机位置时，控制面板保持通电状态。 可利用"停机"模式在不起动发动机的情况下诊断与排除某些故障。
"断电/复位" - 当模式控制开关转到断电/复位位置时，发动机立即停机，并且状态控制模块的诊断灯复位。 在发动机完成后润滑循环后，控制面板和执行器断电。
"手动预润滑"按钮使操作员能够预润滑发动机。 所有 G3600 系列发动机均应在曲轴转动前获得润滑。 这包括维修发动机时所进行的曲轴转动。 如果轴承表面缺少润滑，在预润滑之前转动曲轴可导致曲轴轴承损坏。
所有 G3600 系列发动机均要求在起动前获得润滑。 在达到充足的预润滑压力之前，ESS 不允许发动机起动。 发动机经过预润滑之后，执行器才能通电。
注: ECM 经编程可在发动机停机后提供发动机润滑。 典型的后润滑持续时间为 60 秒。
"紧急停机"按钮立即使断气阀断电，并使 CIS 接地，以便关闭发动机（无冷却过程）。 在通过将 MCS 转到"断电/复位"位置使状态控制模块复位之前，发动机不能重新起动。 根据发动机安装情况的不同，可能采用多个"紧急停机"按钮。
| 注意 |
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结晶体按钮不是用来进行正常发动机停机的。 为避免可能对发动机造成的损坏，应使用模式控制开关(或用于远程操作的起动触发点)来进行正常发动机停机。 |
这些发动机起动之前需要预润滑循环。 在状态控制模块告知发动机监控系统已达到机油润滑的最小要求之前，发动机将不起动。
将发动机控制模块编程设定为在停机后提供一段时间的发动机润滑（后润滑）。 后润滑所需的时间通常为 60 秒。
工作顺序
远程控制面板的模式控制开关（MCS）具有四个位置：自动、起动、停机、断电/复位。 如果 MCS 处于自动位置并收到来自远程触发触点（IC）的运行信号，或者当 MCS 置于起动位置时，发动机将预润滑、盘车、终止盘车和运行。 如果采用了循环盘车功能，发动机即可循环盘车。 发动机将一直运行，直到通过将模式控制开关（MCS）转到停机、断电/复位位置，或者通过将 MCS 置于自动位置断开远程触发触点清除了运行信号。 在 MCS 移到停机位置后，或者在 MCS 处于自动位置并且远程触发触点断开时，在采用冷却功能的前提下，发动机将在冷却模式下短暂运行一段时间。 如果发动机没有采用冷却功能，则发动机将立即停机。 发动机随后将开始后润滑循环。 发动机随后便能够立即重新起动。
工作顺序（正常起动/停机）
当 MCS 处于起动位置或者自动位置并且远程触发触点闭合时：
- 向预润滑继电器发送信号。
- 预润滑泵将运行。
- 预润滑开关将闭合，以指出开关处的机油压力已达到 6.9 kPa (1 psi)。
- 经过一段预先编程设定的时间（通常为 30 秒）后，ECM 将发出信号，以使润滑泵开关继电器通电。 绿色预润滑指示灯将发光。 CMS 仪表 5 将停止闪烁。 向 SCM 发送起动信号。
收到起动信号后，SCM 将检查确保以下条件得到满足：
- 紧急停机信号不存在。
- 所有故障已经复位。
- 所有传感器均已连接且正常工作。
- 无异常模式控制开关信号存在。
- 发动机并非已经在运转。
- SCM 微处理器功能正常。
- SCM 未处于编程模式。
SCM 将不允许起动顺序开始。 如果任一以上故障状态存在，SCM 将在显示对应诊断代码（如果适用）。 但是，一旦 SCM 确信情况正常，SCM 将使起动马达继电器（SMR）和运行继电器（RR）通电。 SCM 还会通过信号使燃油控制继电器（FCR）和运行继电器（RR）通电，从而启动燃油供应。 燃油执行器将在 50 rpm 时开始开启。 点火切断继电器将通电，以使点火系统开始工作。
如果启用了循环盘车功能，SCM 将以可调时间段自动进行发动机的盘车/休息/盘车。 如果发动机在选定的总盘车时间内不能起动，SCM 将执行过度盘车故障。 如果在发动机盘车过程中有故障状态出现，SCM 将终止并锁止盘车。 SCM 将显示对应的诊断代码，或者使对应 LED 发光。
在发动机起动并且获得盘车终止转速（通常 250 rpm）后，SCM 将通过断电 SMR 使起动马达断电。 SCM 将使盘车终止继电器（CTR）通电。 在获得正确的低怠速机油压力后，SCM 将通过信号使转速控制继电器通电，从而通过 ECM 使发动机加速到额定转速。
如果工况始终正常，并且 SCM 收到运行信号，发动机将一直运行。 SCM 将依次显示以下各项两秒：发动机机油压力, 机油温度, rpm, 工时数 和 系统直流电压。 此过程在发动机运行前或运行中通过数字显示完成。 同时还监控可能发生的任何故障或异常工况。
一旦丢失运行信号，在采用冷却功能的前提下，发动机将在可调的冷却时间段内继续运行。 但是，如果未采用冷却功能或者 SCM 收到断电/复位信号，SCM 将立即使运行继电器断电。 燃油电路将断电。 如果在发动机停机前运行信号重现，SCM 将立即回到运行状态。 这意味着燃油将重新接通，但起动马达不通电。 但是，如果重新起动没有发生并且发动机转速继续下降，则 SCM 将在达到 0 rpm 时触发盘车。 假设运行信号没有返回并且发动机转速继续降低，直到达到 0 rpm，则盘车终止继电器（CTR）将断电，并且 SCM 随时准备立即重新起动。 燃油控制继电器将随时准备立即重新起动。 SCM 的燃油控制继电器（FCR）将在 0 rpm 后的 2 秒内断电。
工作顺序（故障状态）
如果故障状态发生在起动发动机之前，SCM 将：
- 断电并锁定起动马达电路。
- 确保燃油切断。
- 使运行继电器电路断电。
- 使故障停机电路（发动机故障继电器）通电。
如果故障状态发生在发动机运行过程中，则 SCM 将以下述方式作出响应：
- 对于通电运行型发动机来说，燃油控制电路将断电。
- 对于超速、紧急停机、诊断代码 "01"、"04"、"06" 或者全部六个 LED 全部发光来说，点火切断继电器将断电。 如果发动机在 FCR 命令其停机后的 5 秒内还未停机，该继电器也将断电。 这种情况是故障状态的结果。 该继电器电路在发动机达到 0 rpm 之后应当重新通电 10 到 15 秒。 该继电器切断点火系统。
- 起动马达继电器（SMR）电路应被锁定在断电状态。
- 运行继电器（RR）电路应断电。
- 包括发动机故障继电器（ENFR）在内的故障停机电路应当通电。
如果在发动机起动前后有故障发生，则对应 LED 应以 2 Hz 的频率闪烁，或者故障代码应当出现，以便指示故障的本质。 这些指示灯应一直发光。 SCM 应一直处在故障模式，直到收到复位信号为止。
起动逻辑流程图
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| 图 7 | g00493800 |
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| 图 8 | g00504208 |
预润滑逻辑 | |
停机逻辑流程图
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| 图 9 | g00504207 |
停机逻辑 | |
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| 图 10 | g00504209 |
停机逻辑 | |
发动机监控和保护系统
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| 图 11 | g00493804 |
该系统提供发动机保护和监控发动机系统的重要参数。 该系统提供警告和/或抑制发动机起动。 当参数超出允许限度时，该系统使发动机停机。 除了这些功能特点之外，该系统还提供发动机工作参数的显示/指示。
发动机停机和起动抑制功能
当某些工作参数超出允许限度时，发动机停机功能通过使发动机停机来提供发动机保护。 当从动设备感应到到 ESS 控制面板的停机信号时，发动机停机功能提供发动机保护。
当发动机参数不在允许限度内，或从动设备指出还未作好起动准备时，起动抑制功能通过防止发动机盘车来向发动机和从动设备提供保护。
发动机停机和起动抑制故障将通过 CMS 面板显示、发动机控制模块（ECM）或状态控制模块（SCM）来指示。 CMS 面板显示将通过使指示灯发光来提供诊断指示。 ECM 将显示闪烁的诊断代码，以指出发动机因遇到特定故障而停机。 ECM 将显示固定诊断代码，以指出发动机因遇到特定故障而产生了警告状态。 关于所显示信息故障诊断与排除方面的更多信息，请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
计算机监控系统（CMS）
其显示由 6 个小仪表（左侧）和一个大仪表（中间）组成。 仪表上显示的信息由"仪表组选择"开关和"仪表数据选择"开关控制。 "仪表组选择"开关用来从两组参数中为六块小仪表上的显示选择一组参数。
"仪表数据选择"开关允许在数字读出器上查看为每块仪表提供的数据。 数字读出器位于中间大仪表的下方。 仪表显示的上部数字将指示查看的参数。 每切换一次"仪表数据选择"开关，便可选择下一块仪表。 此仪表在"仪表组选择"开关当前选定的仪表范围内。
如果切换"仪表组选择"开关，则数字仪表将切换到对应仪表位置处的仪表。 如果选择冷却液温度仪表 2 并拨动"仪表组选择"开关，则仪表数据将切换到仪表 8，"左侧空气阻力"。
仪表显示
ESS 控制面板上的贴膜采用英制或公制单位。 依据应用场合的不同，读出器将采用英制或公制单位。 通过将"仪表组选择"开关设定到左侧，仪表和数字读出器上显示以下发动机功能。
仪表 1 "空气温度" - 以 °C 或 °F 为单位显示进气歧管温度。 该温度的显示精度为 1 度。
仪表 2 "冷却液温度" - 以 °C 或 °F 为单位显示该温度。 该温度的显示精度为 1 度。
仪表 3 "燃油修正系数" - 该显示显示百分比值。 这是燃油热值 BTU 电位计调整后的设定值与发动机正在燃烧燃油 BTU 热值间差值的比值。
注: 燃油修正系数固定在 100%。 当空燃比未处于自动控制状态下时，此仪表上的红色限制条消失。 该显示是基于在气缸内测量得到的燃烧时间确定的。
仪表 4 "进气压力" - 以 kPa 或 psi/10 为单位显示进气歧管压力（绝对压力）。
仪表 5 "机油压力" - 以 kPa 或 psi 为单位显示此压力（表压力）。
注: 预润滑油压力通过机油压力表上的一个显示条来指示。 持续发光的显示条指示预润滑压力正常。 闪烁的显示条指示预润滑压力异常。
仪表 6 "发动机负荷" - 以发动机满额定负荷输出百分比的形式显示负荷。 百分比计算基于以下因素：燃油流量, 发动机 rpm 和 燃油热值。
通过将"仪表组选择"开关设定到右侧，仪表和数字读出器上显示以下发动机功能。
仪表 7 "机油滤清器压差" - 以 kPa 或 psi 为单位显示机油滤清器壳体进口和出口间的压力降低量。
仪表 8 "左侧空气阻力" - 以 kPa/10 或英寸 H2O/10 为单位显示空气滤清器进口（未过滤）和出口（已过滤）间的压力降低量。
仪表 9 "曲轴箱压力" - 该仪表指示曲轴箱内部的压力。 以 kPa/10 或英寸 H2O/10 为单位显示该压力。
仪表 10 "冷却液出口压力" - 该表未被使用。
仪表 11 "右侧空气阻力" - 该表未被 G3600 发动机使用。
仪表 12 "起动压力" - 此仪表指示起动发动机时可供使用的空气压力。 以 kPa 或 psi 为单位显示该压力。
大仪表（中间）总是指示发动机转速。
仪表 13 "发动机转速" - 此仪表以 rpm 为单位显示发动机转速（显示精度为 10 rpm）。
故障指示灯
CMS 具有 12 个用来指示所发生故障状态的指示灯。 故障是指测量参数超出安全限度，或者装置发生故障。 每个指示灯都指示应检查的系统，以便确定具体故障。
"F1 检查仪表" - 一块或多块仪表指示某参数超出了正常的工作范围。 检查仪表。
"F2 检查液位" - 一个或多个液位低于容许限度。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F3 辅助设备" - 从动设备接口存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F4 燃油供应系统" - 控制燃油的系统中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F5 进气系统" - 控制进气的系统中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F6 排气系统" - 排气系统中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F7 模块/接线" - 特定控制模块和/或接线中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F8 燃烧反馈系统" - 燃烧系统反馈控制中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F9 点火系统" - 点火系统中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F10 传感器/装置" - 特定控制装置中存在一个或多个故障。 这包括传感器、执行器等。观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F11 起动系统" - 发动机起动系统中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
"F12 爆震系统" - 检测爆震的系统中存在一个或多个故障。 观察诊断代码。 请参阅故障诊断与排除, SENR6510。
状态控制模块（SCM）
ESS 控制面板的底部包含状态控制模块（SCM）。 该模块显示故障状态和关键发动机参数。 状态控制模块（SCM）接收来自操作员、电磁转速传感器（MPU）、压力/温度模块和发动机监控系统（ESS）的信息。 这些信息用来确定发动机燃油和点火系统的"通/断"状态。
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| 图 12 | g00314963 |
状态控制模块（SCM） (1) 液晶显示屏（LCD）。 (2) 开关(显示保持开关)。 (3) "机油压力低"发光二极管（LED）。 (4) "过度盘车" LED。 (5) "超速" LED。 (6) "机油压力高" LED。 (7) "紧急停机" LED。 (8) "辅助" LED（停机）。 | |
SCM 接收命令 SCM 起动发动机的信号。 SCM 启动燃油系统和起动马达。 当发动机转速达到盘车终止转速时，起动马达分离。 当 SCM 收到停止发动机的信号时，燃油系统切断。
SCM 具有以下功能：
"循环盘车" - 通过 SCM 编程，可在可调时间段进行盘车-休息-盘车。
"转速控制" - 当机油压力增至机油压力低设定点以上时，SCM 将向 ECM 指出 ECM 应当将发动机转速从怠速增至额定额定转速。
"冷却" - 在 SCM 收到执行正常停机信号后，SCM 将等待编程设定的一段时间，然后再通过断气阀关闭发动机。
"自动运行" - 在自动模式下，可以通过远程触发信号起动 SCM。 当触发触点（IC）闭合时产生此信号。 一旦该信号丢失，SCM 将执行正常停机。
"断电" - ESS 系统设计为在后润滑循环完成后，在处于"断电/复位"模式下断电。 在"盘车终止继电器"和"燃油控制继电器"全部断电前，SCM 不允许发动机断电。 这两个继电器在 0 rpm 后两秒断电。
"燃油电磁阀类型" - SCM 可编程设定为与通电运行（ETR）燃油系统或通电停机（ETS）燃油系统一起工作。 在 G3600 应用场合下，这必须是 ETR 系统。
"LED 显示屏" - SCM 前面具有六个 LED。 这些 LED 用于以下情况：发出过度盘车停机报警, 超速停机, 机油压力低停机, 机油温度高停机, 紧急停机 和 辅助停机。
"紧急停机" - 如果利用"紧急停机"按钮关闭发动机，则 LED (7) 将闪烁。
"压力/温度模块故障" - 如果来自发动机上安装的机油压力/温度传感器模块的信号丢失或无法读取，则发动机将通过燃油控制停机。 诊断代码将出现。 可以通过编程设定 SCM 忽略传感器模块的故障。
"转速传感器故障" - 如果 SCM 丢失电磁传感器信号，发动机将通过点火系统和燃油控制停机。 诊断代码将出现。
"过度盘车保护" - 如果发动机在编程设定时间段内无法起动，SCM 将使起动顺序停止。 LED (4) 将闪烁。 在再次试图起动发动机之前，必须将模式控制开关转到"断开/复位"位置。
"液晶显示屏" (1) - 以英制或公制单位依次显示工时数、发动机转速、系统蓄电池电压、发动机机油压力和发动机机油温度。 按下 SCM 前面的开关 (2) 将使显示锁定（停止）在一个发动机参数上。 再次按下该开关将恢复正常顺序显示。 当检测到故障信号时，该显示也用来指示诊断代码。 这有助于故障诊断与排除。 请参阅系统操作、测试和调整，状态控制模块（SCM）, SENR6515, "故障诊断与排除部分", "诊断的故障"。
注: 当该面板通电时，所有诊断灯都应短暂发光。 这便是指示灯测试。
"超速保护" - 如果发动机转速超过了超速设定点，则发动机将通过点火控制和燃油控制停机。 LED (5) 将闪烁。 当"超速验证"开关按下时，超速设定点降至原始值的 75%。 这将使超速电路在发动机以额定转速运行时得以测试。
"机油压力低保护" - 如果发动机机油压力降至机油压力低设定点以下，发动机将通过燃油控制而停机。 LED (3) 将闪烁。 共有两个机油压力低设定点。 其中一个设定点用于发动机转速低于机油步位转速时。 另一个设定点用于发动机转速高于机油步位转速时。
"机油温度高保护" - 如果发动机机油温度超过设定点，燃油将被切断。 LED (6) 将闪烁。 关于 SCM 测试和编程方面的信息，请参阅本手册测试和调整部分中的状态控制模块维修程序。
注: 如果发生故障并且燃油控制无法停止发动机，则点火会在故障发生后 5 秒切断。
发动机控制模块（ECM）
ECM 为空燃比控制和限制功率而监控燃油热值。 ECM 也有系统协调员的功能。 ECM 的个性模块中包含许多保护设定点。 个性模块控制许多系统操作。 ECM 上的显示由 8 个字符和 8 个指示灯组成。
这些指示灯指示：
"状态（绿色）" - 此指示灯发光时，该灯指示状态信息。 状态信息为理想发动机转速和燃油热值（BTU）设定值等。
"通信链路 1 激活（绿色）" - 当该灯发光时，说明 ECM 与正时控制模块（TCM）间正常通信。
"通信链路 2 激活（绿色）" - 当该灯发光时，说明 ECM 与计算机化监控系统（CMS 仪表）、数字诊断工具（DDT）端口和选装客户通信模块（CCM）间正常通信。
"警告模式（黄色）" - 一个或多个故障存在。 用来指示状态确切本质的代码将出现。
"传感器故障（红色）" - 检测到某一传感器有故障。 一个或多个故障存在。 用来指示状态确切本质的代码将出现。
"执行器故障（红色）" - 检测到某一执行器有故障。 用来指示故障确切本质的代码将出现。
"系统故障（红色）" - 检测到某一控制系统有故障。 用来指示故障确切本质的代码将出现。
"控制模块故障（红色）" - 检测到某一控制模块有故障。 用来指示故障确切本质的代码将出现。
位于 ESS 控制面板门右侧的"显示选择"开关将允许操作员在发动机控制模块显示屏上逐项查看数据。 每次切换该开关，显示屏就逐项显示下一项。 显示项为状态代码或诊断代码。 这些代码通过一个指示灯加以区分。
正时控制模块（TCM）
正时控制模块（TCM）用来保持 ECM 确定的点火正时。 TCM 还防止发动机达到不可接受的爆震水平。
TCM 向 ECM 提供爆震方面的信息。 ECM 向 TCM 发送理想发动机正时信号。 如果检测到爆震，该信号可以进行最多 6 度曲轴角度的延迟。 如果爆震水平持续处于高位，发动机将停机。
高温计模块
可以利用高温计模块读出 9 个单独的温度，单位为 °C。 该模块通电后显示通道 0 上的读数（排气管温度）。 要想读取其他 8 条通道上的温度值，按发动机前部的"即推即进"按钮。
高温计连续将通道 0（排气管温度）与设定点进行比较。 排气管温度一旦超过设定点，一个触点即会闭合。 ECM 关闭发动机。
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| 图 13 | g00475533 |
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| 图 14 | g00475395 |
发动机控制系统
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| 图 15 | g00314964 |
发动机控制系统由下述部件组成：
- 发动机监控系统（ESS）控制面板
- 发动机控制模块（ECM）
- 正时控制模块（TCM）
- 理想转速电位计
- 燃油热值电位计
- 发动机控制模块（ECM）
- 发动机上安装的传感器
- 发动机上安装到的执行器
- 燃油
- 废气旁通阀
- 阻风门
- 燃油
调速器
电子控制模块（ECM）执行调速功能。 此调速器类似于柴油发动机调速器，而并非典型的燃气发动机调速器。 G3600 发动机的调速是通过调节燃油阀控制燃油流量，与空气流量无关。 从 ECM 到燃油执行器的命令信号基于实际发动机转速（由 ECM 电磁传感器测量得到）与理想发动机转速间的差值。
转速降
可利用数字诊断工具上的 "31 号""客户可选择参数屏幕"选择 0% 到 10% 的转速降设定值。
可切换调速器响应
需要两个调速器设定值才能为以下应用场合提供最佳的发动机响应。
- 与电网并联运行的发电机组
- 与其他发电机组并联运行的发电机组
G3600 控制系统提供双动态调速器。 "调速器动态开关"将选择"独立"或"并联"调速器设定。 请参阅安装和初始起动程序, SEHS9708，以了解从"离网"切换到"并网"调速器动态特性方面的信息。
理想转速
理想转速由怠速/额定开关控制。 断开可选择 550 rpm 的怠速转速。 闭合可选择理想转速电位计设定的转速。 理想转速输入装置通常为 ESS 前面板上的电位计。 也可以通过到 ECM 的外部输入来控制理想转速。 关于客户输入方面的信息，请参阅安装和初始起动程序, SEHS9708。
燃油限制
调速器提供 G3600 发动机的功率限制。 调速器计算燃油流量。 调速器将燃油流量与最大允许流量进行比较。 调速器可防止发动机超负荷运行。
瞬态燃油限制
为防止发动机以过浓空燃比运行，发送到燃油执行器的命令信号可能会受到限制。 这将在发动机起动、加速或变负荷运行过程中限制进入发动机的燃油流量。
个性模块
发动机控制系统中包含个性模块。 个性模块提供发动机应用控制图。 个性模块固定在 ECM 上，并且与 ECM 间通信。 个性模块接收来自发动机控制系统传感器的输入。 个性模块依据个性模块内的参数监控发动机。 个性模块中包含具体应用的特定发动机控制图、保护设定点和客户规定设定值。
个性模块可编程设定功能
| 燃油参数 | ||
| 参数 | COSA 发动机 | 非 COSA 发动机 |
| 反馈负载 | 25% | 50% |
| 反馈转速 | 650 rpm | 650 rpm |
| 保护设定 | ||
| 参数 | 标准 | 可能 |
| 预润滑时间 | 30 秒 | 任何时间值 |
| 后润滑时间 | 60 秒 | 任何时间值 |
| 从动设备准备就绪 | 40 秒 | 任何时间值 |
| 从动设备输入 | 停机 | 未使用/报警/停机 |
| 排气高温计输入 | 停机 | 未使用/报警/停机 |
| 冷却液液位低输入 | 停机 | 未使用/报警/停机 |
| 机油油位低输入 | 停机 | 未使用/报警/停机 |
| 爆震策略输入 | 停机 | 未使用/报警/停机 |
| 空气温度设定 | ||||
| 设定值 | 32C scac | 45C scac | 54C scac | 32-70C scac |
| 空气温度停机< 50% 负荷 | 75 | 80 | 85 | 90 |
| 空气温度报警 >50% 负荷 | 55 | 65 | 73 | 82 |
| 空气温度停机 <50% 负荷 | 60 | 70 | 75 | 87 |
| 空气阻力设定 | ||
| 设定值 | 标准 | 可能 |
| 空气阻力左/右高警告 | 3.5 kPa | 任意值或停用 |
| 空气阻力左/右停机 | 5.2 kPa | 任意值或停用 |
| 曲轴箱压力设定 | ||
| 设定值 | 标准 | 可能 |
| 曲轴箱压力警告 | 0.6 kPa | 任意值或停用 |
| 曲轴箱压力停机 | 1.0 kPa | 任意值或停用 |
| 蓄电池电压设定 | ||
| 设定值 | 标准 | 可能 |
| 蓄电池电压低警告 | 20V | 任意值或停用 |
| 蓄电池电压低停机 | 18V | 任意值或停用 |
| 机油压差设定 | ||
| 设定值 | 标准 | 可能 |
| 机油压差警告 | 70 kPa | 任意值或停用 |
| 机油压差停机 | 250 kPa | 任意值或停用 |
| 水套水设定 | ||
| 设定值 | 标准 | 可能 |
| 水套水温度低警告 | 25°C | 任意值或停用 |
| 水套水温度高警告 | 92 到 107°C | 任意值或停用 |
| 水套水温度高停机 | 98 到 110°C | 任意值或停用 |
| 水套水温度低起动抑制 | 否 | 否/是 |
| 水套水出口压力低警告（kPa） | 停用 | 任意值或停用 |
| 水套水出口压力低停机（kPa） | 停用 | 任意值或停用 |
| 诊断设定 | ||
| 设定值 | 启用 | 停用/启用 |
| 断气 | 启用 | 停用/启用 |
| DMC 保护 | 否 | 否/是 |
| DMC 策略 | 停机 | 停机/报警/未使用 |
| 核心参数 | ||
| 参数 | 启用 | 停用/启用 |
| 软件单位 | 公制 | 英制/公制 |
| 阻风门 | 是 | 是／否 |
| 垃圾填埋模块 | 否 | 是／否 |
| 电动起动机 | 否 | 是／否 |
| 执行器 | 90 度 | 90 度、42 度、Cat Hydrax |
注: 这些数值仅供参考。 这些数值将根据独立回路水温等应用场合特定的信息不同而变化。 关于应用场合特定的报警和停机水平，请参阅个性模块图。
空燃比控制
G3600 发动机没有汽化器。 空气流和燃油流量是独立控制的。 调速器对燃油流量进行完全控制。 这使空气流量成为调整空燃比的唯一参数。 空气流量由废气旁通阀系统控制，以便保持理想的空燃比或理想的燃烧时间（BT）。
燃油流量
ECM 将利用以下输入计算燃油流量：
- 测量得到的燃油歧管压力
- 测量得到的燃油歧管温度
- 测量得到的进气歧管压力
- 测量得到的进气歧管温度
- 发动机转速
- BTU 设定
空气流量
ECM 根据测量得到的进气歧管空气压力、测量得到的进气歧管温度和发动机转速计算空气流量。
理想空燃比
理想空燃比随发动机转速和负荷的不同而变化。 这些数值保存在个性模块内应用场合特定的控制图中。 创建这些控制图的目的是随着发动机转速和负荷的变化逐步获得最佳发动机性能（效率和排放）。
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| 图 16 | g00314965 |
空燃比示例 发动机控制图 | |
燃烧时间（BT）
燃烧时间是燃烧火焰从预燃室内的火花塞传播到燃烧感应探头的时间测量值。 此探头安装在主燃烧室内。
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| 图 17 | g00314967 |
气缸点火和传感器 (1) 燃烧传感器。 (2) 预燃室。 (3) 燃气点火火花塞。 | |
每个气缸的缸内燃烧感应功能使发动机能够对环境条件、燃油质量或转速和负荷变化作出快速响应。 这使发动机废气排放和燃油消耗量的控制更为精确。 燃烧传感器是一个非传统型 14 mm (0.55 in)的火花塞。 该火花塞与电子燃烧缓冲器一起工作。 它可以测量从火花产生到火焰传播到传感器之间的实际时间。 该信息被加以平均，并与个性模块中的理想控制图设定值比较。 它对燃油质量、温度等变化进行自动修正，并且与手动调整相比，它更为快速和精确。
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| 图 18 | g00497861 |
基本燃烧探头系统 | |
通过两条单独的电路向 ECM 发送测量得到的燃烧时间信号。 其中一条电路专用于第 1 缸。 1. 另外一条电路将其余各缸的信号发送到 ECM。 ECM 按点火顺序接收这些信号。
空气流量控制
一旦 ECM 确定了理想空气流量，ECM 将通过改变废气旁通阀执行器的位置来调节废气旁通阀。
当发动机在正常工作模式下运行时，在高于 50% 的发动机负荷下，空燃比基于平均燃烧时间（BT）自动进行控制。
从 ECM 发送到废气旁通阀执行器的位置命令信号基于从气缸测量得到的平均 BT 与编程设定到个性模块中的理想 BT 间的差值 即使在燃油质量或环境条件发生变化时，保持理想 BT 也可确保最佳的发动机性能和稳定的发动机运行。
当发动机在预燃室标定模式或通常低于 50% 的发动机负荷下运行时，位置命令信号为测量空燃比和理想空燃比间的差值。 此信号从 ECM 发送到废气旁通阀执行器。 测量空燃比是根据发动机到 ECM 的传感器输入计算得到的数值。 计算空燃比所需的 ECM 输入为燃油歧管压力、燃油歧管温度、进气歧管空气压力、进气歧管空气温度、发动机转速和燃油质量（燃油热值电位计设定值）。 起动时，利用 ESS 控制面板上的燃油热值电位计调整燃油热值（BTU），使其与燃油分析结果保持一致。 当发动机在高于 50% 的负荷下运行时，发动机控制超越手动燃油设定，并提供燃油质量信息。 此过程以燃烧过程中测量得到的实际燃烧时间为基础。 在来自燃烧传感器的 BT 信息可用前，BTU 电位计的手动设定将一直为空燃比控制系统提供起点。
燃油修正系数
燃油修正系统将利用理想燃烧时间和测量燃烧时间计算燃油修正系数。
燃油修正系数的百分比表示实际燃油热值（BTU/ft3）和"燃油热值"电位计设定值间的差值。 该电位计位于 ESS 的前控制面板上。
例如，已利用 900 BTU 的 BTU 旋钮设定值正确调整了发动机的空燃比。 发动机运行一段时间后，供应给发动机的燃油质量将从 900 变为 990 BTU/ft3。 这将导致燃烧火焰变快。 ECM 将通过把空燃比变成较稀的设定来放慢燃烧时间。 ECM 将显示 110% 的燃油修正系数计算值（990/900 乘以 100）。