С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Электронная система управления двигателем

Электронная система управления двигателем


Электронная система управления двигателем

Существует огромное количество систем управления двигателей и их модификаций. Для этого рассмотрим различные варианты ЭСУД, которые когда-либо устанавливались на серийно выпускаемые автомобили.

ЭСУД — это электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Он считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Это все делается, что двигатель работал в оптимальном для него режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива.Обзор электронной системы управления двигателем будет приводиться на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на некоторые группы по критериям.

Производитель электронной системы управленияДля автомобилей автозавода ВАЗ использовались системы управления двигателем компаний Bosch, General Motors и СУД отечественной производства. Если вы хотите заменить какую-нибудь деталь системы впрыска, например производства Bosch на производства Bosch, то это окажется невозможным, т.к. детали невзаимозаменяемые. А вот отечественные детали впрыска топлива иногда оказываются аналогичными деталям иностранного производства.

Разновидности контроллеров управления двигателем

На вазовских автомобилях можно встретить следующие типы контроллеров:

  • Январь 5 — производство Россия;
  • M1.5.4 — производство Bosch;
  • МР7.0 — производство Bosch;

Кажется, что контроллеров не много, а на самом деле все сложней. Для примера, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатоpa не подходит для системы с нейтрализатором. И они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-2» не может быть установлен на автомобиль «Евро-3». Хотя установить контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-3» на автомобиль с экологическими нормами токсичности «Евро-2» возможно, но для этого потребуется перепрошить программное обеспечение контроллера.Типы впрыскаПо этому параметру можно разделить системы впрыска на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.

Нормы токсичности

В разные времена собирались автомобили, который соответствовали требованиям стандартов по токсичности отработавших газов от «Евро-0» до «Евро-4». Автомобили, который соответствуют нормам «Евро-0» выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.

Отличить автомобиль в комплектации «Евро-3» от автомобиля с комплектацией «Евро-2» можно по наличию датчика неровной дороги, внешнему виду адсорбера, а также по числу датчиков кислорода в выпускной системе двигателя (в комплектации «Евро-2» он один, а в комплектации «Евро-3» их два).

Определения и понятия

Контроллер — главный компонент электронной СУД. Оценивает информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняет достаточно сложные вычисления и управляет исполнительными механизмами.Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры, в электрический сигнал. Подробнее в статье «что такое ДМРВ».Датчик скорости — преобразует значение скорости автомобиля в электрический сигнал.Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах после нейтрализатора в электрический сигнал. Подробнее в статье «что такое датчик кислорода».Датчик кислорода управляющий — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах до нейтрализатора в электрический сигнал.Датчик неровной дороги — преобразует величину вибрации кузова в электрический сигнал.Датчик фаз — его сигнал информирует контролер о том, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ (верхняя мертвая точка) на такте сжатия топливовоздушной смеси.Датчик температуры охлаждающей жидкости — преобразует величину температуры охлаждающей жидкости в электрический сигнал.Датчик положения коленвала — преобразует угловое положение коленвала в электрический сигнал.Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла открытия дроссельной заслонки в электрический сигнал.Датчик детонации — преобразует величину механических шумов двигателя в электрический сигнал.Модуль зажигания — элемент системы зажигания, накапливающий энергию для воспламенения смеси в двигателе и обеспечивает высокое напряжение на электродах свечи зажигания.Форсунка — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий дозирование топлива.Регулятор давления топлива — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий постоянство давления топлива в подающей магистрали.Адсорбер — главный элемент системы улавливания паров бензина.Модуль бензонасоса — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий избыточное давление в топливной магистрали. Подробнее в статье «что такое бензонасос?».Клапан продувки адсорбера — элемент системы улавливания паров бензина, управляющий процессом продувки адсорбера.Топливный фильтр — элемент системы топливоподачи, фильтр тонкой очистки.Нейтрализатор — элемент системы впрыска двигателя для снижения токсичности выхлопных газов. В результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора оксид углерода, углеводороды СН и окислы азота превращаются в азот, воду, а также в двуокись углерода. Подробнее в статье «что такое катализатор?».Диагностическая лампа — элемент системы бортовой диагностики, которая информирует водителя о наличии неисправности в СУД.Диагностический разъем — элемент системы бортовой диагностики, для подключения диагностического оборудования.Регулятор холостого хода — элемент системы поддержания холостого хода, который регулирует на холостом ходу подачу воздуха в двигатель.

ЭСУД. Электронная система управления двигателем. Инжектор.

Электронная система управления двигателем

Электронная система управления двигателем (ЭСУД) предназначена для управления цикловой подачей топлива двигателя в зависимости от режимов работы двигателя, его температурного состояния, регулировочных характеристик и параметров окружающей среды.

Схема установки компонентов ЭСУД на двигателе: 1 – форсунка (инжектор); 2 – топливный аккумулятор высокого давления; 3 – датчик положения кулачкового вала; 4 – жгут системы управления двигателем; 5 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 6 – датчик температуры и давления масла; 7 – датчик положения коленчатого вала; 8 – электронный блок управления (ЭБУ); 9 – жгут системы управления силовой; 10 – датчик температуры и давления наддувочного воздуха; 11 – датчик давления топлива в топливном аккумуляторе высокого давления; 12 – топливный насос высокого давления (ТНВД); 13 – датчик температуры и давления топлива

Система обеспечивает выполнение следующих функций:
  • нормирование пусковой подачи топлива;
  • коррекция цикловой подачи топлива для ограничения дымности отработавших газов;
  • ограничение цикловой подачи топлива при достижении предельной температуры охлаждающей жидкости;
  • управление муфтой включения вентилятора системы охлаждения;
  • защита двигателя по минимальному давлению масла;
  • управление реле блокировки стартера;
  • отключение подачи топлива в режиме «горный тормоз»;
  • функция «круиз-контроль»;
  • ограничение максимальной скорости автомобиля;
  • обеспечение аварийного останова двигателя;
  • осуществление взаимодействия с другими системами изделия по линии CAN;
  • осуществление диагностических функций и передача диагностической информации через диагностический разъем по линии K-line и CAN;
  • индикация о неисправности ЭСУД контрольной лампой «Check Engine»;
  • обеспечение взаимодействия с другими системами управления автомобиля;
  • обеспечение аварийно-предупредительной сигнализации и защиты и др.
Полный перечень выполняемых ЭСУД функций определяется при проектировании изделия, на котором применен двигатель. В состав ЭСУД входят:
  • электронный блок управления (ЭБУ);
  • жгуты проводов в комплекте с датчиками, переключателями и разъемами для подключения устройств диагностирования системы в условиях эксплуатации.
На двигателях экологического класса Евро 4 ограничение максимальной скорости автомобиля осуществляется электронной системой управления двигателя. Сигнал скорости на блок управления двигателем поступает с тахографа или электронного спидометра. Блок управления даёт команду форсункам, которые представляют из себя электромагнитные клапаны с распылителями, на ограничение цикловой подачи топлива. При превышении АТС максимально допустимой скорости движения (согласно требованиям Правила 89 ЕЭК ООН) автоматически включается режим ограничения максимальной скорости. При этом невозможно разогнать автомобиль выше запрограммированной скорости при полностью нажатой педали подачи топлива. При срабатывании ограничения скорости загорается сигнальная лампа.

Системы управления бензиновым двигателем

Системы управления бензиновым двигателем обеспечи­вают передачу на двигатель команд, отдаваемых водителем. Она управляет двигателем таким образом, чтобы двигатель обеспечивал требуемый уровень крутящего момента при минимальных воз­можных расходе топлива и токсичности от­работавших газов.

Описание системы управления бензиновым двигателем

Выходная мощность двигателя опреде­ляется крутящим моментом, передаваемым сцеплению и частотой вращения коленчатого вала. Крутящий момент на сцеплении — это момент, производимый за счет сгорания то­плива минус момент трения (потери на трение в двигателе), момент потерь на газообмен и момент, необходимый для привода вспомо­гательных агрегатов (см. рис.1 «Распределение крутящего момента в силовой передаче»). Крутящий момент на ведущих колесах равен моменту на входе сцепления за вычетом потерь в сце­плении и трансмиссии. Этому результирую­щему крутящему моменту противодействуют такие силы, как сопротивление качению шин и аэродинамическое сопротивление. В зави­симости от команды водителя, между этими силами сопротивления и крутящим момен­том может иметь место состояние либо рав­новесия, либо дисбаланса. В случае равно­весия автомобиль движется с постоянной скоростью. В противном случае имеет место ускорение или замедление.

Крутящий момент, производимый двигате­лем, определяется в основном следующими переменными:

  • массой воздуха, доступного для сжигания топлива после закрытия клапанов;
  • массой топлива в цилиндре;
  • моментом зажигания.

В меньшей степени оказывают влияние на крутящий момент также состав топливно­воздушной смеси (количество остаточных отработавших газов) или процессы сгорания топлива.

Основной функцией системы управления двигателем является координация работы различных подсистем с целью регулирования крутящего момента, производимого двигателем, с соблюдением требований к ограничению токсичности отработавших га­зов, расходу топлива, выходной мощности и уровню комфорта и безопасности. Система управления двигателем также выполняет диагностику различных подсистем.

Обзор системы управления бензиновым двигателем

Электронная система управления бензиновым двигателем

Системы управления Motronic фирмы Bosch предназначены для управления двигателем в режимах замкнутого или разомкнутого регули­рования. Система Motronic (рис.2 » Компоненты, используемые для управления двигателем с искровым зажиганием в режимах разомкнутого или замкнутого регулирования») включает все датчики, необходимые для измерения значений параметров двигателя и автомобиля в целом, и исполнительные устройства, осуществляющие требуемое регулирование. Блок управления использует данные, поступающие с датчиков для определения состояния автомобиля и двигателя. Этот процесс выполняется с очень высокой частотой (с периодом в несколько миллисекунд для обеспечения регулирования в режиме реального времени). Во входных цепях происходит подавление помех и преобразо­вание сигналов в электрическое напряжение с использованием единой унифицированной шкалы. Аналого-цифровой преобразователь затем преобразует отфильтрованные сигналы в цифровую форму. Другие сигналы принима­ются через цифровые интерфейсы (например, шины CAN, FlexRay) или через интерфейсы широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Основным устройством блока управления двигателя является микропроцессор с про­граммной памятью (например, флэш-ППЗУ), в которой хранятся все алгоритмы управления, т.е. алгоритмы математических вычислений, выполняемых в соответствии со специальными программами, и данные (параметры, харак­теристики, карты программ). Входные пере­менные, полученные в результате обработки сигналов датчиков, оказывают влияние на алго­ритмы вычислений и, следовательно, на выход­ные сигналы, поступающие на исполнительные устройства. Исходя из этих входных сигналов, микропроцессор определяет требуемые реак­ции на команды водителя и вычисляет, напри­мер, необходимый крутящий момент, величину заряда топлива, поступающего в цилиндры, момент зажигания и подает соответствующие выходные сигналы на исполнительные устрой­ства (например, системы контроля выделения паров топлива, турбокомпрессор и систему по­дачи дополнительного воздуха).

Сигналы низкого уровня, выходящие из микропроцессора, посредством задающего каскада усилителя мощности преобразуются в сигналы тех мощностей, которые требуются различным исполнительным устройствам.

Еще одной важной функцией системы Motronic является мониторинг работоспособ­ности всех систем с использованием системы бортовой диагностики (OBD). В целях выполне­ния дополнительных требований, предъявляе­мых к системе Motronic нормативными поло­жениями, примерно половины вычислительной мощности системы Motronic расходуется на выполнение задач, связанных с диагностикой.

Функции системы управления бензиновым двигателем

Система управления двигателем, кроме основ­ных функций регулирования подачи топлива, смесеобразования и зажигания, выполняет большое количество вторичных функций. Для большей ясности система подразделяется на несколько подсистем. Полная структура си­стемы Motronic показана на рис. 3.

Система определения требуемого крутящего момента (TD)

Водитель выдает прямую команду управления посредством изменения положения педали ак­селератора. Положение педали акселератора преобразуется в значение уставки для системы определения требуемого крутящего момента.

Кроме прямого ввода команды водитель также может отдавать команды косвенным образом, используя систему круиз-контроля. Требуемый крутящий момент вычисляется, исходя из текущих условий движения.

Если педаль акселератора не нажата, система вычисляет крутящий момент, необходимый для поддержания оборотов холостого хода.

Функция демпфирования, электрическая система (стартер, генератор, аккумуляторная батарея) и другие электрические потребители, такие как система кондиционирования воз­духа, предъявляют дополнительные требова­ния в отношении крутящего момента.

Система управления величиной крутящего момента (TS)

Переменное значение требуемого крутящего момента, определенное системой TD, потреб­ности трансмиссии, потребности динамики дви­жения и прочие потребности двигателя (напри­мер, нагрев каталитического нейтрализатора) координируются в подсистеме управления ве­личиной крутящего момента. Результатом яв­ляется определение общего требуемого крутя­щего момента двигателя внутреннего сгорания.

Исходя из значения общего крутящего момента, генерируются заданные значения объема заряда топлива, впрыска топлива и момента зажигания.

Объем заряда вводится как относительная масса воздуха. Относительная масса воз­духа (стандартизованная для всех классов двигателей) представляет собой отношение фактической массы воздуха в цилиндре к максимально возможной массе воздуха при данной частоте вращения коленчатого вала.

Заданное значение момента зажигания описывается углом опережения зажигания.

Снижение крутящего момента может про­изводиться посредством пропуска впрысков топлива (например, в соответствии с требо­ваниями системы контроля тягового усилия). С этой целью определяется количество про­пусков впрыска.

В системах с прямым впрыском топлива можно задать режимы работы на обедненной смеси (например, с послойным распределе­нием заряда топлива в камере сгорания). В этих режимах работы также можно задать значение крутящего момента двигателя по­средством ввода заданного значения коэф­фициента избытка воздуха λ.

Исходя из значений сигналов различных датчиков, физические модели генерируют требуемое фактическое значение крутящего момента на сцеплении. Это значение факти­ческого крутящего момента используется для контроля системы Motronic, а также требу­ется для других систем, таких как системы управления трансмиссией.

Система управления воздухоподачей (AS)

Относительное значение массы воздуха, вве­денное из подсистемы управления величиной крутящего момента, преобразуется в конкрет­ное количество, требуемое для исполнитель­ных устройств, используемых для регулирова­ния количества подаваемой в цилиндры смеси.

Основным исполнительным устройством яв­ляется дроссельная заслонка. Для вычисления угла открытия дроссельной заслонки, исходя из заданного значения массы воздуха, использу­ются модели. В свою очередь, исходя из значе­ния угла открытия, осуществляется управление приводом дроссельной заслонки с использова­нием широтно-импульсной модуляции.

Имеются подсистемы, в которых основным методом регулирования является активация впускных и выпускных клапанов. В таких системах Дроссельная заслонка обычно остается постоянно открытой. Только в особых случаях (например, в аварийном режиме) дроссельная заслонка ис­пользуется в качестве регулятора заряда смеси.

В случае двигателей с турбонаддувом также учитывается активация перепускной заслонки нагнетателя, приводимого в действие отработавшими газами, или управление нагнетателем с механическим приводом.

Еще одним видом исполнительных устройств являются системы регулирования положения распределительных валов и клапаны системы рециркуляции отработавших газов.

Кроме того, определяется фактическая текущая величина заряда смеси, подаваемого в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Для этой цели в качестве основных переменных используются сигналы датчиков темпе­ратуры и давления во впускном трубопроводе.

Система топливной системы (FS)

Функцией топливной системы является подача топлива из топливного бака в топливную магистраль в требуемом количестве и под предписанным давлением.

Используя текущее фактическое значение заряда смеси, давление топлива в топливной магистрали и впускном трубопроводе, и про­должительность открытия форсунок вычис­ляются, исходя из заданного значения λ.

В целях оптимизации состава топливно­воздушной смеси топливные форсунки активиру­ются синхронно с углом поворота коленчатого вала.

Долгосрочная адаптация фактического значения λ обеспечивает повышение точно­сти дозирования топлива.

Система зажигания (IS)

Результирующий момент (угол) опережения зажигания вычисляется, исходя из заданного значения входного сигнала зажигания, усло­вий работы двигателя и внешних воздействий (например, системы контроля детонации). Таким образом, искра генерируется на элек­тродах свечи зажигания в требуемый момент.

Угол опережения зажигания устанавлива­ется таким образом, чтобы двигатель рабо­тал с оптимальным расходом топлива. Система отступает от этого принципа только в некоторых особых ситуациях (например, при нагреве каталитического нейтрализатора или быстром снижении крутящего момента во время переключения передач).

Система предотвращения детонации непре­рывно контролирует процесс сгорания топлива в цилиндрах. Она обеспечивает работу двига­теля с оптимальным расходом топлива, вблизи порога возникновения детонации. В то же время система позволяет избежать поврежде­ний, обычно вызываемых детонацией. Система предупреждения детонации подлежит непре­рывному мониторингу с тем, чтобы в случае неисправности момент опережения зажигания мог быть скорректирован надлежащим обра­зом и установлен на достаточном расстоянии от порога возникновения детонации.

Система выпуска отработавших газов (ES)

В этой системе выполняется вычисление воздействий в замкнутой или разомкнутой си­стемах регулирования, необходимых для обе­спечения оптимальной работы трехкомпонент­ного каталитического нейтрализатора. Состав топливно-воздушной смеси должен регулиро­ваться в узком диапазоне, вблизи стехиометри­ческого соотношения воздух/топливо.

Подсистема также осуществляет монито­ринг каталитического нейтрализатора. В ка­честве основы для этого мониторинга служат сигналы датчиков системы выпуска отработав­ших газов (например, кислородного датчика).

Функция защиты компонентов предотвращает тепловую перегрузку системы выпуска отрабо­тавших газов. Фактические значения температур в системе выпуска отработавших газов, требуе­мые для этой цели, обычно моделируются.

В режиме работы на обедненной смеси с послойным распределением заряда топлива (в случае бензинового двигателя с прямым впрыском топлива) также регулируется состав топливно-воздушной смеси с целью обеспе­чения оптимальной работы каталитического нейтрализатора NОх аккумуляторного типа.

Cистема координации режимов работы двигателя (СЕ)

В случае бензинового двигателя с прямым впры­ском топлива система координирует и пере­ключает режимы работы двигателя (например, работа с гомогенной смесью или послойным распределением заряда топлива в камере сго­рания). Для определения требуемого режима работы необходимо координировать потребности различных функций на основе определенных приоритетов.

Система рабочих данных (OD)

Cистема рабочих данных оценивает зна­чения переменных величин, характеризую­щих состояние двигателя (например, частоты вращения коленчатого вала, температуры), выполняет цифровую обработку сигналов и проверку достоверности и делает результат доступным для других подсистем.

Адаптация допусков определения частоты вращения позволяет более точно регулиро­вать впрыск топлива и момент зажигания.

Определяется необходимость в пропусках зажигания в качестве функции защиты ката­литического нейтрализатора.

Система управления вспомогательными агрегатами (АС)

В систему управления двигателем часто встраиваются такие дополнительные функ­ции, как управление компрессором кондиционера воздуха, управление вентилятором или регулирование температуры двигателя. Эти функции координируются в подсистеме управления вспомогательными агрегатами.

Система обмена данными (СО)

Электрическая сеть автомобиля содержит большое количество других систем (напри­мер, система управления трансмиссией или электронная система курсовой устойчивости), а также систему Motronic. Обмен данными между системами осуществляется через стандартизо­ванные интерфейсы (например, по шине CAN), Кроме того, сигналы из системы управле­ния двигателем могут считываться диагно­стическими тестерами, при помощи которых также можно выполнять определенные на­стройки исполнительных устройств.

Система диагностики (DS)

Работоспособность системы Motronic непре­рывно контролируется системой диагностики. Функции этой системы диагностики включают проверку электрических цепей и проверку достоверности сигналов посред­ством сравнения сигналов датчиков с моделями. Неисправности сохраняются в памяти и надле­жащим образом обрабатываются (например, им присваиваются «временные отметки») В даль­нейшем все неисправности можно просмотреть при помощи диагностического тестера. Некоторые диагностические функции доступны только при определенных граничных условиях (например, в определенных диапазонах тем­пературы или нагрузки). Также существуют диагностические функции, которые должны выполняться в определенной последователь­ности. Координация этих последовательностей также осуществляется системой диагностики.

Система мониторинга (МО)

Мониторингу подлежат электронные си­стемы автомобиля. Основной функцией системы мониторинга является сравнение величин крутящего момента. При этом сравнивается величина допустимого крутящего момента, вычисляемая, исходя из величины задания, т.е. сигнала, выдаваемого водителем, с вели­чиной фактического крутящего момента, вы­числяемого, исходя из параметров двигателя На следующих уровнях мониторингу под­лежат ядро процессора и его периферийные устройства.

Система управления системой (SC)

Система осуществляет адаптацию системы Motronic. Перед вычислением отдельных функ­ций необходимо обеспечить наличие соответ­ствующих инфраструктур. Для оптимизации ис­пользования ресурсов («машинного времени») требуются различные алгоритмы вычислении (например, алгоритмы с синхронизацией по углу опережения зажигания или времени).

Определенные функции (например, функ­циональная диагностика выходных каскадов) выполняются перед пуском двигателя. Функ­ция последовательного управления также управляет операциями сброса и повторного запуска электронного блока управления (ECU).

Подсистема системной документации (SD)

В дополнение к функциям замкнутого или разомкнутого регулирования, выполняемым системой Motronic, для детального описания конкретного проекта требуются многочис­ленные документы. Эти документы включают описания аппаратуры и программного обе­спечения ECU, монтажные схемы, данные двигателя, описания компонентов и назначе­ния контактов разъемов.

Версии системы Motronic

Первоначально система Motronic включала электронные системы управления впрыском топлива и зажигания, объединенные в одном блоке управления. В дальнейшем, в связи с постоянным ужесточением требований к ограничению токсичности отработавших газов, снижению расхода топлива и уров­ням комфорта и безопасности система по­степенно приобретала все новые функции. Примерами этих дополнительных функций являются:

  • регулирование частоты вращения коленча­того вала на холостом ходу;
  • регулирование коэффициента избытка воздуха λ;
  • управление системой улавливания паров топлива;
  • управление системой рециркуляции отра­ботавших газов с целью снижения содер­жания NOx и расхода топлива;
  • управление системой подачи дополнитель­ного воздуха с целью снижения количества выбросов НС на стадиях пуска и прогрева Двигателя;
  • управление турбокомпрессором, приво­димым в действие отработавшими газами и впускным трубопроводом с изменяемой геометрией с целью улучшения рабочих характеристик двигателя;
  • регулирование положения распредели­тельного вала с целью снижения токсич­ности отработавших газов и улучшения Рабочих характеристик двигателя;
  • защита компонентов (например, контроль детонации, ограничение частоты вращения коленчатого вала, регулирование темпера­туры двигателя).

Система управления двигателем Motronic, со времени ее первого появления в 1979 году, подверглась существенным усовершенство­ваниям. В дополнение к электронным систе­мам многоточечного впрыска топлива были разработаны следующие, более простые и экономичные системы, позволяющие ис­пользовать систему Motronic на автомобилях среднего класса и компактных автомобилях:

  • система KE-Motronic на основе системы не­прерывного впрыска топлива KE-Jetronic;
  • система Mono-Motronic на основе системы одноточечного впрыска топлива Мопо- Jetronic.

В настоящее время на новых автомобилях устанавливаются только многоточечные си­стемы впрыска топлива:

  • система M-Motronic для управления за­жиганием и впрыском топлива в системах впрыска топлива во впускной трубопровод с обычными дроссельными заслонками. Однако, эта система Motronic становится все менее популярной;
  • система ME-Motronic с электронной систе­мой управления дроссельной заслонкой (ЕТС) для управления впрыском топлива, зажиганием и воздухозабором для систем впрыска топлива во впускной трубопровод (см. рис.4 «Система управления работой двигателя ME-Motronic»);

  • система DI-Motronic (прямого впрыска топлива) с дополнительными функциями замкнутого или разомкнутого регулирова­ния для систем прямого впрыска топлива высокого давления на бензиновых двига­телях и реализации различных режимов работы двигателей этого типа (рис.5 «Схема системы Dl-Motronic:»);

  • двухтопливная система Bifuel-Motronic, предназначенная для управления ком­понентами, необходимыми для работы двигателя на бензине или природном газа (см. главу «Двигатели, работающие на при­родном газе»).

В следующей статье я расскажу о работе двигателя на сжиженном нефтяном газе.

Система управления двигателем

Как и все остальные электронные системы автомобиля, состоит из датчиков, блока управления и исполнительных механизмов. Датчики измеряют текущие физические и химические величины и преобразуют их в электрический сигнал, который передают блоку управления. Блок управления, получая сигналы от датчиков, по заложенной программе формирует управляющие сигналы для исполнительных механизмов.

Существует несколько режимов работы двигателя: запуск, прогрев, движение во время прогрева, холостой ход, режим максимальной мощности, торможение двигателем. О том, в каком режиме работы в настоящий момент находится двигатель, блок управления «узнает» по датчикам. Кроме того, по датчикам он также определяет в какой режим нужно перевести двигатель в соответствии с пожеланиями водителя (датчики положения педали акселератора, педали тормоза, скорости движения…).

Датчики: датчик положения коленвала, датчик положения педали акселератора, датчик температуры двигателя, кислородный датчик, расходомер воздуха и так далее. Исполнительные механизмы: форсунки, катушки зажигания, дроссельная заслонка, регулятор холостого хода и так далее.

Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) – электронный «мозг» автомобиля, который обеспечивает правильную работу двигателя на всех режимах с учетом экономичности, экологичности и динамичности автомобиля.

Система управления двигателем контролирует правильную работу остальных систем двигателя (системы питания, охлаждения,…).

Система управления имеет функцию самодиагностики, которая регистрирует ошибки в работе элементов системы и оповещает водителя о наличии неисправностей посредством контрольной лампы на панели приборов. Ошибки в работе элементов ЭБУ регистрирует следующим образом: блок определяет, входят ли полученные от датчиков значения в диапазоны значений, заложенных в нём для каждого датчика (скажем, для температуры двигателя этот диапазон составляет от -50 до 140 градусов Цельсия). Кроме того, значения, переданные датчиками, сравниваются между собой по определенным соотношениям (например, холостому ходу соответствует определенный расход воздуха). Блок управления регистрирует «неправильные» уровни напряжений для всех элементов, в том числе, и для исполнительных механизмов. После регистрации неисправности блок принимает решение о дальнейшей работе двигателя (останов двигателя, перевод в аварийный режим или бездействие). Для некоторых датчиков в блоке заложены значения по умолчанию (например, при неисправности датчика температуры двигателя, температура двигателя для расчетов принимается равной 80 градусам Цельсия).

Некоторые неисправности критичны, то есть при их наличии работа двигателя невозможна. При наличии некоторых неисправностей система управления переводит работу двигателя в аварийный режим, в котором двигатель не развивает полной мощности. Аварийный режим работы обеспечивает возможность автомобиля доехать до ближайшего автосервиса.

Система управления двигателем самостоятельно определяет наличие неисправности, корректирует работу двигателя и включением контрольной лампы даёт указание водителю посетить СТОА.

EOBD – Euro On Board Diagnostic – европейская система бортовой самодиагностики. Это европейский стандарт обмена данными – потомок американских стандартов OBD и OBD-II, которые изначально создавались для контроля токсичности выбросов автомобиля. Со временем возможности OBD значительно расширились, и с его помощью стало возможным диагностировать все электронные системы автомобиля. Все производители при производстве автомобилей придерживаются этого стандарта, в котором оговорен перечень возможных неисправностей (коды отказов) электронных систем автомобиля. Существуют однако и некоторые отличные от стандартных коды, обусловленные спецификой конкретных моделей автомобилей.

Стандарт EOBD подразумевает наличие одинаковых диагностических разъемов на автомобилях разных марок. Это позволяет универсальным диагностическим прибором (сканером) просмотреть основные неисправности и параметры работы отдельных элементов электронных систем.

Производители автомобилей предлагают оригинальные диагностические приборы, которые имеют гораздо больше функций (например, возможность прописать дополнительный ключ зажигания в систему иммобилайзера) и предусматривают возможность работы только с конкретными марками автомобилей.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости