Комплексные системы управления двигателем

Продолжение. Тема № 3. ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Содержание

Продолжение. Тема № 3. ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Лекция № 6

 

План

 

3.4. Комплексные системы управления двигателем

 

 

 

На автомобилях, кроме микропроцессорных систем управления зажиганием и ЭПХХ, применяются и комплексные системы управления зажиганием и впрыскива­нием топлива. Принципиально эти системы работают следующим образом. С датчиков, встроенных в двигатель, снимается информация о режиме работы двигателя: частота вращения коленчатого вала, положение коленчатого вала по углу поворо­та, абсолютное давление во впускном трубопроводе, положение дроссельной за­слонки, температура охлаждающей жидкости, температура воздуха. Эти сигналы интерфейсом блока управления преобразуются из аналоговой формы в цифровую. Затем эти сигналы в цифровой форме поступают в процессор, где они после соот­ветствующей обработки сравниваются со значениями, заложенными в памяти бло­ка управления. Процессор выдает регулирующий сигнал на исполнительные уст­ройства. Для системы зажигания - это транзисторный коммутатор, для системы впрыскивания топлива - форсунки (основные и пусковые) и электробензонасос.

Блок управления 90.3761 (рис 3.18) двигателя ЗМЗ-4024.10 содержит: аналого-цифровые преобразователи давления во впускном трубопроводе (АЦПРк); тем­пературы воздуха (АЦПТВ); температуры охлаждающей жидкости (АЦПТЖ); пре­образователь аналогового сигнала датчика положения дроссельной заслонки и изменения скорости открытия и закрытия дроссельной заслонки (ДД); компаратор включения стартера; преобразователь сигналов датчиков начала отсчета (ДНО) и угловых импульсов (ДУИ); вторичный источник питания (ВИП); устройство управ­ления впрыском; устройство управления пусковой форсункой; устройство управ­ления реле бензонасоса (УРБН); устройство управления углом опережения зажи­гания (УУОЗ); интерфейс вывода; устройство разделения каналов впрыскивания; коммутатор пусковой форсунки; коммутатор реле электробензонасоса (ЭБН); выходной каскад углаопережения зажи­гания (УОЗ) и разделения каналов за­жигания (РК).

Блок управления 90.3761 обеспечи­вает: включение экономайзера при уг­лах открытия дроссельной заслонки более 70±5° за счет увеличения дли­тельности впрыскивания топлива на 23 %; управление пусковой форсункой при включении стартера и температу­ре охлаждающей жидкости менее 20°С; управление реле электробензо­насоса (включение реле на 2 с) при включенном зажигании и неработаю­щем двигателе; постоянное включе­ние реле при частоте вращения ко­ленчатого вала двигателя более 300 мин^-1; отключение реле при частоте вращения вала менее 300 мин^-1.

 

 

 

Рис. 3.18. Структурная схема блока управления 90.3761 комплексной системы управления двигателем

 

 

Одновременное управление впры­скиванием топлива и опережением за­жигания обеспечивает система «Motronic», в которую могут быть включены различные системы впры­скивания, например, «KE-Jetronic», «L-Jetronic» и др. Структурная схема сис­темы «Motronic» приведена на рис. 3.19.

Состав горючей смеси и угла опере­жения зажигания с учетомусловий ра­боты двигателя оптимизирует микро­процессорный блок управления. Сис­тема «Motronic» также выполняет функции ЭПХХ.

Для управления углом опережения зажигания в блок управления 4 (рис. 3.20) подаются импульсы от датчиков 7 и 12 частоты вращения и положения коленчатого вала двигателя. Обработка инфор­мации от датчиков осуществляется в течение одного оборота коленчатого вала. Блок управления выбирает промежуточное значение из двух ближайших точек каждой программы и подает сигналы, управляющие подачей топлива и углом опережения зажигания. В запоминающем устройстве блока управления заложе­ны оптимальные характеристики как для установившихся, так и для неустановившихся режимов работы двигателя.

 

 

 

Рис. 3.19. Структурная схема комплексной системы управления двигателем «Мotronic»

 

Рис. 3.20. Система зажигания в комплексной системе управления двигателем «Motronic»

:

а - схема системы зажигания; б - датчик частоты вращения и положения коленчатого вала; 1 - вы­ключатель зажигания; 2 - катушка зажигания; 3 - распределитель; 4 - блок управления комп­лексной системы; 5 - аккумуляторная батарея; 6 - постоянный магнит; 7 - датчик частоты враще­ния вала; 8 - картер маховика; 9 - обмотка датчика; 10 - венец маховика; 11 - штырь указателя положения вала; 12 - датчик положения коленчатого вала.

 

Взаимосвязанное управление впрыскиванием топлива и зажиганием средст­вами электроники позволяет в большей степени приблизить программу управ­ления углом опережения зажигания к оптимальной (рис. 3.24).

 

Количество впрыскиваемого топлива устанавливается блоком управления с учетом информации от датчиков, измеряющих объем и температуру воздуха на впуске, частоту вращения коленчатого вала, нагрузку двигателя и температуру охлаждающей жидкости. Основным из этих параметров, от которых зависит дозирование впрыскиваемого топлива, является расход воздуха.

 

 

 

Рис. 3.24. Диаграммы углов опережения зажигания для различных систем управления:

 

а - микропроцессорной системы зажигания; б - системы с центробежно-вакуумным автоматом

 

Схема системы управления двигателем «Motronic 1.1-1.3» приведена на рис. 3.25.

 

Рис. 3.25. Комплексная система управления двигателем «Motronic 1.1-1.3»:

1 - топливный бак; 2 - топливный насос; 3 - топливный фильтр; 4 - регулятор давления топлива; 5 - катушка зажигания; 6 - измеритель расхода воздуха; 7 - форсунка; 8 - распределитель зажига­ния; 9 - выключатель (потенциометр) дроссельной заслонки; 10 - контроллер; 11 - поворотный ре­гулятор холостого хода; 12 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 13 - датчик частоты вра­щения коленчатого вала двигателя; 14 - адсорбер с активированным углем; 15 - клапан вентиляции;16 – реле включения топливного насоса