После восстановления нормального напряжения самопроизвольного пуска двигателя не произойдет. Типовые схемы управления АДс фазным ротором.
Схема управления асинхронным двигателем с использованием динамического торможения. Переключение обмотки на роторе происходит при помощи графитовых щеток, единовременно под напряжением находится только одна из рамок, с магнитным полем, перпендикулярным полю статорной обмотки. При достижении заданного уровня реле снова сработает и разомкнет контакт РДmax. Схемы управления магнитным пускателем
Контактор К обеспечивает минимальную защиту по напряжению. Остановка двигателя производится нажатием кнопки SВ3, что вызовет отключение всех контакторов от сети и торможение двигателя выбегом. Начинается процесс торможения двигателя выбегом под действием момента нагрузки на его валу. На рис. Это асинхронные двигатели с однофазным или трехфазным питанием и коллекторные устройства. Сервопривод Устройство позволяет точно контролировать угловое положение, скорость и ускорение исполнительного механизма посредством управления синхронным электродвигателем обычно СДПМ. Регулирование скорости рабочего органа машины или механизма. схема подключения двигателя по реверсивной схеме
Наша группа «ВКонтакте»
К недостаткам можно отнести риск короткого замыкания при подаче на два входа; двойным H-мостом, собранным на маломощной микросхеме. Но реле не сразу отпускает свой якорь, это произойдет после истечения выдержки времени. Автоматический выключатель F1 исключает возможность обрыва одной фазы от срабатывания защиты при однофазном коротком замыкании, как это бывает при установке предохранителей рис. Принципы действия схем см. При перегрузках в цепи двигателя возникает повышенный ток, который проходит через тепловые реле РТ1, РТ2. Схема возвращается в исходное положение. Именно этот способ сочетает в себе легкость выполнения и достаточные показатели мощности, но не предполагает одновременную подачу на две единицы. Одновременно срабатывает реле Р7, которое своим контактом запитывает соленоидный вентиль СВ — происходит сообщение полости компрессора с магистралью. Из схемы следует, что в цепь контактора К включен резистор Rэ, он уменьшает напряжение на катушке К и тем самым уменьшает ее нагрев после срабатывания контактора напряжение на нем можно понизить. Фото схем электродвигателя Типовые конфигурации и принципы действия электродвигателей Есть два наиболее распространенных вида моторов, подключение которых можно выполнить без дополнительных деталей. Шаговый режим работы двигателя создает благоприятные условия наладки. Проверка проводных выходов и корпуса на короткое замыкание — застрахует от аварий. Определение начала и конца обмоток трехфазного электродвигателя (простой способ)
Типовые схемы управления электроприводами с асинхронными двигателями
В асинхронных однофазных двигателях обмотка на роторе короткозамкнутая, по конструкции напоминающая колесо для белки. Для отключения двигателя нажимается кнопка остановки SВ2, контактор КМ теряет питание и отключает двигатель от сети. Для исключения возможности одновременного подключения статора к источникам переменного и постоянного тока в схеме использована типовая блокировка с помощью размыкающих контактов КМ и КМ1, включенных перекрестно в цепи катушек этих аппаратов. После запуска двигателя M1 должны установиться нормальные параметры рассола и охлаждающей воды, о чем сигнализируют контакты: ДТР датчик температуры рассола ; РР реле расхода рассола ; РД реле давления, размыкает свой контакт в том случае, если давление в магистрали слишком понизится или повысится. При этом отключается и выключатель М2. Для управления приводами применяются электрические коммутационные аппараты, такие как автоматические и неавтоматические выключатели, контакторы и магнитные пускатели. Схемы автоматизированного управления На рис. Электрические блокировки для предотвращения одновременного включения двух контакторов осуществляются с помощью размыкающих контактов КM1 и КM2 рисунок 6, б. Вторым замкнувшимся контактом Р1 включается электромагнитный клапан продувания ЭМП. Воздушный зазор между индуктором и якорем составляет всего 1 мм. В нормальном отключенном состоянии ротор электродвигателя расторможен под действием пружинного привода. Точка П является точкой трогания. В случае остановки электродвигателя М1 этот же контакт произведет автоматическое отключение двигателя М2.
Поиск по блогу
При перегрузках реле максимального тока РМ срабатывает и своим контактом выключает Л1, Л2. Схема одноступенчатого пуска АД в функции тока и динамического торможения в функции частоты вращения Схема рис.
Эта защита называется нулевой или нулевым блокированием. При снижении уровня жидкости в расходной цистерне ниже минимального замыкается реле РДmin.
При необходимости самостоятельного пуска электродвигателя при опробовании механизма в цепи управления имеется выключатель Q3, который необходимо предварительно замкнуть. На фото — схема подключения такого электродвигателя к питанию В через простой замыкающий выключатель. Главными недостатками асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются большие пусковые токи в раз больше номинального и невозможность простыми методами плавно изменять скорость вращения двигателей. Схема управления двигателем с двух и трех мест
Схемы управления электроприводами
Cхема электропривода холодильной фреоновой установки На рис.
В случае, если одна из электрифицированных задвижек окажется неисправной, промежуточное реле PIT разрывает цепи автоматического управления насосными агрегатами гидроэлеваторов.
Для подключения к сети с одной фазой необходимо наличие переходного конденсатора, но в этом случае будут потери мощности и скорости оборотов двигателя. На выходе логической схемы включены командные реле, которые подают команды в схему управления электроприводами механизмов автоматического штабелера. В конце торможения, когда частота вращения будет близка к нулю и ЭДС ротора уменьшится, реле КV отключится и своим размыкающим контактом разомкнет цепь катушки контактора КМ2.
Но эти аппараты при своей простоте и надежности являются аппаратами ручного управления. Двигатель получает пониженное напряжение. При этом отключается и выключатель М2. При отключении обмоток статора от сети ротор электродвигателя с рабочим механизмом, например дисковой пилой шпалорезного станка, продолжает сравнительно долгое время вращаться по инерции.
Эти схемы нашли широкое применение для управления нереверсивными электроприводами транспортеров, воздуходувок, вентиляторов, насосов, лесоперерабатывающих и заточных станков. После запуска двигателя M1 должны установиться нормальные параметры рассола и охлаждающей воды, о чем сигнализируют контакты: ДТР датчик температуры рассола ; РР реле расхода рассола ; РД реле давления, размыкает свой контакт в том случае, если давление в магистрали слишком понизится или повысится. В дополнение к механической блокировке в схеме используется типовая электрическая блокировка, применяемая в реверсивных схемах управления. Если температура в помещениях поднимается выше установленной, замыкается контакт ДОТ, срабатывает реле Р2 и происходит пуск компрессора.
При нажатии каждой из кнопок цепь одного из пускателей замыкается, а цепь другого одновременно при этом размыкается. В соответствии с правилами технической эксплуатации грузоподъемных механизмов в отключенном состоянии привод и механизм подъема должны быть надежно заторможены. Схема включает блок управления тиристорами БУ и релейно-контактный узел управления. Нажатие кнопки SВ2 приводит одновременно к замыканию цепи питания катушки контактора КМ2, который, включившись, вновь подключает двигатель к сети, но уже с другим чередованием фаз сетевого напряжения на статоре. Пуск начинается после перемещения контактной щетки на вывод 1.
Также рекомендуем прочесть
Анимация процессов, протекающих в схеме с двумя пускателями показана ниже. Статор электродвигателя и обмотка электромагнита Y одновременно будут присоединены к сети. Для этого в цепь управления магнитного пускателя КМ2, осуществляющего пуск и остановку электродвигателя М2, включен замыкающий вспомогательный контакт КМ1, связанный с пускателем КМ1. Это позволяет снизить расход электроэнергии и износ мотора, предотвращает перегрев и дает ряд дополнительных возможностей для подключения автоматики.
Одновременно НО контакт реле РП сигнализирует на диспетчерский пункт. Для его ускорения ванну печи поворачивают относительно оси на 40 влево и вправо и в каждом из крайних положений производят проплавле-ние новых колодцев, что в конечном итоге приводит к обвалу шихты в печи и ускорению наиболее тяжелого с энергетической точки зрения режима расплавления шихты. При нажатии на кнопку первым отключается размыкающий контакт, а затем включается замыкающий. В этом случае он подключается от двух любых фаз, например, от А и B. Переключатель может иметь несколько положений для выбора различных способов подключения электродвигателя, что может позволить уменьшить пусковое напряжение, выбирать направление и скорость вращения. Как читать Элекрические схемы
Схема блока управления двигателем – Схемы ECU — Схемы ЭБУ и автомобилей
Распиновка контактов разъемов блоков ЭБУ двигателей авто
Номер
Bosch M1.5.4 (1411020 и 1411020-70) Январь 5.1.1 (71)
что это такое, где стоит, как проверить на работоспособность
ЭБУ (электронный блок управления) — устройство, осуществляющее контроль параметров механизмов в процессе работы. Обычно аббревиатуру ЭБУ используют по отношению к блоку управления двигателем.
На самом деле, в автомобиле есть еще блоки управления тормозной системы (блок ABS), блок управления кузовом, который часто именуется Body Control Module (BCM или BSI), блок управления климатом (климат-контроль) и другие.
Принцип работы
Принцип работы электронного блока управления двигателем построен на стандартной архитектуре микроконтроллера. Данные о параметрах двигателя с различных датчиков поступают в ЭБУ, затем обрабатываются (усиливаются, оцифровываются, кодируются).
Основную обработку данных по определенному алгоритму производит микропроцессор, который по выходной шине дает сигналы на исполнительные устройства. Эти сигналы адаптируются (преобразуются из цифры в аналог, усиливаются) и поступают на разъемы электронного блока управления.
В число задач, решаемых электронным блоком управления двигателя, входит диагностика работы основных узлов. Современные ЭБУ могут определить разнообразные ошибки:
отсутствие напряжения питания на электронных узлах двигателя или пониженное питание;
обрыв электрических цепей или короткое замыкание;
некорректные сигналы на выходе датчиков;
пропуски зажигания и впрыска;
несоответствие углов зажигания;
и многие другие.
Ошибки хранятся в энергонезависимой памяти вплоть до их удаления с помощью диагностических устройств (действующие ошибки удалить нельзя без устранения причины ошибки).
В автомобилях более ранних годов выпуска ошибки можно было удалить временным (около 15 минут) отключением аккумулятора от бортовой сети автомобиля.
ЭБУ совместно с иммобилайзером блокирует работу двигателя в случае несанкционированного доступа. Каждый электронный блок управления двигателем осуществляет эту функцию в соответствии с заложенным производителем алгоритмом.
сигнал зажигания на катушку;
импульсы впрыска топлива;
разрешение на запуск стартера и др.
В некоторых автомобилях двигатель может запускаться на несколько секунд и глохнуть.
Для многих блоков управления существуют безиммобилайзерные прошивки ЭБУ (immooff). Можно перепрошить память блока управления и забыть о проблемах с иммобилайзером, однако автомобиль становится в таком случае более уязвимым с точки зрения угона.
Схема
Принципиальная электрическая схема самого блока управления двигателем является производственной тайной, и найти ее даже для отечественных автомобилей очень проблематично.
Поэтому ремонт ЭБУ производят только профессиональные электронщики высокого уровня. Обычно в блоках управления выходят из строя транзисторы управления впрыском и зажиганием, стабилизаторы опорных напряжений, слетает прошивка.
Специалисты, занимающиеся чип-тюнингом, иногда специально изменяют программную прошивку с целью увеличения приемистости двигателя либо уменьшения потребления топлива.
Видео — прошивка ЭБУ М74:
Для проведения ремонта электронных узлов двигателя требуется электрическая схема подключения ЭБУ. Такую схему можно найти в руководствах по эксплуатации и ремонту автомобилей, программно-технических комплексах типа AUTODATA и TOLERANCE.
Для примера рассмотрим организацию схемы управления двигателем автомобиля Volksvagen Golf 3 2001 года выпуска, двигатель АЕЕ, блок управления Magneti Marelli 1 AV.
Не углубляясь в схему, можно увидеть, что в качестве датчиков ЭБУ использует сигналы датчиков распредвала, массового расхода воздуха, температуры охлаждающей жидкости, дроссельной заслонки, кислорода.
Сигнал, приходящий с датчика распредвала имеет форму:
В качестве исполнительных механизмов ЭБУ управляет сигналами впрыска инжекторов, привода дроссельной заслонки, зажигания на коммутатор катушки:
ЭБУ связан с иммобилайзером, приборной панелью.
Для того, чтобы проверить электрические соединения узлов схемы с электронным блоком управления двигателем необходимо знать расположение выводов контактов (распиновку), которая также приводится в справочниках:
Где стоит блок управления двигателем
В автомобилях вплоть до 90-х годов выпуска наиболее рациональным местом расположения блока управления двигателем считалось пространство в салоне автомобиля возле левой либо правой передней стойки в области ног пассажира или водителя. Прежде всего, считалось, что это наиболее защищенные места с точки зрения механических повреждений и проникновения влаги.
Видео — перенос ЭБУ на Калине:
С середины 90-х блоки управления двигателем ставят в подкапотное пространство. Это связано со следующими соображениями:
под капотом легче производить поиск неисправностей электрических соединений;
все коммуникации с датчиками двигателя и исполнительными механизмами становятся короче, следовательно, надежнее;
ЭБУ стали более надежно защищаться от влаги с помощью специальных герметиков.
В случае отсутствия справочников найти электронный блок управления двигателя нетрудно, двигаясь по большому жгуту проводов системы управления двигателем. Он обычно представляет небольшой электронный блок в металлическом кожухе с одним или несколькими разъемами в торцевой части.
Во многих случаях получить доступ во внутреннее пространство блока к электрической схеме непросто: она залита компаундами, которые необходимо удалять. Плата, как правило, содержит небольшое количество компонентов.
Признаки неисправности ЭБУ
Среди автоэлектриков есть мнение, что электронная система управления двигателем выходит из строя в последнюю очередь. Причем, диагностические сканеры не всегда могут определить неисправности блока управления двигателем.
Действительно, ЭБУ может продиагностировать узлы, подключаемые к нему, но произвести диагностику собственной работоспособности в большинстве случае он не в силах.
Что может свидетельствовать о неисправности ЭБУ?
Наиболее частые признаки неисправности — постоянное перегорание предохранителей, обслуживающих блок управления двигателем. В практике эксплуатации нередки случаи переполюсовки подключения аккумуляторной батареи. В схеме ЭБУ есть защитные диоды на этот случай. Если они пробиваются, возникает короткое замыкание по питанию, что и приводит к постоянному перегоранию предохранителей. Неисправные необходимо менять.
Также неисправность по питанию может вызвать отключение АКБ во время работы двигателя. В таком случае блок управления запитывается только от генератора и, если он неисправен, может возникнуть ситуация некорректно поданного на блок напряжения.
Нельзя на работающем двигателе снимать клеммы АКБ (!), как это делают многие автолюбители при запуске от чужого аккумулятора.
Как проверить ЭБУ на работоспособность
Первый этап проверки работоспособности — контроль всех питающих напряжений.
Второй этап – компьютерная диагностика. Если диагностирующее устройство связывается с двигателем это уже признак работоспособности ЭБУ.
Компьютерная диагностика может выдать сообщение о блокировке блока иммобилайзером, тогда необходимо привязывать ключи.
В некоторых случаях для определения неисправности необходимо разобрать ЭБУ, то есть удалить герметик и снять крышку, получив доступ к плате. На ней можно обнаружить прогоревшие токопроводящие дорожки, неисправные транзисторы, диоды и другие элементы.
Самый надежный способ проверки – «подбросить» заведомо исправный ЭБУ. Но он должен быть либо безиммовый либо придется заново «подвязывать» ключи и иммобилайзер.
Иногда на разборках продается набор ЭБУ+иммобилайзер+чип ключа. В таком случае проблем нет. Подключаете к схеме ЭБУ и иммобилайзер, чип устанавливаете в торец катушки накачки на замке зажигания, после чего заводите двигатель.
Дополнительная защита
Для более уверенной защиты блока управления двигателем от переполюсовки аккумуляторной батареи и неисправностей генератора можно по питающим цепям установить диоды (лучше мощные стабилитроны с напряжением стабилизации 15 — 17 Вольт) в обратном включении.
Тогда перенапряжение и переполюсовка приведут к выходу из строя предохранителей, обслуживающих цепи питания ЭБУ, повышенное напряжение либо напряжение обратной полярности на блок управления не пройдет, а это самая большая опасность.
В целях защиты ЭБУ от климатических воздействий необходимо следить за качеством герметика. Через пять лет эксплуатации желательно принимать меры по улучшению герметичности, так как прежний герметик может рассохнуться в условиях повышенных температур под капотом.
Видео — защита блока управления двигателем Рено Дастер (Логан, Ларгус):
Нельзя закрывать доступ к блоку дополнительными конструкциями, класть ветошь возле него. Это уменьшает естественную вентиляцию устройства, которое в процессе работы автомобиля нагревается.
Замена блока управления двигателем
Если блок управления вышел из строя, и не подлежит ремонту его следует заменить на аналогичный с таким же номером, указанным на корпусе ЭБУ.
Иногда допускается небольшое отклонение в номере. Например, изменение последних двух-трех цифр может свидетельствовать о другом объеме двигателя либо модификации, что может практически не сказаться на технических характеристиках.
Однако не следует забывать, что при замене ЭБУ требуется привязка ключей либо покупка комплекта ЭБУ+иммобилайзер+чип. Для привязки ключей многие специалисты скачивают прошивку от родного блока управления, если она осталась цела, и «заливают» в новый ЭБУ. Работа не такая дорогая.
Советы по эксплуатации
Чтобы не возникло ситуаций, связанных с выходом электронного блока управления двигателем из строя следует:
ни в коем случае не снимать клеммы аккумуляторной батареи при работающем двигателе;
нельзя снимать клеммы АКБ при включенном зажигании, так как это может привести к уничтожению прошивки ЭБУ и связи с ключами, не отключайте блок, датчики и исполнительные узлы при включенном зажигании;
следите за целостностью проводов, жгутов, обслуживающих блок управления двигателем, в процессе эксплуатации автомобиля они могут разрушаться за счет процесса электролиза, вызывать сбои в работе устройства;
если в результате аварии или иного механического воздействия ЭБУ получил трещину в корпусе, ее немедленно следует залить гермет-клеем;
не допускайте нарушений режима естественного охлаждения блока;
контролируйте исправность датчиков только при отключенных от ЭБУ разъемах:
не вносите изменений в схему управления двигателем и используйте датчики и другие узлы строго по каталогам оборудования для конкретной модели автомобиля.
Смотрите почему кипит аккумулятор на машине и что нужно делать в этом случае.
Можно ли смазать клеммы аккумулятора и чем это лучше делать.
Как правильно снимать АКБ https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/akb/kak-pravilno-snyat-akkumulyator-s-avtomobilya.html с машины.
Видео — установка защиты на ЭБУ Toyota Camry v50:
Может заинтересовать:
Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля
Добавить свою рекламу
Как быстро избавиться от царапин на кузове авто
Добавить свою рекламу
Выбор полезных принадлежностей для автовладельцев
Добавить свою рекламу
Товары для авто сравнить по цене и качеству >>>
Добавить свою рекламу
Система управления двигателем
Рис. 2.30. Структурная схема системы управления двигателем
На рисунке 2.30 показана конфигурация электронной системы управления двигателем.
Основные узлы системы управления двигателем
Рис. 2.31. Расположение основных компонентов системы управления двигателей 1ZZ-FE И 3ZZ-FE
В состав систем управления двигателей 1ZZ-FE и 3ZZ-FE входят узлы перечисленные в таблице 2.6.
ЭБУ двигателя выполнен на основе 32-битного процессора.
Кислородный датчик и датчик состава топливовоздушной смеси
Рис. 2.32. Кислородный датчик и датчик состава топливовоздушной смеси
Малогабаритный кислородный датчик и датчик состава топливовоздушной смеси небольшой массы устанавливается во впускной трубопровод. Часть воздуха, поступающего в двигатель, проходит через зону измерения датчика (рис. 2.32). Благодаря тому, что масса и расход потока воздуха, поступающего в двигатель, измеряются непосредственно, повышена точность измерения и уменьшено сопротивление, которое создает датчик во впускном трубопроводе.
В датчике имеется встроенный датчик температуры воздуха.
Датчик положения коленчатого вала
Рис. 2.33. Датчик положения коленчатого вала
На задающем роторе коленчатого вала имеется 34 зуба и участок, на котором 2 зуба пропущено. Датчик положения коленчатого вала посылает сигнал через каждые 10°, а по участку с пропущенными зубьями определяется верхняя мертвая точка (рис. 2.33).
Датчик положения распредвала
Рис. 2.34. Датчик положения распредвала
Для определения положения на распредвале впускных клапанов установлен задающий ротор, с помощью которого формируются 3 импульса на каждые два оборота коленчатого вала (рис. 2.34).
Датчик детонации (плоского типа)
Рис. 2.35. Диаграмма рабочих характеристик датчиков детонации
В обычных датчиках детонации (резонансного типа) имеется пластина, резонансная частота колебаний которой совпадает с частотой детонации двигателя. Она позволяет регистрировать колебания вблизи частоты резонанса.
В отличие от такой конструкции плоский датчик детонации (нерезонансного типа) позволяет регистрировать вибрацию в более широком диапазоне частот (примерно 6–15 кГц) и обладает следующим преимуществами.
Частота детонации двигателя слегка изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Датчик детонации плоского типа позволяет регистрировать вибрацию даже при изменении частоты детонации двигателя. Таким образом, по сравнению с традиционными датчиками детонации, расширены возможности по регистрации вибрации, что позволяет более точно регулировать угол опережения зажигания.
Рис. 2.36. Конструкция обычного и плоского датчиков детонации
Датчик детонации плоского типа крепится к двигателю при помощи шпильки, ввернутой в блок цилиндров (рис. 2.36). Отверстие под шпильку проходит через центр датчика.
Внутри датчика, в верхней его части, установлен стальной грузик, который через изолятор опирается на пьезоэлектрический элемент.
В датчик встроен резистор регистрации разомкнутой/короткозамкнутой цепи.
Вибрация детонации двигателя передается на стальной грузик, который давит на пьезоэлектрический элемент. В результате образуется электродвижущая сила.
Если зажигание включено, резистор регистрации разомкнутой/короткозамкнутой цепи датчика детонации и резистор в ЭБУ двигателя поддерживают постоянное напряжение на клемме KNK1. Напряжение на клемме постоянно контролирует интегральная микросхема ЭБУ двигателя. Если цепь между датчиком детонации и ЭБУ двигателя размыкается или замыкается накоротко, напряжение на клемме KNK1 изменяется, и ЭБУ двигателя регистрирует размыкание/короткое замыкание цепи, записывая при этом в память электронный код DTC P0325.
Рекомендация по техническому обслуживанию
В связи с вводом в схему резистора разомкнутой/короткозамкнутой цепи изменена методика проверки датчика.
Рис. 2.38. Схема установки датчика детонации
Во избежание накопления влаги в разъеме следует устанавливать датчик детонации плоского типа, как показано на рисунке 2.38.
Датчик положения дроссельной заслонки
Рис. 2.39. Блок-схема и диаграмма работы датчика положения дроссельной заслонки
Датчик положения дроссельной заслонки установлен на корпусе дроссельной заслонки. Он предназначен для определения угла открытия дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки (датчик Холла) состоит из интегральной микросхемы с датчиками Холла и постоянных магнитов, вращающихся вокруг нее. Магниты установлены вокруг оси дроссельной заслонки и поворачиваются синхронно с ней.
Когда дроссельная заслонка открывается, магниты поворачиваются вместе с ней. Датчики Холла распознают изменение магнитного потока и генерируют выходное напряжение соответствующей величины на клеммах VTA1 и VTA2. Данный сигнал используется для формирования сигнала открытия дроссельной заслонки в ЭБУ двигателя.
Такая конструкция не только обеспечивает высокую точность определения положения дроссельной заслонки, но также отличается простотой и надежностью, поскольку использует бесконтактный принцип. Кроме того, в целях повышения надежности работы датчика для формирования выходных сигналов используются две системы с различными выходными характеристиками.
Рекомендация по техническому обслуживанию
Так как в датчике используется микросхема с датчиком Холла, методика проверки отличается от методики проверки обычного датчика положения дроссельной заслонки.
Датчик положения педали акселератора
Рис. 2.40. Блок-схема и диаграмма работы датчика положения педали акселератора
Датчик положения педали акселератора преобразует ход педали в электрические сигналы с двумя различными характеристиками и передает их в ЭБУ двигателя. Сигнал VPA1 имеет линейную характеристику и подается на протяжении всего хода педали акселератора. Сигнал VPA2 имеет смещенную характеристику напряжения.
Электронный впрыск EFI
Рис. 2.41. Диаграмма синхронного и асинхронного впрысков
Система EFI L-типа непосредственно определяет массу воздуха, поступающего в двигатель, с помощью расходомера воздуха с проволочным элементом.
Используется распределенная система впрыска (когда топливо впрыскивается в каждый цилиндр один раз за два оборота коленчатого вала).
Существует два типа впрыска топлива:
– первый способ представляет собой синхронный впрыск, когда в основную длительность впрыска вносится поправка, основанная на сигналах с датчиков. в этом случае впрыск осуществляется в одном и том же положении коленчатого вала;
– второй способ является асинхронным впрыском, когда единый момент впрыска для всех форсунок определяется по сигналам от датчиков, безотносительно положения коленчатого вала. чтобы уменьшить износ двигателя и расход топлива, система включает подачу топлива при определенных условиях движения.
При низкой температуре охлаждающей жидкости и во время работы двигателя на малых оборотах система обеспечивает впрыск дополнительного топлива.
Интеллектуальная электронная система управления дроссельной заслонкой ETCS-i
Рис. 2.42. Структурная схема системы
Система ETCS-i обладает исключительными возможностями регулирования положения дроссельной заслонки на любых режимах работы двигателя. В новых двигателях 1ZZ-FE и 3ZZ-FE механическое управление дроссельной заслонкой отсутствует, а на педали акселератора установлен датчик положения педали.
В системе с корпусом дроссельной заслонки традиционной конструкции угол открытия дроссельной заслонки определяется ходом педали акселератора. В отличие от этого в системе ETCS-i ЭБУ двигателя рассчитывает оптимальное положение дроссельной заслонки, исходя из условий движения, и устанавливает его, управляя электродвигателем привода.
Система ETCS-i обеспечивает управление системой холостого хода ISC, системой круиз-контроля, противопробуксовочной системой TRC и системой курсовой устойчивости VSC.
В случае выявления неисправностей в работе система переходит в аварийный режим.
Рис. 2.43. Диаграмма работы системы управления при разгоне и замедлении
В зависимости от режима эксплуатации ЭБУ двигателя определяет требуемый угол открытия дроссельной заслонки и управляет электродвигателем привода дроссельной заслонки. Режимы за которые отвечает ЭБУ двигателя перечислены ниже.
Режим холостого хода.
Управление дроссельной заслонкой при работе противопробуксовочной системы (TRC).
Режим координации с системой VSC.
Система устанавливает дроссельную заслонку в оптимальное положение, соответствующее условиям движения, то есть положению педали акселератора и частоте вращения двигателя, обеспечивая точное управление дроссельной заслонкой и комфортный ход автомобиля на всех режимах.
Режим холостого хода
ЭБУ двигателя регулирует положение дроссельной заслонки, постоянно поддерживая оптимальную частоту вращения на холостом ходу.
Управление дроссельной заслонкой
при работе противопробуксовочной системы (TRC)
Если включена противопробуксовочная система (TRC), при значительной пробуксовке ведущего колеса ЭБУ системы противоскольжения посылает сигнал на закрывание дроссельной заслонки, помогая тем самым сохранить управляемость автомобиля и тяговое усилие на колесах.
Режим координации с системой VSC
Для повышения эффективности работы системы VSC положение дроссельной заслонки регулируется совместно с ЭБУ системы противоскольжения.
ЭБУ двигателя со встроенным ЭБУ круиз-контроля непосредственно регулирует положение дроссельной заслонки, поддерживая постоянную скорость движения.
Работа датчика положения педали акселератора в аварийном режиме
Рис. 2.44. Схема работы датчика положения педали акселератора в аварийном режиме
Для передачи сигнала датчика положения педали акселератора предусмотрено две цепи (основная и вспомогательная). При неисправности одной из цепей датчика ЭБУ двигателя определяет неправильную разность напряжения сигналов в двух цепях и переключается в аварийный режим. чтобы сохранить возможность управления автомобилем в аварийном режиме, для определения положения педали акселератора используется неповрежденная цепь.
Если неисправны обе цепи датчика, ЭБУ двигателя распознает неправильные напряжения сигналов в обеих цепях и отключает систему управления дроссельной заслонкой. В таком режиме автомобиль может двигаться с частотой вращения коленчатого вала, равной частоте вращения холостого хода.
Для передачи сигнала датчика положения дроссельной заслонки предусмотрено две цепи (основная и вспомогательная). При неисправности одной из цепей датчика ЭБУ двигателя определяет неправильную разность напряжения сигналов в обеих цепях, отключает питание электродвигателя привода дроссельной заслонки и переключается в аварийный режим. При этом под воздействием возвратной пружины дроссельная заслонка устанавливается в предварительно заданное приоткрытое положение. Таким образом, автомобиль может двигаться в аварийном режиме. Мощность двигателя при этом регулируется изменением объема впрыскиваемого топлива и изменением угла опережения зажигания, в зависимости от положения педали акселератора.
В таком же режиме будет осуществляться управление, если ЭБУ определит неисправность электродвигателя привода дроссельной заслонки.
Электронная система изменения фаз газораспределения WT-i
Рис. 2.45. Схема работы электронной системы изменения фаз газораспределения WT-i
Система VVT-i предназначена для регулирования угла поворота распределительного вала впускных клапанов в диапазоне 40° (по углу поворота коленчатого вала) и установки фаз газораспределения, оптимально соответствующих режимам работы двигателя. Система позволяет увеличить крутящий момент при любой частоте вращения коленчатого вала, а также помогает сократить расход топлива и уменьшить содержание вредных веществ в отработавших газах (рис. 2.45).
Рис. 2.46. Блок-схема электронной системы изменения фаз газораспределения WT-i
По частоте вращения коленчатого вала, объему воздуха, поступающего в двигатель, положению дроссельной заслонки и температуре охлаждающей жидкости ЭБУ двигателя определяет оптимальные фазы газораспределения для любых режимов работы двигателя и управляет гидравлическим клапаном изменения фаз. Кроме того, обрабатывая сигналы датчиков положения распределительного и коленчатого валов, ЭБУ двигателя определяет фактически установленные фазы газораспределения, обеспечивая обратную связь в управлении фазами газораспределения (рис. 2.46).
Блок управления WT-i
Рис. 2.47. Результат работы системы WT-i
Блок управления состоит из корпуса с приводом от цепи клапанного механизма и направляющего аппарата, соединенного с распределительным валом впускных клапанов.
Масло под давлением поступает по каналу впускного распределительного вала в гидравлический клапан, управляемый ЭБУ двигателя. Затем клапан перераспределяет масло в зависимости от команд ЭБУ либо в канал опережения, либо в канал запаздывания открытия впускных клапанов, что в свою очередь приводит к повороту направляющего элемента WT-i, обеспечивая при этом бесступенчатое изменение фаз газораспределения впускных клапанов.
Когда двигатель не работает, распределительный вал впускных клапанов занимает положение наибольшего запаздывания, обеспечивающее наилучшие пусковые характеристики двигателя.
Если сразу после запуска двигателя в блок управления VVT-i не подается масло под давлением, стопорный штифт блокирует вращение блока управления VVT-i, предотвращая детонацию.
Гидравлический клапан изменения фаз
Гидравлический клапан изменения фаз управляет положением золотникового клапана в соответствии с циклическими командами ЭБУ двигателя. В результате масло под давлением подается в контроллер WT-i, чтобы повернуть распределительный вал в сторону опережения или запаздывания. Когда двигатель не работает, гидравлический клапан изменения фаз газораспределения занимает положение наибольшего запаздывания.
Принцип работы (опережение)
Рис. 2.48. Блок управления WT-i
Если гидравлический клапан изменения фаз под воздействием сигналов опережения с ЭБУ двигателя расположен так, как изображено на рисунке 2.48, результирующее давление масла подается в направляющий элемент со стороны опережения, при этом распределительный вал поворачивается в направлении опережения угла открытия клапанов.
Если гидравлический клапан изменения фаз под воздействием сигналов запаздывания с ЭБУ двигателя расположен так, как изображено на рисунке 2.49, то масло под давлением подается в направляющий элемент со стороны запаздывания, при этом распределительный вал поворачивается в направлении запаздывания угла открытия клапанов.
Рис. 2.50. Направление опережения угла открытия клапанов
Рис. 2.51. Направление запаздывания угла открытия клапанов
Фиксация вала в установленном положении
После установки распредвала в требуемое положение гидравлический клапан изменения фаз занимает нейтральное положение, фиксируя распредвал до тех пор, пока не изменятся условия движения. Таким образом, регулируются фазы газораспределения, и предотвращается ненужное в данный момент вытекание моторного масла.
Управление топливным насосом
Рис. 2.52. Блок-схема управления топливным насосом
На случай срабатывания подушки безопасности при фронтальном или боковом столкновении предусмотрена функция выключения подачи топлива с выключением топливного насоса. Функция активизируется по сигналу срабатывания подушки безопасности с блока датчиков подушек безопасности, который регистрируется ЭБУ двигателя; ЭБУ двигателя выключает реле размыкания цепи. После выключения подачу топлива можно возобновить и запустить двигатель поворотом ключа в замке зажигания из положения OFF в положение ON.
Управление отключением кондиционера воздуха
Рис. 2.53. Схема подключения на моделях без кондиционера
Рис. 2.54. Схема подключения на моделях с кондиционером
На моделях без кондиционера ЭБУ двигателя регулирует скорость вращения вентилятора системы охлаждения по сигналам датчика температуры охлаждающей жидкости.
На моделях с кондиционером предусмотрено две скорости вращения вентилятора системы охлаждения: низкая и высокая. ЭБУ двигателя дает команду на включение высокой скорости в зависимости от сигналов датчика температуры жидкости в системе охлаждения и датчика давления кондиционера. Управление низкой скоростью осуществляется блоком управления кондиционером.
Функция управления стартером «Полуавтоматический запуск»
Рис. 2.55. Блок-схема работы системы управления стартером
На новой модели автомобиля используется функция управления стартером «Полуавтоматический запуск». При нажатии кнопки запуска двигателя данная функция действует до тех пор, пока двигатель не запустится. При этом должна быть нажата педаль тормоза (на моделях с мультимодальной механической коробкой передач М-МТ) или педаль сцепления (на моделях с МКП). Таким образом, повышается надежность запуска двигателя и исключается возможность работы стартера после запуска двигателя.
Если ЭБУ двигателя получает с ЭБУ системы электропитания сигнал запуска, система следит за сигналом частоты вращения коленчатого вала (NE) и не выключает стартер до момента запуска двигателя. Кроме того, если ЭБУ двигателя получает с ЭБУ системы электропитания сигнал запуска, но определяет, что двигатель уже работает, он не включит стартер.
Рис. 2.56. Диаграмма работы системы управления стартером
Как показано на рисунке 2.56, в момент получения ЭБУ двигателя сигнала запуска (STSW) от ЭБУ системы электропитания ЭБУ двигателя подает сигналы STAR и ACCR на ЭБУ системы электропитания. Последний в свою очередь подает сигнал на реле стартера для включения стартера. Если двигатель уже работает, ЭБУ двигателя не подает сигналы STAR и ACCR на ЭБУ системы электропитания. Поэтому ЭБУ системы электропитания не подает питание на реле стартера.
После включения стартера и после того, как частота вращения коленчатого вала превысит примерно 500 мин –1 , ЭБУ двигателя определяет, что двигатель запущен, и выключает стартер.
Если в двигателе имеется неисправность, и он не заводится, стартер работает в течение максимально допустимого времени, после чего автоматически выключается. Максимальное время работы стартера составляет примерно от 2 до 25 с, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Если температура охлаждающей жидкости очень низкая, стартер работает около 25 с, а при достаточно прогретом двигателе стартер работает не более 2 с.
Чтобы устранить дополнительную нагрузку при нестабильном напряжении во время запуска двигателя, на это время система отключает питание вспомогательного оборудования.
В системе предусмотрены следующие ступени защиты:
– если двигатель уже работает, стартер не включится, даже если повернуть ключ зажигания в положение START;
– даже если водитель удерживает ключ в замке зажигании в положении START, после того, как двигатель запускается с полуоборота, ЭБУ двигателя выключит стартер, когда частота вращения коленчатого вала достигнет значения примерно 1200 мин –1 или более;
– даже если водитель удерживает ключ в замке зажигании в положении START, и двигатель не запускается, ЭБУ двигателя выключит стартер примерно через 30 с;
– в случае если ЭБУ двигателя не получает сигнал частоты вращения двигателя при работающем стартере, он немедленно прекращает подачу сигналов STAR и ACCR.
Система диагностики типа EURO-OBD (Европейская система бортовой диагностики), используемая на двигателях 1ZZ-FE и 3ZZ-FE, удовлетворяет требованиям Европейских норм.
Если ЭБУ двигателя обнаруживает неисправность, он диагностирует и регистрирует в памяти неисправный узел. Кроме того, для информирования водителя на щитке приборов включается постоянно или начинает мигать контрольная лампа двигателя Chk Eng.
ЭБУ двигателя регистрирует в памяти также электронные коды DTC всех неисправностей. Эти коды можно считать с помощью микропроцессорного тестера П.
Все диагностические электронные коды DTC соответствуют кодам SAE. Некоторые DTC разбиты на более мелкие подразделы, чем ранее, подразделам присвоены новые коды DTC.
Рекомендация по техническому обслуживанию
Чтобы стереть хранящиеся в памяти ЭБУ двигателя электронные коды DTC, следует воспользоваться микропроцессорным тестером II, или отсоединить клемму аккумуляторной батареи, или извлечь предохранитель EFI не менее чем на минуту.
Работа системы в аварийном режиме
При обнаружении неисправности ЭБУ двигателя выключает или переводит двигатель в аварийный режим работы по данным, записанным в память.
Схема подключения системы управления двигателем ВАЗ
Схема подключения системы управления двигателем ВАЗ зависит от применяемого блока управления и комплектации датчиков и приборов управления. На большинстве моделей ВАЗ устанавливается система электронного управления двигателем МР7.0.
Существует несколько комплектаций, в зависимости от норм токсичности отработанных газов. Последнее время выпускаются системы с распределительным впрыском топлива с нормами токсичности ЕВРО-2 и ЕВРО-3.
Отличие комплектации.
Схема подключения системы управления двигателем ВАЗ системы ЕВРО имеет отличая от ранних систем управления двигателем, которые заключается в наличие в системе катализатора и адсорбера. Кроме того в системе под нормы токсичности ЕВРО-3 добавлен дополнительный датчик кислорода, и датчик неровности дороги. На последних моделях кроме того применяется система зажигания с низковольтным распределением, то есть на каждую свечу установлена отдельная катушка зажигания.
Назначение выводов блока управления двигателем МР 7.0
Схема подключения системы управления двигателем ВАЗ достаточно сложная и для поиска неисправностей в ней необходимо знать назначение выводов ЭБУ.
№ вывода
Цепь
1
Зажигание 1 и 4 цилиндра.
3
Выход управления реле электробензонасоса.
4
Выход управления регулятором холостого хода (клемма А).
5
Выход управления продувкой адсорбера.
7
Входной сигнал датчика массового расхода воздуха
8
Входной сигнал датчика фазы
9
Вход сигналя с датчика скорости.
10
Масса датчика кислорода установленного перед нейтрализатором.
11
Вход сигнала датчика детонаций (клемма 1)
12
Питание датчиков (+5 В)
13
L-line. Вход сигнала диагностики. Контакт соединен с контактом «В» колодки диагностики (контакт 2 в колодке под ЕВРО-3).
14
Масса форсунок. Силовая «земля».
15
Лампа «CHECK ENGINE»
16
Форсунка 3.
17
Форсунка 1.
18
Вход напряжения аккумуляторной батареи.
19
Общий провод (логическое заземление),
21
Зажигание 2 и 3 цилиндра.
22
Выход управления регулятором xлостого хода (клемма В)
23
Реле кондиционера.
24
Силовое заземление.
26
Mасса датчиков ДПДЗ, ДТОЖ, ДМРВ.
27
Вход сигнала напряжения с выключателя зажигания(клемма 15).
28
Входной сигнал датчика кислорода.
29
Сигнал с датчикакислорода установленного посленейтрализатора.
30
Вход cигналадатчика детонации (клемма 2).
31
Входной сигнал датчика неровной дороги.
32
Сигнал расхода топлива
34
Форсунка 4
35
Форсунка 2.
36
Главное реле.
37
+12В после главного реле.
39
Выход управления регулятором холостого хода (клемма С).
41
Нагреватель датчика кислорода установленного после нейтрализатора.
43
Сигнал на тахометр.
45
Датчик температуры охлаждающей жидкости.
46
Реле вентилятора охлаждения.
47
Вход сигнала запроса включения кондиционера.
48
Датчик положения коленвала (клемма В).
49
Датчик положения коленвала (клемма А).
50
Разрешение программирования.
51
Нагреватель датчика кислорода установленного перед нейтрализатором.
53
Датчик положения дроссельной заслонки.
54
Выход управления регулятором холостого хода (клемма D).
55
K-line. Вход сигнала автомобильной противоугонной системы (клемма 18).
Примечание: Данные представлены для системы ЕВРО-3 с контроллером МР7.0.
Некоторые элементы могут отсутствовать в системе Евро-2.
Схема подключения системы управления двигателем ВАЗ, работа блока управления двигателем МР 7.0.
Включение ЭБУ.
Сигнал с выключателя, вывод 15, зажигания не является питанием контроллера, он лишь информирует контроллер о том, что зажигание включено Когда выключатель находится в положении «зажигание» или «стартер», напряжение на контакте 27 разъёма ЭБУ равно напряжению бортсети автомобиля. Питание контроллера происходит постоянно от аккумулятора автомобиля на вывод 18, в том числе и при выключенном зажигании. Напряжение поступает через предохранитель.
Включение электробензонасоса.
Включение зажигания является для контроллера сигналом на замыкание реле электробензонасоса и главного реле. Включение и выключение обоих реле происходит подачей на катушку реле минуса через вывод 3 и 36 ЭБУ. При отсутствии сигналов датчика положения коленчатого вала в течение 2 секунды, на выводе 49 отсутствует переменное напряжение около 3В, контроллер выключает реле бензонасоса. При поступлении сигнала с датчика положения коленчатого вала контроллер вновь включает реле электробензонасоса.
Продувка адсорбера.
Через вывод 5 контроллера происходит замыкание цепи на «массу» для включения клапана продувки адсорбера. При заглушенном двигателе и включенном зажигании, напряжение на контакте должно быть равным напряжению аккумулятора. При работающем двигателе напряжение изменяется в диапазоне от 0 В до напряжения бортсети автомобиля. Уровень напряжения зависит от скважности управляющего сигнала, посылаемого на электромагнитный клапан адсорбера.
Датчик коленвала.
Датчик коленвала подаёт сигнал на вывод 49 ЭБУ. Сигналом является вырабатываемое им переменное напряжение частота которого соответствует частоте прохождения зубьев задаточного диска под датчиком.
Для проверки датчика коленвала необходимо проверить напряжение на выводе 49 ЭБУ. При вращении коленчатого вала двигателя на контакте присутствует сигнал напряжения переменного тока, близкий по форме к синусоиде, с частотой и амплитудой, пропорциональными оборотам. При включенном зажигании и отсутствии вращения коленчатого вала в случае исправной цепи датчика напряжение на контакте равно нулю, а в случае обрыва в цепи близко к 5 В.
Взаимодействие иммобилайзера и ЭБУ.
На 55 контакт блок управления АПС посылает код-пароль, который сравнивается с информацией, хранящейся в памяти контроллера. По результату анализа кода контроллер принимает решение о возможности запуска и работы двигателя. Во время связи контроллера с АПС, К-line отключена от колодки диагностики. После окончания связи, бпок управления АПС замыкает свои контакты «18» и «9», подключая диагностическую линию к контакту «М» колодки диагностики (контакт 10 в колодке под ЕВРО-3), После этого контроллер, по этой линии, может обмениваться информацией с диагностическим прибором. Данные передаются в виде серий импульсов изменяющих амплитуду с высокого уровня (напряжения бортовой сети) до низкого уровня. Если АПС на автомобиле не активен, то для связи диагностического оборудования с ЭБУ через диагностическую колодку, необходимо замкнуть выводы «18» и «9» на колодке АПС.
admin 12/04/2012«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»
Приложение к статье: Важнейший станок «деревянного» моделиста.
Схема базируется на рекомендациях фирмы Motorola, указанных в документации на микросхему TDA1085C (см. здесь, российский аналог КС1027ХА4) Эта ИС является контроллером фазового угла управления триаком (симистором), имеющим все необходимые функции для управления скоростью универсального (коллекторного) двигателя переменного тока, например, в стиральных машинах. В состав контроллера входят: внутренний регулятор напряжения для стабилизации питания ИС, встроенный преобразователь частоты в напряжение (детектор скорости), задатчик интенсивности с программируемым генератором темпа разгона, обеспечивающий плавный пуск, ограничитель тока, управляющий усилитель для стабилизации скорости двигателя и генератор импульсов управления триаком. Дополнительно в схеме осуществляется мониторинг напряжения питания Vcc , напряжения задания скорости и импеданса цепи импульсного датчика скорости.
Обычно контроллер работает в конфигурации с замкнутой обратной связью по скорости. Вывод 4 может использоваться для подключения сигнала аналогового тахогенератора. Обычно более предпочтительно использование импульсного датчика скорости, сигнал которого подается на вход 12. Истинное задание скорости, с которым управляющий усилитель сравнивает значение скорости, поступает с выхода генератора темпа разгона (вывод 7). При заданном значении скорости (напряжение V5 на выводе 5) генератор темпа заряжает внешний конденсатор С7, подключенный к выводу 7, до тех пор, пока V4 (истинная скорость) не сравняется с V5. Внутренний источник тока (1,2 мА) генератора темпа обеспечивает разгон до полной скорости примерно за 5 с. Поскольку одна из модификаций TDA1085 специально предназначена для применения в стиральных машинах, в генераторе темпа предусмотрена возможность резко снизить темп разгона в диапазоне скоростей, задаваемом напряжением V6 (на выводе 6). При V6 <>2V6 разгон продолжается с высоким темпом.
Напряжение питания 15 В (возможно питание непосредственно от сети переменного тока через однополупериодный выпрямитель и внешний делитель)
Ток выходного импульса 200 мА
Максимальная рассеиваемая мощность 1 Вт
Рабочий диапазон температур от –10° до +120°C
Схема блока управления двигателем дополнена усилителем сигнала датчика оборотов. Универсальная головка от кассетного магнитофона расположена вплотную к шестерне , закрепленной на обратном (нерабочем) конце вала двигателя. Крепление головки должно допускать возможность ее перемещения относительно шестерни для регулировки. Усилитель сигнала головки выполнен на операционном усилителе DA1. Т. к. шестерня отцентрована не идеально, сигнал с головки модулирован по амплитуде с частотой вращения вала. Для устранения этого эффекта в цепь обратной связи включены диоды VD3-VD8, что позволяет ограничить и тем самым стабилизировать амплитуду импульсов, подаваемых на TDA1085C. Последняя включена согласно рекомендациям изготовителя, к которым хочется добавить несколько комментариев:
Конденсатор C14 определяет параметры преобразователя частота-напряжение. Его емкость зависит от числа полюсов датчика частоты и требуемой максимальной регулируемой частоты оборотов. В моем случае при максимуме около 2000 об\мин и 16-зубой шестерне емкость получилась 390 пФ. При других исходных данных емкость подбирается экспериментально до получения требуемого диапазона регулировки оборотов двигателя.
Триак VD1 указан для примера ( 800v 8a), можно применить и другие (>400v, > 5a )
Резистор R16 должен быть мощностью не менее 2 Вт.
Операционный усилитель DA1 может быть в принципе любой недорогой (140УД6, 140УД7, 157УД2 и др.), при замене необходимо учитывать то, что другие микросхемы могут иметь другую цоколевку.
Подробное описание применения микросхемы TDA1085C читайте в DataSheet.
Регулятор смонтирован на печатной плате. К сожалению, исходные файлы в формате Eagle Layout Editor не сохранились, поэтому рисунок печатной платы и схема расположения элементов были восстановлены из сохранившихся бумажных копий.
Налаживание устройства несложно. УСТРОЙТВО ИМЕЕТ БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ, ПОЭТОМУ ПРИ НАЛАЖИВАНИИ НЕОБХОДИМО СТРОГО СОБЛЮДАТЬ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ УСТРОЙСТВАМИ ! После проверки правильности монтажа регулятор подключается к сети без двигателя и измеряется напряжение на выводе 9 м\сх DA2. Если регулятор напряжения питания работает нормально, на выводе 9 должно быть около 15v. Далее настраивается датчик оборотов. Двигатель включается в сеть через трансформатор мощностью 200w и выходным напряжением 50-70v или через регулятор мощности (в крайнем случае можно и прямо в сеть, но двигатель при этом будет сильно шуметь). К выводу 12 м\сх DA1 подключается осциллограф для наблюдения за формой импульсов датчика. Далее, перемещением магнитной головки относительно шестерни добиваются максимальной и стабильной амплитуды импульсов тахогенератора. После этого к регулятору подключается двигатель и вращением переменного резистора R17 проверяется диапазон регулировки оборотов. Скорее всего, придется подбирать емкость конденсатора C14 для получения требуемого диапазона регулировки.
Любое современное техническое устройство, содержащее движущиеся рабочие органы, имеет в своем составе блок управления. Непосредственными движителями (исполнительными механизмами) этих органов являются приводы, представляющие собой устройства различной природы: электрические, электромагнитные, гидравлические, пневматические и т. д. Задачей упомянутого блока является целенаправленное воздействие на них с целью изменения характеристик движения рабочих органов: их скорости, угла поворота, положения и пр.
Электронный блок управления системой автомобиля
В автотехнике этот общий термин применяется для электронных схем, отвечающих за работу систем автомобиля и конструктивно выполненных в виде отдельных блоков. При этом каждый из них может отвечать за один или несколько агрегатов. Так, в автомобилях можно встретить электронный модуль управления трансмиссией (англ. PCM). Это, как правило, комбинированное устройство, содержащее схемы контроля двигателя (англ. ECU) и (коробки) передачи (англ. TCU). Таким образом, PCM представляет собой конструктивно объединенный блок управления системами автомобиля. Но в некоторых моделях авто, например фирмы «Крайслер», обе эти схемы (ECU и TCU) конструктивно обособлены.
Встречаются также аналогичные устройства для тормозов, дверей, сидений, аккумулятора и т. д. Некоторые современные авто содержат до 80 таких схем. При этом каждую из них можно определить как отдельный, функционально (а иногда и конструктивно) обособленный электронный блок управления. С точки зрения схемотехники большинство из них представляют собой высоконадежные встраиваемые микроконтроллеры. Общей же тенденцией автомобилестроения является объединение всех таких устройств в общую электронную систему автомобиля с центральным компьютером.
Блок управления двигателем (ECU) автомобиля
В самом общем смысле это — устройство для формирования воздействий на ряд исполнительных органов, изменяющих параметры режимов работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с целью их оптимизации. Критерием оптимизации обычно выступает расход топлива. требуемый для реализации движения с заданной скоростью при имеющейся нагрузке.
ECU обеспечивает выполнение следующих действий:
• считывание значений из большого количества датчиков внутри моторного отсека,
• интерпретации данных с использованием многомерных карт производительности (так называемых справочных таблиц),
• корректирования состояния исполнительных элементов на двигателе согласно справочным таблицам.
Где находится блок управления ECU? На фото ниже показано типовое место его расположения под приборной панелью автомобиля.
Что из себя представляет микропроцессор ECU
Современный ECU может содержать 32-битный, 40-МГц микропроцессор. Это может показаться не слишком быстродействующим устройством по сравнению с процессором 500-1000 МГц, который вы, вероятно, имеете в своем ПК, но помните, что микропроцессор ECU работает с гораздо меньшим объемом памяти, составляющим в среднем ECU менее 1 мегабайта. В вашем же ПК, по крайней мере, 2 гигабайта оперативной памяти — это в 2000 раз больше.
Схема блока управления конструктивно выполнена в виде электронного модуля с чипом микропроцессора и сотнями других компонентов на многослойной печатной плате. Этот модуль закрепляется в общем корпусе вместе с блоком питания, а все электрические контакты выводятся на внешний электрический разъем. Так выглядит электронный модуль ECU (см. на фото ниже).
Другие электронные компоненты ECU
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) – это устройства для ввода в микропроцессор сигналов автомобильных датчиков, например датчика содержания кислорода. Его выходной сигнал является напряжением, непрерывно изменяющимся в диапазоне от 0 до 1,1 В. Микропроцессор понимает только цифровой код, поэтому АЦП преобразует сигнал датчика в 10-битовый двоичный код.
Выходные ключевые схемы. Блок управления двигателем зажигает свечи цилиндров, включает клапаны форсунок инжекторной системы подачи топлива, задействует вентилятор радиатора охлаждающей жидкости. Цепи управления этими устройствами подключены к выходным ключам ECU. Такой ключ либо открыт для протекания тока, либо закрыт – промежуточного состояния он не имеет. Например, выходной ключ вентилятора может коммутировать ток 0,5 А при напряжении 12 В на реле включения вентилятора. Сигнал небольшой мощности на выводе чипа микропроцессора открывает транзистор выходного ключа ECU, что позволяет включить уже электромагнитное реле вентилятора, коммутирующее ток его электродвигателя, достигающий нескольких ампер.
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Иногда ECU должен предоставить аналоговое выходное напряжение для управления некоторыми исполнительными устройствами. Поскольку микропроцессор ECU является цифровым устройством, то оно должно иметь ЦАП, преобразующий цифровой код в аналоговое напряжение.
Формирователи сигналов. Иногда входные или выходные сигналы должны быть изменены по величине перед их преобразованием. Например, АЦП может иметь диапазон входных сигналов от 0 до 6 В, а сигнал датчика — находиться в диапазоне от 0 до 1,5 В. Формирователь сигнала для АЦП умножит напряжение этого датчика, на 4, и на выходе его получится сигнал в диапазоне 0-6 В, который уже может быть прочитан и преобразован АЦП более точно.
Ниже мы раскроем содержание отдельных функций ECU.
Управление приборной панелью
Приборы на ней отображают текущее состояние различных систем авто. Эта информация поступает на индикацию после использования соответствующими блоками управления. Так, из ECU подается значение температуры охладителя двигателя и частота вращения его коленвала. Блок управления передачей (TCU) оперирует величиной скорости движения. Блок, управляющий тормозами, имеет информацию о их состоянии.
Все эти модули просто выставляют свои данные на общую для них шину передачи данных, с которой их считывает центральный микропроцессор, например в ECU. Он же периодически выставляет на ту же шину пакеты информации, состоящие из заголовков и данных. Заголовок определяет назначение данных пакета: либо на индикатор скорости, либо на индикатор температуры, а сами данные и есть величины для индикации. Приборная панель содержит другой модуль, который знает, как искать определенные пакеты — всякий раз, когда он обнаруживает их, обновляет соответствующий датчик или индикатор с новым значением.
Большинство автопроизводителей покупают приборные панели уже полностью собранными, от поставщиков, которые их разрабатывают и изготавливают.
ECU инжекторных двигателей
Система питания современных двигателей внутреннего сгорания — как бензиновых, так и дизельных – строится по принципу прямого впрыскивания топлива. Основным ее исполнительным устройством является впрыскиватель, инжектор. В отличие от карбюраторной системы, инжектор впрыскивает топливо непосредственно в цилиндры или впускной коллектор к воздушному потоку с помощью одной или нескольких механических или электрических форсунок.
Сегодня форсунками руководит микропроцессор ECU инжекторного двигателя. Принцип работы такой системы основывается на том, что решение о моменте и продолжительности открытия электромагнитных клапанов форсунок принимается на основании сигналов, поступающих от многих датчиков.
Управление соотношением «воздух-топливо»
Для инжекторного двигателя ECU определяет количество впрыскиваемого топлива на основе анализа ряда параметров. Если датчик положения дроссельной заслонки показывает, что педаль газа нажимается все дальше, то датчик массового расхода измеряет количество дополнительного воздуха, всасываемого в двигатель, а ECU рассчитывает и вводит соответствующее количество топлива в двигатель. Если датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя показывает, что последний не прогрет, то впрыск топлива будет увеличиваться, пока двигатель не прогреется. Контроль ECU топливо-воздушной смеси на карбюраторном двигателе работает аналогично, но по сигналам датчика положения поплавка карбюратора.
Управление углом опережения зажигания
Двигатель с искровым зажиганием требует искры, чтобы инициировать горение в камере сгорания. ECU может настраивать точное время зажигания искры в такте сжатия (так называемое опережение зажигания), чтобы обеспечить ему оптимальный режим работы. Если он обнаруживает, что двигатель стучит, т. е. имеет место детонация – состояние, которое потенциально разрушительно для двигателя, и определяет его как результат слишком раннего зажигания, то оно задерживается. Поскольку детонация, как правило, возникает на низких оборотах, ECU может отправить сигнал для АКПП на понижение передаточного отношения в первой попытке его прекратить.
Как управляются стекла в вашем авто
Задумывались ли вы, какой механизм поднимает и опускает окна вашего автомобиля вверх и вниз? И как должен работать блок управления стеклоподъемниками?
Механизм подъема устроен так: небольшой электродвигатель крепится к червячной передаче, после которое установлены еще несколько других зубчатых колес, чтобы достичь большого передаточного числа. За счет этого маломощный исполнительный двигатель создает достаточный крутящий момент для поднятия окна.
В современных автомобилях цепи управления двигателей стеклоподъемников всех дверей заведены в специальный электронный блок управления стеклоподъемниками. Он обычно совмещает в себе также функции управления положением зеркал и дверных замков.
В некоторых автомобилях управление всеми этими функциями плюс управление положением сидений совмещено в одном блоке, называемом «блоком контроля тела».
Вентилятор радиатора двигателя: как он управляется?
Электрический вентилятор радиатора двигателя автомобиля включается либо в замок зажигания (и тогда он работает, пока двигатель работает), либо в блок управления вентилятором с термостатическим выключателем.
Термостат не включает вентилятор до тех пор, пока охлаждающая двигатель жидкость не нагреется выше ее нормальной рабочей температуры. Отключает же его термостат, когда она снова охладится. Интервалы включения/выключения блок управления вентилятором формирует в зависимости от сигнала с датчика температуры охладителя.
Что обеспечивает тепло в салоне?
Все машины оборудованы обогревателем салона (в просторечии печкой), который предназначен для использования тепла от двигателя, вдуваемого затем в салон.
После прогрева двигателя и соответствующего подогрева охлаждающей жидкости она передается в обогреватель, представляющий собой небольшой радиатор. Когда воздух над ним прогревается от протекающей по трубкам обогревателя жидкости, он нагнетается в салон небольшим вентилятором.
Управление обогревателем регулируются либо ручным способом, при котором водитель просто включает/выключает вентилятор подачи теплого воздуха в салон, либо автоматическим управлением, в котором задействован отдельный блок управления печкой, или же система климат-контроля автомобиля под управлением центрального компьютера.
Исполнительным органом при всех способах управления остается вентилятор подачи теплого воздуха, хотя в некоторых моделях автомобилей используется и клапан управления нагревателем, который останавливает ток охлаждающей жидкости в обогреватель, когда он не используется. Обогреватели сидений используют электронагревательные элементы, а не охлаждающую жидкость двигателя для достижения эффекта нагрева.
Несколько слов о бытовой технике
Многочисленные изделия бытовой техники имеют встроенные электроприводы, приводящие в движение их рабочие органы: ножи мясорубок и чопперов, различные насадки кухонных комбайнов и миксеров, активаторы стиральных машин. Здесь же можно вспомнить и различные ручные электроинструменты. В большинстве случаев эти изделия оснащены электродвигателями постоянного тока, которые допускают простой способ регулирования их частоты вращения при помощи переменных резисторов, подвижные контакты которых выводятся на органы управления.
Исключением из этого правила являются современные стиральные машины. Они оснащаются, как правило, бесконтактными (в отличие от двигателей постоянного тока) однофазными асинхронными двигателями. Поскольку частота вращения такого двигателя определяется частотой тока в питающей электросети, то для ее изменения используется специальный электронный блок управления стиральной машины.
По сути, он представляет собой частотный электропривод. Его задачей является питание обмотки статора приводного электродвигателя током такой частоты, при котором скорость вращения двигателя (и активатора) соответствовали бы заданному режиму. Так, при полоскании белья нужна минимальная скорость вращения, а при его отжиме — максимальная.
В большинстве современных домохозяйств стиральные машины используются весьма интенсивно. Поэтому частым видом их неисправности является выход из строя какого-либо элемента управляющей схемы. После чего следует неизбежная замена блока управления.
Электронный блок управления двигателя (ECU)
Поскольку сложность систем автомобиля в последнее время значительно возросла, также увеличился объем информации, сохраняемой в памяти ECU. Ранние версии программируемой системы зажигания, созданной компанией Rover, достигали точности в выборе времени зажигания ±1,8″, тогда как обычный распределитель обеспечивает точность ±8″. Информация, полученная в ходе стендовых, а также ходовых испытаний транспортного средства, сохраняется в постоянной памяти ROM. Основная карта выбора момента зажигания состоит из установок правильного опережения зажигания для 16 значений скорости и 16 значений условий нагрузки. Это показано на рисунке в виде трехмерной модели.
Рис. Трехмерная карта выбора момента зажигания, хранящаяся в ECU
Чтобы иметь набор установок для восьми скоростей и восьми температурных участков, используется отдельная трехмерная модель. Она применяется для ввода поправок к основным установкам на температуру охлаждающей жидкости двигателя. Это улучшает ходовые качества автомобиля и может применяться для ускорения прогрева двигателя. Данные также подвергаются дополнительной корректировке по нагрузке при температурах ниже 70 «С. На рисунке показана логическая блок-схема выбора оптимальной установки угла зажигания. Отметим, что для обеспечения постоянной энергии искры ECU также вводит коррекцию и по углу активации как функции частоты вращения двигателя, и по изменению напряжения батареи. Сниженное напряжение батареи требует увеличенного времени активации, повышенное напряжение — уменьшенного времени.
Типичная для большинства «компьютерных» систем блок-схема, показанная на рисунке, описывает блок управления программным зажиганием. Входные сигналы обрабатываются, и полученные данные сохраняются в оперативной памяти RAM.
Рис. Типичная для большинства «компьютерных» систем блок-схема управления для программного зажигания
Программа и значения установочных данных заранее занесены в ROM. В этих системах для выполнения команд, требуемых в соответствии с программой, используется микроконтроллер. Информация, поступающая от датчиков, преобразуется в цифровую форму в схеме АЦП. Компания Rover, как и многие другие изготовители, использует бортовой датчик давления, состоящий из анероидной камеры и тензодатчиков, измеряющих нагрузку на двигатель.
Блок-схема, используемая для представления программы, занесенной в ROM блока управления двигателем, показана на рисунке.
