Автор: 111 (194.84.28.---)
Дата: давно
В настоящее время электронные системы управления двигателем практически вытеснили классические карбюраторные системы смесеобразования. Постоянно совершенствуются конструкции двигателей, которые, в свою очередь, приводят к примению технически сложных электронных систем управления. На такие системы возложено много довольно таки трудных задач.В данной статье рассматривается принцип работы электронных систем управления двигателем.
На современных автомобилях существует необходимость контроля целого ряда подсистем обеспечивающих функционирование автомобиля. Сигналы от датчиков, контролирующих исходные параметры, поступают в электронный блок управления (ECU), где затем обрабатываются и преобразуются в сигналы необходимые для работы исполнительных механизмов. Сигналы могут быть аналоговыми (давление, температура и т.д.), цифровыми или импульсными, например, информация генерируемая периодически ( ограничение частоты вращения). Данные сигналы проходят промежуточную обработку, чтобы стать пригодными для электронных блоков управления. Обычно используются цифровые методы обработки сигналов. Современные полупроводниковые технологии позволяют собирать из ограниченного числа микросхем мощные компьютерные блоки со встроенной памятью для прогрвмм и данных и специальными перифирийными схемами, разработанными для приложений, работающих в реальном времени.
Автомобильные компьютеры имеют непосредственно процессор (чип) для выполнения всевозможных арифмитических и логических операций, так и специальные модули для сбора и обработки внешних и формирования управляющих сигналов. Данная схема позволяет полностью управлять операциями в реальном времени.
Как мы уже говорили, существуют несколько типов входных сигналов:
Цифровые входные сигналы - к ним относятся сигналы регистрирующие положение переключателя или поступающие от датчиков. Диапазон напряжения варьируется от ноля до напряжения бортовой сети.
Аналоговые сигналы - сигналы, поступающие от аналоговых датчиков, таких как лямбда-зонд, потенциометр и т.п. Напряжение подобных сигналов - от нескольких мВ до 5В.
Импульсные входные сигналы - сигналы, поступающие от индуктивных датчиков частоты вращения. Такие сигналы необходимо оцифровывать. Напряжение от 0,5 до 100В.
После поступления сигналов в компьютер происходит обработка этих сигналов. В ECU, в большинстве случаев, обрабатываются в цифровом виде. Короткие периодические сигналы, поступающие в режиме реального времени, подвергаются обработке в аппаратных модулях. Такие данные, как отсчет тактов или время конкретного события, передаются через регистры в CPU для дальнейшей обработки. Данная схема существенно сокращает требования к характеристике прерывания центрального процессора (чипа), так называемого мкс-диапазона.
Время, необходимое для выполнения расчетов, определяется системой управления в открытом и закрытом контурах, так называемый мс-диапазон.
Програмное обеспечение, так называемые прошивки, содержит необходимые алгоритмы. В зависимости от данных, в таком программном обеспечении, может устанавливаться почти неограниченное количество логических операций для хранения и обработки в виде параметров, характеристик и многомерных программных карт.
Силовые выходы и выходные усилители увеличивают мощность выходных сигналов микропроцессора до уровней необходимых для функционирования испольнительных механизмов.
Электронные блоки управления основываются на определенном количестве базовых элементов. Таких элементов четыре -
Элемент пропорциональной передачи
Элемент интегрированной передачи
Элемент дифференцальной передачи
Элемент продолжительности задержки первого порядка
Существует два вида цифрового управления:
Непрерывное и дискретное управление. В чем же состоит отличие. Непрерывное управление производит текущий контроль управляемых переменных и непрерывное сравнение контрольных переменных. Данное сравнение является основой для непрерывного образования управляемой переменной. При дискретном управлении контролируемый параметр сравнивается с контрольной переменной только в моменты получения выборки. если обработка сравнения и контролируемый параметр производятся в цифровом виде, то такое регулирование относится к цифровому управлению. Как мы уже отмечали, алгоритм управления задается специальным программным обеспечением. Анолого-цифровые и обратные преобразователи оцифровывают аналоговые сигналы и преобразуют цифровую выходную информацию в аналоговый вид.
| |