ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.05.2020
Просмотров: 2289
Скачиваний: 4
11
управления
им
.
Они
используются
главным
образом
в
автомобилях
высшего
класса
.
2.
ОСНОВНЫЕ
НАПРАВЛЕНИЯ
РАЗВИТИЯ
АВТОМОБИЛЬНОЙ
ЭЛЕКТРОНИКИ
.
ВНЕДРЕНИЕ
НОВЫХ
ИЗДЕЛИЙ
ЭЛЕКТРОННОЙ
ТЕХНИКИ
С
каждым
годом
требования
к
компактности
,
весу
и
малому
потребле
-
нию
электроэнергии
электронных
блоков
управления
возрастают
.
Для
удов
-
летворения
этих
потребностей
можно
увеличить
число
слоев
в
структурах
больших
интегральных
схем
(
БИС
),
переводить
БИС
на
КМОП
технологию
,
использовать
в
качестве
выходных
управляющих
устройств
мощные
полевые
транзисторы
и
т
.
п
.
Объединение
в
сеть
многих
блоков
управления
,
установленных
в
авто
-
мобиле
,
дает
возможность
для
общего
использования
информации
,
взаимной
диагностики
,
выполнения
функций
вышедшего
из
строя
блока
управления
другим
блоком
системы
.
Кроме
того
,
используя
для
внешней
связи
радиотелефон
,
установленный
в
автомобиле
,
можно
получить
на
дисплее
информацию
о
дороге
,
дополни
-
тельных
услугах
и
т
.
д
.
Анализируется
также
система
воздействия
извне
на
устройства
автомобиля
.
Перестала
быть
мечтой
навигационная
система
,
ко
-
торая
,
принимая
сигналы
искусственного
спутника
Земли
глобальной
систе
-
мы
местоопределения
,
сообщает
водителю
координаты
автомобиля
.
Рис
.2.1
12
На
рис
. 2.1
показан
пример
использования
системы
внешней
связи
ав
-
томобиля
при
следующих
обозначениях
: 1 -
жилой
дом
; 2 -
охранно
-
сигнальная
система
; 3 -
домашняя
ЭВМ
; 4 -
кондиционер
; 5 -
спутник
гло
-
бальной
системы
местоопределения
; 6 -
служба
сети
; 7 -
дорожная
ин
-
формация
; 8 -
дисплей
; 9 -
электронный
блок
управления
дисплеем
; 10 -
электронный
блок
управления
радиотелефона
; 11 -
электронный
блок
управ
-
ления
глобальной
системы
местоопределения
; 12 -
блок
управления
навига
-
ционной
системы
; 13 -
блок
диагностики
; 14 -
внутренняя
сеть
автомобиля
;
15 -
персональная
ЭВМ
; 16 -
служба
автоматизированной
диагностики
.
В
последнее
время
появились
сообщения
в
журналах
о
том
,
что
внедря
-
ется
система
типа
навигационной
,
позволяющая
оптимизировать
курс
на
ос
-
нове
спутниковой
системы
и
CD-rom,
на
котором
записаны
карты
местности
.
Спутниковая
система
позволяет
определить
место
нахождения
автомобиля
,
а
затем
из
памяти
вызывается
участок
карты
с
названиями
улиц
,
определяется
кратчайший
путь
до
точки
следования
с
учетом
расположения
автозаправоч
-
ных
станций
.
Кроме
таких
систем
разрабатываются
устройства
типа
автопи
-
лота
,
позволяющие
управлять
автомобилем
без
участия
водителя
на
основе
сигналов
,
поступающих
из
кабельной
системы
,
смонтированной
под
полот
-
ном
автострады
.
3.
ПРИМЕР
УПРАВЛЕНИЯ
ДВИГАТЕЛЕМ
3.1.
Управление
бензиновым
двигателем
Управление
бензиновым
двигателем
основано
на
применении
микро
-
ЭВМ
и
представляет
собой
систему
комплексного
управления
впрыском
то
-
плива
,
угла
опережения
зажигания
,
детонации
,
частоты
вращения
коленчато
-
го
вала
на
холостом
ходу
.
Система
выполняет
также
функции
диагностики
и
обеспечивает
оптимальные
условия
работы
двигателя
,
улучшает
его
рабочие
характеристики
,
повышает
чистоту
отработавших
газов
,
экономичность
и
другие
параметры
.
На
рис
.3.1
показан
пример
электронной
системы
управле
-
ния
двигателем
фирмы
"
Тойота
" [1].
13
Рис
.3.1
Использованы
следующие
обозначения
: 1 -
ключ
зажигания
; 2 -
разъем
для
подключения
внешних
средств
диагностики
; 3 -
сигнал
включения
ней
-
тральной
передачи
; 4 -
сигнал
включения
кондиционера
; 5 -
сигнал
скорости
автомобиля
; 6 -
реле
включения
; 7 -
распределитель
зажигания
; 8 -
катушка
зажигания
; 9 -
датчик
аварийного
падения
давления
масла
; 10 -
реле
; 11 -
электронный
блок
управления
; 12 -
шаговый
двигатель
системы
управления
частотой
вращения
коленчатого
вала
на
холостом
ходу
; 13 -
датчик
расхода
воздуха
; 14 -
датчик
температуры
поступающего
в
двигатель
воздуха
; 15 -
регулятор
давления
; 16 -
датчик
угла
открытия
дроссельной
заслонки
; 17 -
клапан
холостого
хода
; 18 -
форсунка
холостого
хода
; 19 -
редукционный
клапан
; 20 -
форсунка
; 21 -
таймер
прогрева
; 22 -
датчик
температуры
охлаж
-
дающей
жидкости
; 23 -
датчик
детонации
; 24 -
топливный
фильтр
; 25 -
топ
-
ливный
насос
; 26 -
бак
для
топлива
; 27 -
датчик
кислорода
.
3.2.
Управление
впрыском
топлива
С
целью
улучшения
рабочих
характеристик
двигателя
,
повышения
чис
-
тоты
отработавших
газов
,
экономичности
,
мощности
система
управления
14
впрыском
топлива
определяет
на
основании
сигналов
датчиков
количество
впрыскиваемого
топлива
для
получения
оптимального
состава
горючей
сме
-
си
.
Количество
впрыскиваемого
топлива
определяется
временем
открыто
-
го
состояния
электромагнитного
клапана
форсунки
.
На
практике
в
большинстве
случаев
впрыск
топлива
выполняется
син
-
хронно
:
на
один
оборот
коленчатого
вала
двигателя
выполняется
одноразо
-
вый
впрыск
.
Но
во
время
ускорения
автомобиля
с
целью
повышения
мощно
-
сти
двигателя
наряду
с
синхронным
обеспечивается
асинхронный
впрыск
.
Время
синхронного
впрыска
Т
сп
определяется
формулой
:
Т
сп
=
Т
0
К
к
+
∆
Т
п
,
где
Т
0
-
основное
или
базовое
время
впрыска
;
К
к
-
коэффициент
коррекции
;
∆
Т
п
-
поправка
времени
впрыска
на
изменение
напряжения
питания
.
Основ
-
ное
время
впрыска
Т
0
-
это
время
,
соответствующее
количеству
топлива
,
тре
-
буемого
для
создания
теоретически
необходимого
коэффициента
избытка
воздуха
(
соотношения
воздух
-
топливо
).
При
этом
массовый
приток
воздуха
,
поступающего
в
цилиндр
за
цикл
,
определяется
по
данным
датчика
расхода
воздуха
и
частоты
вращения
коленчатого
вала
двигателя
.
Это
соотношение
может
быть
определено
формулой
:
Т
0
= V
в
К
/n,
где
V
в
-
расход
воздуха
;
К
-
коэффициент
; n -
частота
вращения
коленчатого
вала
двигателя
.
Поправка
∆
Т
п
зависит
от
времени
срабатывания
форсунки
в
зави
-
симости
от
напряжения
питания
.
Пример
такой
зависимости
показан
на
рис
.3.2.
Рис
.3.2
Кроме
перечисленных
поправок
,
с
целью
улучшения
характеристик
дви
-
гателя
во
время
его
прогрева
(
стабильность
работы
,
приемистость
,
состав
от
-
работавших
газов
и
т
.
п
.)
выполняются
разного
рода
коррекции
количества
впрыскиваемого
топлива
относительно
основного
времени
впрыска
.
К
таким
коррекциям
относится
коррекция
на
время
прогрева
.
При
этом
улучшается
работа
холодного
двигателя
в
зимнее
время
на
основании
сигналов
датчика
15
температуры
охлаждающей
жидкости
за
счет
повышения
количества
впры
-
скиваемого
горючего
.
После
завершения
прогрева
введение
этой
коррекции
прекращается
.
График
зависимости
коэффициента
коррекции
К
ж
от
темпера
-
туры
охлаждающей
жидкости
представлен
на
рис
.3.3.
Непосредственно
по
-
сле
пуска
двигателя
необходимо
стабилизировать
частоту
вращения
коленча
-
того
вала
двигателя
.
Зависимость
К
ж
от
температуры
показана
на
рис
.3.4.
Коррекция
прекращается
через
некоторое
время
после
пуска
двигателя
.
Рис
.3.3
Рис
.3.4
Коррекция
обеспечивается
также
для
увеличения
приемистости
дви
-
гателя
во
время
прогрева
(
рис
.3.5),
для
предотвращения
перегрева
,
с
учетом
температуры
Т
в
всасываемого
воздуха
(
рис
.3.6)
и
коррекция
соотношения
воздух
−
топливо
в
горючей
смеси
методом
обратной
связи
(
рис
.3.7).
На
рис
.3.7
показана
зависимость
выброса
компонентов
отработавших
газов
от
коэффициента
избытка
воздуха
λ
,
характеризующего
состав
горючей
смеси
.
Рис
.3.5
Рис
.3.6
Для
того
,
чтобы
с
помощью
трехкомпонентного
нейтрализатора
дос
-
тигнуть
одновременно
высокой
степени
очистки
отработавших
газов
по
ком
-
понентам
CO, HC
и
NO
x
,
необходима
при
различных
условиях
работы
двига
-
теля
точная
регулировка
коэффициента
λ
избыточности
воздуха
таким
обра
-
зом
,
чтобы
состав
смеси
был
максимально
близок
к
стехиометрическому
.
С