Современное состояние автомобильной электроники
В результате быстрого совершенствования параметров полупроводниковых устройств, являющихся составными частями микроЭВМ, стали вполне достижимыми высокая надежность, низкая себестоимость и малые размеры системы автомобильной электроники. Сегодня электроника в автомобиле играет роль одного из главных элементов системы управления.
Вся автомобильная электроника подразделяется на три части: на систему управления двигателем и трансмиссией, систему управления ходовой частью и систему управления оборудованием салона (рисунок 8.1).
Рис. 8.5 Классификация автомобильных электронных систем.
Ø I - управление силовым агрегатом
q управление двигателем
q управление трансмиссией
Ø II - управление ходовой частью
q управление подвеской
q стабилизация заданной скорости движения
q регулирование рулевого управления
q блокирование колес при торможении
Ø III - управление оборудованием салона
q кондиционер воздуха
q электронная панель приборов
q многофункциональная информационная система
q навигационная система и т.д.
Электронные системы управления автомобилем
Система электронного управления
Бензиновым двигателем
Управление двигателем и трансмиссией объединяет в себе управление системой впрыска топлива, углом опережения зажигания, частотой холостого хода, контроль детонации и управление прочими системами, двигателя, а также трансмиссией (системой передачи энергии).
|
|
Комплексная система управления бензиновым двигателем, пример которой приведен на рисунок 9.1, обеспечивает оптимальную работу двигателя путем управления впрыском топлива, углом опережения зажигания, частотой вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу и проведением диагностики. На рисунке показана система распределенного впрыска, в которой форсунки установлены непосредственно перед каждым цилиндром.
В Японии на многих автомобилях с двигателем рабочим объемом более 2 л, а также в мощных автомобилях применяется комплексная электронная система управления двигателем с впрыском топлива.
В США широко распространена комплексная система управления, в которой за основу принят метод центрального впрыска топлива, используемый, в частности, в моделях фирмы «Дженерал Моторс» и EEC-IV фирмы «Форд». Поскольку в Европе требования на экономичность и чистоту отработавших газов не так жестки, как в Японии или США, комплексная система управления не получила широкого распространения. Однако ожидается, что по мере ужесточения этих требований, электронное управление будет развиваться и здесь.
|
|
1- датчик кислорода; 2 – трехкомпонентный нейтрализатор; 3 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 4 – датчик фазы впрыскивания; 5 – катушка зажигания; 6 – инжектор; 7 – регулятор давления топлива; 8 – клапан управления циркуляцией; 9 – клапан продувки адсорбера; 10 – адсорбер; 11 – датчик массового расхода воздуха; 12 – контрольная лампа; 13 – диагностический разъем; 14 – блок управления; 15 – датчик положения дроссельной заслонки; 16 – регулятор холостого хода; 17 – датчик температуры воздуха; 18 – клапан рециркуляции; 19 – фильтр; 20 – датчик детонации; 21 – датчик частоты вращения коленчатого вала и положения поршня; 22 – топливный бак с насосом
Рис. 9.1 - Система распределенного впрыска
9.2 Система электронного управления дизельным двигателем
Электронные системы управления дизельными двигателями развивались медленнее, чем бензиновыми, так как по сравнению с традиционной системой управления (где использовался механический центробежный регулятор) необходимость применения датчиков и исполнительных устройств сложной конструкции значительно удорожала всю систему.
Однако после энергетического кризиса увеличился спрос на дизельные двигатели. В Японии стали применяться главным образом дизельные двигатели, параметры которых (дымность отработавших газов, шумность и уровень вибрации и т. п.) были существенно улучшены благодаря электронному управлению. Но все же, поскольку впоследствии цены на топливо стабилизировались и по другим причинам, степень электронизации дизельных двигателей осталась ниже, чем у бензиновых, а в Европе по-прежнему в основном используются механические системы управления дизельными двигателями.
|
|
Система электронного управления дизельным двигателем контролирует количество впрыскиваемого горючего, момент начала впрыска, ток факельной свечи и т. п. На рисунке 9.2 представлена система управления топливным насосом высокого давления, переделанная из механической в электронную. На этом примере видно, что, поскольку насос работает на принципах механики, эта система существенно отличается от электронной системы впрыска бензинового двигателя.
1 - воздух; 2 - датчик открытия дроссельной заслонки; 3 - степень открытия дроссельной заслонки; 4 - ЭБУ; 5 - исполнительное устройство; 6 - топливный насос высокого давления; 7 - форсунки впрыска топлива; 8 - двигатель; 9 - частота вращения коленчатого вала двигателя: 10 – топливо
|
|
Рис. 9.2 - Комплексная электронная система управления дизельным двигателем
9.3 Система электронного управления трансмиссией
В электронной системе управления трансмиссией объектом регулирования является главным образом автоматическая трансмиссия. При этом микроЭВМ на основании сигналов датчиков угла открытия дроссельной заслонки и скорости автомобиля выбирает оптимальное передаточное число передачи и время включения сцепления. Кроме того, система, посылая в ЭБУ двигателя необходимые сигналы, может обеспечивать смягчение ударов и толчков, возникающих при переключении передач и срабатывании сцепления. На рисунке 9.3 представлен пример такой системы.
1 - сцепление; 2 - диски сцепления; 3 - механизм ускоряющей передачи; 4 - механизм изменения передаточного числа; 5 - выходной вал; 6 - датчик скорости автомобиля; 7 - ЭБУ; 8 - угол открытия дроссельной заслонки; 9 - электромагнитный клапан изменения передаточного числа; 10 - гидравлическая система; 11 – электромагнитный клапан сцепления; 12 - маховик двигателя
Рис. 9.3 - Пример системы управления трансмиссией
Электронная система управления трансмиссией по сравнению с применявшейся ранее гидромеханической системой повышает точность регулирования передаточного числа, дает большие возможности при проектировании, а также позволяет упростить механизм управления, повысить экономичность, управляемость и другие параметры автомобиля. Поэтому ЭБУ трансмиссией начинают применяться не только в автомобилях высшего класса, но и в серийных моделях. Комплексные системы, которые управляют как двигателем, так и трансмиссией, сейчас распространены и в Японии, и в Европе.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 540; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!