Принцип действия системы распределенного впрыскивания топлива (MPI)

// // Интересное в сети //

Компьютер обеспечивает точное управление подачей топлива, моментом зажигания, частотой оборотов холостого хода и составом отработавших газов по циклической схеме: "входной сигнал -принятие решения - действие". Для определения состояния и текущих условий работы двигателя электронный блок управления ис- погьзует входные сигналы, поступающие от различных датчиков и выключателей. Электронный блок управления двигателем использует, полученную от датчиков, информацию для принятия определенного решения в соответствии с заложенной программой.

После завершения этапа вычислений на выходе контроллера формируются значения управляющих сиг налов, которые поступают на соответствующие исполнительные механизмы. Исполнительные механизмы обеспечивают точную реализацию управляющих воздействий. Входные сигналы В системах впрыскивания топлива используются различные типы датчиков. По типу выходного сигнала датчики можно подразделить на четыре группы. Датчики типа "Включен - выключен" Датчики типа "Включен - выключен" или датчики- выключатели, замыкают или размыкают электрическую цепь, когда некоторая физическая величина достигает определенного значения. Примеры датчиков- выключателей: выключатель кондиционера, датчик- выключатель полностью закрытого положения дроссельной заслонки, датчик- выключатель давления рабочей жидкости усилителя рулевого управления, выключатель заднего хода, контакторы дверей и пр.

Электрическое сопротивление такого датчика изменяется от нулевого значения при замкнутых контактах до бесконечности при разомкнутых, и, следовательно, на выходе возможно только два уровня напряжения - низкий 0 В для режима "Включено" или высокий 5 В или SV (напряжение бортовой сети) для режима "Выключено".

Датчики переменного сопротивления

 Примеры датчиков, изменяющих свое внутреннее сопротивление изготавливаются на базе термисторов и потенциометров. Датчики этого типа непосредственно входят в состав электрической цепи, с помощью которой изменение внутреннего сопротивления датчика преобразуется в изменение напряжения. Входной сигнал в виде изменяющегося напряжения в диапазоне от О В до 5 В поступает на вход электронного блока управления двигателем. При изменении сопротивления, меняется также и величина протекающего по цепи тока, которая влияет на величину напряжения определяемого электронным блоком управления двигателем. Контроль сигнала датчика При проверке сигналов этого типа датчиков может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование: Цифровой вольтметр — Осциллограф Датчики, вырабатывающие напряжение Датчики, вырабатывающие напряжение, это датчики, не требующие источника питания для своей работы. В качестве примера можно привести датчик детонации, кислородный датчик и индукционный датчик. На их выходе появляется напряжение, величина которого изменяется в соответствии с изменением измеряемого параметра. Так например, сигнал кислородного датчика может изменяться от О В до 1,0 В в зависимости от величины воздушно-топливного соотношения (состава смеси) в процессе сгорания.

Электронный блок управления имеет три различных вида памяти:

  • ПЗУ - постоянное запоминающее устройство (ROM). Этот вид памяти предназначен только для чтения, не требует энергии, и вся информация сохраняется при отключении аккумуляторной батареи сколь угодно долго.
  • ОЗУ - оперативное запоминающее устройство (RAM). Этот вид памяти используется для хранения результатов промежуточных вычислений, величин сигналов поступающих с датчиков, и некоторых данных самообучения, определённых при работе двигателя и требует энергии для сохранения информации. При отключении аккумуляторной батареи информация теряется.
  • ЭППЗУ - электрически-перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) используется, чтобы сохранённые корректировочные данные сохранялись даже при отключении аккумуляторной батареи.

Электронный блок управления двигателем воздействует на системы двигателя, используя электронные элементы, которые называются исполнительными устройствами (актюаторами). Электронный блок управления двигателем может управлять исполнительными устройствами, используя их цепи питания или заземления. Цепь топливных форсунок Схема управления топливными форсунками является примером управления по цепи заземления исполнительного устройства. При положении ключа зажигания в положении "ON" (включено) или "STAPT" (запуск) плюс аккумуляторной батареи соединяется через управляющее реле со всеми топливными форсунками для включения топливной форсунки, электронный блок управления двигателем замыкает электрическую цепь этой форсунки на "массу". В результате, через обмотку форсунки проходит ток, что вызывает открытие ее топливного клапана, и топливо впрыскивается в впускной канал двигателя. Электронный блок управления двигателем поддерживает протекание тока через электромагнитную обмотку форсунки, в течении строго определенного времени, которое рассчитывается в соответствии со скоростным и нагрузочным режимами работы двигателя. Количество впрыскиваемого топлива определяется временем открытого состояния форсунки.

Цепь силового транзистора

Схема включения катушки зажигания является ещё одним примером управления цепью заземления исполнительного устройства. Электронный блок управления двигателем управляет силовым транзистором, который замыкает и размыкает цепь заземления первичной обмотки катушки зажигания. При подаче с электронного блока управления двигателем на базу силового транзистора управляющего напряжения он открывается (сопротивление Коллектор - Эмиттер силового транзистора стремится к нулю) и ток проходит через первичную обмотку катушки зажигания на "массу". Аккумуляторная батарея нии сигналов поступающих от датчиков и заложенной программы.

Управление цепью обратной связи

Кислородные датчики, датчик детонации и некоторые другие датчики позволяют отслеживать изменение выходных параметров работы двигателя после реализации управляющих воздействий блоком управления двигателем. Сигнал с выхода этих датчиков воспринимается электронным блоком управления двигателем и позволяет обеспечить режим работы с обратной связью. Обратная связь позволяет электронному блоку управления двигателем наиболее точно корректировать работу системы впрыскивания топлива и системы зажигания, а также управление расходом воздуха при работе двигателя на режиме холостого хода. Электронный блок управления двигателем использует сигнал кислородного датчика для коррекции необходимого количества впрыскиваемого топлива.

Режим работы системы подачи топлива, когда электронный блок управления двигателем непрерывно отслеживает поступающий на него сигнал кислородного датчика и произво ших газах (т.е. является функцией воздушно-топливного отношения при сгорании смеси). Электронный блок управления двигателем использует это напряжение в качестве сигнала для корректирования расчета длительности впрыскивания топлива. Напряжение сигнала в диапазоне от 0,5 до 1,0 В свидетельствует о богатой смеси, а в диапазоне от 0 до 0,5 В указывает на смесь бедного состава. Корректирование топли- воподачи происходит в соответствии с уровнем выходного сигнала кислородного датчика, который практически мгновенно реагирует на всякое изменение состава смеси. дит коррекцию длительности впрыска топлива, называется управлением подачей топлива по обратной связи (closed loop).

Другие материалы интернет-журнала "Нано Дайджест":

Разработки нанотехнологии. Уходящий 2011 год оказался не менее плодотворным на различные интересные инновации в области нанотехнологий, чем предыдущий.

Что такое нанотехнологии. Появившись совсем недавно, нанотехнологии все активней входят в область научных исследований, а из нее – в нашу повседневную   жизнь. 

Нанороботы. Современная наука и инженерия нуждаются в помощи роботизированной техники для решения различных задач.

Нанотехнологии в косметике. Масштабы использования наночастиц в производстве косметики растут с каждым годом, и, как считают производители, в этом нет ничего дурного.

Нанотехнологии в медицине. Идеи современной наномедицины были упомянуты еще Ричардом Фейнманом в его знаменитой лекции «Там внизу есть много места» в 1959 году.

Нанотехнологии и экология. Опасны ли нанотрубки для зеленых водорослей? В последнее время на фоне достижений в области нанотехнологий не раз раздаются предупреждения о возможных последствиях их внедрения.