Как работает электронная система управления двигателем

Как работает электронная система управления двигателем

Электронная система управления двигателем(ЭСУД).

Существует огромное количество систем управления двигателей и их модификаций. Для этого рассмотрим различные варианты ЭСУД, которые когда-либо устанавливались на серийно выпускаемые автомобили.
ЭСУД применяемые на автомобилях
ЭСУД — это электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Он считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Это все делается, что двигатель работал в оптимальном для него режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива.
Обзор электронной системы управления двигателем будет приводиться на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на некоторые группы по критериям.
Производитель электронной системы управления
Для автомобилей автозавода ВАЗ использовались системы управления двигателем компаний Bosch, General Motors и СУД отечественной производства. Если вы хотите заменить какую-нибудь деталь системы впрыска, например производства Bosch на производства Bosch, то это окажется невозможным, т.к. детали невзаимозаменяемые. А вот отечественные детали впрыска топлива иногда оказываются аналогичными деталям иностранного производства.
Разновидности контроллеров управления двигателем
На вазовских автомобилях можно встретить следующие типы контроллеров:
1. Январь 5 — производство Россия;
2. M1.5.4 — производство Bosch;
3. МР7.0 — производство Bosch;
Кажется, что контроллеров не много, а на самом деле все сложней. Для примера, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатоpa не подходит для системы с нейтрализатором. И они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-2» не может быть установлен на автомобиль «Евро-3». Хотя установить контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-3» на автомобиль с экологическими нормами токсичности «Евро-2» возможно, но для этого потребуется перепрошить программное обеспечение контроллера.
Типы впрыска
По этому параметру можно разделить системы впрыска на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.
Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.
Нормы токсичности
В разные времена собирались автомобили, который соответствовали требованиям стандартов по токсичности отработавших газов от «Евро-0» до «Евро-4». Автомобили, который соответствуют нормам «Евро-0» выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.
Отличить автомобиль в комплектации «Евро-3» от автомобиля с комплектацией «Евро-2» можно по наличию датчика неровной дороги, внешнему виду адсорбера, а также по числу датчиков кислорода в выпускной системе двигателя (в комплектации «Евро-2» он один, а в комплектации «Евро-3» их два).
Определения и понятия
Контроллер — главный компонент электронной СУД. Оценивает информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняет достаточно сложные вычисления и управляет исполнительными механизмами.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры, в электрический сигнал. Подробнее в статье «что такое ДМРВ».
Датчик скорости — преобразует значение скорости автомобиля в электрический сигнал.
Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах после нейтрализатора в электрический сигнал. Подробнее в статье «что такое датчик кислорода».
Датчик кислорода управляющий — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах до нейтрализатора в электрический сигнал.
Датчик неровной дороги — преобразует величину вибрации кузова в электрический сигнал.
Датчик фаз — его сигнал информирует контролер о том, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ (верхняя мертвая точка) на такте сжатия топливовоздушной смеси.
Датчик температуры охлаждающей жидкости — преобразует величину температуры охлаждающей жидкости в электрический сигнал.
Датчик положения коленвала — преобразует угловое положение коленвала в электрический сигнал.
Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла открытия дроссельной заслонки в электрический сигнал.
Датчик детонации — преобразует величину механических шумов двигателя в электрический сигнал
Модуль зажигания — элемент системы зажигания, накапливающий энергию для воспламенения смеси в двигателе и обеспечивает высокое напряжение на электродах свечи зажигания.
Форсунка — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий дозирование топлива.
Регулятор давления топлива — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий постоянство давления топлива в подающей магистрали.
Адсорбер — главный элемент системы улавливания паров бензина.
Модуль бензонасоса — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий избыточное давление в топливной магистрали.
Клапан продувки адсорбера — элемент системы улавливания паров бензина, управляющий процессом продувки адсорбера
Топливный фильтр — элемент системы топливоподачи, фильтр тонкой очистки.
Нейтрализатор — элемент системы впрыска двигателя для снижения токсичности выхлопных газов. В результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора оксид углерода, углеводороды СН и окислы азота превращаются в азот, воду, а также в двуокись углерода.
Диагностическая лампа — элемент системы бортовой диагностики, которая информирует водителя о наличии неисправности в СУД.
Диагностический разъем — элемент системы бортовой диагностики, для подключения диагностического оборудования.
Регулятор холостого хода — элемент системы поддержания холостого хода, который регулирует на холостом ходу подачу воздуха в двигатель.

ЭСУД: что это такое в автомобиле

Одним из главных элементов современного автомобиля является ЭСУД – электронная система управления двигателем. Именно она обеспечивает работу двигателя в оптимальном режиме мощности и, потребления топлива, кроме того, на нее возложена функция управления многочисленными функциями и рабочими процессами, протекающими в автомобиле. В общем смысле ЭСУД представляет собой компьютер ДВС, в котором обрабатываются показания датчиков и в соответствии с ними подаются те или иные команды на прочие системы и агрегаты. Однако это определение слишком общее, поэтому для понимания сущности и роли данного элемента следует разобраться в тонкостях его работы.

Что такое ЭСУД в автомобиле

ЭСУД в автомобиле

Данная система объединяет в себе большое количество различных компонентов:

  • датчики и подсистемы, фиксирующие показания и рабочее состояние различных агрегатов двигателя;
  • передающие провода;
  • электронный блок управления – центральный элемент ЭСУД и своеобразный «мозг» автомобиля, в котором данные, получаемые с датчиков, обрабатываются и интерпретируются.

Необходимость внедрения электронной системы управления рабочими параметрами двигателя стала очевидной в процессе оптимизации процессов зажигания и впрыска – механическая регулировка и контроль не обеспечивали достаточной точности и эффективности, в результате чего КПД использовавшихся ранее ДВС был низким. На современных же моделях широко используются электронные контрольные модули, которые отвечают не только за вышеназванные параметры, но и за многие другие: впуск топливной смеси в цилиндры, охлаждение двигателя, выпуск отработанных газов, улавливание паров бензина и т.д.

Как правило, ЭСУД объединяется в единый комплекс с другими системами автомобиля, включая блок управления КПП, рулевой электроуситель, ABS, систему активной безопасности и т.д.

Из чего состоит ЭСУД

В состав электронной системы управления двигателем входят самые разные компоненты, в совокупности обеспечивающие комплексную регулировку рабочих параметров ДВС. К основным ее элементам относятся следующие:

  • электронный контроллер – основная часть всей системы, именно здесь анализируются показания датчиков, проводятся вычисления и формируются команды исполнительным агрегатам и подсистемам; – фиксирует количество поступающего в цилиндры воздуха и в соответствии с этими данными изменяет объем подаваемого топлива;
  • датчик скорости – фиксирует текущую скорость и преобразует полученное значение в электронный сигнал; – определяет количество кислорода в выхлопных газах до и после стадии нейтрализации;
  • датчик неровной дороги – важный элемент современных электронных подвесок, анализирует силу вибрации кузова и преобразует полученное значение в сигнал;
  • датчик фаз – подает на контроллер сигнал при поднятии первого поршня в высшую точку на такте сжатия; ; – фиксирует величину угла при повороте вала;
  • датчик дроссельной заслонки – определяет угол открытия заслонки; – определяет интенсивность детонационных процессов в двигателе по уровню поступающих шумов;
  • модуль зажигания – в нем аккумулируется энергия, необходимая для поджигания топливовоздушной смеси, а также обеспечивает требуемое напряжение свечей;
  • форсунки – отвечают за распределение топлива между цилиндрами;
  • регулятор топливного давления – поддерживает требуемое давление при подаче топлива;
  • модуль бензонасоса – отвечает за избыточное давление в питающей двигатель системе; – необходим для улавливания бензиновых испарений;
  • нейтрализатор – уменьшает токсичность выхлопа двигателя за счет каталитических реакций;
  • датчик холостого хода – регулирует питание двигателя при холостой работе;
  • диагностический сигнал – лампа на приборной панели, загорание которой свидетельствует о той или иной неисправности в работе двигателя;
  • диагностический интерфейс – позволяет подключать к ЭСУД специализированное диагностическое оборудование.

Как видно, электронная система управления двигателем включает в себя внушительное количество самых разных датчиков и регуляторов. При этом все поступающие с них данные анализируются в едином электронном блоке, который представляет собой полноценный микрокомпьютер.

Читайте также: Что такое CAN шина в автомобиле и для чего она нужна.

Какие задачи выполняет ЭСУД

Большое количество компонентов, входящий в состав электронной системы управления, обусловливает и широкое разнообразие выполняемых ей задач. По большому счету, она полностью управляет работой двигателя, оперативно изменяет его параметры и фиксирует его состояние. К наиболее важным функциям ЭСУД можно отнести следующие:

  • расчет оптимального объема топлива и момента его подачи в камеру сгорания;
  • определение момента генерации искры, воспламеняющей ТВС;
  • регулировка угла опережения зажигания;
  • контроль положения коленвала;
  • самодиагностика системы, всех ее подсистем и исполнительных механизмов.

Все элементы ЭСУД работают в комплексе, что позволяет достигать оптимальной производительности мотора. Если в ходе диагностики выявляются какие-либо неисправности, то на экран либо приборную панель выводится соответствующее уведомление. Если обнаруженные нарушения создают угрозу двигателю и автомобилю в целом, то система управления отдает команду на его отключение. Если поломка не такая серьезная, то можно временно продолжать движение – но в любом случае нужно как можно скорее обратиться на автосервис.

Для определения действительной неисправности необходимо использовать специальное диагностическое оборудование. При подключении к соответствующему разъему оно считает информацию, расшифрует код ошибки и предоставит точные сведения о выявленной неполадке.

В этом выражается еще одна важная функция ЭСУД – сокращение затрат времени и денег на ремонтные работы. Работникам СТО будет достаточно только получить код ошибки, после чего можно сразу же приступать к устранению поломки.

Читайте также: Что такое Что такое инжектор в автомобиле и как он устроен.

Электронная система управления двигателем

Существует огромное количество систем управления двигателей и их модификаций. Для этого рассмотрим различные варианты ЭСУД, которые когда-либо устанавливались на серийно выпускаемые автомобили.

ЭСУД применяемые на автомобилях

ЭСУД — это электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Он считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Это все делается, что двигатель работал в оптимальном для него режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива.

Обзор электронной системы управления двигателем будет приводиться на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на некоторые группы по критериям.

электронная СУД двигателя

Производитель электронной системы управления

Для автомобилей автозавода ВАЗ использовались системы управления двигателем компаний Bosch, General Motors и СУД отечественной производства. Если вы хотите заменить какую-нибудь деталь системы впрыска, например производства Bosch на производства Bosch, то это окажется невозможным, т.к. детали невзаимозаменяемые. А вот отечественные детали впрыска топлива иногда оказываются аналогичными деталям иностранного производства.

Разновидности контроллеров управления двигателем

На вазовских автомобилях можно встретить следующие типы контроллеров:

Кажется, что контроллеров не много, а на самом деле все сложней. Для примера, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатоpa не подходит для системы с нейтрализатором. И они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-2» не может быть установлен на автомобиль «Евро-3». Хотя установить контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-3» на автомобиль с экологическими нормами токсичности «Евро-2» возможно, но для этого потребуется перепрошить программное обеспечение контроллера.

Типы впрыска

По этому параметру можно разделить системы впрыска на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.

Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.

Нормы токсичности

В разные времена собирались автомобили, который соответствовали от «Евро-0» до «Евро-4». Автомобили, который соответствуют нормам «Евро-0» выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.

Отличить автомобиль в комплектации «Евро-3» от автомобиля с комплектацией «Евро-2» можно по наличию датчика неровной дороги, внешнему виду адсорбера, а также по числу датчиков кислорода в выпускной системе двигателя (в комплектации «Евро-2» он один, а в комплектации «Евро-3» их два).

Определения и понятия

Контроллер — главный компонент электронной СУД. Оценивает информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняет достаточно сложные вычисления и управляет исполнительными механизмами.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры, в электрический сигнал. Подробнее в статье «».

Датчик скорости — преобразует значение скорости автомобиля в электрический сигнал.

Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах после нейтрализатора в электрический сигнал. Подробнее в статье «».

Датчик кислорода управляющий — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах до нейтрализатора в электрический сигнал.

Датчик неровной дороги — преобразует величину вибрации кузова в электрический сигнал.

Датчик фаз — его сигнал информирует контролер о том, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ (верхняя мертвая точка) на такте сжатия топливовоздушной смеси.

Датчик температуры охлаждающей жидкости — преобразует величину температуры охлаждающей жидкости в электрический сигнал.

Датчик положения коленвала — преобразует угловое положение коленвала в электрический сигнал.

Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла открытия дроссельной заслонки в электрический сигнал.

Датчик детонации — преобразует величину механических шумов двигателя в электрический сигнал.

Модуль зажигания — элемент системы зажигания, накапливающий энергию для воспламенения смеси в двигателе и обеспечивает высокое напряжение на электродах свечи зажигания.

Форсунка — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий дозирование топлива.

Регулятор давления топлива — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий постоянство давления топлива в подающей магистрали.

Адсорбер — главный элемент системы улавливания паров бензина.

Модуль бензонасоса — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий избыточное давление в топливной магистрали. Подробнее в статье «».

Клапан продувки адсорбера — элемент системы улавливания паров бензина, управляющий процессом продувки адсорбера.

Топливный фильтр — элемент системы топливоподачи, фильтр тонкой очистки.

Нейтрализатор — элемент системы впрыска двигателя для снижения токсичности выхлопных газов. В результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора оксид углерода, углеводороды СН и окислы азота превращаются в азот, воду, а также в двуокись углерода. Подробнее в статье «».

Диагностическая лампа — элемент системы бортовой диагностики, которая информирует водителя о наличии неисправности в СУД.

Диагностический разъем — элемент системы бортовой диагностики, для подключения диагностического оборудования.

Регулятор холостого хода — элемент системы поддержания холостого хода, который регулирует на холостом ходу подачу воздуха в двигатель.

Система управления двигателем

Системой управления двигателем называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя. Система является одним из основных электронных компонентов электрооборудования автомобиля.

Система управления двигателем

Генератором развития систем управления двигателем в мире является немецкая фирма Bosch. Технический прогресс в области электроники, жесткие нормы экологической безопасности обусловливают неуклонный рост числа подконтрольных систем двигателя.

Свою историю система управления двигателем ведет от объединенной системы впрыска и зажигания. Современная система управления двигателем объединяет значительно больше систем и устройств. Помимо традиционных систем впрыска и зажигания под управлением электронной системы находятся: топливная система, система впуска, выпускная система, система охлаждения, система рециркуляции отработавших газов, система улавливания паров бензина, вакуумный усилитель тормозов.

Термином «система управления двигателем» обычно называют систему управления бензиновым двигателем. В дизельном двигателе аналогичная система называется система управления дизелем.

Система управления двигателем включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные устройства систем двигателя.

Схема системы управления двигателем

Входные датчики измеряют конкретные параметры работы двигателя и преобразуют их в электрические сигналы. Информация, получаемая от датчиков, является основой управления двигателем. Количество и номенклатура датчиков определяется видом и модификацией системы управления. Например, в системе управления двигателем Motronic-MED применяются следующие входные датчики: давления топлива в контуре низкого давления, давления топлива, частоты вращения коленчатого вала, Холла, положения педали акселератора, расходомер воздуха (при наличии), детонации, температуры охлаждающей жидкости, температуры масла, температуры воздуха на впуске, положения дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, кислородные датчики и др. Каждый из датчиков используется в интересах одной или нескольких систем двигателя.

Электронный блок управления двигателем принимает информацию от датчиков и в соответствии с заложенным программным обеспечением формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства систем двигателя. В своей работе электронный блок управления взаимодействует с блоками управления автоматической коробкой передач, системой ABS (ESP), электроусилителя руля, подушками безопасности и др.

Исполнительные устройства входят в состав конкретных систем двигателя и обеспечивают их работу. Исполнительными устройствами топливной системы являются электрический топливный насос и перепускной клапан. В системе впрыска управляемыми элементами являются форсунки и клапан регулирования давления. Работа системы впуска управляется с помощью привода дроссельной заслонки и привода впускных заслонок.

Катушки зажигания являются исполнительными устройствами системы зажигания. Система охлаждения современного автомобиля также имеет ряд компонентов, управляемых электроникой: термостат (на некоторых моделях двигателей), реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятора радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.

В выпускной системе осуществляется принудительный подогрев кислородных датчиков и датчика оксидов азота, необходимый для их эффективной работы. Исполнительными устройствами системы рециркуляции отработавших газов являются электромагнитный клапан управления подачей вторичного воздуха, а также электродвигатель насоса вторичного воздуха. Управление системой улавливания паров бензина производится с помощью электромагнитного клапан продувки адсорбера.

Принцип работы системы управления двигателем основан на комплексном управлении величиной крутящего момента двигателя. Другими словами, система управления двигателем приводит величину крутящего момента в соответствия с конкретным режимом работы двигателя. Система различает следующие режимы работы двигателя:

  • запуск;
  • прогрев;
  • холостой ход;
  • движение;
  • переключение передач;
  • торможение;
  • работа системы кондиционирования.

Изменение величины крутящего момента производиться двумя способами — путем регулирования наполнения цилиндров воздухом и регулированием угла опережения зажигания.

Читайте также  Шкода фабия какой объем двигателя
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector