Управление шаговым двигателем

258 Просмотров

Современный двигатель внутреннего сгорания оснащается большим количеством электроники, которая позволяет сделать его работу более эффективной и продлить ресурс большинству рабочих узлов ДВС. Основным элементом подобной электроники является блок управления двигателем внутреннего сгорания, который имеет достаточно сложное устройство и большое число составных частей. Сегодня мы расскажем о том, как происходит управление двигателем в современном автомобиле и как функционирует система дистанционного запуска.

Назначение

Прежде чем пояснять, как работает блок управления двигателем, стоит подробнее рассказать о том, для чего нужна подобная система и какие функции она выполняет на современном автомобиле.

Блок управления двигателем Siemens

Разумеется, электронная система дистанционного запуска, изменения режимов работы ДВС и управления его функционированием устанавливалась не всегда. На машинах, которые не наделены столь полезной и необходимой электроникой, большинство систем работает за счет механических приводов и ручного управления.

Так, вместо всем известного инжектора устанавливался карбюратор, который требует от водителя определенных знаний и навыков. Помимо прочего, вместо электрического вентилятора с датчиком температуры применяется вентилятор с механическим приводом, привязанным к шкиву двигателя внутреннего сгорания.

На данном этапе возникает вопрос: для чего понадобился блок управления двигателем, который не только имеет сложное устройство, но и обладает довольно-таки высокой ценой? Неужели нельзя было обойтись «малой кровью» и продолжать применять максимально примитивные устройства при проектировании автомобилей?

Начнем с того, что отсутствие ЭБУ в автомобиле полностью лишает владельца возможности оснастить своего железного коня системой запуска двигателя с брелока. Несмотря на то, что дистанционный запуск является не самой важной опцией в современном автомобиле, он имеет большое количество преимуществ, которые оценили владельцы.

К примеру, благодаря дистанционному запуску, у владельца нет необходимости ждать, пока машина прогреется в мороз, и в салоне станет тепло. Летом система запуска с брелока позволяет заранее охладить салон при помощи кондиционера и сделать это заблаговременно.

Помимо системы запуска, большое значение имеет наличие датчиков, которые считывают показания различных систем и собирают сведения о параметрах двигателя внутреннего сгорания. Такое положение дел позволяет использовать эти данные для того, чтобы производить тщательный анализ и вырабатывать алгоритм смены режима работы и изменения интенсивности сгорания топлива. Это помогает сэкономить топливо, увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания и, наконец, добиться более достойных динамических характеристик авто.

Что же касается других преимуществ, то блок управления имеет куда большую надежность по сравнению с примитивными устройствами, применявшимися в старых автомобилях. Несмотря на более сложное строение, инженерам удалось добиться того, что ЭБУ не выходит из строя даже при серьезных пробегах, не подвержен воздействию влаги, экстремальных температур и других неблагоприятных условий, которые приводят большинство обычной электроники в негодность.

к содержанию ↑

Принцип работы

Теперь, когда стало ясно, для чего необходим блок управления и в чем заключается его роль в устройстве современного авто, стоит выяснить, как устроена подобная система и из каких элементов она состоит.

Вообще говоря, современный ЭБУ состоит из двух больших блоков, которыми и представлена схема управления ДВС. Первый блок — это набор датчиков, задача которых — сбор максимального количества необходимой информации о температуре охлаждающей жидкости, оборотах двигателя и прочих требуемых данных. Второй блок, из которого состоит схема управления, — это электроника, которая принимает сигналы с датчиков, анализирует их и выдает импульсы на изменение режима работы двигателя.

В частности, в современных ЭБУ реализовано управление шаговым двигателем, задача которого — смещение заслонок с целью изменения качества топливной смеси и ее насыщенности.

 Остается открытым вопрос, каким образом работает схема управления, и какое устройство имеет вычислительный блок, к которому привязываются все датчики. По сути, ЭБУ представляет собой плату, подобно тем, что реализованы в персональных компьютерах. Постоянное запоминающее устройство — ПЗУ — хранит данные постоянно, независимо от того, подключен ли блок к питанию на данный момент или же вовсе отключен от автомобиля. Главная задача ПЗУ — хранение алгоритмов, за счет которых функционирует схема управления, и мгновенная их выдача в случае необходимости.

Еще одна составляющая памяти — оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, — хранит данные, доступ к которым необходим в максимально короткий период времени. Здесь, как правило, хранятся текущие показания датчиков, которые тут же применяются для вычисления необходимого алгоритма изменения режима работы. Здесь же применяется управление шаговым двигателем: ему выдается импульс на перемещение заслонок на вычисленный угол.

Блок управления двигателем в разобранном виде

Итак, все необходимые данные собраны, алгоритмы хранятся в ПЗУ, а датчики подключены к двигателю. Не хватает всего одной составляющей, которая, тем не менее, является ключевой, и без нее функционирование ЭБУ стало бы попросту невозможным.

Эта составляющая — некий вычислитель, который определяет, какой алгоритм будет применяться, а заодно выясняет, насколько исправна схема управления и насколько правильно функционируют все установленные датчики.

Этим недостающим элементом является микропроцессор. Он встраивается в корпус ЭБУ и подключается к двум большим функциональным блокам: набору датчиков и памяти. На основе полученных данных процессор вычисляет алгоритм работы и вызывает его из долгосрочной памяти. Подставляя в него показания датчиков, процессор получает данные для импульсов изменения режима работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

к содержанию ↑

Самостоятельная установка

Нередко происходит так, что некачественный блок управления двигателем выходит из строя. Особенно часто это происходит тогда, когда на заводе-изготовителе применяется некачественная деталь, или же нарушается технология, по которой должен быть произведен монтаж.

Процедуру установки, или монтаж, стоит начинать с крепления корпуса ЭБУ в подкапотном пространстве. Для этого применяется набор кронштейнов, который всегда прилагается в комплекте. Обычно монтаж производят как можно дальше от нагретых деталей мотора: это позволяет получать более точные показания с датчиков, не искаженные их чрезмерным нагревом. Установка корпуса, таким образом, производится на подкрылке или в районе аккумуляторной батареи: она находится с краю и, как правило, именно эта часть подкапотного пространства является самой холодной.

Затем производится монтаж датчиков, которые отвечают за сбор различных требуемых показателей работающего двигателя. Как правило, для монтажа предусматриваются специальные разъемы в корпусе мотора: это позволяет не заботиться о самостоятельной доработке ДВС и вмешательстве в его работу. К примеру, монтаж датчика скорости и оборотов двигателя осуществляется в разъем в его стенке, а монтаж термометра охлаждающей жидкости — на нижнюю часть металлического корпуса.

Осмотр блока управления двигателя

Наиболее проста и примитивна установка электронного устройства запуска двигателя с брелока. Чтобы у владельца появилась возможность бесключевого запуска, в ЭБУ подключается специальный датчик, который подсоединяется к контактам замка зажигания и, таким образом, встраивается в его цепь.

к содержанию ↑

Резюме

Электронное управление работой двигателя играет исключительную роль в функцонировании современного автомобиля. Применение сложной электроники позволяет добиться более устойчивой работы ДВС, достижения его улучшенных характеристик, а также экономии топлива, которая быстро окупает вложенные средства.

Оставить комментарий: