Однако энтузиастам, которые все любят делать сами, в том числе опытным автолюбителям, эти достижения скорее принесут некоторое разочарование. Здесь уже вряд ли можно приложить свою руку.
Напичканное электроникой устройство управления двигателем, которое находится в аккумуляторном отсеке, на основе большого количества данных постоянно рассчитывает количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска для каждого процесса сгорания. Довольно понятное электромеханическое оборудование превратилось в сложнейшее устройство регулирования двигателя на базе компьютерной техники. Это устройство программируется с помощью многомерных характеристик, использует данные регистратора неисправностей и с помощью системы самодиагностики определяет сбои.
Размещение: устройство управления двигателем расположено рядом с другими электронным компонентами в блоке электроники, который находится в левой части аккумуляторной секции. На рисунке для примера показано устройство управления шестицилиндровым двигателем ASN.
Так как данные для системы впрыскивания бензина имеют большое значение и при вычислении момента зажигания, управляющее устройство заодно берет на себя также регулирование момента зажигания. В случае устройства управления двигателем Motronic (фирмы Bosch) или Simos (фирмы Siemens) отделить друг от друга систему впрыскивания и систему зажигания уже невозможно. Несмотря на это, для наглядности компоненты системы зажигания мы описываем в отдельной главе.
Открыть большую картинку в новой вкладке »
Функциональная система системы Motronic. Управляющее устройство обрабатывает большое количество сигналов. В некоторых случаях при отказе датчиков начинают действовать аварийные программы. Однако если, например, отказывает датчик частоты вращения, то двигатель выключается.
С помощью комплексной электронной системы управления двигателем можно оптимальным образом достичь низкого рас -хода топлива при соблюдении строгих граничных значений состава ОГ. Для этого в управляющее устройство должны поступать точные данные о текущем режиме работы двигателя. Когда использовался карбюратор, то единственной регулируемой величиной было пониженное давление во впускном газопроводе. В случае же центральной электронной системы управления двигателем датчики, расположенные на двигателе и вокруг него, выдают данные о температуре двигателя, охлаждающей жидкости и впускаемого воздуха, плотности воздуха, составе ОГ, нагрузке на двигатель и частоте вращения вала.
Так как вычислительное устройство располагает всей необходимой информацией, на него возлагаются дополнительные задачи:
- регулирование частоты вращения,
- регулирование состава ОГ,
- управление системой регенерации испаряющегося топлива,
- антидетонационное регулирование,
- управление системой рециркуляции отработавших газов,
- управление турбонагнетателем, поскольку используется турбонаддув,
- управление переключением впускного газопровода и регулирование распределительного вала.
Непрерывное совершенствование
Кроме этого электронно-цифровое устройство управления двигателем взаимодействует с другими системами автомобиля. Совместно с управляющим устройством автоматической коробки передач электронная система управления двигателем, которая непрерывно совершенствуется и предлагает все новые возможности, обеспечивает плавное переключение передач. Это достигается посредством небольшого снижения частоты вращения при переключении передач. Электронно-цифровое устройство управления двигателем также поддерживает связь с антиблокировочной и противобуксовочной системой.
Непосредственный впрыск бензина
Последним шагом на пути развития систем управления двигателем является внутреннее смесеобразование, то есть впрыск топлива прямо в камеру сгорания. Пока что в основном применяются системы, а которых образование смеси происходит вне камеры сгорания. Однако с конца лета 2001 года, когда начал устанавливаться двигатель 2,0 л FSI, обозначилась новая тенденция в развитии Audi А4. Этот двигатель оснащен системой непосредственного впрыска бензина FSI.
Экономическая и экологическая функция системы управления двигателем, которая заключается в том, чтобы обеспечить снижение расхода топлива и содержания вредных веществ в ОГ, а также хороший ход двигателя, ярче всего проявляется в двигателе FSI. Электронное управление с использованием технически совершенных впрыскивающих насосов позволяет для каждого режима двигателя дозировать надлежащее количество впрыскиваемого топлива и устанавливать соответствующее начало впрыска.
Электронное управляющее устройство
(Информация доступна на портале Autoinstruction.ru)
Вычислительное и переключающее устройство системы управления двигателем на основании сигналов, которые поступают от датчиков, вычисляет управляющие сигналы для исполнительных элементов, то есть для катушки зажигания, форсунок и т.д. Управляющее устройство находится в металлическом корпусе, внутри корпуса имеется печатная плата с электронными компонентами. Этот небольшой неприметный блок располагается у края моторного отделения, в левой части аккумуляторной секции.
Цифровые схемы управляющего устройства питаются от регулятора напряжения. В состав управляющего устройства входят оконечные каскады, которые обеспечивают достаточную мощность для непосредственного подключения исполнительных элементов. Схема защиты предохраняет эти оконечные каскады от короткого замыкания на корпус и разрушения вследствие электрической перегрузки.
Двигатели Audi А4 преимущественно управляются посредством электронных систем производства фирмы Bosch. Двигатель ALT оснащен управляющим устройством ME 7, AVJ (с турбонаддувом) — ME 7.5, а шестицилиндровый двигатель ASN — управляющим устройством ME 7.1. В двухклапанном четырехцилиндровом двигателе (тип ALZ) управление возлагается на электронное устройство Simos 3.4.
Вышеупомянутая функция диагностики позволяет определить неисправности, которые могут возникнуть в некоторых оконечных каскадах, и в случае необходимости отключить неисправный выход. Информация о неисправности сохраняется в запоминающем устройстве. Эта информация может быть считана в специализированной мастерской с помощью специального прибора. Неисправности регистрируются в виде распечатки цифровых кодов, эти коды обрабатываются в специализированных мастерских.
Система коммутации на единой шине CAN
Обычные системы коммутации в автомобиле отличаются тем, что каждому сигналу соответствует отдельный провод. Огромное увеличение обмена данными между электронными компонентами в современных системах управления двигателем затрудняет использование старых систем коммутации. С некоторого времени разбираться в хитросплетениях обычных кабельных жгутов стало трудно.
Решить проблему позволила разработанная специально д ля автомобилей система коммутации на единой шине CAN. Электронные управляющие устройства должны иметь последовательный интерфейс CAN, этот интерфейс позволяет соединять их друг с другом через сббтветствующую шину данных.
В автомобиле CAN выполняет три важные функции:
- сопряжение управляющих устройства между собой,
- обеспечение работы электроники кузова и обеспечения комфорта (Multiplex),
- обеспечение мобильной связи.
Международная организация по стандартизации предусматривает использование CAN в автомобилях в качестве стандарта. Этот стандарт действует при обмене данными со скоростью более 125 кбит/с, кроме того, существует еще два протокола для скорости передачи данных менее 125 кбит/с.