Система управления
Для обеспечения подачи топлива в цилиндры двигателя в нужный момент времени и в нужном количестве, система управления этим процессом должна уметь выполнять ряд отдельных функций. Мозгом этой системы является модуль электронного управления ECU (бортовой компьютер) на основе 8разрядного процессора. Модуль состоит из CPU {блок обработки данных}, устройства памяти и портов ввода/вывода данных. На основе базовых данных, хранимых в памяти компьютера, и с учетом реальных сигналов, поступающих с различных датчиков, модуль расчитывает правильную топливную смесь, какая только может потребоваться двигателю.
Модуль электронного управления (ECU)
Основная, первая, задача модуля состоит в контроле за процессом подачи топлива в двигатель. Соблюдение точного соответствия подаваемого топлива потребностям двигателя понижает уровень вредных газов в выхлопе до минимального, а экономичность поддерживает максимальной. Устройство ECU может управлять инжекторами топлива только посредством их возбуждения. Поскольку давление топлива в инжекторе поддерживается постоянным, и размер инжектора неизменен, то точное количество топлива, подаваемого в камеру сгорания регулируется длительностью впрыска и его моментом времени.
Модуль хранит в памяти значения нормативных длительностей впрыска для различных скоростей вращения двигателя и давлений в вакуумном коллекторе. Прочитанное из памяти значение длительности впрыска уточняется сигналами, поступающими от различных датчиков. Другие функции системы управления включают:
- Управление запуском двигателя: Топливная смесь должна изменяться в соответствии с различными режимами работы. Например, в момент запуска смесь должна быть обогащенной. Поэтому, считываемая из памяти компьютера длительность впрыска уточняется сигналами о положении стартера, скорости двигателя, температуре охлаждающей жидкости, что обеспечивает подачу дополнительного топлива в момент запуска двигателя.
- Управление топливным насосом: Когда скорость вращения двигателя падает ниже определенного предела, электропитание топливного насоса прерывается, что прекращает впрыск топлива из инжекторов.
- Функция прекращения подачи топлива: Во время движения с торможением, с почти полностью закрытой дроссельной заслонкой, и когда скорость вращения двигателя превышает 900 об/м происходит прерывание электропитания инжекторов, что увеличивает экономичность работы двигателя. Функция прерывания подачи топлива также срабатывает в случае, когда обороты двигателя превышают максимально безопасную величину (красная черта). Это происходит независимо от положения дроссельного клапана.
- Система безопасности: Специальная система поддержания бесперебойной работы осуществляет наблюдение за всеми датчиками и правильностью работы устройства ECU. Она обеспечивает безопасное движение, даже при выходе из строя одновременно нескольких датчиков или сбоев в работе ECU. В случае выхода из строя самого устройства ECU все управляющие сигналы заменяются на фиксированный набор так, чтобы автомобиль мог безопасно доехать до стоянки. При включении этой функции ездовые характеристики машины значительно снижаются.
Датчик угла поворота коленвала
Распределитель зажигания и его датчики конструктивно выполнены как единый модуль с целью уменьшения размеров и веса. Он состоит из двух роторов - BMT(TDC) и ЦИЛ(СУд - и двух датчиков для каждого из них. Роторы соединены с распредвалом и вращаются с ним как одно целое. Датчик CYL замеряет положение цилиндра №1 как начальную точку последовательности, а датчик TDC определяет момент зажигания каждого из цилиндров. По показаниям датчика TDC также замеряется скорость вращения двигателя, на основе которой определяется исходная продолжительность впрыска топлива. После этого продолжительность впрыска уточняется для конкретных условий движения.
Датчик давления в коллекторе (MAP датчик)
Датчик преобразует замеряемое давление воздуха в коллекторе в электрический сигнал напряжения, который посылается в ECU. Эти данные вместе с данными датчика угла зажигания используются для считывания из памяти ECU исходной продолжительности впрыска топлива.
Датчик атмосферного давления (РА датчик)
Как и датчик MAP, этот датчик преобразует измеряемое атмосферное давление в сигнал напряжения, который посылается в ECU. Этот сигнал используется для уточнения исходной длительности впрыска с цепью компенсации перепадов атмосферного давления.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (TW датчик)
Данный датчик измеряет колебания температуры охлаждающей жидкости с помощью термодатчика (тер-мистора). Сигнал с этого датчика используется устройством ECU для уточнения исходной продолжительности впрыска. Сопротивление термистора уменьшается с увеличением температуры охлаждающей жидкости.
Датчик температуры поступающего воздуха (датчик ТА)
Данный датчик также является термистором, помещенным в воздухозаборный коллектор. Он работает подобно датчику температуры жидкости, но с меньшей теплоемкостью для увеличения скорости реагирования. Данные этого датчика также используются для уточнения длительности впрыска с целью компенсации изменений условий движения.
Датчик угла дроссельной заслонки
Этот датчик, по сути, представляет собой переменный резистор. Работает он следующим образом. Вал ротора соединен с осью дроссельного клапана. Поэтому, с движением дроссельного клапана, сопротивление этого соединения меняется, что вызывает изменение напряжения выходного сигнала, посылаемого в ECU.
Датчик содержания кислорода
Датчик кислорода, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах, поддерживает соотношение смеси воздуха с топливом. В процессе работы ECU получает с этого датчика сигналы и соответственно изменяет длительность впрыска топлива. Датчик кислорода расположен в выхлопном коллекторе или в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором.
Датчик выполнен в виде стакана из циркония. Внутренняя и внешняя поверхность стакана покрыта слоем платины, образуя платиновые электроды. Внутренняя поверхность стакана открывается в наружную атмосферу, а внешняя обдувается потоком выхлопных газов.
Когда имеется разница в содержании кислорода с внутренней и с внешней поверхности датчика, на платиновых электродах наводится напряжение. Принцип действия этого прибора заключается в том, при нагревании электрода сверх некоторой температуры наводимое напряжение имеет свойство резко меняться, если происходит превышение стехиометрической пропорции в смеси воздуха с топливом.
Датчик регулировки смеси холостого хода (IMA датчик)
Этот датчик расположен в коробке управления и его предназначение состоит в поддержании правильной пропорции смеси в режиме холостого хода. Данный датчик в регулировке его работы не нуждается.
Выключатель стартера
В момент пуска двигателя смесь воздуха с топливом должна быть обогащенной. Во время работы стартера устройство ECU получает сигнал о положении выключателя стартера и увеличивает количество впрыскиваемого топлива соответственно температуре двигателя. После выключения стартера количество впрыскиваемого топлива постепенно уменьшается.