|
СХЕМЫ---->
СХЕМЫ АВТОЭЛЕКТРОНИКИ статьи № 1-50
МИКАС — КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
А.Фещенко
На автомобилях ГАЗ-3102, -3110 «Волга» устанавливается бензиновый двигатель ЗМЗ-4062.10. Он оборудован комплексной системой управления МИКАС 5.4 отечественного производства. По принципу действия и устройству система МИКАС подобна системе "Motronik" немецкой фирмы BOSCH и, так же как и последняя, относится к электронным системам автоматического управления автомобильным двигателем (ЭСАУ-Д) с объединением функций по впрыску и зажиганию.
1. Компонентный состав системы МИКАС
В состав системы входят: комплект датчиков (входная периферия), электронный блок управления (ЭБУ), набор исполнительных устройств (выходная периферия) и жгут проводов с соединителями (выполняет функции простейшего интерфейса)*. В системе могут применяться комплектующие изделия как отечественного производства, так и фирмы BOSCH. Перечень типов изделий сведен в табл. 1.
А. Входная периферия
Как следует из табл. 1 в системе МИКАС применяются семь датчиков, которые в совокупности образуют входную периферию*.
• Датчик температуры воздуха во впускном трубопроводе (ДТВ) В64 и датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТД) В70
являются интегральными датчиками. Они представляют собой термочувствительные полупроводниковые элементы на одном кристалле с периферийными электронными микросхемами. ДТВ установлен в канале впускной трубы 4-го цилиндра, а ДТД - на корпусе термостата, слева. Выходным сигналом в каждом из датчиков является падение напряжения на полупроводниковом элементе, которое зависит от измеряемой температуры. По этим сигналам ЭБУ корректирует характеристики топливоподачи и угла опережения зажигания. При возникновении неисправностей в датчиках или в их цепях, в комбинации приборов загорается контрольная лампа.
• Датчик положения коленчатого вала (ДКВ) В74 индукционного типа. Предназначен для определения частоты вращения двигателя, а также для синхронизации впрыска топлива форсунками и момента зажигания с рабочими процессами двигателя (ДВС). ДКВ установлен в передней части двигателя с правой стороны напротив зубчатого диска синхронизации. Диск синхронизации закреплен на шкиве коленчатого вала и представляет собой зубчатое колесо с 58 зубьями, расположенными по его периферии с шагом 6°.
*Интерфейс - подсистема унифицированных связей и сигналов, посредством которых составные компоненты соединяются друг с другом в единую функциональную систему.
Для синхронизации два зуба отсутствуют. Номер зуба на диске отсчитывается от места пропуска двух зубьев (от впадины) против часовой стрелки. При совмещении середины первого зуба диска синхронизации с осью датчика коленчатый вал двигателя находится в положении 120° (20 зубьев) до верхней мертвой точки 1-го и 4-го цилиндров. При вращении коленчатого вала (следовательно, диска синхронизации) в обмотке датчика наводятся импульсы напряжения переменного тока. По количеству и частоте следования этих импульсов в ЭБУ определяется положение и частота вращения коленвала, по которым рассчитывается момент срабатывания форсунок и катушек зажигания. В случае выхода из строя ДКВ или его электрической цепи двигатель перестает работать и ЭБУ заносит в свою память код неисправности, а также включает лампу диагностики, сигнализируя о неисправности.
• Датчик массового расхода воздуха(ДРВ) В75 термоанемометрического типа (массметр). Установлен во впускном тракте после воздушного фильтра и служит для определения количества массы воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Чувствительным элементом датчика является платиновая нить (ПН), которая во время работы двигателя разогревается до температуры 150°С. Воздух, всасываемый в цилиндры двигателя, охлаждает нить, а электронная схема датчика поддерживает температуру нити постоянной 150°С. На поддержание температуры платиновой нити на прежнем уровне затрачивается определенная электрическая мощность, которая является параметром для определения массового расхода воздуха. В состав ДРВ включен термокомпенсационный резистор, с помощью которого учитывается влияние температуры проходящего воздуха на степень охлаждения платиновой нити. Выходной сигнал ДМРВ представляет собой напряжение постоянного тока, величина которого зависит от количества воздуха, проходящего через датчик. На режиме холостого хода двигателя массовый расход воздуха должен быть в пределах 13...15 кг/ч. Сигналы датчика поступают в ЭБУ, где используются для определения длительности впрыска топлива форсунками. Для очистки платиновой нити датчика от загрязнений периодически (после каждой остановки ДВС) на нее кратковременно подается повышенное напряжение, вызывающее нагрев до 1000°С. При этом все отложения на нити сгорают.
В электронной схеме датчика предусмотрен потенциометр, с помощью которого можно провести регулировку (винтом) содержания окиси углерода (СО) в отработавших газах в режиме работы двигателя на холостом ходу.
При выходе из строя датчика или его электрических цепей система управления переходит на резервный режим работы. В этом случае ЭБУ заменяет сигнал ДРВ сигналом от схемы электронного резервирования (СЭР), значение которого рассчитывается по частоте вращения коленчатого вала и сигналу датчика положения дроссельной заслонки. При этом затрудняется пуск двигателя, ухудшается его приемистость, повышается расход топлива и токсичность отработавших газов. О возникшей неисправности ДРВ ЭБУ через определенное время заносит в свое запоминающее устройство (ЗУ) код неисправности и включает на комбинации приборов контрольную лампу диагностики.
• Датчик положения дроссельной заслонки (ДПД) В76 потенциометрического типа, подвижная часть которого соединена с осью дроссельной заслонки. Выходным сигналом ДПД является падение напряжения на переменном резисторе датчика, которое изменяется в зависимости от угла поворота дроссельной заслонки. По сигналу датчика о положении дроссельной заслонки в ЭБУ корректируются длительность электрического импульса, подаваемого на форсунки, и значение угла опережения зажигания. Полностью закрытому положению дроссельной заслонки соответствует выходное напряжение датчика не ниже 1,25 В, а полностью открытому — не более 4,8 В. ДПД в системе управления выполняет также функцию идентификации отдельных режимов работы двигателя (холостой ход, частичная или полная нагрузка, разгон автомобиля). При выходе из строя ДПД или его
электрических цепей система управления работает по резервной программе, заложенной в памяти ЭБУ, используя данные ДРВ. При этом в комбинации приборов загорается контрольная лампа диагностики.
• Датчик положения распределительного вала (фазы) (ДРВ) В91 предназначен для определения момента нахождения поршня 1-го цилиндра в верхней мертвой точке при такте сжатия. Он выполняет функции датчика начала отсчета и установлен в задней части головки блока цилиндров с левой стороны. Принцип работы ДРВ основан на эффекте Холла. При прохождении мимо торца ДРВ металлической пластины (отметчика датчика), закрепленной на рас пределительном валу выпускных клапанов, формируется электроимпульсный сигнал, который после усиления подается в ЭБУ. ЭБУ обрабатывает этот сигнал и выдает команду на впрыск топлива форсункой 1-го цилиндра. Дальнейшая подача импульсов на форсунки осуществляется в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя 1-3-4-2. Если ДРВ или его электрические цепи неисправны, то ЭБУ переходит на резервный режим работы. При этом впрыск топлива осуществляется одновременно во все цилиндры двигателя, что существенно повышает расход бензина. О наличии неисправности датчика сигнализирует контрольная лампа в комбинации приборов.
• Датчик детонации (ДД) В92 пьезоэлектрического типа установлен на блоке цилиндров двигателя с правой стороны. Чувствительным элементом ДД является кварцевый пьезоэлемент, который при работе двигателя воспринимает возникающую вибрацию через инерционную массу (шайбу) датчика. В результате на его обкладках за счет пьезоэффекта появляется электрический сигнал в виде переменного напряжения. При детонационном сгорании топливовоздушной смеси в блоке цилиндров двигателя возникают звуковые колебания, что вызывает увеличение амплитуды напряжения электрического сигнала датчика. По этому сигналу ЭБУ корректирует угол опережения зажигания до прекращения детонации. В случае выхода из строя датчика или наличия неисправности в его электрических цепях изменение угла опережения зажигания оптимизируется.
Продолжение следует
Статья
МИКАС — КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ. ЧАСТЬ №2-4
|
