10.6 Электронный блок управления (эбу)

Рис.10.12. Внешний вид ЭБУ.

Электронный блок управления (ЭБУ) расположен за панелью обивки с правой стороны салона автомобиля (Рис.10.12). ЭБУ является основным элементом системы впрыска топлива. ЭБУ постоянно получает сигналы от различных датчиков и осуществляет управление важнейшими системами и узлами двигателя. Кроме того, ЭБУ выполняет функции диагностики неисправностей систем и узлов двигателя. При обнаружении какой-либо неисправности ЭБУ включает сигнализатор "Требуется техобслуживание двигателя", определяет и заносит в память соответствующий код (коды) неисправности. Это облегчает в дальнейшем проведение диагностики отказов. На автомобиль установлен ЭБУ типа IEFI-6. При отказе ЭБУ заменяется в сборе, поскольку не содержит ремонтопригодных элементов. Параметры и алгоритмы управления хранятся в стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве (СППЗУ). Вариант программы, записанной в ПЗУ, обозначен номером ЭБУ, который соответствует идентификационному номеру автомобиля.

ЭБУ осуществляет питание различных датчиков и выключателей постоянным напряжением 5 и 12 В. Электрические цепи ЭБУ обладают высоким сопротивлением, поэтому при соединении клемм питания с контрольной лампой последняя не горит.

Для точного измерения напряжения питания следует применять цифровой вольтметр с высоким полным сопротивлением (10 МОм). ЭБУ управляет работой топливнык форсунок, клапаном холостого хода, сцеплением компрессора и т. д. с помощью специальных электронных устройств (4-х канальных драйверов), предназначенных для обработки выходных управляющих сигналов ЭБУ.

ЭБУ выполнен необслуживаемым. Поэтому при отказе ЭБУ он подлежит замене в сборе.

Контроль за работой узлов автомобиля осуществляют датчики, соединенные с ЭБУ.

Краткое описание некоторых датчиков приведем ниже.

10.6.1 Датчик температуры охлаждающей жидкости

Рис. 10.13. Конструкция датчика температуры.

Датчик температуры охлаждающей жидкости показан на Рис. 10.13. Он содержит электрический разъем 1, лапку фиксатор 2 и корпус 3. Датчик температуры жидкости. ДТЖ установлен в системе охлаждения двигателя. В ДТЖ используется термистор, который изменяет электрическое сопротивление в зависимости от температуры. При низкой температуре охлаждающей жидкости (-40С) сопротивление термистора составляет около 100 кОм, а при высокой температуре (130С) – только 70 Ом. ЭБУ питает сеть ДТЖ постоянным опорным напряжением через последовательно включенное сопротивление. Напряжение сигнала ДТЖ велико, когда двигатель холодный и уменьшается по мере прогрева двигателя. По напряжению сигнала ДТЖ ЭБУ определяет температуру двигателя, которая учитывается при управлении многими системами и узлами двигателя. При отказе цепи ДТЖ ЭБУ устанавливает код неисправности (14) и записывает его в память. Для устранения отказа необходимо провести диатонику и отремонтировать проводку или заменить датчик.

10.6.2 Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе (трубопроводе) (ДТВ).

В ДТВ используется термистор, который изменяет электрическое сопротивление в зависимости от температуры. При низкой температуре воздуха (-40° С) сопротивление термистора составляет около 100 кОм, а при высокой температуре (130° С) - только 70 Ом. ЭБУ питает цепь ДТВ постоянным опорным напряжением через последовательно включенное сопротивление. Напряжение сигнала ДТВ достаточно велико.

10.6.3. Датчик концентрации кислорода в отработавших газах (ДКК)

Рис.10.14. Датчик концентрации кислорода в отработавших газах.

ДКК установлен в выпускном трубопроводе и омывается потоком отработавших газов. В зависимости от содержания кислорода в отработавших газах изменяется напряжение сигнала датчика. Напряжение сигнала может изменяться от 0,1 В при высоком содержании кислорода.

10.6.4. Датчик положения дроссельной заслонки (ДДЗ)

Рис.10.15. Схема датчика положения дроссельной заслонки.

1- датчик положения дроссельной заслонки. 2- дроссельная заслонка ДДЗ представляет собой потенциометр, который установлен в корпусе дроссельной заслонки и связан с ее осью. Проводка ДДЗ включает в себя провод питания с напряжением 5 В, "массовый" и сигнальный провода.

10.6.5. Датчик абсолютного давления во впускном трубопроводе (ДАД).

Рис.10.16. Датчик абсолютного давления во впускном трубопроводе (ДАД).

1- датчик абсолютного давления во впускном трубопроводе, ДАД предназначен для преобразования давления во впускном трубопроводе, которое зависит от нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала, в электрическое напряжение.

10.6.6. Датчик скорости автомобиля (ДСА)

Рис.10.17. Схема датчика скорости автомобиля.

Датчик скорости автомобиля ДСА посылает в ЭБУ сигнал переменного напряжения, который преобразуется в скорость в единицах км/ч. Имеется несколько типов ДСА.

10.6.7. Датчик включения системы кондиционирования воздуха

Датчик подает на вход ЭБУ сигнал при нажатии на кнопку А/С. При получении этого сигнала ЭБУ корректирует режим холостого хода двигателя прежде, чем включит сцепление компрессора. При отсутствии сигнала компрессор не включатся.

10.6.8. Автомобильные видеодатчики.

Большинство автомобильных видеодатчиков, или неизлучающих датчиков изображений, имеют в своей основе принцип действия, применяемый в циф­ровых фотоаппаратах, камерах сотовых те­лефонов, видеокамерах или камкордерах. Как известно, цветная цифровая видеотехноло­гия с мегапиксельным разрешением в насто­ящее время доступна по цене и привлекатель­на для многих автомобильных применений.

В отличие от обычных видеокамер и камер фотоаппаратов, к авто­мобильным видеодатчикам предъявляются очень жесткие требования:

• способность функционировать в различ­ных условиях освещенности;

• обеспечение высокой надежности работы и гарантия дорожной безопасности в соот­ветствии с автомобильными стандартами;

• обеспечение стандартизированных пока­зателей динамического диапазона, чувст­вительности, спектральной полосы;

• автоматическое распознавание объектов в любых условиях сцены: освещенности, скорости движения объекта;

• высокий показатель частоты смены кадров;

• малое энергопотребление и включение схем отвода тепла при нагреве камеры вследствие рассеяния мощности — для по­вышения срока службы камеры и умень­шения температурных шумов пикселей;

• стоимостная эффективность, доступность элементной базы в массовых объемах по низкой цене.

К важнейшим характеристикам автомо­бильных камер относятся:

• оптический формат — физические разме­ры фоточувствительной матрицы, выра­жаемые в долях дюйма (1/4,1 /3);

• разрешение — количество элементов мат­рицы, выражаемое численно по числу го­ризонтальных/вертикальных пикселей или их общему числу в мегапикселях.

Чем больше оптический формат (1/3>1/4), тем больший участок захватывает видеодатчик и тем меньше при прочих равных услови­ях геометрические искажения изображения, но камеры формата 1/4 являются более миниатюрными. Чем выше разрешение, то есть чем больше элементов матрицы за­действовано в формировании изображения, тем выше качество изображения (четкость и чувствительность). В любой камере часть пикселей остается пассивной, поэтому при анализе чувствительности учитывается ко­личество ее активных пикселей. Другие важные показатели в специфика­ции видеодатчиков.

• Светочувствительная область в мм,

• Размер пикселей в мкм.

Эти параметры определяют заполнение светочувствительной области пикселями и в дальнейшем характеризуют эффектив­ность сбора света, или чувствительность. Меньшие по размеру пиксели, скомпоно­ванные в матрице более плотно, обеспечи­вают более высокое разрешение изображе­ния.

• Фактор заполнения пикселя — отношение светочувствительной области к общему размеру пикселя (характеризует заполнение пикселей, в которые встраиваются транзи­сторы).

Фактор заполнения, по сути, определяет до­лю площади микросхемы, чувствительной к свету. Для устранения малого фактора за­полнения многие датчики оснащаются мас­сивом микролинз. Большие размеры пикселей и повышенный фактор заполнения уве­личивают чувствительность датчика. Больший пиксель, в сравне­нии с меньшим, произведенный по той же технологии, будет харак­теризоваться и меньшими шумами.

• Частота смены кадров — число кадров в се­кунду, воспринимаемое камерой, — важ­нейший показатель скорости работы в ди­намических условиях окружающей среды: съемки объектов, движущихся с высокой скоростью.

• Скорость передачи данных в мегапикселях за секунду (Мп/с).

Скорость обработки данных, или рабочая тактовая частота (порядка 27 МГц), или ча­стота входной синхронизации — привяз­ки видеосигнала к фазе напряжения внеш­него источника синхроимпульсов или дру­гого видеосигнала.

Динамический диапазон сцены — это от­ношение наиболее высокой интенсивности света к наименьшей. В диапазоне от освеще­ния лунной ночи до яркого солнечного све­та диапазон сцены составляет 120 дБ.

Желаемый динамический диапазон авто­мобильных видеодатчиков — соотношение между са­мой темной и самой яркой областью сцены, которую датчик может захватить одновре­менно — также составляет 120 дБ (компания Omron заявляет в спецификации камеры HDRC динамический диапазон даже в 170 дБ), но, в зависимости от применения, для авто­мобильных камер с высокими рабочими ха­рактеристиками он может быть и мень­шим — порядка 72 дБ. Если динамический диапазон камеры недостаточно широк в сравнении с динамическим диапазоном сцены, изображение будет терять детали на темных областях и насыщаться в ярких об­ластях, что может повлиять на безопасность.

Чувствительность камеры определяется эф­фективностью работы матрицы (сбора света и преобразования фотонов в электроны) — соотношением выходного фототока и энер­гии воздействующего света (монохроматиче­ская чувствительность на определенной дли­не волны), выходного фототока и светового потока (интегральная чувствительность), а также шумовым порогом обнаружения фо­тонов. Главным фактором, ограничивающим порог чувствительности, является темновой ток — ток пикселя в анодной цепи фотоэлемента, возникающий без влия­ния освещения катодной части вследствие тер­моэлектронной эмиссии; второй наиболее зна­чимый фактор — тепловой (или термичес­кий) шум. В связи с технологией производства даже в пределах каждого пикселя уровни темнового тока и теплового шума различаются.

Помимо рабочей температуры, важным показателем видеодатчиков для эксплуатации в ав­томобильных условиях является их корпусирование — соответствие квалификацион­ному стандарту Automobile Electronics Council (AEC Q100), работающих в жестких условиях эксплуа­тации.