Система управления холостым ходом двигателя
1. Управления частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода
Частота вращения коленчатого вала в режиме холостого хода изменяется в зависимости от внешних условий и нагрузки на двигатель. Для поддержания частоты вращения на оптимальном уровне блок управления двигателем осуществляет регулирование расхода воздуха через байпасный (обходной) канал системы при помощи шагового электродвигателя (SM – stepper motor). При перемещении штока шагового электродвигателя в прямом или обратном направлении в соответствии с заданным алгоритмом управления изменяется количество воздуха, подаваемого в двигатель в обход дроссельной заслонки. Действительная частота вращения холостого хода всегда определяется электронным блоком управления двигателем. При наличии разницы между необходимой и действительной частотой вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода производится управление с обратной связью. Блок управления двигателем приводит в действие шаговый электродвигатель и тем самым изменяет количество воздуха проходящего во впускной коллектор воздуха (вследствие этого изменяется и количество топливно-воздушной смеси). Таким образом, текущая частота вращения холостого хода и заданная совмещаются. Для устранения влияния на частоту вращения изменения нагрузки, например при включении или выключении кондиционера, шток шагового электродвигателя перемещается в определенное положение на заданное количество шагов (позиционное управление). В режимах запуска или принудительного холостого хода (торможение двигателем) также осуществляется позиционное управление шаговым электродвигателем.
2. Принцип действия системы
2.1 Алгоритм управления оборотами холостого хода двигателя
Электронный блок управления двигателем сравнивает действительную частоту вращения холостого хода с заранее заданной частотой из базы данных в соответствии с различными условиями и уровнями нагрузки на двигатель. Затем вычисляется величина поправки, необходимая для компенсации отклонения действительной частоты от заданной. В соответствии с этой поправкой активируется шаговый электродвигатель для изменения расхода воздуха двигателем.
2.2 Управление расходом воздуха (на режиме холостого хода)
При работе двигателя на режиме холостого хода воздух поступает во впускной коллектор по четырем различным каналам:
канал сервопривода регулятора оборотов холостого хода;
канал воздушного клапана увеличения оборотов холостого хода при прогреве двигателя;
канал винта регулировки холостого хода;
кольцевую щель дроссельной заслонки.
2.2.1 Система управления холостым ходом <с воздушным клапаном увеличенных оборотов холостого хода при прогреве двигателя FIAV >
Для поддержания оптимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя на режиме холостого хода блок управления двигателем изменяет количество воздуха, проходящего через проходное сечение регулятора оборотов холостого хода. Количество воздуха, проходящего через воздушный клапан увеличения оборотов холостого хода при прогреве двигателя, регулируется термоэлементом с твердым наполнителем. При низкой температуре охлаждающей жидкости в двигателе твердый наполнитель термоэлемента сжимается и открывает воздушный канал тем самым, увеличивая количество воздуха проходящего через канал клапана. При температуре охлаждающей жидкости около 500С, воздушный клапан полностью закрывается. С помощью винта регулировки оборотов холостого хода (SAS) изменяется количество воздуха проходящего через дополнительный канал, и поэтому им возможно регулировать расход воздуха, не изменяя положения дроссельной заслонки. Для проведения регулировки необходимо зафиксировать регулятор оборотов холостого хода (шаговый электродвигатель) в определенном положении (обычно 9 шагов) при помощи замыкания контакта выбора режима на “массу” или используя актюатор-тест. Чтобы предотвратить “закусывание” дроссельной заслонки она устанавливается в слегка приоткрытом положении.
2.3 Управление оборотами холостого хода
2.3.1 Обзор
Блок управления двигателем рассчитывает частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода путём суммирования базового значения частоты холостого хода, которое зависит от температуры охлаждающей жидкости и поправок корректирующих её, в зависимости от изменяющихся условий и режимов работы двигателя. Базовая частота холостого хода определяется из базовой матрицы с использованием сигнала от датчика температуры охлаждающей жидкости. Вращение рулевого колеса, включение или выключение кондиционера, перемещение рычага управления АКПП (только на автомобилях с автоматической трансмиссией), включения электрической нагрузки вызывает изменение нагрузки на двигатель, в результате чего частота оборотов холостого хода будет изменяться. Чтобы этого не происходило, значение частоты холостого хода корректируется с учётом сигналов от различных датчиков (программный метод управления). Частота вращения коленчатого вала поддерживается на заданном уровне с помощью шагового электродвигателя путём регулирования расхода воздуха, проходящего через байпасный канал, в обход дроссельной заслонки. Для поддержания стабильных оборотов холостого хода на заданном уровне, кроме программного метода управления по сигналам от различных датчиков, дополнительно используется управление с обратной связью.
