Обзор систем электронного управления
последние годы значительное увеличе ние вычислительных возможностей микро процессоров, представленных на компьютер ном рынке, сделало возможным осущест вить электронное управление дизелями сог ласно перечисленным выше требованиям.
отличие от управления автомобилем с
дизелями, имеющими обычные рядные или ТНВД распределительного типа, водитель автомобиля с электронным управлением дизеля не может оказывать прямого влияния, например, через педаль акселератора с меха ническим приводом (трос Боудена), на вели чину подачи топлива. Напротив, количество впрыскиваемого топлива определяется мно жеством рабочих параметров, как, например: входной сигнал от водителя (положение педали акселератора), рабочий режим двига теля, эмиссия токсичных компонентов и др.
Это означает, что может быть применен всесторонний защитный метод, при котором определяются отклонения параметров и, в зависимости от их серьезности, иницииру ются соответствующие контрмеры, напри мер, ограничение крутящего момента, или в случае неисправности (аварийный режим работы) движение на режиме холостого хода.
Система электронного управления, следова тельно, включает в себя определенное число контуров управления с обратной связью.
Система электронного управления дизе лей позволяет также обмен данными с дру гими электронными системами автомобиля, как, например, с противобуксовочной систе мой (TCS), электронной системой управле ния трансмиссией и с электронной системой управления трансмиссией. Это означает, что управление двигателем может быть интегри ровано в общую систему управления авто мобилем.
Обработка данных в электронном блоке управления
Входные сигналы
Наряду с исполнительными устройствами, датчики представляют интерфейс между
Рис. 39
автомобилем и ЭБУ, который является блоком обработки данных. ,
Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления (или в несколько блоков управления) через защитные цепи и там, где это необходимо, посредством
сигналов преобразователей и усилителей (рис. 39):
аналоговые входные сигналы (например: информация о количестве подаваемого в цилиндры двигателя воздуха, температура охлаждающей жидкости двигателя и воз духа на впуске, напряжение аккумулятор ной батареи и т.д.) преобразуются в циф ровые через аналогово-цифровой пре образователь (АЦП) микропроцессора электронного блока управления;
цифровые входные сигналы (например: сигналы включения/выключения или сиг налы цифровых датчиков, таких, как им пульсы частоты вращения от датчика Холла) могут быть обработаны непосред ственно микропроцессором;
для подавления помех в специальном кон туре электронного блока управления
Обработка сигналов в электронном блоке управления
FEPROM - программируемая память (постоянное запоминающие устройство) EEPROM - постоянная память
RAM - оперативная память А / D - АЦП
предварительно формируются импульсные входные сигналы от индуктивных датчиков, которые несут информацию о частоте вра щения коленчатого вала двигателя и конт рольных отметках, которые конвертиру ются в форму прямоугольных импульсов.
В зависимости от уровня интегрирования, имеет место полное или частичное форми рование сигнала в датчике. Нагрузка на дат чик определяется эксплуатационными усло виями в месте установки датчика.
Формирование сигналов
Для ограничения напряжения входных сигналов до максимально допустимого зна чения в ЭБУ используется защитный элект рический контур. Входной сигнал, почти полностью очищенный от наложенных по мех путем фильтрования, затем усиливается, чтобы соответствовать входному напряже нию электронного блока управления.
Обработка сигналов в электронном блоке управления
Цифровая обработка входных сигналов обычно осуществляется в микропроцессорах электронных блоков управления (рис. 39). Для этого требуется специальная программа, а полученные данные сохраняются в прог раммируемой памяти (постоянное запоми нающие устройство - ROM, или EPROM/ FEPROM).
Кроме того, в программируемой памяти (Flash EPROM) хранятся запрограммирован ные характеристики двигателя и программи руемые матрицы. Данные иммобилайзера, калибровочные и данные обработки сигна лов, вместе сданными неисправностей, кото рые появляются во время работы, хранятся в постоянной памяти (EEPROM).
Из-за большого количества моделей дви гателей и вариантов оборудования электрон ные блоки управления оснащаются так назы ваемыми вариантными кодами. Используя такой код, фирма-производитель или стан ция технического обслуживания могут сделать выбор нужной программируемой матрицы, хранящейся в программируемой памяти (Flash-EPROM), чтобы обеспечить данный вариант автомобиля необходимыми функ циями. Выбранные матрицы также сохраня ются в постоянной памяти микропроцессора (EEPROM).
Другие типы электронных блоков управ ления проектируются таким образом, чтобы полный набор данных мог быть запрограм мирован в памяти Flash EPROM, в конце линии сборки автомобиля. Это уменьшает количе
ство различных типов ^лектронных блоков управления, требуемых для фирм-произво-дителей автомобилей.
Оперативная память (RAM) требуется для хранения переменных данных, таких как рас четные или значения сигналов. Для правиль ного функционирования оперативная память требует постоянного электрического пита ния. При отключении электрического пита ния ЭБУ посредством выключения зажигания или отсоединении аккумуляторной батареи все данные оперативной памяти теряются. В таких случаях адаптивные величины, то есть те, которые касаются двигателя и его рабо чего состояния, должны быть восстановлены при включении электронного блока управле ния в работу. Чтобы предотвратить стира ние необходимых данных, адаптивные вели чины сохраняются в постоянной памяти (EEPROM), а не в оперативной (RAM).