Бензиновым двигателем

Управление двигателем и трансмиссией объединяет в себе управление системой впрыска топлива, углом опережения зажигания, частотой холостого хода, контроль детонации и управление прочими системами, двигателя, а также трансмиссией (системой передачи энергии).

Комплексная система управления бензиновым двигателем, пример которой приведен на рисунок 9.1, обеспечивает оптимальную работу двигателя путем управления впрыском топлива, углом опережения зажигания, частотой вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу и проведением диагностики. На рисунке показана система распределенного впрыска, в которой форсунки установлены непосредственно перед каждым цилиндром.

В Японии на многих автомобилях с двигателем рабочим объемом более 2 л, а также в мощных автомобилях применяется комплексная электронная система управления двигателем с впрыском топлива.

В США широко распространена комплексная система управления, в которой за основу принят метод центрального впрыска топлива, используемый, в частности, в моделях фирмы «Дженерал Моторс» и EEC-IV фирмы «Форд». Поскольку в Европе требования на экономичность и чистоту отработавших газов не так жестки, как в Японии или США, комплексная система управления не получила широкого распространения. Однако ожидается, что по мере ужесточения этих требований, электронное управление будет развиваться и здесь.

1- датчик кислорода; 2 – трехкомпонентный нейтрализатор; 3 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 4 – датчик фазы впрыскивания; 5 – катушка зажигания; 6 – инжектор; 7 – регулятор давления топлива; 8 – клапан управления циркуляцией; 9 – клапан продувки адсорбера; 10 – адсорбер; 11 – датчик массового расхода воздуха; 12 – контрольная лампа; 13 – диагностический разъем; 14 – блок управления; 15 – датчик положения дроссельной заслонки; 16 – регулятор холостого хода; 17 – датчик температуры воздуха; 18 – клапан рециркуляции; 19 – фильтр; 20 – датчик детонации; 21 – датчик частоты вращения коленчатого вала и положения поршня; 22 – топливный бак с насосом

Рис. 9.1 - Система распределенного впрыска

9.2 Система электронного управления дизельным двигателем

Электронные системы управления дизельными двигателями развивались медленнее, чем бензиновыми, так как по сравнению с традиционной системой управления (где использовался механический центробежный регулятор) необходимость применения датчиков и исполнительных устройств сложной конструкции значительно удорожала всю систему.

Однако после энергетического кризиса увеличился спрос на дизельные двигатели. В Японии стали применяться главным образом дизельные двигатели, параметры которых (дымность отработавших газов, шумность и уровень вибрации и т. п.) были существенно улучшены благодаря электронному управлению. Но все же, поскольку впоследствии цены на топливо стабилизировались и по другим причинам, степень электронизации дизельных двигателей осталась ниже, чем у бензиновых, а в Европе по-прежнему в основном используются механические системы управления дизельными двигателями.

Система электронного управления дизельным двигателем контролирует количество впрыскиваемого горючего, момент начала впрыска, ток факельной свечи и т. п. На рисунке 9.2 представлена система управления топливным насосом высокого давления, переделанная из механической в электронную. На этом примере видно, что, поскольку насос работает на принципах механики, эта система существенно отличается от электронной системы впрыска бензинового двигателя.

1 - воздух; 2 - датчик открытия дроссельной заслонки; 3 - степень открытия дроссельной заслонки; 4 - ЭБУ; 5 - исполнительное устройство; 6 - топливный насос высокого давления; 7 - форсунки впрыска топлива; 8 - двигатель; 9 - частота вращения коленчатого вала двигателя: 10 – топливо

Рис. 9.2 - Комплексная электронная система управления дизельным двигателем

9.3 Система электронного управления трансмиссией

В электронной системе управления трансмиссией объектом регулирования является главным образом автоматическая трансмиссия. При этом микроЭВМ на основании сигналов датчиков угла открытия дроссельной заслонки и скорости автомобиля выбирает оптимальное передаточное число передачи и время включения сцепления. Кроме того, система, посылая в ЭБУ двигателя необходимые сигналы, может обеспечивать смягчение ударов и толчков, возникающих при переключении передач и срабатывании сцепления. На рисунке 9.3 представлен пример такой системы.

1 - сцепление; 2 - диски сцепления; 3 - механизм ускоряющей передачи; 4 - механизм изменения передаточного числа; 5 - выходной вал; 6 - датчик скорости автомобиля; 7 - ЭБУ; 8 - угол открытия дроссельной заслонки; 9 - электромагнитный клапан изменения передаточного числа; 10 - гидравлическая система; 11 – электромагнитный клапан сцепления; 12 - маховик двигателя

Рис. 9.3 - Пример системы управления трансмиссией

Электронная система управления трансмиссией по сравнению с применявшейся ранее гидромеханической системой повышает точность регулирования передаточного числа, дает большие возможности при проектировании, а также позволяет упростить механизм управления, повысить экономичность, управляемость и другие параметры автомобиля. Поэтому ЭБУ трансмиссией начинают применяться не только в автомобилях высшего класса, но и в серийных моделях. Комплексные системы, которые управляют как двигателем, так и трансмиссией, сейчас распространены и в Японии, и в Европе.