Регулятор оборотов холостого хода.

 

В системе «Mono-Motronic»стабилизация оборотов холостого хода с помощью электросервопривода дополнена функцией управления по углу опережения зажигания. Электросервопривод подсистемы стабилизации холостого хода включается в работу после замыкания контакта концевого выключателя. Если температура охлаждающей жидкости в ДВС ниже -28°С, то толкатель сервопривода открывает дроссельную заслонку на 20 угловых градусов. После прогрева двигателя (Тд = 85°С) исходное положение дроссельной заслонки на холостом ходу не превышает 3° от положения полного закрытия. Отсюда ясно, что максимальное перемещение дроссельной заслонки с помощью сервопривода не превышает 17°. Сервопривод срабатывает только тогда, когда частота вращения двигателя на холостом ходу отклоняется от номинальной на ±30 мин^-1. Для современных двигателей с устойчивой частотой вращения на холостом ходу не более 600 мин^-1 этого недостаточно. Именно поэтому в системе «Mono-Motronic» применена подсистема стабилизации оборотов холостого хода по углу опережения зажигания. Она работает в интервале изменений угла ±12° от установившегося значения для номинальных оборотов холостого хода. Скорость

 

срабатывания такой подсистемы стабилизации очень высокая. Частота вращения двигателя восстанавливается за 2...3 мс (что не превышает временного интервала между соседними вспышками в свече зажигания). Если бы такая же чувствительность была заложена в управление электросервоприводом, то ДВС стал бы работать неустойчиво с нарастанием и падением оборотов по пилообразному закону (что иногда имеет место на реальном двигателе при некоторых неисправностях в подсистеме стабилизации холостого хода).

 

Системы зажигания системы

Впрыска «Мопо-Motronic».

 

Как уже отмечалось, контроллер системы «Mono-Motronic» включает в себя функции управления параметрами системы зажигания. Известно, что с увеличением оборотов двигателя зажигание становится более ранним. При увеличении нагрузки зажигание становится более поздним. Информация обо всех возможных текущих значениях угла опережения зажигания при изменении частоты вращения и нагрузки двигателя заложена в блоке постоянной памяти ЭБУ в виде эталонной трехмерной характеристики зажигания. В системе «Mono-Motronic» нагрузка двигателя определяется по сигналу от датчика положения дроссельной заслонки (дроссельного потенциометра), в некоторых модификациях системы - по датчику разрежения в задроссельной зоне впускного коллектора (датчик MAP). В качестве датчика частоты вращения в системе «Mono-Motronic» для двигателей автомобилей среднего потребительского класса обычно используется датчик Холла в механическом датчике-распределителе. По сигналу датчика Холла с помощью ЭБУ корректируется угол опережения зажигания по каждому цилиндру в отдельности. Диапазон регулирования (-50...+5) угловых градусов относительно верхней мертвой точки (ВМТ).

Но есть системы, в которых частота вращения и угловое положение коленвала определяются не датчиком Холла на распределителе, а индуктивным датчиком с зубчатым диском на коленчатом вале двигателя (рис.7).

 

Рисунок 7. Внешний вид индуктивного датчика.

 

Конструктивное исполнение компонентов системы зажигания может быть реализовано в двух вариантах.

 

 

Первый вариант - с механическим датчиком-распределителем, когда сигнал о частоте вращения и положении коленвала формируется датчиком Холла, а распределение высоковольтного напряжения по свечам осуществляется механическим ротационным

 

распределителем. В этом случае выходной каскад системы зажиганий выполняется как самостоятельный конструктивный узел, в котором объединены воедино транзисторный коммутатор и катушка зажигания (рис.8).

Второй вариант - без датчика-распределителя (рис.2). Здесь частота вращения и положение коленвала фиксируются с помощью одного или двух индуктивных датчиков, расположенных у коленчатого вала (датчик 25 ДКВ), а распределение высокого напряжения по свечам статическое, с помощью многоканального модуля (26) зажигания и двухвыводных катушек зажигания (20). Индуктивные датчики (если их два) располагаются над роторным диском коленвала либо над зубцами венечной шестерни маховика двигателя. Если применяется роторный диск, то он может быть расположен как на переднем, так и на заднем торце вала двигателя. Ферромагнитные зубцы роторного диска активируют магнитоэлектрическую систему датчика, и он вырабатывает пик напряжения на каждый зубец. Один из датчиков ДКВ предназначен для определения частоты вращения ДВС (датчик ДОД), а другой - для фиксации момента начала отсчета угла (УОЗ) опережения зажигания (датчик ДНО), Роторный диск имеет две дорожки зубцов, а на маховике для датчика ДНО устанавливается специальной ферромагнитный штырек (см. далее рис.9).

Рисунок 9. Установка индуктивных датчиков

ДНО и ДОД.

1 - датчик для определения начала отсчета угла опере-жения зажигания (УОЗ) ДНО;

2 - штырь для ДНО;

3 - венечная шестерня маховика ДВС;

4 - датчик частоты вращения коленвала (ДОД);

Картер маховика.

 

Возможен вариант исполнения с одним датчиком коленвала. При этом роторный диск имеет одну дорожку активаторов, но с пропуском одного зубца в том месте, которое находится за 50° до ВМТ первого цилиндра. Тогда от места пропуска зубца формируется импульсный сигнал начала отсчета для УОЗ.

Датчик температуры охлаждающей жидкости ДВС помимо работы в системе впрыска используется для коррекции угла зажигания в сторону опережения. Краевой контакт в электросервоприводе,

сигнализирующий о закрытом состоянии дроссельной заслонки (датчик режима холостого хода), является датчиком для включения подсистемы электронной стабилизации оборотов на холостом ходу по коррекции зажигания. В режиме принудительного холостого хода этим же сигналом вводится в действие режим торможения двигателем, при котором впрыск топлива прекращается, а угол зажигания переводится в сторону опережения.

В системе «Mono-Motronic» предусмотрено выключение центральной форсунки впрыска (ЦФВ) и в тех случаях, когда частота вращения двигателя становится выше допустимой (6500...7000 мин-1). Это делается не только с целью защиты двигателя от перегрузки, но и для защиты окружающей среды от интенсивного выброса токсичных газов. Дело в том, что на предельных оборотах (режим полной нагрузки двигателя) система впрыска бензина работает с максимальным обогащением ТВ-смеси и кислородный датчик, работающий на понижение токсичности, блокируется в ЭБУ. При этом токсичность ОГ заметно повышается.

Двигатель, работающий под управлением системы «Mono-Motronic», помимо кислородного датчика обязательно содержит в выпускном тракте трехкомпонентный каталитический газонейтрализатор.

Электронная автоматика управления зажиганием в системе «Mono-Motronic» содержит в своем составе электронную схему регулирования времени протекания тока в индуктивном накопителе. Такое регулирование обеспечивает максимально возможное при данном режиме работы ДВС накопление энергии в катушке зажигания. Кроме того, для электропитания ответственных электронных схем в ЭБУ «Mono-Motronic» имеется стабилизатор напряжения на 5 В. Это обеспечивает устойчивую работу систем впрыска и зажигания при значительном падении напряжения в бортовой сети автомобиля (например, при пуске двигателя зимой).

К важным преимуществам системы «Mono-Motronic» относится ее способность перенастраивать работу двигателя под: изменяющиеся атмосферные условия (температура, влажность, давление);

эксплуатационный износ деталей; изменение октанового числа бензина; неконтролируемое нарушение герметичности впускного коллектора; частичную потерю компрессии в цилиндрах. ЭCAУ с такими свойствами называются адаптивными или самообучающимися, так как они способны осуществлять авто коррекцию исходных регулировок ДВС. Двигатель, оборудованный адаптивной ЭСАУ, может эксплуатироваться без регулировки оборотов холостого хода и без проверки содержания токсичных веществ в отработавших газах.