Электронные системы автоматического управления агрегатами автомобиля

Применение электронных систем автоматического управления (ЭСАУ) позволяет снизить расход топлива и токсичность отрабо­тавших газов, повысить мощность двигателя, активную безопасность автомобиля, улучшить условия работы водителя.

6.1. ЭСАУ топливоподачей бензиновых двигателей

По типу топливоподачи ЭСАУ делятся на ЭСАУ системами впрыска (непосредственно в камеру сгорания или во впускной тракт) и ЭСАУ карбюраторными системами.

Системы с непосредственным впрыском мало применяются из-за сложности их конструкции. Наибольшее распространение получили системы впрыска во впускной тракт, разделяющиеся на системы с впрыском в зону впускных клапанов и системы с центральным впрыском.

ЭСАУ топливоподачей могут осуществлять управление аппаратным и программным методами.

Аппаратный метод реализации управления называется «жесткой» логикой. При исользовании данного метода алгоритм работы системы управления полностью определяется принципиальной схемой этой системы.

При программном управлении алгоритм управления зависит не только от принципиальной схемы системы управления,но и от информации (программы), записанной в постоянное записывающее устройство (ПЗУ). Например, ЭСАУ топливоподачей программного типа работает следующим образом. С различных датчиков, установленных на двигателе(датчиков частоты вращения коленчатого вала, угла открытия дроссельной заслонки, крутящего момента), ЭСАУ получает информацию и преобразует ее в код, который поступает на вход ПЗУ.В соответствии с этим кодом на выходе ПЗУ появляется информация, используемая для управления форсунками или карбюратором.

ЭСАУ впрыском топлива (система электронного впрыска) обеспечивает необходимую длительность интервала, в течении которого форсунка остается открытой. Так как электрический топливный насос поддерживает постоянное давление (≈ 0,2Мпа),этот интервал определяет количество поступающего в цилиндры топлива. Длительность интервала задается в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, частоты вращения коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости и абсолютного давления.

В электронных карбюраторных системах дозирование горючей смеси осуществляется по химическому составу отработавших газов (рис 6.1)Для этого в выпускную систему двигателя устанавливается датчик кислорода – λ – зонд. Этот датчик реагирует на процентное содержание кислорода в отработавших газах пропорциональное коэффициенту избытка воздуха. При нормальном процент­ном содержании кислорода каталитический нейтрализатор, установ­ленный в выпускном тракте, обеспечивает качественную очистку от­работавших газов (ОГ) от токсичных компонентов СО, СН, NО.

Система работает следующим образом. Если дозирующее уст­ройство вырабатывает стехиометрический состав смеси, то на вы­ходе λ - зонда, установленного в выпускном тракте двигателя, появ­ляется напряжение, равное опорному напряжению U_оп. В этом слу­чае на выходе схемы сравнения напряжение U_ош равно нулю и до­зирующее устройство продолжает вырабатывать прежний стехио­метрический состав. Если состав смеси будет отличен от стехиометрического, то по сигналу со схемы сравнения дозирующее устройст­во изменяет состав смеси до тех пор, пока он не станет опять стехиометрическим.

В качестве λ.-зонда чаще всего используются циркониевые дат­чики кислорода, недостатком которых является то, что их ми­нимальная рабочая температура составляет 350 °С. Поэтому они ли­бо не используются при прогреве двигателя, либо имеют элект­рический подогрев.

Рис. 6.1. Структурная схема электронной карбюраторной системы