Kontrolna enota motorja

Vsaka moderna tehnična naprava, ki vsebuje gibljiva delovna telesa, ima v svoji sestavi kontrolno enoto. Neposredni propelerji (aktuatorji) teh teles so pogoni, ki so naprave različne narave: električni, elektromagnetni, hidravlični, pnevmatski, itd. Namen tega bloka je usmeriti se na spreminjanje gibalnih lastnosti delovnih teles: njihova hitrost, rotacijski kot. , določbe itd.

Elektronska krmilna enota avtomobilskega sistema

V avtomobilski industriji se ta splošni izraz uporablja za elektronska vezja, ki so odgovorna za delovanje sistemov vozil in so strukturno izdelana kot ločene enote. Poleg tega je lahko vsak od njih odgovoren za eno ali več enot. Tako lahko v avtomobilih dosežete elektronski krmilni modul za prenos (eng. PCM). To je običajno kombinirana naprava, ki vsebuje krmilna vezja za motor (ECU) in (box) prenos (eng. TCU). PCM je tako strukturno integrirana krmilna enota vozila. Toda v nekaterih modelih avtomobilov, kot je Chrysler, sta oba vezja (ECU in TCU) strukturno ločena.

Obstajajo tudi podobne naprave za zavore, vrata, sedeže, baterije itd. Nekateri sodobni avtomobili vsebujejo do 80 takih sistemov. Poleg tega je vsako od njih mogoče opredeliti kot ločeno, funkcionalno (in včasih konstruktivno) ločeno elektronsko krmilno enoto. Z vidika načrtovanja vezij je večina zelo zanesljivih vgrajenih mikrokontrolerjev. Splošni trend avtomobilske industrije je združiti vse take naprave v skupni elektronski sistem avtomobila s centralnim računalnikom.

Krmilni modul motorja vozila (ECU)

V najbolj splošnem pomenu je naprava za oblikovanje učinkov na številna izvršilna telesa, ki spreminjajo parametre načinov delovanja motorja z notranjim zgorevanjem (ICE), da bi jih optimizirali. Merilo optimizacije je običajno poraba goriva. potrebno za izvajanje gibanja pri dani hitrosti z obstoječo obremenitvijo.

ECU zagotavlja naslednje ukrepe:

• odčitavanje vrednosti velikega števila senzorjev v motornem prostoru,

• interpretacija podatkov z uporabo večrazsežnih zemljevidov zmogljivosti (tako imenovane referenčne tabele),

• prilagajanje stanja pogonov na motorju v skladu z referenčnimi tabelami.

Kje se nahaja krmilna enota ECU? Spodnja fotografija prikazuje tipično lokacijo njegove lokacije pod armaturno ploščo avtomobila.

Kaj je mikroprocesor ECU

Sodobni ECU lahko vsebuje 32-bitni, 40-MHz mikroprocesor. To se morda ne zdi kot zelo hitra naprava v primerjavi s 500-1000 MHz procesorjem, ki ga verjetno imate na računalniku, vendar ne pozabite, da mikroprocesor ECU deluje z veliko manjšo velikostjo pomnilnika, ki je v povprečju ECU manj kot 1 megabajt. V računalniku je vsaj 2 GB RAM-a 2000-krat več.

Kontrolna enota je strukturno izvedena kot elektronski modul z mikroprocesorskim čipom in na stotine drugih komponent na večslojnem tiskanem vezju. Ta modul je v skupnem ohišju pritrjen skupaj z agregatom, vsi električni kontakti pa se prenašajo v zunanji električni konektor. To je elektronski modul ECU (glej spodnjo sliko).

Druge elektronske komponente ECU

Analogno-digitalni pretvorniki (ADC) so naprave za vnašanje signalov avtomobilskih senzorjev, kot je senzor za vsebnost kisika, v mikroprocesor. Njegov izhodni signal je napetost, ki se nenehno spreminja v območju od 0 do 1,1 V. Mikroprocesor razume samo digitalno kodo, tako da ADC pretvori signal senzorja v 10-bitno binarno kodo.

• Izhodne ključne sheme. Krmilna enota motorja vžge vžigalne svečke valjev, vklopi ventile šobe sistema za vbrizgavanje goriva in upravlja ventilator hladilnika. Krmilni tokokrogi teh naprav so priključeni na izhodne ključe ECU. Takšen ključ je bodisi odprt za tokovni tok bodisi zaprt - nima vmesnega stanja. Na primer, izhodno stikalo ventilatorja lahko preklopi tok 0,5 A pri napetosti 12 V na rele ventilatorja. Signal nizke moči na izhodu mikroprocesorskega čipa odpre tranzistor izhodnega ključa ECU, ki omogoča vklop že elektromagnetnega releja ventilatorja, preklapljanje toka njegovega električnega motorja, ki doseže več amperov.
• Digitalni v analogni pretvorniki (D / A). Včasih mora ECU zagotoviti analogno izhodno napetost za krmiljenje nekaterih aktuatorjev. Ker je mikroprocesor ECU digitalna naprava, mora imeti DAC, ki pretvori digitalno kodo v analogno napetost.
• Signalne naprave. Včasih je treba vhodne ali izhodne signale pred pretvorbo spremeniti. ADC ima lahko na primer območje vhodnega signala od 0 do 6 V in signal senzorja je lahko v območju od 0 do 1,5 V. Signalni regulator za ADC pomnoži napetost tega senzorja s 4, izhod pa bo signal v območju 0 -6 V, ki jih lahko ADC že natančneje prebere in pretvori.

V nadaljevanju bomo razkrili vsebino posameznih funkcij ECU.

Nadzor na nadzorni plošči

Naprave na njem prikazujejo trenutno stanje različnih avtomobilskih sistemov. Ta informacija pride na zaslon po uporabi ustreznih krmilnih enot. Torej, iz ECU vrednosti temperature hladilnika motorja in frekvence vrtenja njegove ročične gredi je podan. Krmilna enota za prenos (TCU) deluje z velikostjo hitrosti premikanja. Enota za upravljanje zavor ima informacije o njihovem stanju.

Vsi ti moduli preprosto razkrijejo svoje podatke skupnemu podatkovnemu vodilu, iz katerega jih bere centralni mikroprocesor, na primer v ECU. Periodično izpostavlja pakete informacij, ki so sestavljeni iz glav in podatkov na istem vodilu. Glava definira namen paketnega prenosa podatkov: kazalnik hitrosti ali indikator temperature, podatki pa so vrednosti za indikacijo. Nadzorna plošča vsebuje še en modul, ki zna iskati določene pakete - kadar jih zazna, posodobi ustrezen senzor ali indikator z novo vrednostjo.

Večina avtomobilov kupuje armaturne plošče, ki so že v celoti sestavljene, od dobaviteljev, ki jih razvijajo in izdelujejo.

Motorji za vbrizgavanje ECU

Sistem napajanja sodobnih motorjev z notranjim izgorevanjem - tako bencinski kot dizelski - temelji na principu direktnega vbrizgavanja goriva. Njegov glavni pogon je injektor, injektor. Za razliko od sistema uplinjača, injektor vbrizga gorivo neposredno v valje ali sesalni razvodnik v zračni tok z enim ali več mehanskimi ali električnimi injektorji.

Danes so injektorji krmiljeni z mikroprocesorjem motorja ECU. Načelo delovanja takšnega sistema temelji na dejstvu, da je odločitev o času in trajanju odpiranja elektromagnetnih ventilov injektorja izdelana na podlagi signalov številnih senzorjev.

Nadzor razmerja zrak-gorivo

Pri motorju z vbrizgavanjem določi ECU količino vbrizganega goriva na podlagi analize številnih parametrov. Če je senzor položaja ohišje dušilke kaže, da je pedal za plin pritisnjen še naprej in naprej, senzor masnega pretoka meri količino dodatnega zraka, ki je vsesana v motor, in ECU izračuna in vbrizga ustrezno količino goriva v motor. Če tipalo temperature hladilne tekočine motorja pokaže, da se motor ni ogrel, se bo vbrizg goriva povečal, dokler se motor ne segreje. Krmiljenje ECU mešanice goriva in zraka na motorju uplinjača deluje na podoben način, vendar glede na signale iz senzorja plavajočega položaja uplinjača.

Krmiljenje časa vžiga

Motor z vžigom na prisilni vžig zahteva iskro, ki sproži izgorevanje v zgorevalni komori. ECU lahko prilagodi točen čas vžiga iskre v kompresijskem taktu (tako imenovani napredek pri vžigu), da se zagotovi optimalni način delovanja. Če odkrije, da motor trka, to je detonacija, pogoj, ki potencialno škoduje motorju, in ga identificira zaradi prezgodnjega vžiga, potem je zakasnjen. Ker se detonacija ponavadi pojavi pri nizkih vrtljajih, lahko ECU pošlje signal avtomatskemu menjalniku za zmanjšanje prestavnega razmerja v prvem poskusu zaustavitve.

Kako je steklo v vašem avtu

Ste kdaj pomislili, kateri mehanizem dviguje in znižuje okna avtomobila gor in dol? In kako naj deluje enota za nadzor oken?

Dvižni mehanizem je urejen takole: majhen električni motor je pritrjen na polžasto orodje, po katerem je nameščenih več drugih orodja, doseči veliko prestavno razmerje. Zaradi tega izvršilni motor z nizko porabo ustvarja dovolj navora, da dvigne okno.

V sodobnih avtomobilih se krmilna vezja za motorje dvižnih oken vseh vrat navijejo v posebno elektronsko kontrolno enoto za okna. Običajno združuje tudi funkcije krmiljenja položaja ogledal in ključavnic vrat.

Pri nekaterih avtomobilih je nadzor nad vsemi temi funkcijami in krmiljenje položaja sedežev združen v eni enoti, ki se imenuje „enota za nadzor nad telesom“.

Ventilator radiatorja motorja: kako se nadzoruje?

Električni ventilator hladilnika avtomobilskega motorja je vklopljen bodisi v ključavnici vžigalne naprave (in potem deluje, ko motor deluje) ali v krmilni enoti ventilatorja s termostatskim stikalom.

Termostat ne vklopi ventilatorja, dokler se hladilno sredstvo motorja ne segreje nad normalno delovno temperaturo. Ko se ponovno ohladi, izklopi termostat. Nastavljajo se intervali za vklop / izklop krmilne enote ventilatorja, odvisno od signala senzorja temperature hladilnika.

Kaj zagotavlja toplino v kabini?

Vsi avtomobili so opremljeni z grelcem kabine (preprosto rečeno peč), ki je zasnovana tako, da uporablja toploto iz motorja, nato pa piha v kabino.

Po segrevanju motorja in ustreznem segrevanju hladilne tekočine se prenese v grelec, ki je majhen radiator. Ko se zrak nad njim segreje od tekočine, ki teče skozi cevi grelnika, se z majhnim ventilatorjem potisne v kabino.

Krmiljenje grelnika je regulirano bodisi ročno, pri čemer voznik preprosto vklopi / izklopi ventilator za dovod toplega zraka v potniški prostor, ali s samodejnim krmiljenjem, pri katerem je vključena ločena krmilna enota za peč ali sistem klimatske naprave vozila, ki ga upravlja centralni računalnik.

Pri vseh načinih krmiljenja puhalo toplega zraka ostaja izvršilni organ, čeprav nekateri modeli avtomobilov uporabljajo tudi regulacijski ventil grelnika, ki ustavi dotok hladilne tekočine v grelnik, ko ni v uporabi. Seat grelci uporabljajo električne grelne elemente namesto hladilne tekočine motorja, da dosežejo ogrevalni učinek.

Nekaj ​​besed o gospodinjskih aparatih

Številni gospodinjski aparati imajo vgrajene električne pogone, ki postavljajo svoja delovna telesa v gibanje: noži za sekljanje mesa in sekljalniki, različne šobe predelovalcev hrane in mešalnikov, aktivatorji pralnega stroja. Tukaj si lahko zapomnite in različna ročna električna orodja. V večini primerov so ti izdelki opremljeni z motorji na enosmerni tok, ki omogočajo preprost način za nadzor njihove hitrosti spremenljivi upori mobilni kontakti, ki so prikazani na kontrolnikih.

Izjema od tega pravila so sodobni pralni stroji. Običajno so opremljeni z brezkontaktnimi (v nasprotju z DC motorji) enofaznimi asinhronimi motorji. Ker je hitrost vrtenja takšnega motorja določena s frekvenco toka v omrežju, se za njegovo zamenjavo uporablja posebna elektronska kontrolna enota pralnega stroja.

Pravzaprav je frekvenčni pogon. Njegova naloga je napajanje statorskega navitja pogonskega motorja s tokovno frekvenco, pri kateri bi vrtilna frekvenca motorja (in aktivatorja) ustrezala danemu načinu. Pri izpiranju oblačil potrebujete minimalno hitrost vrtenja, ko pa jo izrežete, je največja.

V večini sodobnih gospodinjstev se pralni stroji uporabljajo zelo intenzivno. Zato je pogosta motnja v delovanju okvara katerega koli elementa krmilnega tokokroga. Nato sledi neizogibna zamenjava krmilne enote.