Важной задачей электронного регулирования работы дизеля является управление величиной подачи и моментом начала впрыскивания топлива. Аккумуляторная система впрыска Common Rail регулирует также величину давления впрыскивания. Кроме того, во всех системах впрыска блок управления работой дизеля отвечает за функционирование различных исполнительных механизмов.

 

Управление и регулирование

 

При управлении и регулировании одна или несколько входных величин влияют на один или несколько выходных параметров.

 

Управление

 

При управлении выходные параметры для исполнительных механизмов рассчитываются в блоке управления с использованием входных величин, заданных величин, полей характеристик и алгоритмов (последовательностей вычислений). При этом воздействие не проверяется (открытый процесс управления). Этот принцип используется, например, при программном управлении работой свечей накаливания.

 

Регулирование

 

Признак регулирования — это замкнутая последовательность действий (по контуру регулирования). При этом фактическое значение параметра постоянно сравнивается с его заданной величиной. Как только обнаруживается различие, происходит коррекция работы исполнительного механизма. Преимуществом регулирования является возможность выявления и учета мешающих воздействий (помех).

Это, например, происходит при регулировании частоты вращения коленчатого вала на режиме холостого хода. Блок управления фактически и управляет, и регулирует. Тем не менее, термин «блок управления» настолько общеупотребителен, что будет использоваться и далее, даже с учетом возможного развития конструкции блока и увеличения заложенных в него функций как управления, так и регулирования.

 

Обработка данных в автомобиле

 

Блок управления оценивает сигналы внешних датчиков и ограничивает их допустимыми уровнями напряжения. Кроме того, некоторые входные сигналы проходят проверку на достоверность.

Микропроцессор рассчитывает момент начала и продолжительность впрыскивания, учитывая параметры загруженных в него нолей характеристик и сигналы датчиков. Затем расчетные величины преобразуются в выходные сигналы, которые предназначены для исполнительных механизмов. Указанные механизмы работают сообразно не только полученным сигналам, но и перемещению поршней в цилиндрах дизеля. Программа расчета называется «программное обеспечение блока управления».

Из-за требуемой точности и высокой динамики дизеля необходима высокая мощность вычислений. Выходными сигналами управляют оконечные каскады, которые имеют достаточную мощность для привода исполнительных механизмов (например, электромагнитных клапанов высокого давления, исполнительных механизмов рециркуляция отработавших газов и давления наддува). Кроме того, в управлении нуждаются также вспомогательные механизмы (например, реле включения свечей накаливания или климатическая система).

В функции диагностики оконечных каскадов для электромагнитных клапанов также входит выявление нештатных изменений сигналов. Дополнительно через интерфейсы происходит обмен сигналами с другими системами транспортного средства. В рамках концепции безопасности автомобиля блок управления работой дизеля также контролирует всю работу системы впрыска.

 

 

Обмен данными с другими системами автомобиля

 

Сигнал расхода топлива

 

Блок 3 управления работой дизеля (рис. «Возможные системы для обмена данными с блоком управления работой дизеля») определяет расход топлива и дает сигнал через шину CAN на комбинацию приборов или автономный бортовой компьютер 6, которые демонстрируют водителю параметры мгновенного расхода топлива или запаса хода. Более старые системы выдают сигнал расхода топлива как сигнал ШИМ (сигнал с широтно-импульсной модуляцией).

 

 

 

Схема управления стартером

 

Работа стартера 8 может контролироваться блоком управления работой дизеля. Блок управления обеспечивает блокировку стартера, что предотвращает его включение при работающем двигателе.

Стартер приводится в действие не дольше, чем необходимо для пуска дизеля, благодаря чему стартер можно сделать более легким и дешевым.

 

Блок управления свечами накаливания

 

Блок 5 управления включением свечей накаливания, получая от блока управления работой дизеля информацию о моменте начала и продолжительности процесса накаливания свечей, управляет этим процессом и контролирует его. Для проведения диагностики в блок управления работой дизеля сообщается о нарушениях в этом процессе. Блок 5 по мере прогрева камер сгорания отключает контрольную лампу предварительного прогрева на панели приборов автомобиля.

 

Электронное блокирование движения

 

Чтобы предотвратить несанкционированное использование автомобиля, двигатель может запуститься только в том случае, когда электронное противоугонное устройство 7 разблокирует блок управления работой дизеля.

С помощью пульта дистанционного управления или выключателя стартера и свечей накаливания водитель посылает сигнал на противоугонное устройство, подтверждающий, что он правомочен использовать транспортное средство. В этом случае блок управления работой дизеля подключается к остальным системам и становятся возможными как пуск дизеля, так и движение автомобиля.

 

Регулировка крутящего момента

 

При внешней регулировке крутящего момента на величину подачи топлива влияет работа других систем автомобиля — например, противобуксовочной или управления коробкой передач.

Эти системы сообщают блоку управления работой дизеля, должен ли в определенный момент измениться крутящий момент двигателя, а вместе с ним, соответственно, и величина подачи топлива.

 

Блок управления генератором

 

Через стандартный серийный интерфейс блок управления работой дизеля может дистанционно управлять генератором 9 (рис. 1) и контролировать его работу, а также проводить его диагностику. Например, при разряженной аккумуляторной батарее можно поддерживать повышенную частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода.

 

Кондиционер в автомобиле

 

Для того чтобы обеспечить комфорт водителя при жаркой погоде, кондиционер охлаждает воздух в салоне или кабине с помощью компрессора 10 кондиционера, потребляемая мощность которого может составлять до 30% мощности двигателя.

Как только водитель до отказа или быстро нажмет на педаль газа (в надежде получить максимальный крутящий момент двигателя), компрессор кондиционера может на некоторое время отключиться блоком управления работой дизеля. Так как это отключение кратковременно, оно не произведет заметного влияния на температуру в салоне автомобиля.

 

Откуда пришло это понятие — Электроника?

 

Понятие «Электроника» восходит еще к древним грекам, которые словом «электрон» обозначали янтарь. Его способность притягивать шерстяные нити была, похоже. известна уже Фалесу из Милета более 2500 лет назад. Из-за ничтожно малой массы и электрического заряда элементарная частица, названная «электрон», очень быстра. Использование приборов, работу которых обеспечивает движение электронов, породило термин «электроника».

Масса электрона по отношению к одному грамму так же мала, как вес 5 г мал по отношению ко всей массе нашей планеты.

Электроника — дитя XX столетия. Точно неизвестно, кто впервые создал электронный прибор. Автором мог быть сэр Джон Эмброз Флеминг (John Ambrose Fleming), который в 1902 г. стал одним из изобретателей электронной лампы.

Тем не менее, первый инженер-электроник появился еще в XIX веке и даже был зарегистрирован в издании 1888 г. «Кто есть, кто» времен королевы Виктории, которое тогда официально называлось Kelly’s Handbook of Titled. Landed and Official Classes». Инженер-электроник относится к «Royal Warrant Holders», т. е. лицам, обладающим королевским патентом.

Что он делал? Он всего лишь отвечал за состояние и работоспособность газовых ламп. Почему он получил такой титул? Да потому, что в королевском дворце знали перевод с греческого языка слова «электрон» — «блестящий, сияющий и светящийся».