Датчик скорости вращения и углового положения коленвала

Этот датчик изменения магнитного потока, помешенный гак, как показано на рис. 8.19. Устройство состоит из постоянного магнита, обмотки и сердечника из мягкого железа. Оно установлено вблизи стального диска (редуктора), имеющего 34 зубца, разнесенных по периферии диска с интервалом в 10*. На диске отсутствуют два зуба через 180', в положениях, соответствующих верхней (TDC) и нижней (BTDC) мертвой точке. Многие изготовители используют этот метод с незначительными изменениями. Как только зуб от задающего диск» проходит мимо сердечника датчика, магнитное сопротивление цепи меняется. Это изменение вызывает импульс напряжения в обмотке, причем частота сиг­ нала будет пропорциональна скорости вращения двигателя. Недостающий зуб вызывает «пропуск» импульса в выходном сигнале и, следовательно, позволяет определить положение вала двигателя.

Нагрузка на двигатель датчик абсолютного давления в коллекторе

Нагрузка на двигатель пропорциональна давлению в коллекторе: при высокой нагрузке давление высокое, при сниженной низкое. Датчиками нагрузки поэтому служат преобразователи давления. Они смонтированы в блоке управления двигателем или отдельно, и связаны трубкой с отверстием во спускном коллекторе. Трубка часто содержит перегородки, чтобы заглушить колебания, и уловитель пара, чтобы предотвратить попадание па датчик бензиновых паров.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Измерение температуры охлаждающей жидкости производится простым термистором, и по многих случаях один и тот же датчик используется и для индикаторы температуры, и для обеспечения информацией системы управления подачей топлива. Для коррекции основных установок времени зажигания используется отдельная карта памяти. Для ускорения прогрева холодного двигателя используется более раннее зажигание.

Датчик детонации

Продолжительная детонация (взрывное сгорание топлива) может вызвать серьезное повреждение двигателя. Детонация вызвана излишне ранним зажиганием. С другой стороны, двигатель будет работать в самом эффективном режиме, когда опережение момента зажигания будет установлено как можно ближе к точке детонации. Чтобы достичь этого, установочные данные, сохраняемые в памяти выбора момента зажигания, должны будут устанавливать момент зажигания в зоне, максимально близкой к предельной точке детонации двигателя (рис. 8.20). Датчик детонации формирует сигнал ошибки для указания границы этой зоны. Сам датчик- акселерометр, обычно пьезоэлектрическою типа. На четырехцилиндровых двигателях он устанавливается на блоке между вторым и третьим цилиндрами. V-образным двигателям не­ обходимы два датчика, по одному на каждый блок цилиндров. Блок управления двигателем воспринимает сигналы датчика в пределах нескольких градусов от верхней мертвой точки для каждого цилиндра, то есть в зоне возможной детонации. В остальное время сигнал датчика блокирован, что предотвращает помехи от работы клапанного механизма, также воспринимаемые как стук. Кроме того, сигнал от датчика фильтруется в ECU, чтобы удалить нежелательный шум. Если обнаружена детонация, на четвертом после ее обнаружения им­ пульсе зажигания (для четырехцилиндрового двигателя), момент зажигания задерживается в несколько шагов, пока не исчезнет детонация. Шага меняются по-разному в зависимости от изготовителя автомобиля, но типично значение приблизительно 2*. Момент зажигания медленно смешается шагами, скажем, в Г, за несколько оборотов двигателя, пока не будет установлено требуемое опережение. Этот прекрасный способ регулирования позволяет двигателю работать очень близко к пределу детонации без риска повреждения.

Напряжение батареи

Если напряжение батареи падает, требуется увеличение периода активации, поскольку на катушку поступает пониженное напряжение. Обычно эта информация хранится в памяти в виде карты корректировок.

Электронный блок управления

Поскольку сложность систем автомобиля о последнее время значительно возросла, также увеличился объем информации, сохраняемой в памяти ECU. Ранние версии программируемой системы зажигания, созданной компанией Rover, достигали точности, а выборе времени зажигании ±1,8% тогда как обычный распределитель обеспечивает точность ±8*. Информация, полученная в ходе стендовых, а также ходовых испытаний транспортного средства, сохраняем в постоянной памяти ROM. Основная карта выбора момента зажигания состоит из установок правильного опережения зажигания для 16 значений скорости и 16 значений условий нагрузки. Это показано на рис. 8.21 в виде трехмерной модели.

Чтобы иметь набор установок для восьми скоростей и восьми температурных участков, используется отдельная трехмерная модель. Она применяется для ввода поправок к основным установкам на температуру охлаждающей жидкости двигателя. Это улучшает ходовые качества автомобиля и может применяться для ускорения прогрева двигателя. Данные также подвергаются дополнительной корректировке по нагрузке при температурах ниже 70 *С. На рис. 8.22 показана логическая блок-схема выбора оптимальной установки угла зажигания. Отметим, что для обеспечения постоянной энергии искры ECU также вводит коррекцию и по углу активации как функции частоты вращения двигателя, и по изменению напряжения батареи. Сниженное напряжение батареи требует увеличенного времени активации, повышенное напряжение - уменьшенного времени.

Типичная для большинству в компьютерных систем блок-схема, показанная на рис. 8.23, описывает блок управления программным зажиганием. Входные сигналы обрабатываются, и полученные данные сохраняются и оперативной памяти RAM. Программа и значения установочных данных заранее занесены в ROM. В этих системах для вы пол нения команд, требуемых в соответствии с программой, используется микроконтроллер. Информация, поступающая от датчиков, преобразуется в цифровую форму в схеме АЦП. Компания Rover, как и многие другие изготовители, использует бортовой датчик давления, состоящий из анероидной камеры и тензодатчиков, измеряющих нагрузку на двигатель. Блок-схема, используемая для представления программы. занесенной в ROM блока управления двигателем, показана на рис. 8.22. На сайте автора доступна условно- бесплатная программа под Windows 95/98/2000, моделирующая работу системы зажигания и ряда других систем.