Побудування та аналіз діагностичної моделі мікропроцесорної системи запалювання з контролером та модулем запалювання

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Дипломна робота

Побудування та аналіз діагностичної моделі мікропроцесорної системи запалювання з контролером та модулем запалювання

Вступ

Основними недоліками безконтактних систем запалювання є: механічний спосіб розподілу енергії по циліндрах двигуна, недосконалість механічних автоматів кута випередження запалювання, погрішності моменту іскроутворення через механічну передачу від колінчатого вала двигуна до розподільника.

Найбільше повно відповідають всім вимогам, пропонованим до сучасних систем запалювання, системи з електронним регулюванням кута випередження запалювання. Серед способів реалізації цих систем можна виділити два основних — аналоговий і цифровий.

Аналоговий спосіб ставиться до електронних СЗ більше раннього покоління, коли елементна база, використовувана для їхньої побудови, мала малий ступінь інтеграції. Цифрові С3 є більше досконалими. В основу їхньої роботи покладені принципи, широко застосовувані в обчислювальній техніці, зокрема імпульсний метод обробки сигналів. При цьому високий і низький рівні імпульсного сигналу прийнято позначати цифрами відповідно «1» і «0». Звідси й назва системи — цифрова СЗ. Цифрові блоки керування (контролери) являють собою невеликі, різні по складності обчислювачі, порядок роботи яких задається спеціальним алгоритмом.

Для обробки інформації про стан двигуна й процесах, що протікають у ньому, що надходять від різних датчиків, двигуни оснащуються спеціальним контролером (мікро-ЕОМ).

Мікропроцесорні системи керування двигуном лише чисто умовно можна віднести до систем запалювання, тому що функція безпосереднього запалювання є в них частиною рішення питання про оптимізацію характеристик двигуна. Мікро-ЕОМ, з їхньою здатністю швидко аналізувати великий обсяг інформації по закладеним у ньому алгоритмам (програмам), забезпечує відповідний вплив як на систему запалювання, так і систему живлення. Останнє твердження особливо важливо, тому що ряд завдань, у тому числі й завдання підвищення ефективності роботи двигуна, носить комплексний характер, що зачіпає не тільки систему запалювання, але й систему подачі палива (упорскування).

Мікропроцесорна система запалювання (МС) повністю електронна «статична» — у ній відсутні обертові деталі. Система дозволяє швидко змінювати кут випередження запалювання в кожному циліндрі незалежно від інших. Завдяки відсутності обертових частин, робочий діапазон кута ВЗ збільшений приблизно на 10° і може становити 59° по колінчатому валу для кожного циліндра.

Застосування мікропроцесорних систем дозволило істотно підвищити точність кута випередження запалювання на різних режимах роботи двигуна. У результаті покращився процес горіння палива, зменшилася токсичність газів, що відробили, і знизилася витрата палива, двигун став працювати стійкіше на різних режимах. Особливо відзначається поліпшення приємистості автомобіля завдяки більш надійному запаленню суміші під час розгону, коли відбувається найбільш інтенсивне її збідніння.

1. Обзір мікропроцесорних систем запалювання

1.1 Мікропроцесорна система запалювання з контролером МС 2713−01 (-02; -03)

Контролер виконує наступні функції:

— на основі інформації, отриманої від датчиків про частоту обертання

колінчатого вала двигуна, тиску у впускному трубопроводі, температурі охолодної рідини й положенні дросельної заслінки (закрита або відкрита) карбюратора, контролер установлює оптимальні кути випередження запалювання й стан (включеного або виключеного) електромагнітного клапана (ЕПНХ) карбюратора;

— робить інтерполяцію (розрахунок проміжних значень) кутів випередження запалювання й виробляє керуючі сигнали «Момент (сигнал) запалювання» (СЗ) і вибір каналу" (ВК) для забезпечення функції статичного розподілу енергії по циліндрах двигуна двоканальним комутатором, а також видає сигнал керування на електромагнітний клапан ЕПНХ карбюратора;

— видає для діагностичних цілей сформовані сигнали (прямокутні імпульси) датчика початку відліку (ПВ) з виводу 5, датчика кутових імпульсів (КІ) з виводу 7 (рис. 1. 1) і дублює сигнал моменту запалювання (СЗ). До складу контролера входять наступні функціональні блоки (рис. 1. 2):

— перетворювач сигналів датчиків початку відліку;

— сигнал індукційного датчика в прямокутні імпульси з логічними рівнями інтегральних КМОП схем;

— перетворювач сигналу датчика положення дросельної заслінки, що формує логічний сигнал з рівнями інтегральних КМОП схем відповідно до стану контактів датчика;

— напівпровідниковий датчик розрідження (ДР/U) тензометричного типу, що з'єднується шлангом із впускним колектором двигуна, що визначає навантаження на двигун по величині розрідження у впускному трубопроводі двигуна, що створює на своєму виході постійну напругу, пропорційна розрідженню;

— перетворювач граничного типу сигналу напівпровідникового датчика температури, що виробляє сигнал «1» або «0» залежно від досягнення датчиком заданого граничного значення;

— перетворювач «напруга — час» (U/Т);

— пристрій вводу-виводу (ПВВ) КМ1823ВВ1;

— процесор КМ182ЗВУ1;

— ПЗП КМ (2К х 8 біт) для зберігання закодованих характеристик керування кутом запалювання, клапаном ЕПНХ і службових констант, необхідних для функціонування процесора й ПВВ;

— формувач імпульсів запалювання (ФІЗ) КМ1823АГ1;

— вихідний ключ керування ЕПНХ перемикаючий електромагнітний клапан з активним опором обмотки 33 Ом +/-10%, і маючій захист виходу від короткого замикання на загальне проведення й від перевантаження потоку;

— вихідні ключі сигналів С3 і ВК для узгодження виходів контролера із входами комутатора й захисту виходів мікросхем від імпульсних перенапруг і перешкод;

— блок живлення, що стабілізує напругу живлення всіх вузлів контролера.

Всі виходи контролера виконані у вигляді транзистора структури n-р-n з «відкритим колектором», з навантажувальною здатністю не більше 10 мА.

Характеристика керування кутом запалювання — залежність кута запалювання від частоти обертання колінчатого вала й величини розрідження у впускному трубопроводі двигуна (разом зі службовими константами) займає 1 Кбайт інформаційної ємності ПЗП. Інформація в ПЗП зберігається постійно, незалежно від того, включено або виключено джерело живлення.

У ПЗП зберігаються дві характеристики — для прогрітого двигуна (температура охолодної рідини вище 65° С) і непрогрітого (нижче 65°С). Логічний рівень із виходу перетворювача сигналу датчика температури охолодної рідини надходить на старший (А10) розряд адреси ПЗП й вибирає характеристику. П’ять наступних розрядів адреси ПЗП (А9… А5) формуються ПВВ по результату виміру величини розрідження у впускному трубопроводі двигуна й дозволяють вибрати із ПЗП кожну з 32 сторінок, у кожній з яких зберігається інформація, що описує залежність зміни кута запалювання від частоти обертання колінчатого вала двигуна, що відповідає обмірюваному розрідженню. Початок виміру навантаження двигуна і обчислення кута випередження запалювання синхронізовано з імпульсом ПВ. Обчислення КВЗ (кут випаредження запалювання) реалізується процесором по твердому алгоритмі. Коли величина обчисленого кута збігається з величиною повороту колінчатого вала, по сигналу із процесора через ПВВ включається блок ФІЗ (формувач імпульсів запалювання) на мікросхемі КМ182ЗАГ1, яка виробляє імпульси запалювання постійної шпаруватості, що подаються через ключ С3 на вихід блоку керування.

/

Рисунок 1.1 — Схема цифрової мікропроцесорної системи запалювання з контролером МС2713−02

Контролер має захист від зміни полярності живлячої напруги і замикання контактів рознімання на корпус автомобіля, зберігає працездатність при подачі живлячої напруги +18 В, при наявності в бортовій мережі автомобіля імпульсних перенапруг і перешкод з амплітудою до 150 В, не вимагає обслуговування й регулювання в процесі експлуатації.

Алгоритм пошуку несправностей у мікропроцесорній системі запалювання з контролерами МС2713 наведено на рисунках А.1…А.3.

/

Рисунок 1.2 — Схема структурна контролера МС2713−02

1. 2 Мікропроцесорна система запалювання з контролером МКД-105

Контролер МКД-105 (МІКАС 5.4. 209. 3763−004) установлюється на автомобілях ГАЗ-2752 «Соболь». Схема контролера показана на рис. 1.3. В табл.1.1 наведено коди несправностей системи запалювання з контролером МКД-105. В табл.1.2 наведено діагностичні коди несправностей системи запалювання з контролером МІКАС5.4 (виконання 209. 3763−004).

/

Рисунок 1.3 — Схема структурна контролера МКД-105

АЦП — аналого-цифровий перетворювач; ФВК — формувач вибору каналу; ФІЗ — формувач імпульсу запалювання; ВК1, ВК2 — вихідні канали вбудованого комутатора; КЗ1 (К32) — котушка запалювання 2-го й 3-го (1-го й 4-го) циліндрів; ДС — датчик синхронізації; КВ — кінцевий вимикач; ДД — датчик детонації; Рк — датчик абсолютного тиску; Тохл — датчик температури

На автомобілях ГАЗ-2752 «Соболь» установлюється кілька варіантів мікропроцесорної системи запалювання. До складу системи входять наступні пристрої (див. рис. 1.4 — для варіанта з контролером МІКАС 5.4. 209. 3763−004):

— свічі запалювання А14ДВР або WR7DC;

— котушки запалювання 30. 3705, 301. 3705, 3012. 3705 або 406. 3705;

— колодка діагностики;

— вимикач запалювання;

— кінцевий вимикач карбюратора;

— електромагнітний клапан карбюратора (електропневмоклапан) —

залежно від типу застосовуваного карбюратора;

— контролер МІКАС 5.4. 209. 3763−004 або МКД10;

— датчик температури -19.3 828 або 405. 226;

— датчик синхронізації - 23. 3847; ДС-1 або 261 210 113;

— датчик абсолютного тиску — 45,3829; 261 230 004 або 261 230 037;

-датчик детонації GT305 або 261 231 046.

Контролер управляє пневмоелектроклапаном системи ЕПНХ карбюратора й котушками запалювання, по сигналах датчиків синхронізації, абсолютного тиску, детонації й температури охолодної рідини. Забезпечує роботу системи запалювання в резервному режимі, при виході з ладу окремих елементів схеми. Контролер має систему самодіагностики.

Датчик абсолютного тиску 45. 3829 являє собою прилад, що вимірює розрідження у впускному колекторі. Він установлений під капотом, праворуч на щитку передка й з'єднаний шлангом із впускним колектором двигуна. Датчик має тензорезистивну схему з підсилювачем, що вимірює прогин мембрани датчика. Контролер подає на датчик опорну напругу

5,1 В. При зміні навантаження двигуна, відбувається зміна розрідження у впускному колекторі, що приводить до зміни вихідного сигналу датчика абсолютного тиску.

При виникненні несправності в ланцюгах датчика контролер через певний час заносить у свою пам’ять відповідний код і включає контрольну лампу сигналізуючи про наявність несправності. У цьому випадку контролер переходить на роботу в резервному режимі, заміщаючи сигнал датчика абсолютного тиску розрахунковими даними. Перевірку датчика можна зробити подавши на його вхідні клеми напругу 5,1 В, при цьому на його вихідних клемах повинна бути напруга, рівна 4,7 В. Якщо на вході датчика, через штуцер, створити розрідження, то напруга на клемах 2 і З повинна падати. Датчик синхронізації ДС-1 за принципом дії й конструкції не відрізняється від індуктивного датчика 141. 3847, але має три виводи. Він виконує роль як датчика кутових імпульсів, так і датчика початку відліку. Магнітний потік постійного магніту датчика замикається через диск синхронізації, установлений на шківі колінчатого вала й обертається із частотою колінчатого вала. Оскільки на диску відсутні два зуби, то в роботі датчика відбуваються зрив, що й служить імпульсом початку відліку (синхронізації).

Таблиця 1.1 — Діагностичні коди несправностей системи запалювання з контролером МКД105

№ Коду

Несправність

14

Високий рівень сигналу з датчика ттемператури охолодної рідини двигуна (коротке замикання в ланцюзі датчика)

15

Низький рівень сигналу з датчика температури охолодної рідини двигуна (обрив у ланцюзі датчика)

49

Високий рівень напруги в бортовій мережі автомобіля (більше 18В)

48

Низький рівень напруги в бортовій мережі автомобіля

(менш 10В)

73

Коротке замикання в ланцюзі датчика абсолютного тиску

Рисунок 1.4 — Схема М С запалювання ГАЗ-2752 з контролером МІКАС

1- свічі запалювання; 2 — котушка запалювання 1-го й 4-го циліндрів; З — котушка запалювання 2-го й 3-го циліндрів; 4- контролер; 5 — вимикач запалювання;

6 — запобіжник № 4 блоки запобіжників FЗ; 7 — контрольна лампа; 8 — тахометр;

9 — запобіжник блоку запобіжників F1; 10- акумуляторна батарея; 11 — клапан ЕПНХ; 12 — колодка діагностики; 13 — датчик абсолютного тиску повітря на впуску; 14- датчик (частоти обертання й синхронізації) положення колінчатого вала (23. 3847 Калуга «Автоприбор» або 0 261 210 113 «Бош»); 15- датчик детонації; 16 — датчик температури охолодної рідини

Таблиця 1. 2- Діагностичні коди несправностей системи запалювання з контролером МІКАС5.4 (виконання 209. 3763−004)

№ коду

Несправність

12

Початок роботи блоку в режимі самодіагностики

15

Коротке замикання в ланцюзі датчика абсолютного тиску

16

Обрив у ланцюзі датчика абсолютного тиску

21

Низький рівень сигналу з датчика температури охолодної рідини (коротке замикання в ланцюзі датчика)

22

Високий рівень сигналу з датчика температури охолодної рідини (обрив у ланцюзі датчика)

25

Низький рівень напруги в бортовій мережі автомобіля

(менш 10 В)

26

Високий рівень напруги в бортовій мережі автомобіля

(більше 18 В)

51

Несправність № 1 у блоці керування

52

Несправність № 2 у блоці керування

61

Несправність № 3 блока керування

62

Несправність оперативної пам’яті блоку керування

63

Несправність постійної пам’яті блоку керування

64

Несправність при читанні енергонезалежної пам’яті блоку керування

65

Несправність при записі в енергонезалежну пам’ять блоку керування

181

Несправність ланцюга контрольної лампи (коротке замикання)

182

Несправність ланцюга контрольної лампи (обрив)

197

Несправність ланцюга клапана ЕПНХ (коротке замикання)

198

Несправність ланцюга клапана ЕПНХ (обрив)

Однак, система самодиагностіки не панацея, вона тільки порівнює приходячі від датчиків сигнали з еталонними, що зберігаються в її пам’яті. А тому можливо, що датчик зазначений процесором як зіпсований, виявиться справним, а неполадка викликана контактами, що окислилися, його рознімання, згорівшим запобіжником, поганою «масою» або десь перебитим проводом.

Алгоритм пошуку несправностей у мікропроцесорній системі запалювання з контролером МІКАС 5.4. 209. 3763−004 наведено на рисунках

А.7…А.9.

1. 3 Мікропроцесорна система запалювання з контролером М313−000

Контролер М313−000 установлюється на автомобілях «Москвіч-21 412−01» із двигунами УЗАМ-ЭЗ 1. 10 і «АЗЛК-214 123». Блок розміщений у руховому відсіку. За замовленням АЗЛК його робить в Республіці Бєларусь Новополоцький завод «Вимірник» на базі спеціалізованої інтегральної цифрової мікросхеми КР1823ВГ1.

На виході вбудованого комутатора, для змінної комутації двох іскрових котушок запалювання, використовуються два потужних транзистори Дарлінгтона ВUЗ2ЗА (вітчизняні З97), що працюють у ключовому режимі.

Призначення виводів рознімання контролера М313−000 дане в табл.1.3. Схема системи запалювання із цим блоком показана на рис. 1.5. Схема структурна контролера представлена на рис. 1.6.

Тому що робота системи запалювання з контролером МЗ13−000, в основному аналогічна вище описаним системам. Варто відзначити лише деякі особливості.

Контролер управляє пневмоэлектроклапаном системи ЕПНХ карбюратора ДААЗ-2140−50 (типу «Озон»). Дотримуючись сигналу датчика 421. 3709 про положення дросельної заслінки й частоти обертання колінчатого вала, контролер включає або відключає пневмоэлектроклапан 1902. 3741. Із закриттям дросельної заслінки контролер відключає клапан при частоті обертання КВ вище 2100 об/хв і знову включає його при зниженні частоти обертання до 1900 об/хв. Коли дросельна заслінка відкрита, клапан постійно включений.

Рисунок 1.5 — Схема цифрової мікропроцесорної системи запалювання з контролером МС4004 (М313−000)

1-свічі запалювання; 2-котушка запалювання 2-го й 3-го циліндрів; 3-котушка запалювання 1-го й 4-го циліндрів; 4-колодка діагностики; 5-вимикач запалювання (ВЗ); 6-кінцевий вимикач карбюратора; 7-електромагнітний клапан карбюратора (пневмоэлектроклапан); 8-контролер; 9-датчик температури; 10-датчик кутових імпульсів; 11-датчик початку відліку; 12-усмоктувальний колектор; 13-реле розвантаження ВЗ

Вихідна напруга датчика температури двигуна 19. 3705 у контролері перетвориться в сигнали двох видів. Температурі менше 75 °C відповідає сигнал низького рівня, а температурі більше 75 °C — сигнал високого рівня. По цих сигналах вибирається кут випередження запалювання для двох станів двигуна: холодного або гарячого.

Рисунок 1.6 — Схема структурна контролера М313−000

ПВ- датчик початку відліку; КІ - датчик кутових імпульсів; КВ — кінцевий вимикач;

Рк — датчик розрідження; Тохл — датчик температури; АЦП- аналого-цифровий перетворювач; ФВК — формувач вибору каналу; ФІЗ — формувач імпульсу запалювання; ВК1, ВК2 — вихідні канали вбудованого комутатора; КЗ1 (К32) — котушка запалювання 2-го й 3-го (1-го й 4-го) циліндрів

Датчики ПВ й КІ (141. 3847) установлюються на картері зчеплення

Система зберігає працездатність при спаданні напруги живлення до 6 В, під час запуску двигуна, і здатна при настільки малій напрузі генерувати іскру енергією 50 кДж. Такий запас енергії дозволяє запустити холодний двигун не тільки при сильно розрядженій батареї, але й із забрудненими нагаром свічами.

1. 4 Мікропроцесорна система запалювання з контролером МС 4004

З 1989 року на частину автомобілів ВАЗ стали встановлювати контролер МС4004, що поєднує в собі функції контролера й комутатора.

Схема системи запалювання із цим блоком показана на рис. 1.7.

Алгоритм пошуку несправностей у мікропроцесорній системі запалювання з контролерами серії МС404 і його аналогами наведено на рис. А.4…А.6.

Призначення виводів рознімання контролера МС 4004 наведено в табл.1.3. Параметри вихідних імпульсів контролера МС4004 такі ж, як у контролера МС2713−02 і двоканального комутатора.

Таблиця 1.3 — Призначення виводів рознімання контролерів МС 4004 і МЗ13−000

Номер виводу

Призначення виводу

1

Вихід сигналу керування клапаном ЕПНХ

3

Вихід сигналу на тахометр (діагностичний імпульс СЗ)

4

Вихід сигналу тиску

5

Вхід сигналу від кінцевого вимикача карбюратора

6

Вихід сигналу КІ для діагностики

7

Вхід сигналу від датчика температури

8

Вхід ПВ1 для сигналу від датчика ПВ

9

Вхід КІ1 для сигналу від датчика КІ

10

Вихід на первинну обмотку КЗ 1-го й 4-го циліндрів

11

Загальний провід вбудованого комутатора (маса)

12

Вихід на первинну обмотку КЗ 2-го й 3-го циліндрів

13

Підведення напруги живлення, +12 В

14

Вихід сигналу ПВ для діагностики

15

Загальний провід контролера й датчиків

17

Загальне провід контролера й датчика температури

18

Вхід КІ2 для сигналу від датчика КІ

Рисунок 1.7 — Схема цифрової мікропроцесорної системи запалювання з контролером МС4004 (М313−000)

1-свічі запалювання; 2-котушка запалювання 2-го й 3-го циліндрів; 3-котушка запалювання 1-го й 4-го циліндрів; 4-колодка діагностики; 5-вимикач запалювання (ВЗ); 6-кінцевий вимикач карбюратора; 7-електромагнітний клапан карбюратора (пневмоелектроклапан); 8-контролер; 9-датчик температури; 10-датчик кутових імпульсів; 11-датчик початку відліку; 12-всмоктувальний колектор; 13-реле розвантаження ВЗ

1. 5 Мікропроцесорна система запалювання з контролером КМ1ПРО1.1 (КМ1ПРО1. З)

На автомобілях ГАЗ-33 021 «Газель» установлюється кілька варіантів мікропроцесорної системи запалювання, практично аналогічних вищеописаної системі. Схема мікропроцесорної системи запалювання з контролером КМ1ПРО1.1 наведена на рис. 1.8.

Рисунок 1.8 — Схема цифрової мікропроцесорної системи запалювання ГАЗ-3302 з контролером КМ1ПРО1. 1

1 — свічі запалювання А17ДВР; 2, 3 — котушки запалювання 3012. 3703;

4 — двухканальний комутатор 6420. 3734; 5 — колодка діагностики (якщо встановлено);

6 — вимикач запалювання; 7 — кінцевий вимикач карбюратора; 8 — електромагнітний клапан карбюратора (пневмоелектроклапан) — залежно від типу застосовуваного карбюратора; 9 — контролер МС271 3−01 або КМ1О1 .1 для ЗМЗ-406 1. 10, МС27 13−03 або КМ1О1.2 для ЗМЗ-4063. 10; 10- датчик температури 19. 3828; 11 — датчик кутових імпульсів КІ 141. 3847; 12 — датчик початку відліку ПВ 141. 3847; ДД — датчик детонації GТ305 (тільки для контролера КМ1ПРО1. 1)

Схема структурна контролера КМ101.1 показана на рис. 1.9.

Датчик детонації GТ305 містить п'єзокристаличну (кварцову) пластину, що при ненормальній вібрації (детонації) блоку циліндрів генерує сигнал у вигляді імпульсів напруги.

/

Рисунок 1.9 — Схема структурна контролера КМ 101. 1

ПВ — датчик початку відліку; КІ - датчик кутових імпульсів; КВ — кінцевий вимикач; ДД-датчик детонації; Тохл — датчик температури; АЦП — аналого-цифровий перетворювач; ФВК — формувач вибору каналу; ФІЗ — формувач імпульсу запалювання; ВК1, ВК2 — вихідні канали вбудованого комутатора; КЗ1 (К32) — котушка запалювання 2-го й 3-го (1-го й 4-го) циліндрів

1.6 Принцип обчислення кута випередження запалювання

Оптимальна робота двигуна внутрішнього згоряння в даному контролері забезпечується керуванням кутом запалювання залежно від навантаження двигуна, характеризований абсолютним тиском у впускному трубопроводі й частотою обертання колінчатого вала двигуна. Діапазон зміни тиску розбивають на задане число ділянок, кожному з яких відповідає зміна кута випередження запалювання від частоти обертання колінчатого вала двигуна (рис. 1. 10)

. (1. 1)

Частота обертання колінчатого вала двигуна визначається підрахунком кутових імпульсів за фіксований інтервал часу. Число кутових імпульсів, формованих за один оборот колінчатого вала двигуна, завжди постійно. Таким чином, кожному кутовому імпульсу, що надійшов протягом вимірювального інтервалу, відповідає збільшення швидкості (об/хв)

, (1. 2)

де Z — число кутових імпульсів, що надходять за один оборот вала

двигуна;

-тривалість вимірювального інтервалу, мс.

У той же час поява кожного кутового імпульсу відповідає повороту колінчатого вала двигуна на кут.

Кут випередження запалювання (КВЗ) зручно задавати числом кутових імпульсів. З огляду на це, графік залежності кута запалювання від частоти обертання колінчатого вала двигуна можна розбити на лінійні ділянки, у межах яких зміни постійні. Кожну лінійну ділянку можна задати таким чином, щоб збільшенню частоти обертання, вираженому цілим числом кутових імпульсів, відповідало збільшення кута запалювання, також виражене цілим числом кутових імпульсів. Наприклад, для ділянки 1 характеристики на рисунку 1. 10, розташованого в зоні 0… 400 об/хв, збільшенню частоти обертання на 200 об/хв або на 4 (=25об/хв) відповідає збільшення кута запалювання на.

Кут запалювання визначається підсумовуванням протягом вимірювального інтервалу збільшень кута запалювання, починаючи зі значення, що відповідає нульовій частоті обертання колінчатого вала.

Перевага даного принципу — відсутність необхідності інтерполяції для підвищення точності обчислення КВЗ, сполучення в часі процесів виміру частоти обертання вала двигуна й обчислення КВЗ, що відповідає обмірюваній частоті.

Описаний принцип обчислення КВЗ реалізується апаратними засобами процесора, що працює по твердому алгоритмі. Інформація про характеристики керування надходить на процесор із зовнішнього ПЗП, при цьому кожній лінійній ділянці характеристики ставляться у відповідність цілі числа.

Для кодування всієї інформації, що описує залежність КВЗ від частоти обертання, можна використати або 32, або 64 байта, при цьому в нульовому байті розміщається константа, що визначає код тривалості вимірювального інтервалу (СТ), а в першому байті - код початкового кута випередження запалювання Ао.

Тому, що лічильник КВЗ процесора 8-ми розрядний, а формування сигналу, що визначає момент запалювання, відбувається при його переповненні, тоді код початкового кута випередження запалювання визначається по формулі

Ао=256-Z/L+ (1. 3)

де Z — число кутових імпульсів;

L- число імпульсів запалювання, формованих за один оборот

колінчатого вала двигуна;

Fо — табличне початкове значення КВЗ, виражене через Z.

Таймер (13-розрядний) зчитує імпульси внутрішньої тактової частоти, однак можливе програмування тільки дев’яти старших розрядів, тому код тривалості тимчасового інтервалу розраховують по формулі

СТ = (1. 4)

де Т — період проходження імпульсів вхідної тактової частоти БІС

процесора.

Старший розряд програмується підключенням входу D8 мікросхеми до шини живлення, або до загальної шини пристрою, а інші вісім розрядів кодом, що надходить у процесор із зовнішнього ПЗП по шині даних.

Для кодування кожної ділянки характеристики керування КВЗ використають 2 байти ПЗП. Інформація записується у відповідності зі схемою показаної на рис. 1. 11.

2. Принцип дії мікропроцесорної системи запалювання

2.1 Робота системи запалювання з контролером та модулем запалювання

При включенні запалювання напруга живлення від акумуляторної батареї через монтажний блок і вимикач запалювання 8 подається на вивід 4 комутатора, вивід 2 контролера і до низьковольтних проводів котушок запалювання (рис. 2. 1). При пуску двигуна стартером маховик починає обертатися й датчики ПВ й КІ виробляють імпульси, які подаються на контролер. Контролер перетворить їх в імпульси прямокутної форми 3 і 4 (рис. 2. 2), визначає по них частоту обертання колінчатого вала і його кутове положення. Одночасно від датчика 17 надходять дані про температуру охолодної рідини, а від датчика тиску відомості про розрідження у впускному трубопроводі двигуна.

Контролер залежно від інформації, що надходить від датчиків, вибирає оптимальний кут випередження запалювання для даних умов і формує імпульси СЗ і ВК відповідно 1 і 2 (рис. 2. 2). Тривалість сигналу СЗ визначається поворотом колінчатого вала на 120°. Іскроутворення відбувається в момент переходу сигналу з високого рівня на низький. Тривалість імпульсу ВК визначається поворотом колінчатого вала на 180°. Іскроутворення по сигналу ВК у першому й четвертому циліндрах відбувається в момент переходу сигналу з низького рівня на високий, а в другому й третьому циліндрах — у момент переходу з високого рівня на низький.

Комутатор плавно збільшує силу струму в первинних обмотках котушок запалювання й по сигналах СЗ і ВК контролера різко перериває її. В результаті, у первинних обмотках котушок запалювання діють імпульси струму І1 (5 і 6) як показано на рисунку 2. 2, величиною до 8… 10 А. При цьому амплітуда імпульсів напруги на вихідних транзисторах комутатора в момент переривання струму досягає 350… 400 В 7 і 8 (рис. 2. 2). Тривалість імпульсів струмів, або час нагромадження струму залежить від частоти обертання колінчатого вала й при напрузі живлення 14 В, зменшується з 8 мс., при частоті обертання 750 об/хв до 4 мс., при частоті обертання 4500 об/хв.

Як і при роботі безконтактної системи запалювання, у момент переривання струму в первинній обмотці котушки запалювання індуцирується висока напруга у вторинній обмотці. Струм високої напруги замикається, на прикладі котушки запалювання (рис. 2. 1) по шляху: верхній високовольтний провід котушки — свіча запалювання першого циліндра — «маса» — свіча запалювання четвертого циліндра — нижній високовольтний провід котушки запалювання. При цьому відбувається іскровий розряд одночасно у двох свічах запалювання: першого й четвертого циліндрів.

Електромагнітним клапаном 11 ЕПНХ карбюратора контролер управляє залежно від частоти обертання колінчатого вала й від стану кінцевого вимикача 10 дросельної заслінки. При закритій заслінці (кінцевий вимикач замкнутий на масу) контролер відключає клапан при збільшенні частоти обертання понад 1750 об/хв і знову включає його при зниженні частоти обертання до 1650 об/хв.

/

Рисунок 2.1 — Схема мікропроцесорної системи запалювання з контролером і модулем запалювання

1-свічі запалювання; 2-модуль запалювання; 3-електропідігрівач впускного колектора; 4-реле включення електропідігрівача; 5-реле включення напруги живлення; 6-колодка діагностики; 7-комбінація приладів з тахометром і контрольною лампою «CHECK ENGІNE»; 8-вимикач запалювання; 9-датчик детонації; 10-кінцевий вимикач карбюратора; 11-електромагнітний клапан; 12-пневмоелектроклапан керування пусковим пристроєм карбюратора; 13-контролер; 14-рознімання октанпереключателя; 15-датчик абсолютного тиску; 16-датчик температури повітря; 17-датчик температури охолодної рідини; 18-датчик положення КВ; АКБ-акумулятор

2.2 Перевірка контролера системи запалювання

Роботу мікропроцесорної системи можна перевірити за допомогою двоканальних осцилографів моделей З1−55, З1−72, З1−83, З1−92 і З1−93.

Для цього необхідно підключити електронний осцилограф до діагностичних виводів контролера в наступному порядку:

— на вхід підсилювача першого каналу подайте кутові імпульси

(штекер 7 контролера);

— на вхід підсилювач другого каналу подайте імпульси початку

відліку (штекер 5 контролера);

— на вхід зовнішнього запуску розгорнення осцилографа подайте

діагностичний імпульс моменту запалювання СЗ (штекер 13

контролера).

Потім включити режим розгорнення, що чекає, осцилографа, синхронізація — переходом з високого рівня сигналу на низький (момент іскроутворення). Діагностування системи проводиться по параметрах осцилограм, за винятком значень Ісв, Uгор і які наведені в якості довідкових. Найпростішу перевірку працездатності контролера можна виконати за допомогою індикатора, виконаного за схемою, як показано на рис. 2.3. Для перевірки контролера з'єднують вивід «-» і «+» індикатора з акумуляторною батареєю, від'єднують колодку штепсельного рознімання від комутатора й приєднують вхід індикатора до штекера 5 цієї колодки (з'єднаному з білим проводом). Провертають двигун стартером.

/

Рисунок 2. 2- Осцилограми імпульсів струмів і напруг

а — на виводах контролера: 1 — сигнал «Момент (сигнал) запалювання» (СЗ); 2 — сигнал Вибір каналу" (ВК); З — сигнал «Початок відліку» (ПВ); 4 — сигнал імпульси" (СІ); b — на виводах комутатора: 5 — імпульси струму на виході 1-го каналу; 6 — імпульси струму на виході 2-го каналу; 7 — імпульси напруги на виході 1-го каналу; 8- імпульси напруги на виході 2-го каналу; С — у вторинному ланцюзі КЗ; 9- імпульси напруги; 10- імпульси струму; А -ВМТ поршнів 1-го й 4-го циліндрів; В — момент запалювання в 1-м і 4-м циліндрах; С — момент запалювання в 2-м і 3-м циліндрах; - кут випередження запалювання; І1 і U1 — струм і напруга в первинній обмотці КЗ; - час нагромадження струму; - напруга пробою зазору свічі; - напруга горіння іскри; - струм розряду; - час розряду між електродами свічі

Якщо лампа індикатора спалахує, то контролер видає імпульси «Вибір каналу».

Аналогічно перевіряють наявність імпульсів СЗ, підключивши вхід індикатора до штекера 6 (до нього підходить блакитний провід) від'єднаної від комутатора колодки проводів.

Якщо імпульсів немає, то перевіряють, чи подається напруга живлення до контролера й немає чи обриву в проводах, що з'єднують контролер з комутатором і з датчиками ПВ й КІ. Якщо проведення цілі і напруга живлення подається на контролер, а імпульсів немає, то необхідно перевірити контролер на стенді.

При перевірці системи можна використати ще один простий індикатор (рис. 2. 4), що краще зібрати в корпусі зламаного комутатора. Прилад установлюється замість штатного двоканального комутатора. При включенні запалювання (стартер не обертати). Якщо горить свєтодіод VD3 — значить замок запалювання і реле запалювання справні, і на комутатор подається напруга живлення, при цьому повинні горіти ще й свєтодіоди VD1, VD4, це говорить про те, що первинні обмотки котушок справні і на них подається плюс джерела живлення. При включенні стартера повинен мигати свєтодіод VD2 — значить із блоку керування приходить сигнал на комутатор.

Для перевірки функції керування електромагнітним клапаном ЕПНХ карбюратора від'єднують проводи від кінцевого вимикача 10 (див. рис. 2. 1) карбюратора й з'єднують наконечник цього проведення з масою. Потім запускають двигун і потрошку збільшують частоту обертання колінчатого вала. При 1750 об/хв (заміриться додатковим тахометром) клапан повинен відключитися. Тепер плавно зменшують частоту обертання. При зниженні її до 1650 об/хв клапан повинен включитися.

Встановлюють частоту обертання 2000 об/хв, від'єднують від маси штекер провода, що йде до кінцевого вимикача карбюратора, а потім знову з'єднують його з масою. При від'єднанні провода від маси клапан повинен включатися, а при з'єднанні з масою — відключатися.

/

Рисунок 2.3 — Схема індикатора для перевірки контролера

Момент спрацьовування клапана можна визначати по характерному щиглику або за допомогою вольтметра, підключеного до клапана і маси. Якщо клапан включений, то вольтметр повинен показувати напругу неменше 10 В, а якщо виключено — то не більше 1,5 В.

/

Рисунок 2.4 — Схема індикатора на свєтодіодах

2.3 Пошук несправностей у мікропроцесорній системі запалювання з контролером та модулем запалювання

При перевірці іскроутворення, звичайно використовують розрядник, але оскільки в більшості власників автомобілів його немає, а для виготовлення його потрібно досить багато часу, то можна порекомендувати при перевірці іскроутворення використати методику почергового відключення високовольтних проводів. При цьому необхідно виконувати одну умову, а саме, щоб зазор між наконечником високовольтного проведення й «масою» був не більше 7 мм.

Якщо в результаті перевірки з’ясується, що двигун не запускається через відсутність сигналу контролера на включення електромагнітного клапана карбюратора ЕКК, то необхідно з'єднати прямо вивід клапана з «+» АКБ. Це дозволить експлуатувати автомобіль до заміни або ремонту контролера. Якщо вийшов з ладу сам клапан, то необхідно вивернути його, видалити запірну голку й установити назад.

Проведення робіт з обслуговування і ремонту мікропроцесорної системи запалювання вимагає обережності обігу із приладами.

Щоб контролер і інші електричні елементи системи не вийшли з ладу, необхідно виконувати кілька правил:

— не від'єднуйте від елементів системи (контролер і ін.) і не

приєднуйте до них рознімання жгута проводів при включеному

запалюванні;

— не від'єднуйте акумуляторну батарею від бортової мережі

автомобіля при працюючому двигуні;

— всі виміри в ланцюгах пов’язаних з контролером, виконуйте

тестером, із внутрішнім опором не менш 10 МОм, краще цифровим.

Несправності системи запалювання проявляються в ненормальній роботі двигуна:

— двигун працює з перебоями;

— двигун не запускається;

— двигун не розвиває повну потужність або не володіє достатньої

приємистістю.

Двигун може не запускатися через порушення контактів і ушкодження сполучних проводів, несправності контролера, високовольтних проводів, датчиків КІ й ПВ. Порушення роботи датчиків може бути викликано ослабленням гвинтів їхнього кріплення.

Можливі несправності, їхній пошук і методи усунення наведені в таблиці 2.1 і на рисунку 2.6.

Таблиця 2. 1- Причини й методи усунення несправностей системи запалювання, коли двигун працює з перебоями

Причина несправності

Метод усунення

Ушкоджено проводи в системі запалювання, ослаблене кріплення проводів або окислені їхні наконечники.

Перевірити проводи, їхні з'єднання, усунути несправність.

Забруднення свіч запалювання, зношування електродів, тріщини на ізоляторі.

Перевірити свічі й ушкоджені замінити.

Несправний комутатор — форма імпульсів на виходах не відповідає нормі.

Перевірити форму напруги на виводах 1 і 7, відремонтувати або замінити його.

Двигун може не запускатися через порушення контактів, ушкодження сполучних проводів, несправності контролера, комутатора, датчиків, котушок запалювання, високовольтних проводів, свіч запалювання, електромагнітного клапана (пневмоелектроклапана).

Можливі несправності, їхній пошук і методи усунення наведені в таблиці 2.2 і на рисунку 2.7.

Таблиця 2.2 — Причини й методи усунення несправностей системи запалювання, коли двигун не запускається

Причина несправності

Метод усунення

Ушкоджено проводи в системі запалювання, ослаблене кріплення проводів або окислені їхні наконечники.

Перевірити проводи і їхні з'єднання, усунути несправність.

Не подається напруга на контролер і комутатор

Перевірити проводи і їхні з'єднання, усунути несправність.

Обрив проводів з'єднуючі виводи 2 контролера й 4 комутатора з вимикачем запалювання (реле запалювання).

Обрив проводів з'єднуючих виводи 10 контролера та 3 комутатора з «масою».

Перевірити проводи і їхні з'єднання, усунути несправність.

Забруднено свічі запалювання або зазор між електродами не в нормі.

Очистити свічі й установити правильний зазор між електродами, і замінити погані свічі

Нещільно посаджені в гніздах, окислені наконечники проводів високої напруги або ушкоджені самі проводи.

Очистити і відновити з'єднання або замінити високовольтні проводи.

Двигун може не запускатися через порушення контактів, ушкодження сполучних проводів і шланга з'єднуючий контролер із впускним колектором, несправності контролера, датчиків КІ і датчика температури. Можливі несправності, їхній пошук і методи усунення наведені в таблиці 2.3 і на рисунку 2.5.

Таблиця 2.3 — Причини й методи усунення несправностей системи запалювання, коли двигун не розвиває повну потужність

Причина несправності

Метод усунення

Ушкоджено шланг з'єднуючий штуцер контролера із впускним колектором, конденсат палива в шлангу.

Злийте конденсат палива й продміть шланг, при необхідності замінити шланг.

Несправний датчик КІ, порушена його установка або поганий контакт у проводах з'єднуючий датчик з контролером.

Перевірити проводи і їхні з'єднання, а також форму напруги на датчику. Несправний датчик замінити.

Несправний датчик температури, обрив проводів з'єднуючих його з 15 і 16 виводами контролера

Перевірити проводи і їхні з'єднання, перевірити датчик температури.

/

Рисунок 2.6 — Алгоритм пошуку несправностей у мікропроцесорній системі запалювання з контролером і модулем запалювання, коли двигун працює з перебоями

Рисунок 2. 7- Алгоритм пошуку несправностей у мікропроцесорній системі запалювання з контролером і модулем запалювання, коли двигун не запускається

2.4 Контролер системи запалювання КМ182ЗВГ1

КМ/КР1823ВГ1 — призначений для побудови на його основі контролерів мікропроцесорних систем запалювання й керування електроклапаном примусового неробочого ходу двигунів внутрішнього згоряння. Використовується разом із ПЗП КМ/КР1823РЕ1 для побудови автономних контролерів систем керування автомобільними двигунами. Схема структурна контролера на ІМС КМ1823ВГ1 показана на рис. 2.8 і на рис 2.9.

/

Таблиця 2. 4- Призначення виводів мікросхеми КМ1823ВГ1

Вивід

Позначення

Призначення

Тип

1

SA

Стан кінцевого вимикача карбюратора

вхід

2

BG

Імпульси початку відліку

вхід

3

SYN

Кутові імпульси синхронізації

вхід

4, 5

K2, K1

Компаратор інвертований і неінвертований

вхід

6

RC

Підключення коригувального ланцюга

вхід

7

MD

Модулятор АЦП

вхід

8

+1

Збільшення кута випередження запалювання

вхід

9

FL3

Прапор детонаційної зони

вихід

10, 11

CO2, CO1

Керування ЕПНХ2, ЕПНХ1

вихід

12, 13

COSW2, COSW1

Керування ключами каналів запалювання 2,1

вихід

14

DE

Блокування регулятора нагромадження енергії

вхід

15

SR

Початкове скидання

вхід

16… 19

D7…D4

Шина даних

вхід

20

OB

Загальний

-

21… 24

D3…D0

Шина даних

вхід

25… 35

A0…A10

Шина адреси

вихід

36, 37

GN2, GN1

Внутрішній генератор

вхід

38, 39

FL2, FL1

Прапори температурної корекції

вхід

40

Ucc

Напруга живлення +12В

-

2.5 Формувач імпульсів запалювання КМ182ЗАГ1

Формувач імпульсів запалювання КМ1823АГ1 виробляє імпульси керування електронним комутатором первинного ланцюга котушки запалювання з постійною шпаруватістю і імпульси, використовувані в окремій мікропроцесорній системі запалювання з постійним кутом випередження запалювання (у резервному режимі, у випадку збою роботи датчиків).

У резервному режимі потужність двигуна помітно падає, зменшується динамічність, збільшується викід в довкілля оксида вуглецю СО і вуглеводнів СН.

Формувач імпульсів запалювання містить наступні функціональні блоки (рис. 2. 10):

— формувач коротких імпульсів (ФКІ) по кожному фронті кутового

імпульсу, що надходить на вхід SYN мікросхеми (на його виходах

дві серії імпульсів: по фронті й зрізу кутового імпульсу);

— блок керування БК1 для видачі імпульсів запалювання з постійною

шпаруватістю;

— блок керування БК2;

— лічильник СТ1

— лічильник СТ2;

— схема порівняння СС1;

— схема порівняння СС2 для створення резервних імпульсів запалювання;

— схема порівняння ССЗ.

При подачі на вхід імпульсу негативної полярності відбувається початкова установка формування. Імпульси запалюються з постійною шпаруватістю формуються по вхідному сигналі визначальний момент запалювання й подаються на вхід СR мікросхеми. По цьому сигналі на виході мікросхеми встановлюється логічний «0», тобто подається зріз імпульсу запалювання з постійною шпаруватістю. Одночасно лічильник СТ1 обнуляється по сигналу з БК1, і знімається сигнал блокування рахунку (починається підрахунок імпульсів, що надходять на рахунковий вхід з виходу ФКІ). Вміст СТ1 рівняється з кодом S (на виході СС1 стан «1 «, фронт імпульсу запалювання з постійною шпаруватістю).

З появою на вході СR наступного імпульсу, що визначає момент запалювання, виробляється постійне число кутових імпульсів, тому шпаруватість на виході SV1 залежить тільки від величини коду S. Код S п’яти розрядний, значення чотирьох молодших розрядів визначаються логічними рівнями на входах D16… D19 мікросхеми, значення п’ятого дорівнює інверсному значенню четвертого розряду (вхід D19).

Резервні імпульси запалювання формуються при подачі імпульсу початку відліку на вхід ВG мікросхеми, БК2 обнуляє СТ2 і знімає з його сигнал блокування рахунку, СТ2 рахується з імпульсами, що надходять із ФКІ, і порівнює з величиною коду К. При досягненні СТ2 цих значеннь сигналу на виході СС2 перемикається в логічну «1», БК2 установлює на виході SV2 мікросхеми, формуючи зріз резервного імпульсу запалювання, що визначає момент запалювання. СТ2 продовжує рахунок імпульсів до порівняння з кодом К. При цьому по сигналі логічної «1 «, що надходить із виходу ССЗ, БК2 обнуляє СТ2 і встановлює на виході SV2- логічну «1 (створюється фронт резервного імпульсу запалювання).

Далі СТ2 продовжує рахунок імпульсів, і робота схеми повторюється.

Числове значення восьмиразрядного коду дорівнює числу кутових імпульсів, що подаються на вхід між двома сусідніми імпульсами початку відліку.

Обчислені значення кодів S, N, К повинні бути переведені у двійкову форму.

Недоліки цієї мікросхеми полягають у відсутності багатоіскрового режиму в момент запуску, самоконтролю і діагностики. Крім цього тривалість іскри не перевищує 2 мс (час згоряння робочої суміші), у МС шпаруватість постійна, що негативно впливає на роботу комутатора

2.6 Пристрій вводу-виводу КМ182ЗВВ1

Пристрій вводу-висновку (ПВВ) КМІ82ЗВВ1 призначено для спільної роботи із процесором КМ1823ВУ1 і формувачем імпульсів КМ182ЗАГ1.

З його допомогою формуються сигнали початку відліку (ПВ), керування перетворювачем «напруга-час», керування електронним комутатором первинних ланцюгів котушок запалювання, блокуються сигнали керування електронним комутатором при перевищенні частоти КІ заданого значення; подвоюється частота КІ й синхронізується з тактовою частотою, перетвориться часовий інтервал у код.

Процесор містить наступні функціональні блоки (рис. 2. 11):

— формувач кутових імпульсів подвоєної частоти, що створює по

кожному фронті КІ імпульси тривалістю в один період тактової

частоти (для підвищення точності обчислення кутів повороту);

— формувач ПВ, що виробляє сигнал ПВ, який запізнюється на 15

періодів щодо сигналу кутових імпульсів подвоєної частоти для

забезпечення обчислення й відстеження процесором КМ182ЗВУ1

кутів запалювання, щодо вхідного сигналу ПВ;

— формувач затримання ПВ, що встановлює сигнал, зрушений на

пів періоду з виходу формувача ПВ, необхідний для функціонування

процесора;

— елемент АБО, що передає сигнали з виходів ПВ і затриманого ПВ на

вихід ВG2 мікросхеми;

— блок формування адрес, що генерує адреси зовнішнього ПЗП;

— регістр даних для зберігання констант програмування;

— блок аналізу частоти, що визначає поріг перевищення частотою

кутових імпульсів заданого значення й блокування сигналів

керування електронним комутатором котушок запалювання;

— блок керування часом нагромадження енергії в котушці запалювання;

— формувач сигналу вибору каналу, керуючий двухканальним

електронним комутатором.

Часові діаграми, пояснюючі роботу перетворювача спільно з мікросхемою КМ1823ВВ1 показані на рис. 2. 13.

Початкова установка ПВВ здійснюється при надходженні імпульсу тривалістю не менш одного періоду тактової частоти на вхід SR (з появою на вході З тактових імпульсів мікросхема готова до роботи).

Програмування виконується після подачі на вхід SТ сигналу виміру (на виходах А0… А5 формуються адреси осередків ПЗП, у яких зберігаються коди констант, що відповідають заданому типу двигуна внутрішнього згоряння). Інформація із ПЗП тетрадами заноситься в 14-ти розрядний регістр даних, де зберігаються дві константи, 8-ми розрядний код числа кутових імпульсів, вироблених за один період сигналу ПВ, подаваного на вхід BG1(А), і код числа (В), що визначає частоту КІ (вихідні сигнали керування електронним комутатором первинних ланцюгів котушок запалювання блокуються при перевищенні цього порога).

Після закінчення програмування мікросхеми на вході RQ формується сигнал опитування перетворювач «напруга-час», що працює за принципом подвійного інтегрування.

По відповідному сигналі перетворювача на вході AN блок формування адрес починає відлік тимчасового інтервалу (тривалість дорівнює 152 періодам тактової частоти), що визначає тривалість прямого інтегрування перетворювача. По закінченні інтервалу прямого інтегрування сигнал опитування перетворювач «напруга-час» знімається, і починається інтервал зворотного інтегрування.

Після закінчення зворотнього інтегрування перетворювач знімає сигнал відповіді, що подається на вхід АN мікросхеми, і в блоці формування адрес фіксується 6-ти розрядний код, пропорційний тривалості тимчасового інтервалу, сформованого перетворювачем «напруга-час». Цей код є адресою сторінки ПЗП, у якій зберігається характеристика керування кутом випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчатого вала двигуна внутрішнього згоряння.

Передбачено резервний режим роботи мікросхеми при відсутності сигналу відповіді перетворювач «напруга — час». У цьому випадку на виходах А0… А5 формується код 1 100, що відповідає середній величині тимчасового інтервалу, створеного перетворювачем.

Блок аналізу частоти порівнює величини частоти КІ й константи В. При перевищенні частотою КІ значення, заданого константою В, блок аналізу частоти блокує проходження наступних сигналів: запалювання на вихід СR2, вибору каналу нf вихід SESW і СОSW1і СОSW2 на вихід блоку керування часом нагромадження енергії.

Сигнали СR2 і SЕSW управляють одноканальним або двухканальним комутатором первинного ланцюга котушки запалювання, що самостійно розпоряджається часом нагромадження енергії.

Блок керування часом нагромадження забезпечує керування вихідними ключами комутатора з одночасним керуванням часом нагромадження енергії в котушці запалювання.

3. Аналіз діагностичної моделі системи

3.1 Побудова функціональної моделі

На частині автомобілів ВАЗ, ГАЗ, а також АЗЛК установлюється мікропроцесорна система запалювання. Вона дозволяє врахувати більше факторів, що впливають на ефективність іскрового розряду. Мікропроцесорна система запалювання здійснює вибір оптимального кута випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчатого вала двигуна, температури охолодної рідини й повітря, детонації і розрідження у впускному колекторі.

/

АЦП — аналого-цифровий перетворювач; ФВК — формувач вибору каналу; ФІЗ — формувач імпульсу запалювання; К1, К2 — вбудований комутатор -канал 1 і 2; КЗ1 (К32) — котушка запалювання 2-го й 3-го (1-го й 4-го) циліндрів; ДПКВ — датчик положення колінчастого вала141. 3847; КВ — кінцевий вимикач

Рисунок 3.1 — Схема структурна контролера й модуля запалювання

1-свічі запалювання; 2-модуль запалювання; 3-електропідігрівач впускного колектора; 4-реле включення електропідігрівача; 5-реле включення напруги живлення; 6-колодка діагностики; 7-комбінація приладів з тахометром і контрольною лампою «CHECK ENGІNE»; 8-вимикач запалювання; 9-датчик детонації; 10-кінцевий вимикач карбюратора; 11-електромагнітний клапан; 12-пневмоелектроклапан керування пусковим пристроєм карбюратора; 13-контролер; 14-рознімання октанпереключателя; 15-датчик абсолютного тиску; 16-датчик температури повітря; 17-датчик температури охолодної рідини; 18-датчик положення КВ; АКБ-акумулятор

Мікропроцесорна система запалювання з контролером та модулем запалювання складається з елементів вхідної та вихідної периферії ЕБУ, сигнали в яких, як аналогові, так і імпульсні. Кожний елемент системи виконує відповідні функціональні перетворення. ЕБУ виконує найбільш складні багатофункціональні та багато параметричні перетворення вхідних сигналів, що надходять з інформаційних датчиків до вихідних сигналів (функцій) управління виконавчими пристроями. Такі передумови передбачають застосування функціональної діагностичної моделі для аналізу системи управління як об`єкту діагностування. Щоб встановити зв`язки між функціональними блоками системи розглянемо її функціональну структуру рис. 3.4. В середовищі ЕБУ показані сполучення вхідних сигналів від датчиків системи до сигналів управління окремими виконавчими пристроями. Розглядати ЕБУ як один багатофункціональний блок не можна, тому що він реалізує декілька функцій перетворення (має декілька виходів).

Таблиця 3.1 — Список функціональних блоків діагностичної моделі

Позиція

Назва функціонального блоку

Скорочення в тексті

Q1

Датчик положення колінчатого вала

ДПКВ

Q2

Кінцевий вимикач

КВ

Q3

Датчик детонації

ДД

Q4

Датчик абсолютного тиску

ДАТ

Q5

Датчик температури охолодної рідини

ДТОР

Q6

Датчик температури повітря

Д Т П

Q7

Джерело живлення

А К Б

Q8

Вимикач запалювання

ВЗ

Q9

Канал управління свічами запалювання

КУСЗ

Q10

Канал управління електромагнітним клапаном карбюратора

КУЕК

Q11

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой