Funkcje urządzenia
Mikroprocesorowy system sterowania silnikiem (MSUD) przeznaczony do sterowania zapłonem (moment i energia iskry) i zawór elektromagnetyczny wymuszonego biegu jałowego ekonomizera (EPHH) gaźnik. System nie wymaga żadnych regulacji i konserwacji w eksploatacji.
System składa się z kontrolera 10 (Ryż. 190) z wbudowanym półprzewodnikowym czujnikiem ciśnienia, przełącznikiem dwukanałowym 4, cewkami zapłonowymi 2 i 3, świecami zapłonowymi 1 i stacyjką 6, czujnikiem odniesienia 13, czujnikiem impulsów kątowych 12, czujnikiem temperatury płynu chłodzącego I, wyłącznikiem krańcowym 8 położenia przepustnicy gaźnika i elektrozawór 9 EPHH gaźnika.
Ryż. 190. Schemat mikroprocesorowego układu sterowania silnikiem: 1 - świece zapłonowe; 2 - cewka zapłonowa 2. i 3. cylindra; 3 - cewka zapłonowa 1. i 4. cylindra; 4 - przełącznik; 5 - diagnozowanie bloków; 6 - wyłącznik zapłonu; 7 - blok montażowy; 8 - wyłącznik krańcowy gaźnika; 9 - elektrozawór EPHH gaźnika; 10 - kontroler; 11 - czujnik temperatury; 12 - czujnik impulsów kątowych; 13 - czujnik odniesienia
Kontrola zapłonu odbywa się zgodnie z optymalnymi właściwościami, w zależności od:
- prędkość obrotowa wału korbowego silnika;
- ciśnienie w rurociągu wlotowym;
- temperatura płynu chłodzącego;
- położenie przepustnicy gaźnika.
Sterowanie elektrozaworem gaźnika EPHH odbywa się w zależności od:
- prędkość obrotowa wału korbowego silnika;
- położenie przepustnicy gaźnika.
Kontroler
Typ «Elektronika MS-2713-01» jest wyspecjalizowanym mikrokomputerem. Pełni następujące funkcje:
- za pomocą sygnałów z czujników mierzy prędkość obrotową silnika, ciśnienie w kolektorze dolotowym, temperaturę płynu chłodzącego i określa położenie przepustnicy (zamknięte lub otwarte) gaźnik;
- na podstawie informacji otrzymanych z czujników wybiera z pamięci urządzenia optymalny czas zapłonu i odpowiadający mu stan (zamknięte lub otwarte) elektrozawór EPHH gaźnika;
- interpoluje (obliczanie wartości pośrednich) zapłonu i generuje sygnały sterujące «Wybór programu» (WK) i «Za chwilę (sygnał) zapłon» (północny zachód) do obsługi przełącznika dwukanałowego, a także wysyła sygnał sterujący do elektrozaworu EPHX gaźnika;
- wyprowadza wygenerowane sygnały czujnika wzorcowego do celów diagnostycznych (ALE), enkoder impulsów kątowych (interfejs użytkownika) i powiela sygnał regulacji zapłonu (północny zachód).
Ryż. 191. Oscylogramy impulsów napięciowych i prądowych działających na wyjścia regulatora (A), przełącznik (B) oraz w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej (V): Ja - sygnał «Czas zapłonu»; II - sygnał «Wybór programu»; III - sygnał «Punkt odniesienia»; IV - sygnał «Impulsy kątowe»; V - impulsy prądowe na wyjściu 1. kanału; VI - impulsy prądowe na wyjściu 2. kanału; VII - impulsy napięcia na wyjściu pierwszego kanału; VIII - impulsy napięcia na wyjściu drugiego kanału; IX - impulsy napięciowe; X - impulsy prądu; A - w. mt tłoki 1. i 4. cylindra; B - moment zapłonu w 1. i 4. cylindrze; B - moment zapłonu w 2. i 3. cylindrze; θ - czas zapłonu
Sygnał «Czas zapłonu» lub NW (ja, ryc. 191, A) ma kątowy czas trwania impulsu (120±2) °wzdłuż wału korbowego. Moment iskrzenia jest określony przez odcięcie impulsu (przejście od wysokiego do niskiego) .
Sygnał «Wybór programu» lub VK (II) ma kątowy czas trwania impulsu 180°wzdłuż wału korbowego. Moment iskrzenia odpowiada w 1. i 4. cylindrze przejściu z niskiego poziomu sygnału na wysoki, aw 2. i 3. cylindrze - z wysokiego poziomu na niski.
Sygnał «Punkt odniesienia» albo nie (III) generowane raz na obrót wału korbowego. Przejście z niskiego na wysokie odpowiada położeniu tłoków 1. i 4. cylindra w TDC.
Sygnał «Impulsy kątowe» lub interfejs użytkownika (IV) wygenerowane 128 razy (w zależności od liczby zębów na obręczy koła zamachowego) na 1 obrót wału korbowego. Okres sygnału UI wynosi 2,8°wzdłuż wału korbowego.
Wszystkie wyjścia sterownika wykonane są w postaci «otwarty kolektor» struktura tranzystora prp o obciążalności nie większej niż 10 mA.
Przeznaczenie wtyczek w złączu sterownika podano w tabeli. 34.
Tabela 34
Nr wtyczki | Przeznaczenie wtyczki |
1 | Wyjście sygnału sterującego zaworem EPHX |
2 | Napięcie zasilania +12 V |
3 | Wyjście do przełącznika sygnału SZ |
4 | Wyjście do przełącznika sygnału VK |
5 | BRAK wyjścia do diagnozy |
6 | Wejście z wyłącznika krańcowego gaźnika |
7 | Dane wyjściowe interfejsu użytkownika do diagnozowania |
8 | Wejście NO1 dla sygnału czujnika NO |
9 | Wejście UI1 dla sygnału z czujnika UI |
10 | Ogólny (rama) |
13 | Wyjście diagnostyczne (na obrotomierzu) północny zachód |
15 | Wejście czujnika temperatury (ogólny) |
16 | Wejście czujnika temperatury |
18 | Wejście UI2 dla sygnału z czujnika UI |
19 | Wejście NO2 dla sygnału czujnika NO |
Przełącznik
Dwukanałowy typ 42.3734. za pomocą impulsów sterujących (NW i VC) sterownik, powoduje: naprzemienne włączanie kanałów, a co za tym idzie cewek zapłonowych;
powstawanie impulsów prądowych w czasie t n (Ryż. 191b) nagromadzenie w uzwojeniach pierwotnych cewek zapłonowych.
Aktualna amplituda impulsu I 1 (patrz przebieg V) wynosi 8–10 A, a czas spiętrzenia tK w zakresie prędkości obrotowej wału korbowego od 750 do 4500 obr/min i napięciu zasilania 14 V powinien wynosić 8–4 ms. Amplituda impulsu napięcia U 1 (patrz przebieg VII) na tranzystorach wyjściowych przełącznika w momencie przerwania prądu pierwotnego (I 1) wynosi 350-400 V.
Przeznaczenie wtyczek wyjściowych w złączu przełącznika podano w tabeli. 35.
Tabela 35
Nr wtyczki | Przeznaczenie wtyczki |
1 | Wyjście do cewki zapłonowej 2. i 3. cylindra |
2 | Ogólny (rama) |
3 | Wyjście dla obrotomierza |
4 | Napięcie zasilania +12 V |
5 | Wejście dla sygnału VC ze sterownika |
6 | Wejście dla sygnału SZ ze sterownika |
7 | Wyjście do cewki zapłonowej 1. i 4. cylindra |
Cewka zapłonowa
Wysokoenergetyczny, typ 29.3705, z dwoma zaciskami wysokiego napięcia, z otwartym rdzeniem magnetycznym, odlewany z tworzywa sztucznego.
Do bezkontaktowego rozdziału wysokiego napięcia służą dwie cewki zapłonowe. Jeden z nich generuje impulsy wysokiego napięcia na świece 1 i 4 cylindra, a drugi na świece 2 i 3 cylindra, a wyładowanie iskrowe następuje jednocześnie na dwóch świecach zapłonowych. Dlatego podczas cyklu roboczego (2 obroty wału korbowego) W każdym cylindrze pojawiają się 2 iskry. Jeden (pracownik) występuje pod koniec suwu sprężania, a drugi (bezczynny) występuje na końcu wylotu spalin.
Oscylogramy impulsów napięcia i prądu rozładowania w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej pokazano na ryc. 191, w.
Czujniki synchronizacji
Indukcyjne, typ 14.3847. Przeznaczony do synchronizacji pracy sterownika z górnym martwym punktem tłoków 1 i 4 cylindra (BRAK czujnika) i kątowe położenie wału korbowego silnika (Czujnik interfejsu użytkownika) co 1,4°wzdłuż wału korbowego, tj. 2,8°: 2 wzdłuż wału korbowego.
Czujnik NO jest zamontowany na obudowie sprzęgła w taki sposób, że generuje impuls napięcia, gdy kołek znacznika wciśnięty w koło zamachowe przechodzi przez jego pole magnetyczne. I ten moment odpowiada pozycji w.m.t. tłoki 1. i 4. cylindra.
Czujnik UI generuje impulsy kątowe, gdy zęby obręczy koła zamachowego przechodzą w jego polu magnetycznym (liczba zębów — 128). Szczeliny montażowe czujników (patrz ryc. 195) powinna mieścić się w granicach 0,3-1,2 mm.
Oscylogramy impulsów generowanych przez czujniki NO i UI przedstawiono na rys. 192. Amplituda impulsów napięcia wynosi od 0,2 do 100 V w zakresie prędkości wału korbowego od 25 do 6000 obr/min. Okres impulsu czujnika NO wynosi 360°wzdłuż wału korbowego, a okres impulsu czujnika UI wynosi 2,8°wzdłuż wału korbowego.
Ryż. 192. Oscylogramy impulsów czujnika referencyjnego (I) i impulsy kątowe (II)
Czujnik temperatury płynu chłodzącego silnik
Typ 19.3838, liniowy półprzewodnik. Spadek napięcia na wyjściach czujnika, gdy jest on zasilany stałym prądem 1,5 mA, jest liczbowo równy (w miliwoltach) temperatura płynu chłodzącego w°K pomnożona przez dziesięć.
Przykład. Załóżmy, że temperatura płynu chłodzącego wynosi 0°C (273°K), Następnie:
UDT=10-273=2730mV/2,73V
Przełącznik i świece zapłonowe, końcówki tłumiące zakłócenia i przewody wysokiego napięcia są takie same jak w samochodzie VAZ-2108.
Ostrzeżenia
W pojeździe zastosowano wysokoenergetyczny układ zapłonowy z szerokim zastosowaniem elektroniki. Dlatego, aby nie doznać obrażeń i nie uszkodzić elementów elektronicznych, należy przestrzegać następujących zasad:
- przy pracującym silniku nie dotykać elementów układu zapłonowego (wyłącznik, cewki zapłonowe i przewody wysokiego napięcia);
- nie sprawdzaj działania układu zapłonowego «za iskrę» między końcami przewodów świecy zapłonowej a obudową. Jest to niebezpieczne dla inspektora i może uszkodzić elementy elektroniczne;
- nie układać przewodów niskiego napięcia układu zapłonowego w tej samej wiązce z przewodami wysokiego napięcia;
- monitorować niezawodność połączenia z korpusem przełącznika i sterownikiem za pomocą śrub mocujących. Wpływa to na ich płynne działanie;
- nie odłączać wtyczki od włącznika przy włączonym zapłonie, gdyż może to spowodować wzrost napięcia na poszczególnych elementach jego obwodu i ulegnie uszkodzeniu.