3.1.1. Неперервно керовані епс

У цих системах імпульсним модулятором служить ПНВТ, в якому здійснюється формування гідравлічних імпульсів живлення форсунок паливом і неперервне усереднене керування параметрами цих імпульсів. При цьому в ПНВТ зосереджено все керування уприскуванням, яке може виражатися переміщенням рейок, що визначають величину, фазу і тиск подачі палива до звичайних форсунок, або переміщенням клапанів, що змінюють гідравлічний опір на вході, виході або в перепускних каналах насоса тощо.

В більшості випадків для цього використовуються електромеханічні перетворювачі неперервної дії, але застосовні і перетворювачі релейної дії, що здійснюють широтно–імпульсну модуляцію. Гідравлічна частина такої паливної системи в більшості випадків незначно відрізняється від систем з механічним або гідравлічним керуванням.

Керуючі дії на ПНВТ формуються і здійснюються мікроконтролером на основі інформації про задану (через задавач) і дійсну (через давач) частоту обертання, а також інформації про стан двигуна і пов'язаних з ним агрегатів і від інших систем керування через електромеханічні перетворювачі, встановлені в ПНВТ.

На рис. 3.1. подано ЕПС з одним з варіантів багатоплунжерного рядного ПНВТ фірми R. Bosch з неперервним керуванням пропорційним електромагнітом.

Гідромеханічна частина поданого на цьому рисунку шестисекційного ПНВТ не відрізняється від насосів, керованих відцентровими регуляторами частоти обертання двигуна.

Переміщення керуючої рейки здійснюється пропорційним електромагнітом з конічним якорем і пружиною. Повне виключення подачі, необхідне, наприклад, в аварійних ситуаціях, проводиться релейним електромагнітом. У ПНВТ вбудовані давачі частоти обертання кулачкового валу і переміщення рейки, інформація від яких поступає в мікроконтролер двигуна, який одержує також інформацію і про тиск наддуву, температури наддувного повітря, палива, охолоджуючої рідини, положення педалі керування, швидкості руху автомобіля, вмиканні зчеплення і гальм. Інформація з мікроконтролера подається в систему діагностування і на дисплей водія (про частоту обертання і витрату палива). Для керування випередженням уприскування такий ПНВТ може бути забезпечений другим пропорційним електромагнітом з давачем його положення. Кулачковий вал приводить в дію один плунжер, який подає паливо тільки до одного циліндра.

Рис. 3.1. Спрощена схема ЕПС з багатоплунжерним рядним ПНВТ з неперервним керуванням пропорційним електромагнітом: 1 – релейний електромагніт; 2 – пружина; 3 – пропорційний електромагніт; 4 – якір; 5 – керування рейкою; 6 – виключення подачі палива; 7 – тиск наддувного повітря; 8 – температури палива, повітря і охолоджуючої рідини; 9 – положення педалі керування; 10 – швидкість автомобіля; 11 – положення зчеплення, гальм; 12 – діагностування; 13 – витрата палива і частота обертання на дисплей; 14 – мікроконтролер; 15 – переміщення керуючої рейки; 16 – частота обертання; 17 –паливний бак; 18 – підкачуючий насос; 19 – паливний фільтр; 20 –перепускний клапан; 21 – форсунка; 22 – лінія повернення палива; 23 – лінія надлишкового потоку

Все більше двигунів обладнуються розподільними ПНВТ. Основними перевагами розподільних ПНВТ є в 1,5–2 рази менші маса і габаритні розміри, кількість деталей, включаючи прецизійні, вартість. Вони пристосованіші до електронного керування завдяки зручності вбудовування виконавчих механізмів керування величиною подачі і випередженням при суттєво менших перестановочних силах виконавчих механізмів.

Система нагнітання має тільки один плунжер-розподільник, який здійснює поступальний рух для нагнітання палива і обертання для розподілу палива по форсунках.

Н а рис. 3.2. подано пристрій розподільного ПНВТ типу VE фірми R. Bosch з неперервним керуванням пропорційним електромагнітом, а на рис. 3.3 – схема ЕПС з ПНВТ цього типу.

Рис. 3.2. Розподільний ПНВТ типу VE з неперервним керуванням пропорційним електромагнітом

1 – давач ходу дозатора; 2 – електромагніт з поворотним сердечником; 3 – електромагнітний клапан зупинки двигуна; 4 – плунжер; 5 – виконавчий механізм керування випередженням уприскування; 6 – дозатор.

Рис.3.3. Схема ЕПС з керованим ПНВТ розподільного типа: 1 – паливний насос низького тиску; 2 – електромагнітного клапана механізму керування випередженням уприскування; 3 – жиклер; 4 – гідродвигуна механізму керування випередженням уприскування; 5 – дозатор; 6 – електромагнітний виконавчий механізм керування подачею палива; 7 – мікроконтролер; 8 – давачі; 9 – педаль керування; 10 – повернення палива; 11 – лінія високого тиску палива

Виконавчий пропорційний електромагніт з поворотним сердечником через ексцентрик переміщає дозатор, що визначає величину подачі палива. Положення дозатора контролюється давачем. Плунжер–розподільник приводиться в обертання від вхідного валу. Електромагнітний клапан аварійної зупинки двигуна при виключенні перекриває канал всмоктування насоса. Керування випередженням уприскування проводиться електрогідравлічним виконавчим механізмом.

У інших типах розподільних ПНВТ використовується простіша схема керування величиною подачі палива. Замість муфти–дозатора і пропорційного електромагніту відсічення подачі здійснюється електромагнітним перепускним клапаном з нормально відкритим заслоном в каналі зливу з камери високого тиску. Перед нагнітальним ходом електромагнітний клапан включається, перекриваючи канал зливу. Для відсічення подачі цей клапан вимикається. Він же служить і для аварійного відключення подачі палива. Принципово можливе використання перепускного клапана для керування характеристикою уприскування, наприклад, для двофазного уприскування.

Виконавчий механізм керування випередженням уприскування ПНВТ типу VE представлений на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Виконавчий механізм керування випередженням уприскування ПНВТ: а – початкове положення; б– процес збільшення кута випередження уприскування; 1 –корпус; 2 – кільце; 3 – ролики; 4 – шток; 5– каналу в поршні гідродвигуна; 6 – кришка; 7 – поршень; 8 – шарнір; 9 – пружина; 10 – робоча камера.

Рис. 3.5. Схема форсунки з давачем підйому голки: 1 – регулювальний гвинт; 2 – обвитка давача; 3 – шток–осердя давача; 4 – з’єднувальний провід; 5 – штепсельный роз’єм

У робочу камеру через канал 5 з жиклером на вході, з внутрішньої порожнини насоса поступає паливо під низьким тиском. Пропорційно цьому тиску поршень, стискаючи пружину, переміщається вліво і через шарнір, і стрижень повертає кільце, що несе ролики. В результаті кулачки шайби, що обертається разом з плунжером, набігають на ролики раніше, забезпечуючи встановлюваний регулятором випередження фазовий зсув нагнітального руху плунжера.

Регулятор випередження контролює дійсне випередження уприскування за сигналами індукційного давача підйому голки форсунки, розташованого у форсунці (рис. 3.5).

Обвитка давача живиться постійним струмом. При русі голки разом з штоком з магнітного матеріалу в обвитці давача індукується електрична напруга, використовувана для визначення моменту початку руху штока, а отже і запірної голки форсунки.