7.5. Электронная система управления топливоподачей

автомобильных дизелей

Микропроцессорная система управления топливоподачей дизеля показана на рис .7.4.

Схема включает в себя микропроцессор МП, осу­ществляющий все арифметические операции и общее управление устройствами, оперативное запоминающее устройство ОЗУ для хранения промежуточных результатов вычислений, постоянное запоминающее устройство ПЗУ для хранения программ управления всей системы в це­лом.

Для сбора информации о работе двигателя в системе предусмотрены три типа датчиков, а также датчики режимных параметров и датчики коррекции.

Рис. 7.4. Микропроцессорная система управления подачей топлива

К первому типу относятся датчики: частоты вращения коленчатого вала двигателя n_д; положения рейки ТНВД, h_реики; положения педали акселератора h_педали. По сигналам от этих датчиков вычисляется предварительное значение управляющего воздействия на исполни­тельный механизм.

Для более точного регулирования необходимо осуществлять коррекцию управляющего воздействия в зависимо­сти от того, в каких условиях работает двигатель. Коррекция проводится по сигналам от следующих датчи­ков: температуры топлива t_топл; температуры всасывае­мого воздуха t_возд; атмосферного давления Р_атм. Инфор­мация этих датчиков позволяет корректировать величи­ну необходимой дозы впрыскиваемого топлива. Датчик температуры масла в системе смазки двигателя t_масла служит для оценки условий пуска двигателя.

Для предупреждения аварийных режимов работы дизеля служит датчик температуры охлаждающей жидкости t_охл и датчик давления масла в системе смазки Р_масла. Для связи с аналоговыми датчиками в системе преду­смотрен аналогово-цифровой преобразователь АЦП и ком­мутатор, поскольку в каждый отдельный момент време­ни АЦП может получать информацию только с одного датчика.

В процессе выполнения программы коммутатор опраши­вает последовательно все аналоговые датчики. Для подключения датчика частоты вращения коленчатого ва­ла предусмотрен цифровой таймер. Непосредственное управление перемещением рейки топливного насоса осуществляется исполнительным механизмом. Контроллер прерываний осуществляет синхронизацию работы програм­мы управления в соответствии с сигналами снимаемыми с датчиков.

Особо важной задачей регулирования топливоподачи дизельного двигателя является обеспечение качествен­ных переходных процессов, т.к. это непосредственно связано с технико-экономическими показателями работы двигателя. Поэтому в системе производится управление по пропорционально интегрально-дифференциальному за­кону с целью устранения статических ошибок регулирования и получения наилучших динамических характери­стик регулятора. Интегральная составляющая закона управления формируется в виде суммы всех управляю­щих воздействий, предшествующих рассчитываемому в данный момент. Дифференциальная составляющая форми­руется в виде приращений регулируемого параметра за единицу времени, поэтому в системе необходимо иметь устройство измерения времени. Эту функцию выполняет таймер, выдающий сигналы отметок времени, которые, поступая на контроллер прерываний, приостанавливают работу основной программы управления для замера при­ращения регулируемого параметра через равные проме­жутки времени.

Аварийные датчики также подключаются к контролле­ру прерываний. В случае превышения каким-либо па­раметром предельно допустимого значения выполнение основной программы приостанавливается и запускается программа автоматической защиты двигателя.

Так, например, при превышении температуры охлаж­дающей жидкости 105С° обеспечивается плавное снижение частоты вращения до холостого хода с включением ава­рийной световой и звуковой сигнализации. При недо­пустимом падении давления масла в системе смазки включается аварийная сигнализация и двигатель оста­навливается.

Регулирование в зоне частичных характеристик сводится к вычислению расчетного положения рейки в рабочую точку по оптимальному закону, в соответст­вии с рассогласованием.