Автоматическое регулирование работы ДВС микропроцессорными системами (часть 1)
Возможности совершенствования двигателей, как бензиновых, так и дизелей, далеко не исчерпаны. Улучшение их характеристик возможно не только за счет применения новых материалов и технологий, но и за счет совершенствования систем автоматического управления ими.
К современным двигателям предъявляется целый ряд требований, многие из которых, например, мощностные, экономические и экологические противоречат друг другу. Выполнение всех требований одновременно и в полной мере практически невозможно. Следует иметь в виду и то, что ряд требований, например, экологические жестко регламентированы нормами и поэтому являются обязательными.
Одним из наиболее эффективных способов решения этих задач является применение микропроцессора, который получает информацию от датчиковой аппаратуры через интерфейс ввода и управляет двигателем через интерфейс вывода. Кроме того, микропроцессор осуществляет диагностирование двигателя и самой МПСУ.
Микропроцессор имеет три типа памяти:
- ОЗУ, необходимое для хранения текущей информации и обеспечения работы системы управления. Информация, находящаяся в ОЗУ, теряется при отключении питания (аккумуляторной батареи).
- ПЗУ, в котором находятся программы, обеспечивающие управление и конкретные значения калибровок (калибровки — конкретные численные значения параметров программ) данной системы. Эти данные не могут быть изменены без замены ПЗУ или его перепрограммирования на специальных установках.
- ППЗУ используется для временного хранения дополнительной информации, необходимой для работы системы. Информация в ППЗУ является энергонезависимой и может сохраняться при отключении питания микроконтроллера.
Для достижения указанных целей необходимо осуществлять управление примерно следующими воздействиями или процессами:
-продолжительностью впрыскивания топлива индивидуально для каждого цилиндра;
-составом смеси;
-дросселированием заряда при впуске;
-опережением впрыскивания топлива или зажигания;
-давлением впрыскивания топлива;
числом фаз и характеристиками впрыскивания топлива;
-ограничениями параметров впрыскивания топлива;
-давлением наддувочного воздуха;
-фазами газораспределения и величиной подъема клапанов;
-интенсивностью вихревого движения заряда в цилиндре;
-подачей воздуха на режиме холостого хода;
-количеством рециркулирующих газов;
-газодинамической настройкой впускного тракта;
-подачей вторичного воздуха к нейтрализатору;
-температурами в системах охлаждения, смазки, воздухоснабжения;
-числом работающих цилиндров;
-степенью сжатия;
-равномерность нагрузки цилиндров;
-улавливанием паров топлива.
Микроконтроллер также должен осуществлять:
-включение и выключение ряда систем и агрегатов (топливные насосы, кондиционер, система подогрева нейтрализатора и др.);
-выбор и поддержание значений регулируемых параметров, обеспечивающих оптимальное или, в частности, заданные значения критериев качества;
-диагностирование двигателя и системы управления; предупредительную сигнализацию и аварийную защиту двигателя.