страница - 28
1 Батарея
3 Основной выключатель зажигания
3Кнопка выключения цвигатапя
4Обмотки генератора импульсов
5Электронные блоки зажигания
6Высоковольтные катушки зажигания
7Све чи зажигания
8К тахометру
Рис. З.Вж Схема основной транзисторной системы зажигения четырехиилиндрового двигателя
понизится. При этом тиристор возвращается в "закрытое" состояние до получения следующего сигнала от датчика. Тиристор иногда называют кремниевым управляемым вентилем, и его название часто сокращают до аббревиатуры SCR (Silicon-controlled rectifier). Следующий важный компонент блока CDI -конденсатор, который выполняет функиии, подобные функциям конденсатора ранних систем зажигания. Каки раньше, конденсатор накапливает заряд (в этом случае несколько сотен вольт), поступающий, в зависимости от типа системы электроснабжения, от обмотки питания или от аккумуляторной батараи. Когда управляющий ток поступает на тиристор, конденсатор быстро разряжается, посылая короткий импульс энергии на первичную обмотку катушки зажигания. 8 свою очередь, это способствует образованию во вторичной обмотке мошной искры для воспламенения смеси, следовательно, система работает по принципу "нарастающего поля", упомянутому ранее.
Система зажигания CDI, по сравнению с традиционной системой зажигания, обладает более высоким вторичным напряжением [около 40 киловольт), так что мощность искры, получаемой на свече зажигания, существенно выше. Следовательно, воспламенение проис-ходитболее точно и уменьшается вероятность пропуска вспышек. Так как данная система не содержит механических частей и износ отсутствует, то после однократной установки угла опережения зажигания дальнейшая регулировка не требуется.
Управление опережением зажигания
На ранних системах CDI автоматическое изменение опережения достигалось за счет использования вторичной цепи датчика, для изменения запускающего сигнала [момента воспламенения - примечание переводчика) в необходимых пределах, а на более поздних системах использовалась зависимость мэг-нитных и индуктивных свойств между магнитом и обмоткой датчика при изменении частоты вращения двигателя (что отражается на врамени нарестания напряжения).
Транзисторные системы зажигания
8о многомтранэисторные системы зажигания подобны системам CDI: отсутствие подвижных элементов, использование магнито-индук-тивного датчика, выдающего сигнал блоку управления для создания искры [см. рис. 3,8ж]. Единственное отличие в том, что в транзисторной системе зажигания применяется принцип "исчезающего поля" батарейных систем, в противопоставление принципу ■нарастающего поля" систем CDI. Длительное время предпочтение отдавалось системам зажигания CDI, но в связи с развитием транзисторов, сопровождавшимся переходом от аналогового управления коммутационными устройствами к цифровому, производители стали предпочитать установку цифровых транзисторных систем зажигания. Раньше при проектировании схем использовались аналоговые технологии для поддержания постоянного питания катушки и обеспечения характеристик опережения зажигания, требуемых двигателем. Однако, при распространении систем впрыска топлива, потребность в увеличении переменных параметров (как-то:положения дроссельной заслонки, положения коленчатого вала, частоты вращения двигателя, скорости движения, температурыидавления на впуске,температуры двигателя и нагрузки на двигатель) привела к переходу на цифровое управление. Цифровое управление способно намного быстрее и эффективнее оперировать изменяющимися параметрами, что, в конечном счете, привело к развитию систем контроля двигателя, отвечающих за управление системами впрыска топлива и зажигания.
Цифровые системы зажигания и составление "карт" двигателя
Сегодня наиболее совершенные и точные системы зажигания, например, используемые на большинстве "супербайков", являются цифровыми (если быть более точными, транзисторными системами с цифровым управлением). Информация об одном, нескольких или всех изменяющихся параметрах (положении дроссельной заслонки, положении
коленчатого вала, частоте вращения двигателя, скорости движения, температуре и давлении воздуха на впуске, температуре двигателя и нагрузке] фиксируются датчиками и передаются в электронный блок управления (ECU). Если информация отнакотарых датчиков поступает в аналоговом виде, ее преобразуют в цифровой вид.
Затем вся информация обрабатывается компьютером для управления напряжением и моментом образования импульса, генерирующего искру. Не во всех системах используются все упомянутые датчики. В некоторых ранних системах использовался всего один датчик (обмотка генератора импупьсов/индуктивный датчик/датчик положения коленчатого вала -в основном одно и то же устройство), который предоставляет информацию о положении коленчатого вала и частоте вращения двигателя [см, рис. 3.8з, стр. 3.14), Информация от датчика поступаетвприемник сигнала ECU. в котором, при необходимости, она преобразуется в цифровой вид. Затем сигнал поступает в процессор, который передает его в постоянное запоминающее устройство [ПЗУ]. 8 ПЗУ запрограммированы оптимальные для поступающей в него информации характеристики опережения зажигания, согласна которым определяется, когда открыть или закрыть транзистор, который отвечает за образование искры в катушке зажигания. Когда транзистор открыт, в первичную обмотку катушки зажигания подается напряжение.
Затем, когда подходит момент образования искры.транзисторзакрывается.прерываяполе в первичной обмотке, которое вызывает образование высокого напряжение во вторичных обмотках катушки зажигания. Роль ключа выполняет запрограммированное ПЗУ, в котором хранятся все точные значения опережения зажигания для всевозможных комбинаций параметров, используемых в данной системе.
При создании двигателя его испытывают во всем диапазоне частот вращения, при постоянном положении дроссельной заслонки (при этом величина нагрузки остается постоянной, несмотря на возрастание частоты вращения двигателя]. При каждом положении
*12В о-
Катушка зажигания №1
Г?
Свечи зажигания
Катушка зажигания №2
Выключатель зежигания
Кнопка выключения двигателя
Распреде-питель
Микрокомпьютер
i Ьстоянное запоминающее устрой-ство(ПЗУ)
Ьлок обработки сигналов
Ктахоматру
Силовой каскад №2
. Силовой каскад
Диск индукционного датчика
Блок системы зажиганиян 32833
(Электронный блок упревления ECU)
Рис. З.Вз Цифровая система зажигания, используемая компанией Honda: распределитель осуществляет распределение питания между различными цепями внутри электронного блока управления
"Красный сектор" тахометра мотоцикла СВР 600
Отключение зажигания (ограничитель оборотов)
О2
Частота вращения двигателя-об/мин х 1000 м.лящу*
Рис. 3.8и Эта одиночная двухмерная диаграмма демонстрирует оптимальные значения опережения зежигения на всех скоростных режимах двигателя при фиксированном положении дросселя (т.е. постоянной нагрузке)
дросселя фиксируется оптимальное значение опережения зажигания для данной частоты вращения двигателя, которое наносится на диагрэмму[см.рис.3.8и].Путемобъединения всех диаграмм для всех положений дросселя создается трехмерная диаграмма - "карта" всех характеристик зажигания для различных частот вращения двигателя; именно эту карту и заносят в запоминающее устройство. В случае использования трехмерных карт отображаются три величины: частота вращения двигателя, на грузка (определяемая открытием дросселя) и опережение зажигания (см, рис, 3,8к).
Объем ПЗУ и возможности процессора определяют, какой можно обработать объем информации, от скольких датчиков, и сколько карт можно сохранить. В сложных системах создаетсямножествокарт.путем объединения информации от различных датчиков. Сравнение формы карт, получаемых в цифровой бесконтактнойсистемеэажиганияивмехани-ческой системе с контактным прерывателем, показывает, что на первом месте по степени эффективности оказываются карты, полученные цифровой системой управления (см. рис. 3.5 л).
частоты вращения двигателя
Рис. 3.8к Трехмерная карта аажигения и обшен идея хранения информации
Когда при различных положениях дросселя получены все отдельные двухмерные диагреммы, они объединяются вмасте в трехмерную "карту", описывающую оптимальные значения опережения зажигания для различных нагрузок и скоростей вращения двигателя.
Угол опережения зажигания
Рис. 3.8л Карте оптимельных значений угла опережения зажигания [слеве) в сравнении с кертой значений углов опережения зажигания, обеспечиваемых мехеническим регулятором опережения зажигания
Рис. 3.8м Обмотке и ротор типичного генератора импульсов с одним датчиком
Датчики
Датчик - это преобразующее устройство, которое измеряет или определяет параметр и вырабатывает соответствующий электрический сигнал Обычно на мотоцикле фиксируются следующие величины: скорость, положение, температура, давление, расход, уровень и содержание.
Из наиболее важных и широко используемых датчиков в системах зажигания можно отметить два: датчик угла поворота коленчатого вала [или генератор импульсов/индуктивный датчик) и датчик положения дроссельной
заслонки. Прочие датчики также могут использоваться системой впрыска топлива, они были рассмотрены в Главе 2.
Датчик угла поворота коленчатого вала
состоит из ротора и одного или двух чувствительных элементов, называемых генераторами импульсов" или "индуктивными датчиками". На роторе выполнены выступы или вырезы [иногда углубления), которые, по мере их прохождения мимо чувствительных э лементов, инициируют электронные импульсы [см. рис. 3.8м). При наличии информации о том, какая метка ротора проходит (за счет отпичия их размера или промежутка между ними, который процессор распознает как обозначение определенного положения коленчатого вала, т.е. ВМТ 1-го цилиндра], и оценки промежутка времени, проходящего до следующей метки, в ECU подается информация о точном положении поршней в каждом цилиндре и частоте вращения двигателя. Затем импульсы, посланные в ECU, обрабатываются [любым пикам для точности придается форма прямоугольных импульсов), усиливаются и преобразуются в информацию о положении коленчатого вала и частоте вращения двигателя, которая затем используется ПЗУ для определения угла опережения зажигания. Импульсные генераторыбывают трехразличных типов: оптического, магнитоэлектрического и действующие по принципу эффекта Холла. Их работа построена на несколько различном основании, но все они служат для получения одного и того же результата.
Датчик положения дроссельной заслонки (TPS} используется для предоставления информации о нагрузке двигателя (степени открытия дроссельной заслонки) и скорости изменения нагрузки (скорости с которой открывается или закрывается дроссель). Его применение стало возможным благодаря цифровому управлению углом опережения зажигания, которое начинает регулярно использоваться на мотоциклах. На машинах с цифровым электронным зажиганием, но без системы впрыска топлива, датчик устанавливается на карбюраторы. Информация, поступающая от него, позволяет системе зажигания обеспечивать оптимальный угол опережения зажигания. На машинах с системой впрыска топлива датчик устанавливается на дроссельном патрубке, выполняя двойную функцию, так как поступающая от него информация используется для определения необходимой дозировки топлива, Датчик - это небольшое устройство, представляющее собой переменный резистор, закрепленный на оси дроссельной заслонки. При переведении дросселя из закрытого состояния в полностью открытое изменяется сопротивление датчика; следовательно, напряжение, пропускаемое через него, также изменится. В блок управления зажиганием или систему управления двигателем постоянно поступает информация об открытии и скорости открытия, в виде сопротивления или напряжения. При этом каждоепоказаниесравни-
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74]