Řídící jednotka motoru

Každé moderní technické zařízení obsahující pohyblivé pracovní těleso má ve svém složení řídicí jednotku. Přímé vrtule těchto pohonů jsou pohony, které jsou zařízení různé povahy: elektrické, elektromagnetické, hydraulické, pneumatické atd. Účelem tohoto bloku je zaměřit se na změnu pohybových charakteristik pracovních těles: jejich rychlost, úhel natočení , rezervy atd.

Elektronická řídicí jednotka automobilového systému

V automobilovém průmyslu se tento obecný termín používá pro elektronické obvody, které jsou odpovědné za provoz systémů vozidel a jsou konstrukčně vyráběny jako samostatné jednotky. Navíc každý z nich může být odpovědný za jednu nebo více jednotek. Takže v autě se můžete setkat s elektronickým řídicím modulem přenosu (PCM). Jedná se obvykle o kombinované zařízení obsahující řídicí obvody pro pohon motoru (ECU) a (box) (TCU). PCM je tedy konstrukčně integrovaná řídicí jednotka vozidla. V některých modelech automobilů, jako je například Chrysler, jsou oba tyto obvody (ECU a TCU) strukturálně odděleny.

Existují také podobná zařízení pro brzdy, dveře, sedadla, baterie atd. Některé moderní automobily obsahují až 80 takovýchto schémat. Navíc každá z nich může být definována jako samostatná, funkčně (a někdy i konstrukčně) samostatná elektronická řídicí jednotka. Z hlediska konstrukce obvodů je většina z nich vysoce spolehlivá vestavěná mikrokontrolér. Obecným trendem automobilového průmyslu je kombinovat všechna taková zařízení do společného elektronického systému vozu s centrálním počítačem.

Řídicí modul motoru vozidla (ECU)

V nejobecnějším smyslu je to zařízení pro vytváření účinků na řadu výkonných orgánů, které mění parametry provozních režimů motoru s vnitřním spalováním (ICE), aby je optimalizovalo. Optimalizačním kritériem je obvykle spotřeba paliva. potřebné pro provedení pohybu při dané rychlosti se stávajícím zatížením.

Jednotka ECU poskytuje následující akce:

• čtení hodnot z velkého počtu snímačů v motorovém prostoru,

• interpretace dat pomocí multidimenzionálních map výkonu (tzv. Referenčních tabulek),

• nastavení stavu pohonů na motoru podle referenčních tabulek.

Kde se nachází řídicí jednotka ECU? Na níže uvedené fotografii je zobrazena typická poloha umístění pod palubní deskou automobilu.

Co je to mikroprocesor ECU?

Moderní ECU může obsahovat 32-bitový, 40-MHz mikroprocesor. To nemusí vypadat jako velmi rychlé zařízení ve srovnání s procesorem 500-1000 MHz, který pravděpodobně máte na počítači, ale pamatujte, že mikroprocesor ECU pracuje s mnohem menší velikostí paměti, což je v průměru ECU menší než 1 megabajt. V počítači je alespoň 2 gigabajty paměti RAM 2000 krát více.

Obvod řídicí jednotky je konstrukčně realizován jako elektronický modul s mikroprocesorovým čipem a stovkami dalších komponentů na vícevrstvé desce s plošnými spoji. Tento modul je společně s napájecím zdrojem upevněn ve společném pouzdře a všechny elektrické kontakty jsou připojeny k externímu elektrickému konektoru. Jedná se o elektronický modul ECU (viz foto níže).

Jiné elektronické součástky ECU

Analogově-digitální převodníky (ADC) jsou zařízení pro vkládání senzorových signálů automobilů, jako je snímač obsahu kyslíku, do mikroprocesoru. Jeho výstupní signál je napětí, které se plynule mění v rozmezí od 0 do 1,1 V. Mikroprocesor rozumí pouze digitální kód, takže ADC převádí signál snímače na 10bitový binární kód.

• Schémata výstupních klíčů. Řídící jednotka motoru zapaluje zapalovací svíčky válců, zapíná ventily trysek systému vstřikování paliva a ovládá ventilátor chladiče. Řídicí obvody těchto zařízení jsou připojeny k výstupním tlačítkům ECU. Takový klíč je buď otevřený pro proudový tok nebo uzavřený - nemá mezistupňový stav. Výstupní spínač ventilátoru například může přepnout proudem 0,5 A na napětí 12 V do relé ventilátoru. Signál nízkého výkonu na výstupu mikroprocesorového čipu otevírá tranzistor výstupního klíče ECU, který vám umožňuje zapnout již elektromagnetické relé ventilátoru a zapnout proud svého elektrického motoru a dosáhnout několika ampérů.
• Digitální na analogové převodníky (D / A). Někdy musí ECU zajistit analogové výstupní napětí pro ovládání některých pohonů. Protože mikroprocesor ECU je digitální zařízení, musí mít DAC, který převádí digitální kód na analogové napětí.
• Kondicionéry signálu. Někdy musí být vstupní nebo výstupní signály změněny v rozsahu před konverzí. Například ADC může mít rozsah vstupního signálu od 0 do 6 V a signál snímače může být v rozsahu od 0 do 1,5 V. Signalizační kondenzátor pro ADC násobí napětí tohoto snímače o 4 a výstup bude signál v rozsahu 0 -6 V, které lze přesněji číst a převádět ADC.

Níže ukážeme obsah jednotlivých funkcí ECU.

Ovládání přístrojové desky

Zařízení na něm zobrazují aktuální stav různých automatických systémů. Tyto informace se zobrazí po použití příslušných ovládacích jednotek. Takže z ECU je teplota chladiče motoru a rychlost otáčení jeho klikové hřídele. Řídící jednotka převodovky (TCU) pracuje s velikostí rychlosti pohybu. Jednotka ovládající brzdy má informace o jejich stavu.

Všechny tyto moduly jednoduše vystavují jejich data společné datové sběrnici pro ně, od které jsou čteny centrálním mikroprocesorem, například v ECU. Pravidelně vystavuje pakety informací sestávající ze záhlaví a dat na stejném sběrnici. Záhlaví definuje účel paketových dat: buď na ukazateli rychlosti nebo na ukazateli teploty, a samotné údaje jsou hodnoty pro indikaci. Dashboard obsahuje další modul, který ví, jak vyhledávat určité balíky - kdykoli je detekuje, aktualizuje odpovídající snímač nebo indikátor s novou hodnotou.

Většina automobilů kupuje dashboardy, které jsou již plně sestaveny, od dodavatelů, kteří je vyvíjejí a vyrábějí.

ECU vstřikovacích motorů

Systém napájení moderních spalovacích motorů - benzinu i nafty - je založen na principu přímé vstřikování paliva. Jeho hlavním pohonem je injektor, vstřikovač. Na rozdíl od systému karburátoru vstřikuje vstřikovač paliva přímo do válců nebo sacího potrubí do proudu vzduchu pomocí jednoho nebo více mechanických nebo elektrických vstřikovačů.

Dnes jsou vstřikovače řízeny mikroprocesorem ECU vstřikovacího motoru. Princip fungování takového systému je založen na skutečnosti, že rozhodnutí o době a době trvání otevření elektromagnetických ventilů vstřikovače je provedeno na základě signálů z mnoha čidel.

Ovládání poměru vzduchu k palivu

U vstřikovacího motoru ECU určuje množství vstřikovaného paliva na základě analýzy několika parametrů. Pokud je snímač polohy těleso škrtící klapky ukazuje, že plynový pedál je dále stlačován, snímač hmotnostního průtoku měří množství přídavného vzduchu nasávaného do motoru a ECU vypočítá a vstřikuje do motoru odpovídající množství paliva. Pokud snímač teploty chladicí kapaliny motoru indikuje, že se motor nezahřál, vstřikování paliva se zvýší až do zahřátí motoru. Ovládání směsi paliva a vzduchu na karburátoru pracuje stejným způsobem, ale podle signálů z čidla polohy karburátoru.

Ovládání časování zapalování

Motor s jiskrovým zapalováním vyžaduje jiskru k zahájení spalování ve spalovací komoře. Jednotka ECU může nastavit přesný čas zapalování v době kompresního zdvihu (takzvaný předstih zapalování), aby byl zajištěn optimální provozní režim. Pokud zjistí, že motor klesá, to znamená výbuch, podmínku, která může motoru potenciálně poškodit a identifikuje ho jako výsledek příliš brzkého zapálení, pak je zpožděn. Vzhledem k tomu, že detonace se obvykle vyskytuje při nízkých otáčkách, může ECU vyslat signál k automatické převodovce, aby snížil převodový poměr při prvním pokusu o zastavení.

Jak je sklo v autě

Už jste někdy mysleli, který mechanismus zvyšuje a snižuje vaše auto okna nahoru a dolů? A jak by měl řídicí jednotka okna fungovat?

Zvedací mechanismus je takto uspořádán: na šnekový převod je připevněn malý elektromotor, po němž je instalováno několik dalších převodovky, k dosažení velkého převodový poměr. Díky tomu výkonný motor s nízkým výkonem vytváří dostatečný točivý moment, aby zvýšil okno.

V moderních automobilech jsou řídicí obvody motorů okenních zdvihacích zařízení všech dveří navinuty do speciální elektronické ovládací jednotky. Obvykle také kombinuje funkce ovládání polohy zrcátek a zámků dveří.

U některých vozidel je ovládání všech těchto funkcí a ovládání polohy sedadel kombinováno v jedné jednotce, nazvané "řídící jednotka karosérie".

Ventilátor chladiče motoru: jak je řízen?

Elektrický ventilátor chladiče motoru automobilu je zapnutý buď v zámku zapalování (a poté funguje, když je motor v chodu), nebo v řídící jednotce ventilátoru s termostatickým spínačem.

Termostat nezapne ventilátor, dokud chladicí kapalina motoru nezahřeje nad normální provozní teplotu. Když se opět ochladí, vypne termostat. Intervaly zapnutí / vypnutí řídicí jednotky ventilátoru se vytvářejí v závislosti na signálu snímače teploty chladiče.

Co poskytuje teplo v kabině?

Všechny automobily jsou vybaveny ohřívačem kabiny (jednoduše řečeno sporákem), který je určen pro použití tepla z motoru a pak je vháněn do kabiny.

Po zahřátí motoru a odpovídajícím ohřevu chladicí kapaliny se přenáší na ohřívač, což je malý chladič. Když se vzduch nad ním ohřívá z tekutiny, která protéká trubkami ohřívače, je do kabiny přinucen malým ventilátorem.

Řízení ohřívače je řízeno buď ručně, ve kterém řidič jednoduše zapíná / vypíná ventilátor přívodu teplého vzduchu do prostoru pro cestující nebo automatickým ovládáním, v němž je zahrnuta samostatná řídicí jednotka pro kamna nebo řídicí systém klimatizace vozidla ovládaný centrálním počítačem.

Ve všech regulačních metodách zůstává ventilátor teplého vzduchu výkonným orgánem, ačkoli některé modely automobilů používají také řídící ventil ohřívače, který zastavuje proud chladicí kapaliny do ohřívače, když se nepoužívá. Ohřívače sedadel používají spíše elektrické topné články než chladicí kapalinu pro dosažení topného efektu.

Několik slov o domácích spotřebičích

Mnoho domácích spotřebičů má vestavěné elektrické pohony, které nastavují své pracovní těla: nože na maso a sekery, různé trysky kuchyňských robotů a mixérů, aktivátory praček. Zde si můžete zapamatovat různé ruční elektrické nářadí. Ve většině případů jsou tyto produkty vybaveny stejnosměrnými motory, které umožňují jednoduchý způsob řízení jejich rychlosti variabilní rezistory mobilní kontakty, které jsou zobrazeny na ovládacích prvcích.

Výjimkou tohoto pravidla jsou moderní pračky. Jsou obvykle vybaveny bezkontaktními jednofázovými asynchronními motory (na rozdíl od stejnosměrných motorů). Vzhledem k tomu, že rychlost otáčení takového motoru je určována frekvencí proudu v napájecí síti, používá se ke změně frekvenčního měniče speciální elektronická řídicí jednotka pračky.

Ve skutečnosti je to frekvenční měnič. Jejím úkolem je dodat vinutí statoru hnacího motoru proudem takovou frekvencí, při které by otáčky motoru (a aktivátoru) odpovídaly danému režimu. Takže když vypláchnete oblečení, potřebujete minimální rychlost otáčení, a když je vyhozen, je to maximální.

Ve většině moderních domácnostech jsou pračky používány velmi intenzivně. Proto častým typem poruchy je porucha některého prvku řídicího obvodu. Poté následuje nevyhnutelná výměna řídící jednotky.