Личная страница а_Устройство_Учебники

Система управления двигателем Мотроник

Мотроник — название системы управления двигателем, объединяющей функции разомкнутого и замкнутого контуров управления бензиновым двигателем в одном электронном блоке управления. Первая система Мотроник была запущена в серию фирмой Бош в 1979 г. Она в основном выполняла функции электронного впрыскивания топлива и электронного зажигания. С развитием микроэлектроники эффективность системы Мотроник все больше возрастала. Шаг за шагом объем функций адаптировался к актуальным требованиям развития двигателей и за счет этого повышалась сложность системы Мотроник.

Основу первых систем Мотроник составляли электронные системы многоточечного впрыска L -Джетроник с дискретным впрыскиванием топлива, а также электронная система зажигания с программным управлением, с распределителем высокого напряжения с вращающимся ротором ( ROV ). Позднее все еще необходимый для ROV механический распределитель зажигания был заменен электронным зажиганием с так называемым неподвижным распределением зажигания ( RUV ).

Вначале система Мотроник, из-за высокой стоимости, использовалась только в автомобилях высшего класса. Но в связи с требованиями норм по снижению токсичности отработавших газов эта система получила большое распространение.

В системе используются сенсорные датчики и датчики заданных значений Посредством этих датчиков в системе Мотроник осуществляется сбор рабочих данных для разомкнутого и замкнутого контуров управления двигателем (рис. 135). Датчики заданных значений (например, выключатели) регистрируют выбранные водителем командные сигналы, например:

· положение ключа зажигания в замке зажигания (клемма 15);

· положение выключателя системы кондиционирования воздуха;

· положение выключателя рычага регулировки скорости движения.

Сенсорные датчики определяют физические и химические параметры и на их базе делают вывод о текущем режиме работы двигателя. Примерами таких параметров являются:

· масса всасываемого воздуха;

· давление во впускном трубопроводе;

· угол поворота дроссельной заслонки;

· коэффициент избытка воздуха a ;

· частота вращения коленчатого вала;

· положение распределительного вала;

· скорость движения автомобиля.

Рисунок 135 – Компоненты электронного управления работой двигателя в системе Мотроник

Различные датчики выдают сигналы в цифровой, импульсной или аналоговой формах.

Входные сигналы в блоке управления или все чаще в самих датчиках обеспечивают адаптацию сигналов для их последующей обработки. Эти схемы служат для трансформации напряжений в такие сигналы, которые могут быть аналитически обработаны в микропроцессоре блока управления.

Цифровые входные сигналы непосредственно поступают в микроконтроллер и хранятся в его памяти в цифровой форме. Аналоговые сигналы преобразуются аналого-цифровым преобразователем в цифровые данные.

По входным сигналам, поступающим на блок управления двигателем, и показаниям мониторов (определяют командные сигналы от водителя и вспомогательных устройств) идентифицируется текущий режим работы двигателя и на основе этого осуществляется процесс расчета управляющих сигналов (в блоке управления) для исполнительных устройств системы.

Задачи блока управления двигателем структурированы на несколько функций. Соответствующие алгоритмы заложены в виде программы в память блока управления.

Система Мотроник выполняет две основные функции. Во-первых, это дозирование точного количества топлива в соответствии с поступившей массой воздуха и, во-вторых, создание искрового разряда в самый оптимальный момент зажигания. С интеграцией этих функций в одну систему появилась возможность максимально адаптировать относительно друг друга зажигание и впрыскивание топлива.

Постоянно растущая расчетная мощность имеющихся микроконтроллеров позволяет включать в процессы разомкнутого и замкнутого контуров Мотроник все больше дополнительных функций. Кроме того, ужесточающиеся нормы в отношении токсичности отработавших газов требуют введения функций, улучшающих очистку отработавших газов от токсичных компонентов. Функциями, которые потенциально могут обеспечить эти требования, являются:

· регулировка частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу;

· замкнутый контур управления концентрацией кислорода в отработавших газах (лямбда-регулировка);

· управление системой контроля за эмиссией паров топлива (вентиляция топливного бака);

· рециркуляция отработавших газов с целью снижения эмиссии NО_Х;

· управление системой впуска дополнительных порций воздуха для ускорения срабатывания каталитического нейтрализатора.

В соответствии с повышенными требованиями к работе трансмиссии система может дополнительно выполнять следующие функции:

· управление работой турбонагнетателя (замкнутый контур);

· управление изменением геометрии впускного трубопровода для увеличения мощности и крутящего момента двигателя;

· управление распределительным валом, позволяющее изменять фазы газораспределения для снижения токсичности отработавших газов с одновременным улучшением топливной экономичности и увеличением мощности двигателя;

· ограничение частоты вращения коленчатого вала и скорости для защиты двигателя и автомобиля.

При проектировании автомобилей все большее значение приобретает создание комфорта и удобств для водителя, что также влияет на характеристики управления двигателем. Примерами типичных функций по обеспечению комфорта и удобств для водителя являются:

· регулировка скорости движения (так называемый круиз-контроль или Tempomat );

· автоматический контроль за движением или адаптивный круиз-контроль (АСС);

· адаптация крутящего момента при переходе на высшие передачи в автоматических трансмиссиях;

· демпфирование ударных нагрузок (в соответствии с требованиями водителя).

Посредством каналов связи, например, бортового контроллера связи (СА N ), система Мотроник может обеспечивать связь между блоком управления этой системы и другими электронными системами автомобиля. На рис. 136 показаны некоторые примеры такой связи. Блоки управления могут интегрировать у себя данные от других систем в виде вспомогательных входных сигналов для использования в создании своих алгоритмов контуров управления с обратной и без обратной связи. Например, для получения более плавного переключения передач система Мотроник уменьшает крутящий момент в ответ на получение сигнала об изменении передаточного числа в трансмиссии.

Рисунок 136 – Компоненты передачи данных в систему Мотроник:

1 – блок управления двигателем; 2 – блок управления динамикой автомобиля ESP (системы ABS и ASR ); 3 – блок управления трансмиссией; 4 – блок управления системой кондиционирования воздуха (климат-контроль); 5 - приборный модуль с бортовым компьютером; 6 – блок управления иммобилайзером; 7 – стартер; 8 – генератор; 9 - компрессор системы кондиционирования воздуха

Система Мотроник вследствие повышающихся требований к системам автомобиля постоянно совершенствуется. В настоящее время существуют следующие варианты системы Мотроник:

· М-Мотроник с описанными ранее основными и дополнительными функциями;

· МЕ-Мотроник — на базе М-Мотроник с дополнительно интегрированной в нее системой EGAS (электронно-управляемая педаль газа);

· М ED -Мотроник - дальнейшее развитие системы МЕ-Мотроник за счет введения контура управления непосредственным впрыскиванием топлива (с обратной связью).

Существуют также системы Мотроник с интегрированным управлением трансмиссией (например, МЕ G -Мотроник). Но они не очень распространены из-за высоких требований к их аппаратной части.

Материалы: http://www.dvfokin.narod.ru/auto_ych/Benzin/Benzin_motronic.htm

*Фирма BOSCH выпускает универсальные электронные блоки управления (ЭБУ) для ЭСАУ-двигателем под общим названием "Авторегулятор Motronic". Такие ЭБУ обеспечивают работу любой системы впрыска (К, КЕ, Mono, L) совместно с электронно-цифровой системой зажигания.

Как видно из рисунка, в эту систему интегрированы функции двух систем управления — системы зажигания и системы моновпрыска топлива. Поэтому второе слово в названии системы — "Motronic" (от MOnoelekTRONIC — единое электронное управление) — символизирует тот факт, что электронный блок 27 выполнен в виде моноблока для двух систем управления. Система разработана фирмой BOSCH на основе системы впрыска "Mono-Jetronic" и системы зажигания (TSZ). Начиная с 1978 года, система "Mono-Motronic" устанавливается на тех же легковых автомобилях, что и система "Mono-Jetronic".

Корпус 4 БНУ является гидроаккумулятором 7 с емкостью 600 мл. На его боковую наружную поверхность установлен датчик 10 уровня топлива с поплавком 27. Крепится корпус БНУ к днищу 1 бензобака с помощью специального поворотного затвора 2. С прямым 14 и обратным 15 бензоштуцерами бензоподающий узел соединен через герметичную крышку — платформу 13 посредством шлангов 12 и 18 из бензостойкой резины. Внутри корпуса БНУ смонтированы два бензонасоса с приводом от общего электродвигателя 21. Первый подкачивающий бензонасос 5 лопастной, а основной 6 — шестеренчатый (с внутренним зацеплением зубьев). Производительность основного насоса при работе с системой "Mono-Motronic" 80 л/ч, давление 1,2. 1,5 бар. Напряжение питания 12 В подается от бортсети по электропроводам 19. Ток потребления 5 А. Выходной канал 25 служит для вытеснения паровых и воздушных пробок, а также излишнего бензина из гидроаккумулятора. Как и в старых конструкциях одноступенчатых электробензонасосов (см. [2]), через электродвигатель прокачивается весь поток бензина.

перепускной, атмосферный и гравитационный. Пока давление Рп паров в бензобаке равно атмосферному (Ра=Рп), трехкомпонентный пневмоклапан ТПК закрыт (рис. 4, а).

Гранулы 14 активированного угля обладают свойством легко улавливать и удерживать частицы бензина и также легко их отдавать в подвижный поток 18 воздуха. Это свойство используется для накопления паров бензина из бензобака в угольном фильтре 16, пока двигатель не работает. При работе двигателя угольный фильтр продувается потоком 18 чистого всасываемого воздуха. При этом пары бензина покидают угольный фильтр и, попадая во впускной коллектор, несколько обогащают приготовленную центральным впрыскивающем узлом 1 ТВ-смесь. Чтобы обогащение происходило в нужное время, подсистема утилизации паров бензина оборудована запорно-тактовым клапаном 6, который обеспечивает перепуск паров бензина отдельными порциями на тех режимах работы двигателя, при которых датчик концентрации кислорода (ДКК) 10 указывает на необходимость обогащения ТВ-смеси. Как и все устройства с электронным управлением, запорно-тактовый клапан 6 подсистемы утилизации срабатывает от импульсных сигналов ЭБУ 11. Частота тактирования формируется в ЭБУ по сигналу от датчика концентрации кислорода 10 таким образом, что обогащение ТВ-смеси парами бензина не выходит за рамки допустимого значения для коэффициента «a».

Последовательность работы подсистемы утилизации следующая.

Именно поэтому в системе "Mono-Motronic" применена подсистема стабилизации оборотов холостого хода по углу опережения зажигания. Она работает в интервале изменений угла ±12° от установившегося значения для номинальных оборотов холостого хода. Скорость срабатывания такой подсистемы стабилизации очень высокая. Частота вращения двигателя восстанавливается за 2.3 мс (что не превышает временного интервала между соседними вспышками в свече зажигания). Если бы такая же чувствительность была заложена в управление электросервопроводом, то ДВС стал бы работать неустойчиво с нарастанием и падением оборотов по пилообразному закону (что иногда имеет место на реальном двигателе при некоторых неисправностях в подсистеме стабилизации холостого хода).

Function 2 (F2) — работа с текстово-цифровой информацией;

Function 3 (F3) — диагностика исполнительных звеньев;

Function 4 (F4) — установка зажигания и считывание полного объема информации из регистратора неисправностей.

Литература

1. Д.Соснин. Системы впрыска топлива для бензиновых двигателей. —Ремонт&Сервис, 2000, №2, с. 51—58

2. Д.Соснин. Автомобильный электробензонасос. —Ремонт&Сервис, 1998, №2, с. 51—54

3. Д.Соснин. Автомобильные системы зажигания. —Ремонт&Сервис, 1999, №12, с. 49—56

4. Ю.П.Чижков, А. В.Акимов. Электрооборудование автомобилей. — Издательство "За рулем", 1999.

Материалы: http://altay-krylov.ru/ch_sist_vpryska_topliva_mono_motronic.html

Одной из существующих систем управления двигателем является Motronic. Несмотря на то, что многие из вас могут не знать даже о факте существование этой системы, ее история начинается еще с 1979 года. Родиной данной системы считается Германия, а первые компании, которые начали серийный выпуск, были Bosch, Siemens и Fenix. Знакомство с системой Motronic – главная задача нашей статьи.

Характерной особенностью данной системы является объединение под одним капотом электронной системы зажигания, а также электронного впрыска топлива. С годами развивался и видоизменялся способ впрыска топлива в цилиндры двигателя, не исключение в этом плане и система Motronic. В зависимости от способа подачи топлива, различают несколько вариаций и модификаций Мотроник:

• Motronic mono – подразумевает центральный впрыск топлива, т.е. одна топливная форсунка осуществляет впрыск топлива во все цилиндры двигателя;
• Motronic KE – представляет собой распределенную систему подачи топлива, т.е. между форсунками распределены группы цилиндров;
• Med-Motronic – является системой непосредственного, прямого впрыска топлива, т.е. по форсунке на каждый цилиндр;
• M-Motronic – обладает главной особенностью, наличием дроссельной заслонки.

Принцип работы вполне типичный, как для электронной системы управления. Благодаря установленным датчикам, в блок управления поступает информация о положении валов, о расходе воздуха и других параметрах. Эта информация осмысляется блоком и тот, в зависимости от предустановленных программ, осуществляет корректировку работы двигателя, следит за всеми процессами, которые в нем происходят.

Главной отличительной особенностью этой системы является наличие оперативной памяти, что позволяет записывать программы управления с наличием самых незначительных функций. Проще говоря, стандартный инжектор и систему Мотроник можно сравнить, как калькулятор и компьютер.

Благодаря тому, что электроника до мельчайших процессов контролирует работу двигателя, удается максимально эффективно снизить расход топлива, взамен получая большую мощность. Программа способна сама исправлять в своей работе электронные ошибки, что исключает необходимость перепрошивки. Конечно, это не относится к тем случаям, если владелец хочет полностью изменить характер своего автомобиля. Мотроник – совершенная система, которая обладает высокой надежностью.

Недостаток у Motronic имеется только один, но достаточно ощутимый. Ввиду сложности устройства системы, наличия большого количества датчиков, ремонт и обслуживание системы Motronic – это очень дорогое удовольствие. Вдобавок к этому, производить ремонт должен настоящий профессионал, а специалистов по Motronic не так уж много.

Так или иначе, но данная система очень перспективная и нет сомнений в том, что она будет развиваться и в дальнейшем.

Как известно мировое экологическое сообщество было очень обеспокоено темпами загрязнения нашей природы. Если раньше технологии предусматривали только увеличение мощности автомобилей, то сейчас, авто производители вынуждены лавировать между различными требованиями клиентов и инстанций: низкая токсичность выхлопа, большая мощность и невысокий расход .

Большинство автомобилей оснащено инжекторной системой питания, которая была изобретена еще в середине прошлого века. Пришла эта система на смену карбюраторам, которые имели большое количество недостатков, да и просто изжили себя, как механизм, в силу различных причин. Поэтому нет сомнений в том, что инжектор – это огромный шаг вперед в области автомобилестроения. Как создавался инжектор, .

При покупке б/у автомобиля каждый покупатель обращает внимание на состояние кузова, пробег, работу двигателя и т.д. Но в условиях нынешнего положения вещей любителям подержанных авто еще придется проводить проверки на предмет авто двойника. И сейчас речь идет не о китайских двойниках-копиях, а об автомобилях, которые находятся вне .

Материалы: http://pro-tachku.ru/pro-avto/sistema-motronic.html