Аналого-цифровой преобразователь системы управления ДВС

Аналого-цифровой преобразователь предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровой, представляющий собой соответствующее число. Сигнал любого аналогового датчика преобразуется в число. Пример аналогового и цифрового сигналов приведен на рис. 2.33.

Для аналогового сигнала конфигурации величины силы тока и напряжения проистекают постоянно сообразно конкретному закону, к примеру, синусоидальному. Знак, изменяющийся лишь скачкообразно и принимающий только некоторое количество стабильных состояний (как верховодило, 2), именуют цифровым.

Интегральные схемы микропроцессора действуют в импульсном режиме и имеют все шансы пребывать лишь в одном из упомянутых состояний.

Аналоговый знак (см. рис. 2.33, а) дает собой постоянную электрическую значение, амплитуда, гармоника и фаза которого передает информацию телесных переменных. Аналоговые сигналы принимают промежные смысла напряжения меж минимальными и максимальными величинами меримого параметра в пределах спектра собственного конфигурации. Сходственные, сигналы вырабатывают, к примеру, детекторы температуры, детекторы расположения дроссельной заслонки и потенциометрические детекторы.

Начальная переработка аналоговых сигналов состоит из фильтрования и усиления сигналов и имеет возможность дополняться математическими операциями, таковыми, как сложение, увеличение, интегрирование сообразно медли. Особенное смысл для аналоговой технологии владеет операторный побудитель, представляющий собой интегральную схему.

Схемы измерения аналогового и цифрового сигналов приведены на рис. 2.34. Аналоговый знак разрешено замерить подходящим стрелочным устройством, в котором аномалия стрелки сообразно шкале описывает текущее смысл сигнала. Устройство обеспечен подвижным указателем, двигающимся условно неподвижной шкалы. Регистрация этих аналогового сигнала считается постоянной сообразно медли и напряжению.

Цифровой сигнал представляется кодом, имеющим только два значения: «Включено» или «Выключено». Типичный цифровой сигнал состоит из последовательных импульсов, причем длительность или частота импульсов характеризует ту или иную величину.

Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму сопровождается переходом к дискретному контролю как по времени, так и по величине.

Основная форма записи информации для ее хранения, передачи и переработки в ЭБУ принята двоичной. Запись выполнена в виде ряда последовательных битов, представляющих собой самую мелкую единицу двоичной системы информации. Бит принимает две цифры - «0» и «1» (истина или ложь). Интегральные схемы ЭБУ работают в импульсном режиме и могут находиться только в одном из состояний - «0» или «1». Поэтому аналоговые сигналы в АЦП преобразуются в цифровые. Упорядоченную последовательность из 8 битов называют байтом. Более длинные упорядоченные последовательности битов фиксированной длины называют словами.

В электронном блоке передаваемые сигналы представлены двумя уровнями напряжения - «0» и «1». Сигнал, вызывающий выполнение некоторого действия, называют активным. Активное состояние может быть при логической единице или при логическом нуле.

С помощью комбинаций из двух состояний («0» - есть сигнал; «1» - нет сигнала) ЭБУ распознает введенную в него информацию. Для этого используется двоичная система счисления. Число цифр в двоичном разряде представляет собой количество разрядов.

Введение частотно-изменяемых сигналов в ЭБУ осуществляют двумя способами. В первом частота сигнала определяется с помощью датчика или же подсчет частоты принимаемого сигнала осуществляет ЭБУ благодаря возможностям своей рабочей программы без привлечения дополнительной аппаратуры. При введении в ЭБУ сигналов от аналоговых датчиков используют АЦП. Существует несколько методов аналого-цифрового преобразования. Первый метод связан с интегрированием, а второй - с последовательным сравнением. Продолжительность преобразования аналогового сигнала в восьмиразрядный код методом интегрирования обычно составляет 1-20 мс, а методом последовательных сравнений - 1-30 мс. Большая продолжительность преобразования характерна для АЦП малой стоимости и высокой точности. Метод сравнения обеспечивает более высокую скорость преобразования. Стоимость АЦП, работающей по этому принципу, сравнительно высока и увеличивается по мере повышения точности преобразования.

В системах впрыска горючего величайшее распределение возымели аналоговые детекторы, используемые вместе с АЦП. Схемы соединения измерителя аналогового вида с ЭБУ приведены на рис. 2.35.

В случае схемы (см. рис. 2.35, а) выходящий аналоговый знак измерителя 1 опосля первичной отделки в приборе 2 преобразуется в аналоговое усилие конкретного значения. Потом с поддержкою АЦП 3 он преобразуется в числовой знак и сервируется в порт ввода 4 цифрового сигнала. Из порта 4 числовой знак поступает на ЭВМ 5.

Ежели детекторы и ЭБУ размещены на значимом расстоянии приятель от приятеля, то надлежит применять передачу сигналов с поддержкою несущей частоты импульсов, преобразуя аналоговое усилие в частоту (см. рис. 2.35, б).

Превосходство данной схемы состоит в том, будто для передачи сигналов многофункциональных измерителей употребляют разный степень частот, дозволяющий убавить количество сигнальных жил в соединительном кабеле меж датчиками и системой управления.

При наличии измерителей с изменяемым weekendом противодействием для преображения в частотно-изменяемый знак употребляются RC- либо LC-генераторы (см. рис. 2.35, в).

Многофункциональная методика электрического блока управления приведена на рис. 2.36. ЭБУ подключает в себя процессор, многофункциональную память, программное снабжение, аналого-цифровые преобразователи, уготованные для управления действиями впрыскивания горючего, зажигания и управления XX. Электрический блок заведует антиблокировочной системой (Abs), приспособлениями сохранности и кондиционированием воздуха.

Многофункциональная методика системы управления движком охватывает детекторы первичной инфы, ЭБУ, ЭМФ и систему зажигания. Детекторы первичной инфы предполагают собой входные аналоговые сигналы (температура, влияние), трансформирующиеся в преобразователе в цифровые смысла. Система управления впрыскиванием горючего передовых движков обеспечена числовой системой.

Микропроцессор обрабатывает полученную информацию сообразно програмке, заложенной в блоке памяти ППЗУ, с внедрением блока своевременной памяти.

Weekend сигналы ЭБУ никак не имеют все шансы существовать применены для конкретного управления зажиганием, ЭМФ и ЭБН из-из-за маленькой их силы. Опосля прохождения чрез weekend каскады усиления они преобразуются в электрические сигналы, воздействующие на системы кормления и зажигания.

Диагностическая цепь охватывает ЭБУ (родник инфы), лампу диагностики, разъем для включения диагностической техники и провода от контакта разъема ЭБУ. Она гарантирует ассоциация ЭБУ с наружными приспособлениями, дозволяющими проверить работу системы управления ДВС и техническое положение ЭБУ, электро разъемов лампы диагностики. Для испытания противодействия обесточенной электрической цепи нужно отсоединить Вотан из ее концов, этак как гальванический ток имеет возможность пойти в отвод сообразно иным участкам схемы.

Структура ЭБУ (см. рис. 2.36) содержит внешнее ЭППЗУ 1 и ППЗУ 2, которые через шины сообщены с МП 13. Структурная схема ЭБУ содержит датчики дискретных сигналов, поступающих в согласующее устройство, и аналоговых сигналов, поступающих в АЦП.

ЭБУ расположен под панелью приборов с правой стороны. Он является управляющим центром системы впрыскивания. ЭБУ непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность ОГ. В блок управления поступает информация о положении и частоте вращения КВ, массовом расходе воздуха, температуре охлаждающей жидкости, положении дроссельной заслонки, содержании кислорода в ОГ, наличии детонации в двигателе, напряжении в бортовой сети автомобиля, скорости автомобиля, а также запрос на включение кондиционера.

На базе приобретенной инфы ЭБУ заведует последующими устройствами и системами: топливоподачей (форсунками и электрическим бензонасосом), системой зажигания, РХХ, адсорбером улавливания паров горючего, пропеллером системы остывания, муфтой компрессора, системой зажигания. Блок управления подключает weekend цепи (форсунки, разные реле и др.) маршрутом замыкания их на «массу» чрез weekend транзисторы блока управления. Единственное изъятие - цепь реле топливного насоса. Лишь на обмотку данного реле блок управления подает усилие 12 В. ЭБУ владеет встроенную систему диагностики. Он имеет возможность различить проблемы в труде системы, предостерегая о нем шофера чрез контрольную лампу. Не считая такого, он бережёт в ОЗУ диагностические коды, удостоверяющие области поломке. Информацию о проблемах в труде системы впрыскивания разрешено заполучить чрез колодку диагностики, к которой подключается особый диагностический устройство.

Оперативное запоминающее приспособление дает собой блокнот ЭБУ и охватывает комплект конденсаторов и триггеров. Крайние предполагают собой прибора, берегущие одно из 2-ух стабильных состояний в том числе и опосля остановки действия входного сигнала

МП употребляют для мимолетного сохранения меримых характеристик, расчетов и промежной инфы. Программное снабжение дозволяет определять режим работы мотора и производить поступающую информацию сообразно хорошим методам, подходящим любому из эксплуатационных режимов. Законы управления движком берегут в системе управления в облике таблиц либо многофункциональных зависимостей. Инновационные системы управления содержат программные средства привыкания, дозволяющие учесть модифицирование наружных критерий и черт объекта управления.

Приспособление «Ввод/Суд» заведует способом инфы от измерителей и передает ее на исправные прибора. МП считывает информацию сообразно запросам чрез покрышку. Получив информацию чрез приспособление «Ввод/Ввод» от измерителей, поставленных на движке и описывающих рабочий его режим, МП опрашивает в ППЗУ сведения, надлежащие хорошему режиму. В предстоящем МП ассоциирует приобретенные эти меж собой и производит сигналы устранения, поступающее чрез «Ввод/Суд» к исправным механизмам.

Систему с обратной связью применяют на автомобилях «Фольксваген» и на экспортных модификациях автомобилей ВАЗ. В системе выпуска ОГ устанавливают нейтрализатор и датчик кислорода, обеспечивающий обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в ОГ, а ЭБУ по его сигналам поддерживает оптимальный состав горючей смеси.

ЭБУ присоединен к АБ, измерителям и приводам (исправным механизмам) с поддержкою штекера.

Чтоб отстоять ЭБУ от тепла, рассеиваемого движком, его ставят в пассажирском салоне либо в месте меж моторным отсеком и пассажирским салоном.

ЭБУ гарантирует создание эпизода и продолжительности импульса электрического тока для работы ЭМФ, создание импульсов электрического тока для работы катушек зажигания, управление работой регулятора дополнительного воздуха, вложение ЭБН чрез реле управления работой мотора в резервном режиме при выходе из строя отдельных частей системы, контроль и самодиагностирование поломок системы. В ЭБУ имеет возможность существовать встроена система самодиагностики поломок, коия индицируется светодиодами на ЭБУ либо контрольной лампой на передней панели. Эти ОЗУ подсобляют корректировать настройку системы перед изменяющиеся условия работы мотора. При падении напряжения кормления ЭБУ ниже 6 В, выключении аккумуляторной батареи либо выключении ЭБУ от разъема информация из ОЗУ пропадает.

Номограмма связи расхода воздуха и характеристик мотора приведена на рис. 2.37. Длительность впрыскивания горючего находится в зависимости от численности поступающего воздуха, измеренного расходомером.

ЭБУ обрабатывает знак, подаваемый расходомером воздуха. В базу системы отделки этих положена взаимозависимость расхода воздуха, величины угла открытия невесомой заслонки, величины напряжения на потенциометре и численности впрыскиваемого горючего.

Численность поступающего в движок воздуха ОВ, проходящего чрез расходомер воздуха (крапинка 2), дозволяет найти теоретически требуемое численность впрыскиваемого горючего (крапинка 1).

Размер угла открытия дроссельной заслонки (крапинка 3) ориентируется как функция численности поступающего воздуха.

Потенциометр расходомера воздуха подает усилие, правящее топливными форсунками. Крапинка 5 подходит практическому численности впрыскиваемого горючего. Численность горючего, действительно впрыскиваемого форсунками, и теоретически необходимого для впрыскивания, считаются схожим (линия 5-1).