Съдържание
Какво е ECU и как работи електронен блок за управление
Възходът на електрониката
В средата на 80-те години в България започнаха да се появяват леки автомобили с т. нар. тиристорно или електронно запалване (комутатор). Тогава тези устройства се приемаха за авангардни технологични решения. Но всъщност, още в средата на 70-те години, в Япония започват да се внедряват електронни системи за управление на двигателя. С разцвета на микроелектрониката през 80-те, тези устройства стават все по-разпространени. Постепенно електрониката навлиза все по-широко в управлението на мотора и системите на автомобила. Появяват се електронни системи, управляващи впръскването на гориво – моно инжекцион, а по-късно и многоточково впръскване. Следващият етап е интегрирането на електронния блок за управление на запалването и блока за управление на инжекциона в едно общо устройство наречено Engine Control Unit (ECU за кола) или Engine Control Module (ECM) – съответно блок или модул за управление на двигателя. Това е логична стъпка, тъй като и двете системи използват информацията от едни и същи датчици, а съвместното управление на запалването и подаването на гориво позволява много по-ефективно управление на работата на двигателя, повишаване на мощността му, драстично намаляване на разхода на гориво и подобряване на екологичните показатели. По-късно, с разработването на common rail технологията, електронните системи за управление навлизат широко и в дизеловите двигатели. Постепенно все повече подсистеми на буталния двигател се обхващат от електронното управление. Внедряването на системи за промяна фазите на газоразпределителния механизъм е едно от новите приложения на възможностите за управление на ECU. По същия начин се управлява и турбокомпресора, рециркулацията на изгорелите газове, ефективната работа на катализатора и DPF и т.н. При автомобилите с автоматични скоростни кутии, тяхното управление също е интегрирано с електронното управление на двигателя.
Източници на информация
За да работи пълноценно, блокът за управление на двигателя VW Passat B4 получава и анализира данни от много датчици. В най-общия случай те са:
- датчик за положението на коляновия вал (CKP);
- датчик за положението на разпределителния вал (CAM);
- датчик количеството на постъпващия въздух (MAF);
- датчик за температура на входящия въздух (IAT);
- температура на охлаждащата течност (ECT);
- ламбда сонда (Oxygen sensor);
- датчик за положение на дроселовата клапа (TR);
- датчик за положението на педала на газта (APP);
- датчик за детонация – шоков датчик (knock sensor);
- датчик за скорост на автомобила (VSS).
BOSCH Управление инжекционна система
QUINTON HAZELL Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 6
MAXGEAR Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 5
JP GROUP Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 4
QUINTON HAZELL Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 7
Как работи ECU?
Въз основа на данните от тези сензори, ECU определя искания от шофьора режим на работа на двигателя (по положението на педала за газта (APP) и дроселовата клапа(TR)), измерва количеството (MAF) и температурата (IAT) на постъпващия в двигателя въздух и определя количеството гориво, което трябва да бъде подадено в цилиндрите, за образуване на стехиометрична горивовъздушна смес. Обратната връзка при регулирането на сместа се получава от ламбда сондата, която отчита остатъчния кислород в изгорелите газове. Това става с помощта на предварително програмирани тримерни графични зависимости. При някои ECU е предвидена адаптация (обучение) на алгоритмите, в зависимост от стила на шофиране на водача. Освен това, подаването на гориво се коригира при сработване на шоковия датчик. А по данни от датчика за температура на охлаждащата течност (ECT) работи автоматичния смукач – докато двигателят не е достигнал работната си температура, се подава завишено количество гориво. Оборотите на празен ход се коригират и в зависимост от това дали автомобилът се движи или е в покой – чрез датчика VSS. Чрез датчика за положението на коляновия вал (CKP) се управлява запалването, получава се информация за честотата му на въртене и се управлява старт-стоп системата.
Какво има вътре?
Конструктивно ECU представлява херметично затворен корпус, изработен от пластмаса и алуминий с ребра за по-добро охлаждане. Обикновено се монтира в купето, за да бъде добре защитен от влага и атмосферни въздействия. „Мозъкът“ на ECU се състои от един или няколко микропроцесора, които обработват информацията и управляват изпълнителните устройства. Използват се памети EPROM и флаш, като някои модели ECU позволяват „флашване“ – т.е. записване на модифицирани закони за управление на двигателя, които повишават някои от характеристиките му – най-вече мощност и въртящ момент. Това обикновено изисква разпояване на съответния чип и използване на програматор за записване на новия фърмуеър. Тъй като датчиците подават аналогови сигнали, те се преобразуват от аналогово-цифрови преобразуватели. Изходите на ECU подават управляващи напрежения към инжекторите, запалителни бобини или към релета, управляващи по-мощни потребители като например горивната помпа.
QUINTON HAZELL Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 7
QUINTON HAZELL Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 4
QUINTON HAZELL Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 7
QUINTON HAZELL Управляващ блок, запалителна система
брой на щепселните контакти: 5
NTY Управляващ блок, запалителна система
Електронните блокове за управление имат вградена система за самоконтрол, която проверява изправността, както на самия блок, така и на датчиците и изпълнителните устройства. Именно в резултат на нейната работа светва лампата “Engine check”. Предвидени са букси за компютърна диагностика чрез специализиран интерфейс и софтуер, който чете записаните в паметта на блока за управление кодове за грешки.
В тази статия бе описана работата на електронните блокове за управление на двигателя, но във всеки съвременен автомобил може да има многобройни специализирани модули за управление на климатика, осветлението, окачването, централното заключване, мултимедията и т.н.
Стремежът на автомобилните производители в последните няколко години е да обединят всички тях в един централен управляващ блок, който е отговорен за функционирането на целия набор от системи на автомобила. За съжаление блоковете за управление рядко подлежат на ремонт, което налага смяна на ECU.
Цените на електронните модули за управление на двигателя варират от 52 лв до 476 лв.
ТОП продукти по темата: