Принципы работы блока управления дизельного двигателя

В этой небльшой статье рассмотриваются в упрощенном виде принципы и схема работы Электронного Блока Управления (ЭБУ) дизельных двигателей с ТНВД типа VP37. Основная функция ЭБУ — обрабатывать данные с датчиков и посылать сигналы на элементы управления. Датчики и элементы управления перечислены в следующей таблице, датчики выделены синим цветом, а элементы упраления — зеленым.

Кроме перечисленных выше на работу ЭБУ также оказывают влияние датчик скорости G22, выключатели педалей тормоза F47 и сцепления F36.

Работа ЭБУ достаточно сложна. С одной стороны, можно сказать, что на сигналы выдаваемые на каждый элемент управления оказывают влияние данные принимаемые со всех датчиков. Но с другой, из перечисленного выше можно выделить несколько подсистем, основные алгоритмы работы которых замкнуты на себя. Общим у этих подсистем является то что ЭБУ выдает некалиброванный сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на сильноточный элемент управления и корректирует его в зависимости от данных получаемых от связанных с ним датчиков (обратной связи). Эти датчики являются калиброванными (с определенной погрешностью) слаботочными цепями.

Такие условные подсистемы выделены в таблице цветом фона, строки окрашенные в два цвета относятся сразу к двум подсистемам. Рассмотрим их более подробно.

Управление количеством впрыска

Основные функции управления количеством впрыска обеспечивает Модуль? Управления? Количеством? Топлива? (МУКТ) включающий в себя Регулятор цикловой подачи N146, Датчик регулятора G149 и Датчик температуры топлива G81. МУКТ установлен в ТНВД и регулируется на стенде, при этом проверяется соответствие напряжения снимаемого с датчика G149 реальному количеству топлива прокачиваемого через форсунки. В некоторых пределах подстройку показаний этого датчика можно произвести в 1м канале адаптации ЭБУ.

Контроль осуществляется в 1й группе раздела «Измерительные блоки»

Пример показан на рисунке:

В группе 19 отображаются напряжения снимаемые с датчика положения регулятора цикловой подачи которые соответствуют начальному положению и положению максимальной подачи. Первое напряжение должно находиться в пределах 0.54...0.88В, второе — 4.1...4.8В.

Управление углом опережения впрыска

Осуществляется с помощью клапана N108. Для поворота кулачковой шайбы находящейся внутри ТНВД (положение которой определяет начало впрыска), требуется достаточно большое усилие. Поэтому ее привод осуществляется давлением топлива внутри ТНВД, которое через клапан N108 действует на поршень и перемещает кулачковую шайбу. Соответственно, работа этого механизма зависит от исправности подкачивающего насоса ТНВД и чистоты канала обратки. Еще одним следствием такой конструкции является ограниченность регулировки начала впрыска и необходимость точной установки начального угла.

ЭБУ контролирует реальный угол опережения впрыска по данным от датчика положения коленвала G28 и датчика поднятия иглы управляющей форсунки G80. Подстройка показаний этого датчика может производиться в 4м канале адаптации ЭБУ (не требуется). Диагностический контроль производится в 4й группе раздела «Измерительные блоки».

Работа системы управления УОВ проверяется в 4й группе «Базовых параметров» - при изменении воздействия на клапан N108 реальный УОВ (3е окно) должен меняться на ~4 градуса. Пример показан на рисунках.

 

Управление системой рециркуляции ОГ

Система рециркуляции отработанных газов (EGR) с помощью клапана N18 перенаправляет часть выхлопа из выпускного коллектора во впускной. Основой ее работы служат данные от Датчика Массового Расхода Воздуха (ДМРВ) установленного после воздушного фильтра и данные от датчика давления во впускном тракте, где к забортному воздуху добавляются отработанные газы. Расход воздуха в втором случае пропорционален

$\frac{\mathit{мол.масса}\mathit{смеси}\mathrm{\times }\mathit{обороты}\mathrm{\times }\mathit{рабочий}\mathit{объем}\mathrm{\times }\mathit{давление}}{2\mathrm{\times }\mathit{абс.температура}\mathit{на}\mathit{впуске}}$

ЭБУ сравнивает эти два показателя и соответствующим образом действует на клапан N18. Работа системы EGR зависит от очень многих факторов, в тот числе от нагрузки на двигатель, продолжительности работы (для режима ХХ), поэтому конкретные значения параметров расхода не определяются в спецификации. Подстройка системы производится в 3м канале адаптации. Контроль - в 3й группе измерений, а проверка в 3й группе базовых параметров: при открывании и закрывании клапана, расход воздуха должен меняться на определенную величину:

Управление давлением наддува

Регулировка давления наддува осуществляется с помощью клапана N75. У двигателей типа AJT, ACV с турбиной KKK этот клапан направляет давление в трубопроводе после турбины на исполнительный механизм регулирующий байпас (переток) выхлопных газов в обход колеса турбины. У двигателeй AXL, AHY, AXG с турбиной Garrett клапан регулирует разряжение подаваемое на мембрану исполнительного механизма, которая поворачивает лопатки изменяемой геометрии. Контроль и проверка давления наддува производится в 11й группе измерений (и базовых параметров). Стоит обратить внимание, что увеличение воздействия ЭБУ на клапан N75 приводит к уменьшению давления.

Пример показаний 3, 4 и 11й групп при ускорении можно посмотреть на рисунке (показания в пределах допуска)