Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическое управление работой двигателя

Электронная система управления двигателем

ЭСУД — электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Она считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Нужна, что двигатель работал в оптимальном режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива.

Обзор приведём на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на группы.

Производители

Для автомобилей ВАЗ использовались системы управления двигателем компаний Bosch, General Motors и отечественного производства. Если хотите заменить деталь системы впрыска, например производства Bosch, то это невозможно, т.к. детали невзаимозаменяемые. А отечественные запчасти иногда аналогичны деталям иностранного производства.

Разновидности контроллеров

На Вазовских машинах можно встретить следующие типы контроллеров:

  • Январь 5 — производство Россия;
  • M1.5.4 — производство Bosch;
  • МР7.0 — производство Bosch;

Кажется, что контроллеров немного. Но, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатора не подходит для системы с нейтрализатором. Они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-2» не может быть установлен на автомобиль «Евро-3». Хотя установить контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-3» на автомобиль с экологическими нормами токсичности «Евро-2» возможно, но потребуется перепрошить программное обеспечение.

Типы впрыска

Можно разделить на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.

Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.

Нормы токсичности

В разные времена собирались автомобили, которые соответствовали в России требованиям стандартов по токсичности отработавших газов от «Евро-0» до «Евро-5». Автомобили «Евро-0» выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.

Отличить машину в комплектации «Евро-3» от «Евро-2» можно по наличию датчика неровной дороги, внешнему виду адсорбера, а также по числу датчиков кислорода в выпускной системе двигателя. С введением норм «Евро-3» их стало 2 — до и после катализатора.

Эффективные и динамичные: Audi Q5, Audi A6, Audi A7 и Audi A8 с гибридным приводом plug-in

• новая концепция управления: Audi A8, Audi A7 Sportback, Audi A6 и Audi Q5 с гибридным приводом plug-in, мощным электродвигателем и аккумуляторной батареей высокой емкости;
• запас хода на электрической тяге превышает 40 км (в цикле WLTP);
• управление зарядом автомобиля с приложения myAudi.

Управление автомобилем в полностью электрическом режиме — это не только отсутствие вредных выбросов, но и высокоэффективное динамичное вождение. Audi продолжает реализацию стратегии электрификации и предлагает гибридный привод plug-in для нескольких своих моделей. На Женевском автосалоне Audi представит гибридные версии моделей Audi A8, Audi A7 Sportback, Audi A6 и Audi Q5, которые способны преодолевать более 40 км на электротяге (в цикле WLTP). Марка предлагает широкий выбор модификаций и двигателей различной мощности — клиенты могут сделать выбор в пользу повышенного комфорта или же отдать предпочтение более динамичным версиям. Старт приема заказов на автомобили с гибридным приводом plug-in начнется в 2019 году.

Широкий выбор моделей: стратегия Audi в области гибридных автомобилей

Сила двух двигателей: концепция системы привода

Автомобили с гибридным приводом plug-in (PHEV) невероятно универсальны. Так, например, в городе можно передвигаться исключительно в электрическом режиме без выбросов вредных веществ в атмосферу, а в длительные путешествия можно отправляться без опасений за запас хода. Исключительно на электротяге каждый из автомобилей может преодолеть более 40 км (в цикле WLTP). Концепция гибридного привода разработана таким образом, чтобы клиенты могли проезжать в полностью электрическом режиме примерно треть ежедневно преодолеваемых расстояний.

Новые гибридные версии моделей Audi оснащаются турбированными бензиновыми двигателями с системой непосредственного впрыска топлива и интегрированным в коробку передач электромотором. Запас энергии расположенной под полом багажного отделения литийионной аккумуляторной батареи питает электромотор, который «помогает» двигателю внутреннего сгорания во время ускорений. Как результат — отличная динамика на старте и последующее ускорение.

Система привода работает по алгоритму, схожему с концепцией полностью электрического Audi e-tron: она разработана для обеспечения экономичности и максимально эффективного процесса рекуперации. При торможении новые Audi с гибридным приводом способны рекуперировать до 80 кВт энергии. Незначительные замедления, которые характерны для движения в городских условиях, обеспечиваются электромотором. При торможениях средней интенсивности (свыше 0,4 g) в действие вступает гидравлическая тормозная система.

Литийионная аккумуляторная батарея Audi A6, Audi A7 и Audi A8 состоит из 104 ячеек, объединенных в восемь модулей. Емкость составляет 14,1 кВт·ч, а напряжение — 385 В. Аккумуляторная батарея Audi Q5 состоит из призматических ячеек, которая обладает такой же емкостью. На всех моделях контур охлаждения аккумуляторной батареи интегрирован в низкотемпературную систему охлаждения, обслуживающую электромотор и электронное оборудование. Постоянный ток высоковольтной аккумуляторной батареи преобразуется в трехфазный для питания электродвигателя. При работе системы рекуперации преобразование выполняется в обратном направлении. Для эффективной работы системы климат-контроля в стандартное оснащение гибридных автомобилей включен тепловой насос, который способен генерировать до 3 кВт тепловой энергии из 1 кВт электрической энергии и отработанного тепла.

Читать еще:  Что такое вап двигатель

Экономичный двигатель внутреннего сгорания, производительный электромотор и литийионная аккумуляторная батарея высокой емкости

Audi A8L 60 TFSI e quattro с гибридным приводом plug-in оснащается двигателем внутреннего сгорания 3.0 TFSI и постоянно активным синхронным электромотором, которые развивают мощность 449 л. с. и 700 Нм крутящего момента, обеспечивая впечатляющую динамику. Электродвигатель и сцепление интегрированы в восьмиступенчатую коробку передач tiptronic, которая передает крутящий момент системе постоянного полного привода quattro.

Аналогичная компоновка использована для гибридных Audi A7 и Audi A6. Они получили аккумуляторную батарею такой же емкости, как у Audi A8. Обе модели предлагаются в двух версиях с двигателями различной мощности: 50 TFSI e (229 л.с., 450 Нм крутящего момента) и 55 TFSI e (367 л.с., 500 Нм крутящего момента). Гибридный Audi Q5 оснащается силовой установкой той же конструкции, что и гибридные Audi A6 и Audi A7, и двигателями 50 TFSI e и 55 TFSI e.

Новая концепция управления: максимальный уровень комфорта и внушительный запас хода на электротяге

Алгоритм управления системой гибридного привода обеспечивает максимальную экономичность и высокий уровень комфорта. Система управления автоматически подбирает оптимальный режим работы. По умолчанию гибридный автомобиль трогается с места в полностью электрическом режиме. Двигатель внутреннего сгорания подключается в зависимости от условий движения.

Для гибридных автомобилей предусмотрено три режима работы двигателя: полностью электрический EV, автоматический Auto и режим накопления электроэнергии Hold. В первом режиме приоритет отдается электрическому приводу, второй режим рассчитан на автоматический выбор варианта привода, а для третьего режима характерна экономия электроэнергии для последующего ее использования.

Увеличение запаса хода и обеспечение максимального комфорта водителя и пассажиров достигается во многом благодаря системе эффективности движения. При выборе алгоритма работы системы привода учитывается маршрут движения. Прогнозирующий алгоритм управления оценивает навигационные данные при активном движении по маршруту и анализирует информацию ассистента эффективности движения и различных датчиков автомобиля. Затем выполняется предварительное планирование всего маршрута и точное планирование на ближайшие километры, выявляются участки, на которых водителю рекомендуется убрать ногу с педали акселератора. Рекомендация выдается в виде визуального сигнала через дисплей или тактильного сигнала через педаль акселератора. Одновременно активируется предупредительная система рекуперации.

Более того, с помощью уже знакомых переключателей системы Audi drive select водитель может выбирать между режимами движения comfort, efficiency, auto и dynamic, которые представляют собой различные сочетания настроек системы привода, подвески и рулевого управления. В зависимости от выбранного режима изменяется момент, при котором два двигателя работают параллельно или электромотор «помогает» двигателю внутреннего сгорания, повышая тем самым производительность. В режиме dynamic электромотор более активно поддерживает работу двигателя внутреннего сгорания для обеспечения более динамичной и точной управляемости.

Максимальную экономичность обеспечивает активная педаль акселератора, отличающаяся переменным усилием нажатия для движения на электротяге и предоставляющая тактильную обратную связь. Когда выбран режим автоматического переключения передач D, а в системе Audi drive select задан режим движения auto или efficiency (на скоростях до 160 км/ч), и водитель убирает ногу с педали акселератора, автомобиль переходит в режим движения накатом: двигатель внутреннего сгорания и электромотор разъединены и отключены. Если же для автоматической коробки передач выбран режим S и одновременно активирован режим движения dynamic, при замедлении электродвигатель продолжает работать в режиме рекуперации, то есть помогает преобразовывать кинетическую энергию в электрическую.

Вся необходима информация, такая как мощность и запас хода, выводится на виртуальную приборную панель Audi virtual cockpit, предлагаемую в качестве опции, и дисплей системы MMI.

Универсальность в широком смысле: линии исполнения

Удобная зарядка с помощью сервиса e-tron Charging

Компактная система зарядки входит в базовую комплектацию новых моделей Audi с гибридным приводом plug-in. В комплект входят кабели для зарядки от бытовой и промышленной электросетей и панель управления. Опционально Audi предлагает настенный держатель и кабель типа 3 для подключения к модулям общественных станций подзарядки. Полная зарядка аккумуляторной батареи от установки мощностью 7,2 кВт занимает 2 часа.

В путешествиях на дальние расстояния зарядить новые автомобили с гибридным приводом plug-in можно с помощью сервиса Audi e-tron Charging, который обеспечивает доступ к большому количеству общественных зарядных станций в 16 странах Европы. В настоящее время ведется работа по расширению сети и открытию станций в других странах. Воспользоваться услугами станций зарядки различных операторов можно при наличии единой карты. Для ее получения необходимо зарегистрироваться на портале myAudi и заключить договор на предоставление услуг платной зарядки. В конце каждого месяца выставляется счет, а оплата производится указанным в договоре способом.

Удобное управление зарядкой через приложение myAudi

Приложение myAudi — еще один практичный инструмент взаимодействия с автомобилем, который позволяет использовать возможности Audi connect с помощью смартфона. Приложение дает клиенту возможность дистанционно отследить уровень заряда аккумуляторной батареи, запустить процесс зарядки, установить таймер зарядки и просмотреть статистические данные по расходам денежных средств и электроэнергии на зарядку.

Читать еще:  Генератор в 406 двигателе причины

Еще одной интересной функцией myAudi является возможность предварительной настройки работы и дистанционного включения системы климат-контроля. Это обеспечивается благодаря тому, что компрессор системы кондиционирования и дополнительный обогреватель работают от высоковольтной сети. Клиент может дистанционно задать температуру нагрева или охлаждения салона в тот период, когда автомобиль находится на парковке или выполняется зарядка аккумуляторной батареи.

В зависимости от комплектации автомобиля дистанционно можно задать настройки подогрева рулевого колеса, сидений, зеркал, ветрового и заднего стекол, а также управлять функцией вентиляции сидений. Кроме того, предусмотрена возможность мгновенного включения системы климат-контроля при отпирании дверей автомобиля ключом.

Двигатель с замкнутым и разомкнутым контуром

Разомкнутые системы управления характеризуются тем, что в них задается необходимое значение регулируемой величины, но в процессе работы значение регулируемой величины не контролируется, и система не реагирует на отклонение регулируемой величины от заданного значения. Другими словами, разомкнутая система управления не имеет обратной связи.

В замкнутых системах производится непрерывный контроль выходной величины, и система управления при помощи цепи обратной связи реагирует на отклонение выходного сигнала от заданной величины. Хорошим примером этого является позиционный двигатель на телескопе, который будет постоянно перестраиваться, чтобы отслеживать требуемые координаты.

Электронная система управления двигателем

ЭСУД применяемые на автомобилях

ЭСУД — это электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Он считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Это все делается, что двигатель работал в оптимальном для него режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива.

Обзор электронной системы управления двигателем будет приводиться на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на некоторые группы по критериям.

Производитель электронной системы управления

Для автомобилей автозавода ВАЗ использовались системы управления двигателем компаний Bosch, General Motors и СУД отечественной производства. Если вы хотите заменить какую-нибудь деталь системы впрыска, например производства Bosch на производства Bosch, то это окажется невозможным, т.к. детали невзаимозаменяемые. А вот отечественные детали впрыска топлива иногда оказываются аналогичными деталям иностранного производства.

Разновидности контроллеров управления двигателем

На вазовских автомобилях можно встретить следующие типы контроллеров:

  • Январь 5 — производство Россия,
  • M1.5.4 — производство Bosch,
  • МР7.0 — производство Bosch,

Кажется, что контроллеров не много, а на самом деле все сложней. Для примера, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатоpa не подходит для системы с нейтрализатором. И они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы ‘Eвpo-2’ не может быть установлен на автомобиль ‘Евро-3’. Хотя установить контроллер МР7.0 для системы ‘Eвpo-3’ на автомобиль с экологическими нормами токсичности ‘Евро-2’ возможно, но для этого потребуется перепрошить программное обеспечение контроллера.

Типы впрыска

По этому параметру можно разделить системы впрыска на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.

Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.

Нормы токсичности

В разные времена собирались автомобили, который соответствовали требованиям стандартов по токсичности отработавших газов от ‘Евро-0’ до ‘Евро-4’. Автомобили, который соответствуют нормам ‘Евро-0’ выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.

Отличить автомобиль в комплектации ‘Евро-3’ от автомобиля с комплектацией ‘Евро-2’ можно по наличию датчика неровной дороги, внешнему виду адсорбера, а также по числу датчиков кислорода в выпускной системе двигателя (в комплектации ‘Евро-2’ он один, а в комплектации ‘Евро-3’ их два).

Определения и понятия

Контроллер — главный компонент электронной СУД. Оценивает информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняет достаточно сложные вычисления и управляет исполнительными механизмами.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры, в электрический сигнал. Подробнее в статье что такое ДМРВ.

Датчик скорости — преобразует значение скорости автомобиля в электрический сигнал.

Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах после нейтрализатора в электрический сигнал. Подробнее в статье что такое датчик кислорода.

Датчик кислорода управляющий — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах до нейтрализатора в электрический сигнал.

Датчик неровной дороги — преобразует величину вибрации кузова в электрический сигнал.

Датчик фаз — его сигнал информирует контролер о том, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ (верхняя мертвая точка) на такте сжатия топливовоздушной смеси.

Датчик температуры охлаждающей жидкости — преобразует величину температуры охлаждающей жидкости в электрический сигнал.

Датчик положения коленвала — преобразует угловое положение коленвала в электрический сигнал.

Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла открытия дроссельной заслонки в электрический сигнал.

Датчик детонации — преобразует величину механических шумов двигателя в электрический сигнал.

Модуль зажигания — элемент системы зажигания, накапливающий энергию для воспламенения смеси в двигателе и обеспечивает высокое напряжение на электродах свечи зажигания.

Форсунка — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий дозирование топлива.

Регулятор давления топлива — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий постоянство давления топлива в подающей магистрали.

Адсорбер — главный элемент системы улавливания паров бензина.

Модуль бензонасоса — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий избыточное давление в топливной магистрали. Подробнее в статье что такое бензонасос?.

Клапан продувки адсорбера — элемент системы улавливания паров бензина, управляющий процессом продувки адсорбера.

Топливный фильтр — элемент системы топливоподачи, фильтр тонкой очистки.

Нейтрализатор — элемент системы впрыска двигателя для снижения токсичности выхлопных газов. В результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора оксид углерода, углеводороды СН и окислы азота превращаются в азот, воду, а также в двуокись углерода. Подробнее в статье что такое катализатор?.

Диагностическая лампа — элемент системы бортовой диагностики, которая информирует водителя о наличии неисправности в СУД.

Диагностический разъем — элемент системы бортовой диагностики, для подключения диагностического оборудования.

Регулятор холостого хода — элемент системы поддержания холостого хода, который регулирует на холостом ходу подачу воздуха в двигатель.

Когда нужен срочный ремонт блоков управления

Регулярная диагностика ЭБУ проводится с периодичностью, указанной в инструкции производителя автомобиля. Однако возможны ситуации, когда блок управления неожиданно выходит из строя. Отправьте машину в автосервис, если:

  • возникли сбои в работе ЭБУ;
  • нарушены контакты датчиков, возможны механические повреждения из-за ДТП;
  • в систему попала вода;
  • на приборной панели при включении зажигания горит ошибка check engine;
  • отсутствует информация о работе двигателя или она не соответствует действительности.

Провести диагностику стоит, если двигатель троит, сбоит, возникли сложности с запуском мотора, увеличился расход топлива или масла, появился густой дым из выхлопной трубы. Если автомобиль стал медленнее разгоняться, нарушена динамика и маневренность во время движения, стоит проверить ЭБУ.

Увеличенный запас хода. Больше мощности. Сниженный расход топлива.

Максимальная гибкость благодаря электрическому приводу и двигателю внутреннего сгорания.

Сила моделей EQ Power заключается в их универсальности. Они сочетают в себе практически бесшумное движение на электроприводе без выбросов загрязняющих веществ в городе с вариативностью и независимостью двигателя внутреннего сгорания в дальних поездках.

Локально безэмиссионное движение.

Подключаемые гибриды являются важной вехой на пути к вождению без вредных выбросов. Mercedes-Benz последовательно модернизирует свои модели EQ Power, постоянно увеличивая их запас хода на электротяге, чтобы создать привлекательные предпосылки для вождения без локальных выбросов в повседневных поездках во всех сегментах автомобилей.

Интеллектуальная стратегия управления режимом работы привода с рекуперацией.

Интеллектуальная стратегия управления режимом работы привода в зависимости от маршрута предусматривает режим движения на электроприводе для преодоления подходящих участков маршрута. Она учитывает, среди прочего, навигационные данные, топографию, ограничения скорости и условия движения по всему маршруту. Вспомогательная система ECO помогает водителю экономить энергию.

Снижение расхода энергии благодаря целевой зарядке.

Запас хода на электротяге позволяет новым моделям подключаемых гибридных автомобилей Mercedes-Benz ездить в городе преимущественно в электрическом режиме и, таким образом, снижать показатели расхода топлива. Чем чаще вы заряжаете автомобиль и сознательно используете интеллигентную стратегию управления режимом работы привода с рекуперацией, тем выше Ваша доля электрического вождения и ниже расход топлива.

Дизельный подключаемый гибрид.

Новейшая дизельная технология сочетается с гибридным приводом последнего поколения. Способность к передвижению без выбросов загрязняющих веществ при локальных поездках становится эмоциональным событием, сопровождаемым повышенной эффективностью использования, удивительно высоким комфортом движения, а также впечатляющим запасом хода дизельного двигателя. А благодаря встроенному зарядному устройству мощность зарядки удваивается.

GLE 350 de 4MATIC: расход топлива расчетный 1,3-1,1 л/100 км, выброс CO2 расчетный 34-29 г/км, расход электроэнергии расчетный 28,7 – 25,4 кВт·ч/100 км

Указанные данные получены на базе предписанных методик измерений. Речь идет о „NEFZ, значения CO2“ в соответствии с Ст. 2 П. 1 Регламента (ЕС) 2017/1153. Значения расхода топлива рассчитаны на основе данных значений. Расход электроэнергии рассчитан на базе Директивы 692/2008/ ЕЭК.

Где применяются бесколлекторные двигатели

К настоящему времени бесколлекторные двигатели получили широкое распространение, как благодаря своей высокой надёжности, высокой удельной мощности и возможности работать на высокой скорости, так и из-за быстрого развития полупроводниковой техники, сделавшей доступными мощные и компактные контроллеры для управления этими двигателями.

Бесколлекторные двигатели широко применяются в тех системах где их характеристики дают им преимущество перед двигателями других типов. Например, там, где требуется скорость вращения несколько десятков тысяч оборотов в минуту. Если от изделия требуется большой срок службы, а ремонт невозможен или ограничен из-за особенностей эксплуатации изделия, то и тогда бесколлекторный двигатель будет хорошим выбором.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector