Микропроцессорные системы зажигания

В микропроцессорной системе зажигания применяется электронное управление углом опережения зажигания. Как правило, микропроцессорная система одновре­менно управляет и системой топливоподачи либо полностью (система «Motronic» фирмы «Bosch»), либо каким-либо ее элементом, чаще всего экономайзером при­нудительного холостого хода (автомобиль ВАЗ-21083, ГАЗ-3302 "Газель" и др.).

Центральной частью микропроцессорной системы является контроллер (мик­ро-ЭВМ, микропропроцессор).

На рис. 5. представлена структурная схема контроллера МС 2713 "Электро­ника", применяющаяся на некоторых модификациях автомобилей «Волга», «Га­зель», ЗИЛ-4314, ВАЗ-21083. В задачу контроллера входит обработать инфор­мацию, поступающую от датчиков, и в соответствии с ней, установив оптималь­ный для данного режима угол опережения зажигания, дать команду через ком­мутатор на образование искры зажигания. В режиме принудительного холостого хода контроллером выдается команда на прекращение топливоподачи. Конт­роллер получает информацию от индукционных датчиков: начала отсчета НО, установленного на картере сцепления так, что он генерирует импульс напряже­ния в момент прохождения в его магнитном поле стального штифта, укрепленно­го на маховике, при положении в верхней мертвой точке поршней 1 и 4 цилинд­ров, и датчика угловых импульсов УИ, реагирующего на прохождение зубьев венца маховика и снабжающего контроллер информацией о частоте вращения и угле поворота коленчатого вала двигателя, полупроводникового датчика темпе­ратуры охлаждающей жидкости t порогового типа, информирующего о достиже­нии температуры заданного уровня, датчика разряжения во впускном коллекто­ре Р тензометрического типа, информирующего о нагрузке двигателя.

Для управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) сигнал поступает с концевого выключателя KB от дроссельной заслонки.Сигналы с датчиков НО и УИ преобразуются преобразователем сигналов в прямоугольные импульсы с логическими уровнями интегральных микросхем, сигнал с датчика разряжения, величина которого по напряжению пропорцио­нальна разряжению, также преобразуется во временные импульсы.

Система работает следующим образом: в постоянно запоминающем устройстве ПЗУ контроллера записана информация об оптимальном угле опережения зажига­ния в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя. Информация записана в двух вариантах - характеристики для холодного (темпе­ратура охлаждающей жидкости ниже 65°С) и прогретого двигателя. Нужная хара­ктеристика выбирается по сигналу с датчика температуры, поступающего на 10-й разряд адреса ПЗУ А10. Процессор Р, выполненный на микросхеме КМ1823ВУ1, формирует сигнал «старт АЦП», по которому устройство ввода-вывода (УВВ) за­пускает преобразователь «напряжение - время» и начинает изменение напряже­ния с датчика загрузки двигателя в цифровой код. По сигналу "Конец преобразо­вания" устанавливается в сети адрес ПЗУ в разрядах А5-А9 с допуском к необхо­димой информации. Начало измерения загрузки двигателя и вычисления угла опе­режения зажигания синхронизировано с импульсом НО. Вычисление угла опере­жения зажигания реализуется процессором по жесткому алгоритму. Когда величи­на вычисленного угла совпадает с углом поворота коленчатого вала, по сигналу с процессора через УВВ включается блок ФИЗ (формирователь импульсов зажигания) на микросхеме КМ1823АГ1, вырабатывающий импульсы зажигания постоян­ной скважности, подаваемые через ключ СЗ на выход блока управления. Каналы управления многоканального коммутатора выбираются по сигналу ИЗ, через ключ выбора канала ВК.

Рис. 5. Структурная схема микропроцессорной системы зажигания с контролеромМС-2713

На рис. 6. представлена схема соединений микропроцессорной системы ав­томобиля ГАЗ-3302 "Газель".

Рис.6. Схема микропроцессорной системы зажигания ГАЗ-3302 с контролером МС-2713-01 и коммутатором 6420.3734;

1 - свечи зажигания; 2 - датчик начала отсчета; 3 - датчик угловых импульсов; 4,5- катушки зажига­ния; S-датчик температуры; 7 - коммутатор; 8 - контроллер; 9 - штекерная колодка; 10 - комбинация приборов; 11 - электромагнитный клапан экономайзера принудительного холостого хода; 12 - реле разгрузки выключателя зажигания; 13 - выключатель зажигания; 14 – микровыключатель

Контрольные вопросы:

1. Почему транзисторный коммутатор устанавливают в кабине водителя, а не под капотом двигателя?

2. В цепь какого электрода транзистора включены контакты прерывателя?

3. Какая сила тока протекает через контакты прерывателя в момент их замыкания в контактно-транзисторной системе зажигания?

4. В каких пределах колеблется угол опережения зажигания и в зависимости, от каких факторов изменяется?

5. Какие функции выполняет транзисторный коммутатор в системе зажигания?

6. Чем заменен контактный прерыватель в электронных системах зажигания?

7. Какие бесконтактные датчики получили наибольшее применение в электронных системах зажигания и почему?

8. Какова особенность микропроцессорной системы зажигания?

9. Что входит в задачу контроллера МС2713 «Электроника»?

10. Недостатки БСЗ с нерегулируемым временем накопления энергии?

11. В чем заключается принцип регулирования времени накопления энергии

Лабораторная работа №7