Файл: Контрольная работа дисциплина (модуль) Электронные системы автомобилей.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)
Факультет «_______________________________________________________»

наименование факультета

Кафедра «_________________________________________________________»

наименование кафедры


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплина (модуль): «Электронные системы автомобилей»

_____________________________________________________________________________ наименование учебной дисциплины (модуля)

Направление подготовки/специальность ___ ______________________________________

код наименование направления подготовки/специальности

_____________________________________________________________________________

Направленность (профиль)

Номер зачетной книжки ______________ Номер варианта ____2____ Группа ________

Обучающийся ______________________ ______________________

подпись, дата И.О. Фамилия


Контрольную работу проверил ____________ _________________________________

подпись, дата должность, И.О. Фамилия


Ростов-на-Дону

20__

Содержание

1. Система электронной блокировки дифференциала ведущего моста

Система, имитирующая блокировку дифференциала, работает циклично. В цикле ее работы присутствует три стадии:

• 
  стадия увеличения давления;
  
• 
  стадия удержания давления;
  
• 
  стадия сброса давления.
  

Принцип электронной блокировки дифференциала

1. 
   На первой стадии (когда ведущее колесо начинает проскальзывать) блок управления получает сигналы от датчиков частоты вращения колес и на их основе принимает решение о начале работы.
   

Происходит запирание переключающего клапана, а также открытие клапана высокого давления в гидравлическом блоке системы ABS. Насос ABS создает давление в контуре рабочего тормозного цилиндра проскальзывающего колеса. В результате увеличения давления тормозной жидкости происходит торможение буксующего ведущего колеса.

---

2. 
   Вторая стадия начинается с момента, когда прекращается пробуксовка колеса. Система имитации блокировки межколесного дифференциала фиксирует достигнутое тормозное усилие за счет удержания давления. В этот момент действие насоса прекращается.
   
3. 
   Третья стадия: колесо заканчивает проскальзывать, происходит сброс давления. Переключающий клапан открывается, а клапан высокого давления закрывается.
   

При необходимости все три стадии цикла работы электронного дифференциала повторяются. Отметим, что система функционирует, если скорость автомобиля находится в диапазоне от 0 до 80 км/ч.


Устройство и основные элементы

Электронная блокировка дифференциала основывается на антиблокировочной системе тормозов (ABS – Antilock Brake System) и является неотъемлемой частью системы курсовой устойчивости ESC. Имитация блокировки отличается от классической системы ABS тем, что может самостоятельно увеличивать давление в тормозной системе автомобиля.
Схема системы электронной блокировки дифференциала

Основные элементы системы:

• 
  Насос: необходим для формирования давления в тормозной системе.
  
• 
  Электромагнитные клапаны (переключающий и высокого давления): включены в тормозной контур каждого колеса. Осуществляют управление потоками тормозной жидкости в пределах отведенного им контура.
  
• 
  Блок управления: осуществляет управление электронным дифференциалом с помощью специального ПО.
  
• 
  Датчики частоты вращения колес (установлены на каждом колесе): нужны для информирования блока управления о текущих значениях угловых скоростей вращения колес.
  

Отметим, что электромагнитные клапаны и насос подачи являются элементами гидравлического блока ABS.
Разновидности системы

Схема работы электронного дифференциала Renault Clio: система считывает разницу в скорости вращения между двумя передними колесами и подтормаживает проскальзывающее колесо

Система предотвращения пробуксовки колес устанавливается в машинах многих автопроизводителей. При этом системы, выполняющие одни и те же функции на разных автомобилях, могут иметь разные названия. Остановимся на самых известных – EDS, ETS и XDS.

EDS – электронная блокировка дифференциала, установленная на большинстве автомобилей (например, Nissan, Renault).

ETS (Electronic Traction System) – система, аналогичная EDS, разработанная немецким автопроизводителем Mercedes-Benz. Эта разновидность электронного дифференциала выпускается с 1994 года. Компания Mercedes разработала также усовершенствованную систему 4-ETS, которая может подтормаживать все колеса машины. Она устанавливается, к примеру, на среднеразмерные премиум-кроссоверы (M-класс).

---

XDS – расширенная EDS, разработанная немецкой автокомпанией Volkswagen. XDS отличается от EDS дополнительным программным модулем. XDS использует принцип поперечной блокировки (подтормаживание ведущих колес).  Эта разновидность электронного дифференциала призвана увеличить тягу, а также улучшить управляемость машины. Система от немецкого автоконцерна устраняет недостаточную поворачиваемость автомобиля при прохождении поворотов на повышенной скорости (такой недостаток при езде присущ переднеприводным автомобилям) – при этом управляемость становится более точной.
Преимущества электронной блокировки дифференциала

• 
  повышение тяги при поворотах автомобиля;
  
• 
  начало движения без пробуксовки колес;
  
• 
  адаптивная настройка степени блокировки;
  
• 
  полностью автоматическое включение/выключение;
  
• 
  автомобиль уверенно справляется с диагональном вывешиванием колес.
  

Применение

Электронный дифференциал, являясь функцией антипробуксовочной системы, применяется на многих современных автомобилях. Имитацию блокировки применяют такие автопроизводители, как: Audi, Mercedes, BMW, Nissan, Volkswagen, Land Rover, Renault, Toyota, Opel, Honda, Volvo, Seat и другие. При этом EDS используется, к примеру, в автомобилях Nissan Pathfinder и Renault Duster, ETS – на Mercedes ML320, XDS – на машинах Skoda Octavia и Volkswagen Tiguan.

Благодаря своим многочисленным достоинствам системы имитации блокировки получили большое распространение. Электронный дифференциал оказался самым практичным решением для среднестатистической городской автомашины, которая не передвигается по бездорожью. Данная система, препятствуя пробуксовке колес при начале движения автомобиля, а также на скользком дорожном покрытии и в поворотах, существенно облегчила жизнь многим автовладельцам.

2. Комплексные микропроцессорные системы управления бензиновым двигателем (общие характеристики)

Комплексные системы управления двигателем. Регулятор давления системы впрыска топлива «KE-Jetronic» (рис. 1) обеспечивает его непрерывное распределение.

Дозирование топлива осуществляется по определенной программе и обеспечивается электронным блоком управления (БУ). К дозатору топливо подводится под постоянным перепадом давления, которое поддерживается стабилизатором.

---

Плунжер дозатора изменяет давление топлива, поступающего к форсункам, в зависимости от расхода воздуха. Так как подача топлива определяется давлением на входе в форсунку, последняя имеет постоянное проходное сечение.



Рисунок 1 - Схема системы впрыска топлива «КЕ-Jetronic»
Программа дозирования топлива на некоторых режимах работы двигателя (пуск, прогрев, разгон, полная нагрузка) может корректироваться по сигналам БУ, который получает информацию от соответствующих датчиков. Корректор электрогидравлического типа может увеличивать или уменьшать давление топлива, устанавливаемое основным дозатором.

Электронное управление системой впрыска «KE-Jetronic» позволяет автоматически поддерживать заданную частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, ограничивать ее максимальное значение.

На автомобилях кроме микропроцессорных систем управления зажиганием и экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) применяются и комплексные системы управления зажиганием и впрыском топлива.

Взаимосвязанное управление впрыском топлива и зажиганием средствами электроники позволяет в большей степени приблизить программу управления УОЗ к оптимальной.

Количество впрыскиваемого топлива устанавливается БУ с учетом информации от датчиков, измеряющих объем и температуру воздуха на впуске, частоту вращения коленчатого вала, нагрузку двигателя и температуру охлаждающей жидкости.

На основании сигналов датчиков БУ рассчитывает количество впрыскиваемого топлива для получения оптимального соотношения топлива и воздуха в горючей смеси.

Количество впрыскиваемого топлива определяется временем открытия электромагнитного клапана форсунки. Основное время впрыска топлива – время для получения смеси с теоретически необходимым коэффициентом избытка воздуха. Количество воздуха, поступающего в цилиндр за цикл, рассчитывается БУ по данным датчиков расхода воздуха и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

При работе двигателя достигнуть высокой степени очистки отработавших газов по компонентам СО, СН и NOХ можно с помощью трехкомпонентного нейтрализатора.

При этом состав горючей смеси по коэффициенту избытка воздуха должен быть близок к стехиометрическому. Стабилизация стехиометрического состава горючей смеси обеспечивается с помощью датчика кислорода, устанавливаемого в выпускном трубопроводе.

---

Электронные системы управления дизелем. Электронное управление дизелем необходимо для уменьшения количества токсичных веществ в отработавших газах, уменьшения дымности, вибрации, уровня шума, оптимизации и стабилизации частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу и т.д.

С помощью электронного БУ, в котором обрабатывается информация о состоянии двигателя, полученная от различных датчиков, выдаются управляющие сигналы, обеспечивается оптимизация количества подаваемого топлива и момента его впрыскивания.

Схема системы управления дизелем автомобиля «Toyota» приведена на рис. 2. Система обеспечивает управление количеством подаваемого топлива, моментом начала подачи топлива, воздушной заслонкой, частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу и свечой накаливания.



Рисунок 2 - Система управления дизелем автомобиля «Toyota»:

1 - специальный клапан управления; 2 - датчик угла поворота коленчатого вала; 3 - жиклер для впуска топлива; 4 - корректирующий резистор; 5 - жиклер для выпуска топлива; 6 - электромагнитный перепускной клапан; 7 - электромагнитный клапан; 8 - датчик температуры поступающего в двигатель воздуха; 9 - система турбонаддува; 10; 16 -клапаны; 11 - датчик воспламенения; 12 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 13 - датчик давления поступающего в двигатель воздуха; 14 - сигнал положения педали подачи топлива; 15 - электронный БУ; 17 - воздушные заслонки; 18 - датчик частоты вращения коленчатого вала
Управление количеством подаваемого топлива осуществляется электронным БУ на основании данных о частоте вращения коленчатого вала и положении педали подачи топлива с учетом поправок на температуру и давление воздуха на впуске, температуру жидкости и т.д.

Момент подачи топлива выбирается БУ по сигналам датчика положения педали подачи топлива, давления воздуха на впуске. Используя сигналы датчика воспламенения, установленного в камере сгорания, БУ обеспечивает совпадение зарегистрированного момента воспламенения с расчетным моментом.

Управляя воздушной заслонкой во впускном трубопроводе, можно уменьшить вибрацию двигателя на холостом ходу и устранить вибрацию при остановке двигателя. При отказах системы управления воздушная заслонка автоматически наполовину открывается, что предотвращает чрезмерно резкое увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя. Получая информацию от различных датчиков, БУ обеспечивает подачу такого количества топлива, чтобы частота вращения в режиме холостого хода не отличалась от расчетной. Сила тока свечей накаливания при пуске дизеля регулируется БУ в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и ряда других параметров.

---