Ственный институт наука и студенты: новые идеи и решения Сборник материалов viii-й внутривузовской научно-практической студенческой конференции Кемерово 2009

Вид материала

Документы

Содержание ДИАГНОСТИКА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Рыкова Ю.В., Ащеулов А.С.

Подобный материал:

• Томск, Россия Информационные технологии: к истокам некоторых заблуждений Сборник материалов, 293.71kb.
• Сборник статей ежегодной международной студенческой научно-практической конференции, 1058.05kb.
• Уважаемые коллеги, аспиранты, студенты!, 58.52kb.
• Доклады и тезисы представлены в авторской редакции. Сподробными материалами конференции, 2528.5kb.
• Формат конференции: Конференция проводится заочно с изданием печатного сборника материалов, 120.08kb.
• Д. С. Лихачёва и проблемы современного мегаполиса Сборник докладов участников международной, 3272.71kb.
• Итоги и перспективы энциклопедических исследований сборник статей итоговой научно-практической, 3301.6kb.
• Актуальные социально-экономические и правовые аспекты устойчивого развития региона., 3483.41kb.
• Программа студенческой научно-практической конференции с международным участием Научные, 254.22kb.
• С. Л. Колесников Сборник материалов областной научно-практической Интернет-конференции, 1483.28kb.

ДИАГНОСТИКА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ

ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Рыкова Ю.В., Ащеулов А.С.

Научные руководители: Аверичев Л.В., Васильченко А.М.

ФГОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»


За последние годы, в нашей стране парк находящихся в эксплуатации автомобилей сильно изменился и расширился. Появилось большое количество зарубежных автомобилей различных марок. Отечественные производители в борьбе за конкурентоспособность своих изделий существенно модернизируют и расширяют состав электрооборудования. Классическая, батарейная система зажигания уходит в прошлое, на смену приходит современные, высокотехнологичные, микропроцессорные системы зажигания, которые связаны с повышением экономичности ДВС, снижением токсичности отработавших газов, уменьшением массы и габаритных размеров и т.д.

Однако вопросам диагностики микропроцессорных систем зажигания уделяется недостаточное внимание. По-прежнему, основные неисправности работы двигателя включают в себя, в том числе и сбои в системе зажигания. Диагностика на фирменных станциях технического обслуживания часто бывает дорогостоящей, т.к. на указанных станциях применяют дорогое диагностическое оборудование и выявление такой неисправности, как перебои в работе свечи зажигания становится для клиента настоящей проблемой. Все руководства по эксплуатации микропроцессорных систем зажигания категорически запрещают проверку искрообразования на свече, демонтируя последнюю из цилиндра двигателя, как это принято при эксплуатации батарейной системы, в связи с высокой вероятностью выхода из строя микропроцессорной системы зажигания в целом.

Предлагаем рассмотреть вопрос диагностики работы свечей зажигания, определения порядка работы цилиндров двигателя, а в дальнейшем и определение относительной мощности отдаваемой каждым цилиндром в отдельности без нарушения целостности системы.

Для управления работой данной системой зажигания в ДВС применяются: датчик начала отсчёта (ДНО, REF) и датчик угловых импульсов (ДУИ, POS). Существуют так же совмещённые датчики, так называемые датчики положения распределительного вала, применяемые в автомобилях иностранного производства. Принципы работы датчиков могут быть различными (индуктивные генераторы сигналов, оптические, генераторы Холла), но при этом выполняется главное обязательное условие – эти сигналы позволяют обрабатывать информацию в цифровом виде.

Рассмотрим некоторые моменты работы 4 цилиндрового инжекторного ДВС автомобиля Ваз 21093

Датчик начала отсчёта (REF) генерирует импульс напряжения в момент нахождения поршней 1 и 4 цилиндров в ВМТ

Датчик угловых импульсов (POS), расположение которого может быть различным, генерирует импульсы через определённый интервал, жёстко связанный с углом поворота коленчатого вала. Угол поворота между импульсами может быть различным, в зависимости от модели двигателя, но ни в одном руководстве по ремонту или эксплуатации данная величина не указана.

Так же не указано, сколько импульсов выдаёт ДУИ (POS) за один оборот коленчатого вала. В рассматриваемой в данном случае системе диагностики данные параметры являются основными.

Обработка данных, полученных в результате диагностирования, производится с помощью персонального компьютера средней степени интеграции через LPT- порт, с выводом результата в удобной для чтения форме на монитор (дисплей).

Для диагностики понадобятся 4 простых индукционных датчика, закрепляемых на высоковольтных проводах, идущих к свечам зажигания и имеющим нумерацию (обозначим их как ДИ-1,ДИ-2, ДИ-3, ДИ-4).

Указанные датчики представляют собой несколько витков медного эмалированного провода, закрепляемого на проводе зажимом типа «крокодил». Импульсы в указанных датчиках будут возникать в момент прохождения тока по пути «катушка зажигания – свеча» только при условии исправности свечи.

Принимая во внимание, что полный цикл работы 4-хтактного двигателя происходит за 2 оборота коленчатого вала, то есть, общий угол поворота коленчатого вала = 720 градусов (2 импульса датчика начала отсчёта REF), не представляет труда произвести тарировку датчика угловых импульсов (POS).

В данном случае, используя компьютер в качестве счётчика импульсов, мы устанавливаем количество последних за два оборота вала (720°).

Периодом измерения являются сигналы датчика начала отсчёта.

В результате, с помощью деления количества зафиксированных импульсов на количество цилиндров (на 4), получим данные о положении одного из поршней в ВМТ, т.е., выделенные и оставшиеся в памяти компьютера сигналы о повороте коленчатого вала на 0, 180, 360, 540,720 (0).

Дальнейшие вычисления происходят в виде условия сравнения и вывода данных в реальном времени.

Например: при условии совпадения сигнала ДНО + ДУИ (0) + ДИ-1= происходит воспламенение в 1 цилиндре двигателя.

Дальнейший отсчёт происходит при совпадении импульса датчика искрообразования одного из 3 цилиндров двигателя и имеющейся в компьютере информации о сигнале с ДУИ (180)

Затем при совпадении сигналов ДИ + ДУИ (360)

И в заключении ДИ + ДУИ (540). В результате получаем порядок воспламенения горючей смеси в ДВС, что и является порядком работы цилиндров двигателя.

Измерение производится непрерывно, до окончания цикла тестирования. Выводимая на дисплей информация будет иметь вид:

1-2-4-3

При возникновении неисправности свечи в одном из цилиндров, данные о нем будут отсутствовать, и выводимая на дисплей информация будет иметь вид:

1-2-х-3

При перебоях в работе свечи на дисплее будет высвечиваться мерцающая цифра, указывающая № цилиндра.

При отсутствии искры во всех цилиндрах, методика диагностики сохраняется, но отсутствие на дисплее порядка работы цилиндров, предполагает выход из строя микроконтроллера системы зажигания.

Данная диагностика может быть применена для рядных, оппозитных, и V-образных двигателей с любым количеством цилиндров.


Литература:

1.Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. - М. : Энергоатомиздат, 1987. – 320 с.

2.Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства: справочник. – М. : Радио и связь, 1985. - 400 с.

3.Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л. : Энергоатомиздат, 1988. - 304 с.

4.Зельдин Е.А. Импульсные устройства на микросхемах. - М. : Радио и Связь, 1991. - 160 с.

5.Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. – M. : Солон-Р, 2000. –506 с.


УДК631.61(571.17)