Электронное опережение зажигания - Энциклопедия японских машин - на Дром
Сигнал NE и сигнал G
Хотя существуют разные типы систем зажигания, сигналы NE и G используются во всех. Сигнал NE указывает на положение коленчатого вала и число оборотов двигателя.
Сигнал G (также называемый сигнал VVT) отвечает за определение цилиндра. Путем сопоставления сигнала G и сигнала NE блок ЕСМ распознает цилиндры на ходу сжатия. Это помогает рассчитать угол коленвала (установочный угол опережения зажигания), определить, какую катушку в прямой (независимой) системе зажигания привести в действие, и на какую форсунку подать питание в последовательных системах впрыска топлива.
По мере усовершенствования систем зажигания и двигателей использовались различные модификации сигналов NE и G. Бегунок в системе распределения зажигания имеет разное количество зубьев. Для некоторых датчиков сигнала G вместо зубьев для выработки сигнала используется метка. Вне зависимости от этого можно определить тип системы, осмотрев бегунок или обратившись к руководству по ремонту. Различные модели представлены собственными системами зажигания.
Работа опережения зажигания, регулируемого электроникой
Для максимальной эффективности работы двигателя воздушно-топливную смесь необходимо зажигать так, чтобы максимальное давление сгорания возникало примерно через 10-15 сек. после верхней мертвой точки. По мере увеличения числа оборотов двигателя у топливной смеси остается меньше времени для завершения сгорания, поскольку поршень ходит быстрее. С помощью сигнала IGT блок ЕСМ контролирует время появления искры. Путем изменения времени сигнал IGT отключается, блок ЕСМ изменяет установку угла опережения зажигания.
Контроль зажигания при запуске
Контроль установки опережения зажигания состоит из двух основных элементов:
- контроль зажигания во время запуска
- контроль зажигания после запуска
Контроль зажигания во время запуска
Контроль зажигания во время запуска определяется как период, когда двигатель запускается (проворачивается коленвал) и непосредственно после запуска. Зажигание происходит при фиксированном угле коленвала, примерно 50-10 сек. нижней мертвой точки вне зависимости от условий работы двигателя, этот угол называется изначальным углом установки.
Во время или непосредственно после запуска, когда скорость двигателя еще ниже указанного числа оборотов и неустойчива, установка опережения зажигания фиксируется до тех пор, пока работа двигателя не станет стабильной.
Блок ЕСМ распознает запуск двигателя, когда получает сигнал NE и G. На некоторых моделях для сообщения о запуске двигателя также используется сигнал стратера (STA).
Контроль зажигания после запуска
Контроль зажигания после запуска заключается в расчете и регулировке установки опережения зажигания на основе условий работы. Расчет и регулировка опережения зажигания проводится поэтапно, начиная с контроля основного угла опережения зажигания.
К изначальному углу установки опережения зажигания и основному углу опережения зажигания (определенным по сигналу объема впуска воздуха или сигналу давления во всасывающем коллекторе и по сигналу скорости двигателя) добавляются различные корректировки (на основании сигналов, полученных от соответствующих датчиков).
Установка опережения зажигания = угол установки опережения зажигания
- основной угол опережения зажигания
- скорректированный угол опережения зажигания
Во время нормальной работы контроля зажигания после запуска сигнал IGT (установки опережения зажигания) рассчитывается микропроцессором блока ECM и выводится через дублирующий IC.
Контроль основного угла опережения зажигания
Блок ЕСМ выбирает основной угол опережения зажигания из памяти на основе скорости, нагрузки на двигатель, положения дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости.
Соответствующие сигналы:
- объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)
- скорость двигателя (NE)
- положение дросселя (IDL)
- температура охлаждающей жидкости двигателя (THW)
Корректировка установки опережения зажигания
Корректировка установки опережения зажигания представляет собой окончательную настройку фактического опережения зажигания. Указанные ниже факторы имеют место не на всех транспортных средствах.
Корректировка на прогревание
Установка опережения зажигания изменяется с целью улучшения дорожных качеств автомобиля при низкой температуре охлаждающей жидкости. В некоторых моделях двигателей корректировка изменяет угол опережения в соответствии с объемом всасываемого воздуха (давлением во всасывающем коллекторе) и может установить опережение примерно на 15’ (в зависимости от модели двигателя) в очень холодную погоду.
Корректировка на перегрев
Для предотвращения детонации и перегрева при очень высокой температуре охлаждающей жидкости установка опережения зажигания задерживается. Опережение зажигания может быть задержано примерно до 5’.
Соответствующие сигналы
- Электронное управление трансмиссии – температура охладителя
- На некоторых моделях может также использоваться следующее:
- MAF (VS, KS или VG)
- Скорость двигателя – сигнал NE
- Положение дросселя ТА или (IDL)
Корректировка на устойчивые холостые обороты
Когда скорость двигателя на холостом ходу отклоняется от заданного значения, блок ЕСМ регулирует установку опережения зажигания для стабилизации скорости двигателя. Блок ЕСМ непрерывно вычисляет среднюю скорость двигателя. Если скорость двигателя падает ниже требуемой скорости, блок ЕСМ регулирует угол опережения на соответствующую величину. Если скорость двигателя возрастает выше заданной величины, блок ЕСМ задерживает зажигание на соответствующую величину.
Данная корректировка не проводится, когда установленная скорость двигателя превышена.
В некоторых моделях двигателей угол опережения изменяется в зависимости от того, включен или выключен кондиционер воздуха. В других моделях корректировка применима только когда скорость двигателя падает ниже заданной.
Соответствующие сигналы
- Скорость двигателя (NE)
- TPS (VTA или IDL)
- Скорость автомобиля (SPD)
Корректировка на рециркуляцию выхлопных газов
Когда работает система рециркуляции выхлопных газов (EGR), установка опережения изменяется в соответствии с объемом всасываемого воздуха и оборотами двигателя для улучшения дорожных качеств автомобиля. Система EGR сокращает эффект детонации, поэтому зажигание может быть установлено на опережение.
Соответствующие сигналы
- Скорость двигателя (NE)
- TPS (VTA или IDL или PSW)
- Объем всасываемого воздуха (VS, KS или VG) (давление во всасывающем коллекторе PIM)
Корректировка по вращающему моменту
Данная корректировка сокращает детонацию при переключении передач, и водитель в результате ощущает более мягкое переключение скоростей. В коробке передач в блоке с трансмиссией с электронным управлением каждое сцепление и тормоз в планетарной передачи трансмиссии или блоке вызывает при переключении скоростей толчки. В некоторых моделях эти толчки сводятся к минимуму за свет задержки зажигания при переключении на повышающую передачу. Когда начинается переключение передачи, блок ЕСМ задерживает зажигание для снижения крутящего момента двигателя. В результате детонация от работы сцепления и тормозов в устройстве планетарной передачи снижается, и переключение передач происходит мягче. С помощью такой корректировки угол опережения зажигания задерживается максимум примерно на 200. Такая корректировка не производится, когда температура охлаждающей жидкости или напряжение на аккумуляторе ниже установленного значения.
Соответствующие сигналы
- Скорость двигателя (NE)
- TPS (VTA или IDL или PSW)
- Трансмиссия с электронным управлением (температура охладителя)
- Напряжение на аккумуляторе (+В)
Корректировка на детонацию
Слишком сильная детонация в двигателе может вызвать его повреждения. На детонацию влияет устройство камеры сгорания, октановое число бензина, пропорция воздуха/топлива, установка опережения зажигания. При большинстве условий работы двигателя установка опережения зажигания должна приближаться к точке детонации, чтобы добиться оптимального расхода топлива, выходной мощности двигателя и минимального выхлопа. Однако, точка детонации может изменяться в зависимости от различных факторов. Например, если октановое число бензина слишком низкое, зажигание происходит в оптимальной точке, будет иметь место детонация. Чтобы предотвратить это явления используется функция корректировки по детонации.
Когда двигатель начинает испытывать детонацию, датчик детонации преобразует вибрацию от детонации в сигнал напряжения, распознаваемый блоком ЕСМ. В соответствии с программой блок ЕСМ задерживает зажигание по фиксированным щагам до тех пор, пока детонация не прекращается. Когда детонация прекращается, блок ЕСМ прекращает задерживать зажигание и переходит на установку опережения зажигания по фиксированным шагам. Если зажигание с опережением продолжается, а детонация возникает снова, зажигание снова задерживается.
Блок ЕСМ может определить, какой цилиндр испытывает детонацию по времени получения сигнала детонации. По сигналам NE и G блок ЕСМ знает, какой цилиндр находится в режиме рабочего хода. Это позволяет блоку ЕСМ фильтровать ложные сигналы.
Некоторые механические проблемы могут усиливать детонацию двигателя. Излишний износ шатунного подшипника или крупные неровности в цилиндре вызывают вибрацию на той же частоте, на которой детонирует двигатель. В ответ на это блок ЕСМ задерживает зажигание.
Корректировка пропорции воздуха/топлива
Двигатель особенно чувствителен к изменениям пропорции воздуха/топлива на холостом ходу, поэтому устойчивые холостые обороты обеспечиваются установкой зажигания с опережением в соответствии с объемом впрыска топлива и корректировкой обратной связи пропорции воздуха/топлива.
Корректировка не проводится во время движения автомобиля.
Соответствующие сигналы
- Датчик кислорода или A/F
- TPS (VTA или IDL)
- Скорость транспортного средства (SPD)
Прочие корректировки
Для высокоточной регулировки зажигания в систему управления зажиганием (кроме корректировок, описанных выше) добавлены следующие функции корректировки.
Корректировка перехода – Во время перехода с замедления на усиление, установка зажигания периодически идет по схеме опережения или замедления в соответствии с ускорением.
Корректировка управления рейсом – При движении по уклону в режиме управления рейсом для обеспечения бесперебойного управления рейсом и сведения к минимуму изменений в крутящем моменте двигателя, вызванных прекращением подачи топлива из-за действия тормозов, блок ECU управления рейсом посылает сигнал на блок ЕСМ для замедления зажигания.
Корректировка управления силой тяги – замедляет зажигание, снижая крутящий момент двигателя, когда температура охладителя выше установленной температуры и работает система управления силой тяги.
Корректировка системы впуска с акустическим контролем (ACIS) – Когда скорость двигателя увеличивается и превышает заданный уровень, работает система ACIS. В это время блок ЕСМ синхронно производит установку на опережение зажигания, таким образом улучшая выход.
Контроль минимального и максимального угла опережения зажигания
Если фактическая установка опережения зажигания (основной угол опережения зажигания плюс дополнительная корректировка) нарушается, это отрицательно влияет на двигатель. Чтобы этого избежать, блок ЕСМ контролирует фактическое опережение, так чтобы сумма основного и скорректированного углов опережения зажигания на превышала или не была меньше заданных минимального и максимального значений.
Приблизительные значения:
- максимальный угол опережения зажигания – 35-45 сек.
- минимальный угол опережения – 100-00.
Угол опережения = основной угол опережения зажигания + скорректированный угол опережения зажигания
- Перепечатка разрешается только с разрешения автора и при условии размещения ссылки на источник
Комментарии
