Управление положением шагового электродвигателя

Базовое значение заданной частоты вращения (базовая частота холостого хода)

Обзор

Блок управления двигателем рассчитывает частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода путём суммирования базового значения частоты холостого хода, которое зависит от температуры охлаждающей жидкости и поправок корректирующих её, в зависимости от изменяющихся условий и режимов работы двигателя. Базовая частота холостого хода определяется из базовой матрицы с использованием сигнала от датчика температуры охлаждающей жидкости.
Вращение рулевого колеса, включение или выключение кондиционера, перемещение рычага управления АКПП (только на автомобилях с автоматической трансмиссией), включения электрической нагрузки вызывает изменение нагрузки на двигатель, в результате чего частота оборотов холостого хода будет изменяться. Чтобы этого не происходило, значение частоты холостого хода корректируется с учётом сигналов от различных датчиков (программный метод управления).
Частота вращения коленчатого вала поддерживается на заданном уровне с помощью шагового электродвигателя путём регулирования расхода воздуха, проходящего через байпасный канал, в обход дроссельной заслонки.
Для поддержания стабильных оборотов холостого хода на заданном уровне, кроме программного метода управления по сигналам от различных датчиков, дополнительно используется управление с обратной связью.

Базовое значение заданной частоты вращения – это оптимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, которая зависит от теплового состояния двигателя, и существует в виде табличных значений (базовая матрица) хранящихся в памяти блока управления двигателем.
Стабильность оборотов двигателя на режиме холостого хода достигается поддержанием требуемой частоты вращения коленчатого вала двигателя в зависимости от включения дополнительных нагрузок.

Для компенсации возможных отклонений используется регулирование с использованием обратной связи.
Используемый датчик:
• датчик температуры охлаждающей жидкости в двигателе.

2.3.3 Коррекция частоты вращения при включении дополнительных нагрузок
Значение частоты холостого хода при включении дополнительных нагрузок корректируется с учётом сигналов от различных датчиков (программный метод управления). Данный метод позволяет избежать резкого изменения частоты вращения двигателя.

2.3.4 Управление оборотами холостого хода с обратной связью
Регулирование оборотов холостого хода с обратной связью применяется на режимах установившегося холостого хода, однако такое управление не осуществляется при следующих условиях:
• При движении автомобиля (скорость выше 2,5 км/ч).
• В момент переключения датчика-выключателя полностью закрытого положения дроссельной заслонки с режима “OFF” (выключено) на режим “ON” (включено) или при его выключенном состоянии(“OFF”). На моделях автомобилей без упомянутого датчика-выключателя, аналогичные состояния определяются при помощи выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки.
• При переключении выключателя кондиционера из положения "ON" (включен) в положение "OFF" (выключен).
• Когда селектор АКПП переводится из режима “N” в режим "D".
• Когда датчик-выключатель давления рабочей жидкости в системе рулевого управления переходит из положения “ON” (включен) в положение "OFF" (выключен).
• Когда замок зажигания переводится из положения "ST" (стартер) в положение "IG" (зажигание).
• При переходных режимах работы двигателя.

Действительное значение частоты вращения двигателя может отличаться от расчетного значения, поэтому для поддержания стабильных оборотов холостого хода на заданном уровне, кроме программного метода управления по сигналам от различных датчиков, дополнительно используется управление с обратной связью.
Например, при включении кондиционера шаговый двигатель перемещается на определённое количество шагов, при этом частота оборотов холостого хода двигателя изменится и должна соответствовать определённому заданному значению. По ряду причин действительное значение оборотов холостого хода может оказаться меньше или больше заданного значения, но использование обратной связи позволяет устранить эту разницу.

2.4.1 Обзор
Во время работы двигателя на режиме холостого хода любое изменение нагрузки приводит к изменению частоты вращения коленчатого вала. Сразу после поступления соответствующего электрического сигнала о включении той или иной дополнительной нагрузки на вход блока управления двигателем регулятор оборотов холостого хода (шаговый электродвигатель) изменяет количество воздуха, проходящего через байпасный канал и, тем самым, снижает влияние нагрузки на частоту оборотов холостого хода.
Во время запуска двигателя, при разгоне автомобиля или в режиме торможения двигателем, шаговый электродвигатель устанавливается в положение наилучшим образом соответствующее рабочему режиму двигателя.
Управление шаговым двигателем производится со скоростью 125 шагов/с. Рабочий диапазон вращения составляет от 0 до 120 шагов. При снижении напряжения аккумуляторной батареи менее 10 В, управление шаговым электродвигателем не производится. Сразу после выключения зажигания, запорный конус шагового электродвигателя полностью втягивается, после чего выдвигается на 80 шагов, чтобы быть готовым к следующему запуску двигателя.

2.4.2 Блок-схема управления положением шагового электродвигателя
На блок-схеме показано, какие датчики используются электронным блоком управления двигателем для определения необходимого положения шагового электродвигателя.

Дата добавления: 2014-11-16