reg.nap+wtrysk.pdf

MieczysławDZIUBIŃSKI

KrzysztofKWIATKOWSKI

WSPÓŁPRACAREGULATORAMULTIFUNKCYJNEGO

ZELEKTRONICZNIESTEROWANYM

WTRYSKIEMPALIWA

Compatibilityofamultifunctionalregulatorwithanelectronicfuelinjector

Wstęp

Wkonwencjonalnymalternatorzewewnętrznyregulatornapięciautrzymuje

stałenapięciewukładzie.Regulatorymultifunkcyjnemająszeregfunkcjidodat

kowych,którychcelemjestoptymalizacjapracyukładuzasilaniaorazzabezpie

czeniejegozespołówprzedskutkamiuszkodzeń.DogłównychfunkcjinaleŜą:

Wykrywanieuszkodzeń–dodatkowezintegrowaneobwodyopartenakom

binacjachlogicznychdostarczająceinformacjikierowcyonieprawidłowejpracy

układuzasilania(lampkanatablicyrozdzielczej):1.nadmierneładowanie,2.nie

wystarczająceładowanie,3.brakobrotuwirnikaalternatora,4.przerwawobwodzie

wzbudzania,5.zwarciewobwodziewzbudzania,6.przerwawstopniumocyregu

latora,7.zwarciewstopniumocyregulatora,8.przerwawprzewodziepomiaru

napięcianaakumulatorze,9.przerwawprzewodzieładowaniaB+.

Zabezpieczenia–multifuncyjnyregulatornapięciachronionyjestprzed:

zwarciem obwodu wirnika oraz zwarciem lampki ładowania. Zabezpieczenie

termiczne–chroniregulatorprzedzniszczeniemtermicznym,temperaturajest

mierzona bezpośrednio na układzie scalonym. Po przekroczeniu temperatury

dopuszczalnejnapięcieregulowanezostajeobniŜone.

Funcja przekaźnika czasowego podczas rozruchu (LRS) – zmieniająca

działanieregulatorapodczasrozruchusilnika.DziałanieLRSpoleganaeliminowa

niuokreślonejilościimpulsówfazowych,podczasktórychuzwojeniewzbudzenia

niepobieraprądu,dziękiczemucałyprądjestwykorzystywanyprzezrozrusznik

iukładzapłonowydorozruchusilnika,aalternatorniewytwarzamomentuhamują

cego,obciąŜającegorozrusznik.Gdyzliczanieimpulsówdobiegakońca,następuje

włączenieobwoduwzbudzania.

DrinŜ.MieczysławDziubiński,KrzysztofKwiatkowski,KatedraPojazdówSamochodo

wychPolitechnikiLubelskiej.

MIECZYSŁAWDZIUBIŃSKI,KRZYSZTOFKWIATKOWSKI

Ładowanie progresywne (CP, stopniowe włączenie odbiorników mocy) –

funkcjakontrolujemomentobrotowyalternatorapodczaspodłączaniaodbiorników

większejmocy.FunkcjaprzeznaczonajestdladuŜychobciąŜeńimoŜeznaczniezre

dukowaćprędkośćobrotowąsilnikalubnawetspowodowaćjegozatrzymanie.Celem

funkcjijeststabilizacjaprędkościobrotowejsilnika,szczególnienabiegujałowym.

Funkcja wzbudzenie wstępne–prądwzbudzeniawstępnegosterowanyjest

przezregulatorizapewniaoptymalnewzbudzeniealternatora.Współczynniktrwania

impulsustopniamocyregulatorajestdobieranywtakisposób,abyzapewniaćmini

malną,moŜliwąwdanymprzypadkuprędkośćobrotowąwystarczającądowzbudze

niaalternatora.Dokońcawzbudzeniawstępnegolampkaładowaniaświecisię.

Wzbudzanie samoczynne–wprzypadkuspalenialampkiładowanialub

przerwy w jej obwodziealternator wzbudza sięsamoczynnie po osiągnięciu

prędkościsamowzbudzenia.

Ograniczenie prędkości obrotowej – po przekroczeniu dopuszczalnej

prędkościobrotowejuzwojeniewzbudzeniajestodłączoneialternatorprzestaje

wytwarzaćnapięcie.

Filtrowaniezakłócającychsygnałówwejściowych–wszystkiepołączenia

elektryczneregulatorarealizowanesąprzezukładscalonyikońcówkęmocy.

UkładfiltrujezakłóceniaijeŜelijesttokonieczne,wysyłaodpowiedniesygnały.

Funkcja pomiaru napięcia ładowania bezpośrednio na zaciskach aku

mulatora.PomiędzyzaciskamiB+alternatoraazaciskiem+akumulatoramoŜe

występowaćspadeknapięcia,dziękipomiarowinapięciabezpośrednionaaku

mulatorzezoptymalizowanezostaniejegoładowanie.

Regulacjaawaryjna–poprzerwaniuprzewodudozacisku„S”,jakrów

nieŜpowiększymspadkunapięcia(>1V)naprzewodzieładowaniaB+regula

cjaodbywasięnapodstawiepoziomunapięcianazaciskualternatoraB+.

Włącznikprąduspoczynkowego–przywyłączonymzapłonieprądpobie

ranyprzezregulatornapięciajestredukowanydominimalnejwartości.

WspółpracaalternatorazukłademPCMEECV

ModułPCMsterujejednocześniemocąwyjściowąprądnicyimonitoruje

ją.Wtymceludwaprzewodyelektrycznełącząobydwaelementy.Modułste

ruje równieŜ prędkością biegu jałowego, gdy zmniejsza się ona z powodu

obciąŜenia,uruchamiarównieŜprzekaźnik współpracy silnika. Dzięki temu

przekaźnikowiodbiorniki,którepobierająduŜyprąd(naprzykładogrzewanie

tylnejszyby, klimatyzacja)zasilanesątylkowtedy,gdyalternatorpracuje.

Schemat funkcjonalny transmisji sygnałów wejściowych i wyjściowych

EECVprzedstawiarys.1.

WSPÓŁPRACAREGULATORAMULTIFUNKCYJNEGOZELEKTRONICZNIESTEROWANYM… 61

Rys.1.SchematfunkcjonalnytransmisjisygnałówwejściowychiwyjściowychczujnikówaPCMEECV

9 8 7 6

Rys.2.SchematblokowywspółpracyukładusterowaniawtryskiempaliwaEECV,ainnymiodbiornikami:

1 – moduł sterowania zespołem napędowym, 2 – alternator ze sterowanym regulatorem napięcia,

3–akumulator,4–przekaźnikzasilacza,5–zestawwskaźnikównadeskirozdzielczej,6–sterownikukładu

ABS/ESP,7–przekładniaautomatyczna,8–nadajnik/odbiornikPATS,9–lampkaostrzegawczasilnika,

10–złączediagnostyczne,11–zawórregulacjiilościpowietrzabiegujałowego(IAC),12–komputerpokła

dowy,13–układsterowaniaprędkościąjazdy,14–spręŜarkaukładuklimatyzacji(AC)

MIECZYSŁAWDZIUBIŃSKI,KRZYSZTOFKWIATKOWSKI

DogłównychodbiornikówwspółpracującychzalternatoremnaleŜą:układ

sterowaniawtryskiemEECV,sterownikABS,klimatyzacja,przekładniaauto

matycznaiinnerys.2.

Badaniaeksperymentalne

Obiektbadań

Obiektembadańbyłzespółalternatorakompaktowegozregulatoremmulti

funkcyjnym,współpracującyzukłademwtryskupaliwasamochodowegoFocus

EEC V.W badanym alternatorze samochodu Focus 2000funkcje regulatora

napięcia zostały zachowane, natomiast wartość napięcia jest obliczana przez

modułPCMEECV.

Rys.3.Schemattorupomiarowego:1–przekaźniksygnałupracysilnika,2–odbiornikprądu,3–wyj.Alter

natora(wej.PCMEECV),4–wyj.Alternatora(wyj.PCMEECV),5–lampkakontrolnaładowaniawzesta

wiewskaźników,6–sygnałotemperaturzezezintegrowanegoczujnika,7–zawórregulacjiilościpowietrza

biegujałowego

Zwyjściaalternatoraprzezprzewód(3)sygnałjestprzesyłanydomodułu

PCMEECVwceluustaleniastanuobciąŜeniaalternatora.Sygnałjestprzetwa

rzany,anastępniewykorzystywanydoanalizyprędkościobrotowejbiegujało

wego.Zmieniasięczęstotliwośćiprocentwypełnieniacyklusygnału.Zakres

częstotliwościsygnałunapięciazawierasięwgranicachmiędzy100i200Hz,

cyklmusibyćwypełnionyw9do97%:

− 9%=małyprądładowania,

− 97%=duŜyprądładowania=zwiększenieprędkościobrotowejbiegu

jałowego.

WSPÓŁPRACAREGULATORAMULTIFUNKCYJNEGOZELEKTRONICZNIESTEROWANYM… 63

Sygnałmonitorujewyjściealternatora,abyinformowaćmodułPCMEEC

Voewentualnychusterkach.MoŜedonichdojść,jeślinp.procentwypełnienia

cyklubędziepozazakresem997%lubjeślidoalternatoraniezostanieprzesłany

odpowiednisygnałnapięcia.

Jeśli poziom sygnału napięcia na wejściu modułu PCM jest zbyt niski,

oznaczato,Ŝenapięcieładowaniajestzaniskie.Alternatormusiwytworzyć

więcejenergii,abyakumulatorbyłodpowiednionaładowanyiabyjegobilans

naładowaniabyłzrównowaŜony(zwiększenieprędkościobrotowejbiegujało

wego).WzaleŜnościodsygnałówwejściowych(4)modułuPCMEECV(np.

zbytniskienapięcie,Vbatt)oraztemperaturyakumulatoraregulowanejestna

pięciealternatora.Częstotliwośćjesttakajakwprzypadkusygnałuwejściowego

modułuPCM(100do200Hz).Regulatornapięciawykorzystujeprzytympro

centwypełnieniacyklurzędu15%=12,5Vdo95%=16,5V.

ModułPCMprzesyłanastępniedoalternatoranowąwartośćŜądanąnapię

cia.Chodziprzytymotymczasowąwartość,dochwiliaŜmodułPCMponownie

obliczynowąwartość(wyjątek:zmianaobciąŜeniaalternatora).Napięciealter

natoramoŜezawieraćsięwgranicachmiędzy12,5i16,5V.Układpracujepo

cząwszyodustalonejwartościŜądanejnapięciaalternatora,którajestoptymalna

dladanejtemperaturyakumulatora.

ModułPCMEECVprzesyłasygnałdoprzekaźnikapracysilnika.Dzięki

temuokreśloneodbiornikipobierająceduŜyprąd(np.ogrzewanaprzedniaszy

ba)sązasilanetylkowtedy,gdyalternatorpracuje.

ModułPCMwłączalampkękontrolnąładowaniaprzywłączonymzapłonie,

wyłączonymsilniku,podczasuruchamianiapojazduijeśliprocentwypełnienia

cyklusygnałuwejściowegoEECVprzypracującymsilnikuwynosi0lub100%.

Celiprogrambadań

CelembadańbyłaanalizawspółpracyalternatorazukłademEECVoraz

potwierdzeniefunkcjiregulatoramultifunkcyjnego,atakŜesymulacjanowych

rodzajów uszkodzeń w alternatorze. Do podstawowych funkcji regulatora

naleŜy:rozruchsilnika,wpływobciąŜenia,prędkośćbiegujałowego,funkcja

diagnostyki.

RozruchsilnikalubprędkośćobrotowaponiŜejprędkościbiegujałowego.

AlternatorSmartchargeniejestaktywnypowłączeniuzapłonuiprzyrozruchu

silnika.WtensposóbsilnikniejestdodatkowoobciąŜonyprzyrozruchu.Regu

latornapięciawłączasięgdyzmodułuPCMEECVzostanieprzesłanypierw

szyodpowiednisygnałPWM.DlategoteŜalternatorjesttakdługowłączony,aŜ

sygnałwyjściowyzmodułuPCM,któryjestprzesyłanyprzyprędkościachobro

towych wyŜszych niŜ przy rozruchu oraz wyŜszych od prędkości obrotowej

poniŜejbiegujałowego.

PełneobciąŜenie.Wtymtrybiepracychodziprzedewszystkimooptyma

lizacjęprzyśpieszenia.ObciąŜeniesilnikaprzezalternatorzostajezmniejszone

przezPCMEECVdziękiobniŜeniuwartościŜądanejnapięciadomoŜliwie

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: