Описание СУДД М230.Е3.

Система управления дизельным двигателем М230.Е3 (далее СУДД М230.Е3) предназначена для преобразования и обработки первичной информации, поступающей от датчиков, реализации алгоритмов управления и диагностики компонентов системы, формирования сигналов управления исполнительными механизмами, запоминания кодов неисправностей, поддержки диагностического канала обмена данными с диагностической аппаратурой дизельных двигателей с традиционной системой топливоподачи, отвечающих требованиям ЕВРО-3, напряжением бортовой сети 24 В.

Основные функции СУДД М230.Е3.

Штатный режим. В этом режиме СУДД М230.Е3:

осуществляет прием и обработку сигналов датчиков состояния двигателя и автомобиля, при этом параметры допустимых значений входных сигналов датчиков частоты вращения коленчатого вала двигателя должны находиться в пределах: минимальная амплитуда – 0,3 В, максимальная амплитуда – 150 В, диапазон частот от 100 до 10000 Гц;
формирует сигналы управления исполнительными устройствами (электромагнит исполнительного механизма ЭМП01-30, электромагнит привода заслонки аварийного останова РС336) по заданному алгоритму с обеспечением требуемых переходных характеристик;
осуществляет обмен данными по интерфейсу типа CAN, протокол SAE J 1939 со смежными устройствами и по интерфейсу типа CAN или K-line с диагностическим оборудованием.

Отладочный режим – режим настройки ТНВД.

Способы вывода диагностической информации.

Диагностическая информация может выводиться следующими способами:

с помощью блинк-кода на лампу диагностики автомобиля;
по интерфейсу типа CAN или K-line через диагностическую колодку на внешнее диагностическое оборудование.

Состав СУДД М230.Е3.

Электронный блок управления М230.Е3. Программное обеспечение.

Программное обеспечение блока М230.Е3 предназначено для управления дизельным двигателем с электрическим приводом рейки ТНВД. Состоит из двух основных разделов – программы управления контроллером и таблицы калибровочных величин. Программа управления, в свою очередь, разбита на несколько программных модулей. Поддерживается до четырех калибровочных таблиц ROM1-ROM4, выбор осуществляется внешними переключателями. Калибровочная таблица может быть перегружена в ОЗУ контроллера, данные в ОЗУ доступны редактированию, в том числе и при запущенном двигателе.

Модуль инициализации.

При включении питания производит начальную инициализацию переменных, портов ввода вывода, контроль целостности ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ. Запускает задачи синхронизации, подготавливает к работе специализированные модули микропроцессора.

По окончании работы передает управление модулю фоновых задач.

Временной синхронизатор.

Модуль использует программное прерывание, вырабатывает сетку сигналов запуска программ с минимальным квантом 0.1 мсек, формирует флаги временной привязки для модуля фоновых задач.

Угловой синхронизатор.

Модуль использует прерывания от двух датчиков угловой синхронизации, размещенных на распределительном и коленчатом валу. Производит вычисление текущих оборотов двигателя, запускает задачи, зависящие от положения коленчатого вала двигателя.

Модуль фоновых задач.

Управляет задачами, не требующими жесткой привязки к моменту запуска. Проводит диагностику датчиков и исполнительных устройств, контролирует напряжение питания.

Опрос и диагностика датчиков.

Блок позволяет опросить 32 канала аналоговых и 16 дискретных датчиков.

Опрос аналоговых датчиков производится непрерывно, с двумя уровнями приоритета. Сигналы аналоговых датчиков проходят калибровку – преобразование напряжений в значения измеряемых величин. Контролируется отсутствие замыкания каналов на общий провод и питание. По части датчиков проводится контроль диапазона допустимых значений. Опрос дискретных датчиков проводится соответствующими программами управления.

Формирование сигналов управления приводом рейки ТНВД.

Для перемещения рейки ТНВД блоком вырабатываются два противофазных сигнала управления с допустимым током до 10А. Контролируется угловое положение рейки и ток через обмотку привода. Частота сигнала управления задается калибровочными константами.

Для установки рейки ТНВД в заданное положение используется два контура управления: внутренний контур по току и внешний по положению. Оба контура реализованы как пропорционально – интегрально – дифференциальный регулятор – ПИД-регулятор. Требуемое положение рейки ТНВД определяется модулем расчета топливоподачи.

Формирование сигналов управления другими исполнительными устройствами.

Модуль вырабатывает сигналы управления на два клапана управления перепуском отработавших газов, сигнал управления муфтой ОВТ, сигналы включения и выключения реле.

Расчет пусковой топливоподачи.

Модуль рассчитывает начальное положение рейки ТНВД при запуске двигателя исходя из температуры охлаждающей жидкости. В процессе пуска корректирует топливоподачу по заданному закону. По выполнению условий успешного пуска формирование топливоподачи передается либо модулю холостого хода, либо модулю расчета топливоподачи на полных и частичных нагрузках, в зависимости от положения педали.

Расчет топливоподачи холостого хода и поддержание оборотов холостого хода.

В режиме холостого хода (при отпущенной педали газа) топливоподача рассчитывается исходя из условия поддержания заданных оборотов ХХ. Для поддержания оборотов реализован ПИД-регулятор с настраиваемыми коэффициентами.

Расчет топливоподачи в режимах полной и частичных нагрузок.

Модуль расчета топливоподачи формирует на основе показаний датчиков положение рейки ТНВД, которое, в свою очередь, определяет количество топлива поступающего в двигатель.

В режиме расчета по методу структуры крутящего момента сначала из положения педали определяется необходимый момент двигателя. Далее рассчитывается величина цикловой топливоподачи для обеспечения этого момента. Зная цикловую топливоподачу и производительность ТНВД, модуль рассчитывает угол поворота рейки ТНВД. При расчетах учитывается температура ОЖ, температура воздуха на впуске, температура топлива, обороты двигателя, давление воздуха на впуске. Также учитываются различные ограничители для предохранения от превышения допустимых оборотов, от излишних выбросов и т.п.

Расчет регулирования скорости в режиме круиз – контроля.

Модуль регулирования скорости в режиме круиз – контроля представляет собой ПИ – регулятор. Положение рейки ТНВД рассчитывается из условий поддержания заданной скорости движения автомобиля. Задание скорости может изменяться с помощью подрулевого переключателя.

Модуль самодиагностики и обработки аварийных ситуаций.

Модуль проверяет корректность показаний датчиков входных сигналов. Также проверяются сигналы неисправности, вырабатываемые драйверами выходных сигналов. При наличии неисправности либо все расчеты переводятся на аварийные варианты, либо принимается решение об остановке двигателя. Все неисправности запоминаются в энергонезависимой памяти с целью последующего анализа.

Модуль связи с внешним оборудованием.

Обеспечивает взаимодействие блока по CAN интерфейсу с другими узлами автомобиля, АКП, АБС. Блок по сигналам АКП или АБС может изменять момент или обороты, развиваемые двигателем.

Модуль связи с внешним оборудованием отладки и контроля.

Модуль обеспечивает обмен данными по К-линии или CAN интерфейсу с внешним диагностическим прибором. Эти же линии связи используются для отладки калибровочных величин и модификации программного обеспечения контроллера.

Исполнительный механизм привода рейки ТНВД.

Исполнительный механизм (ИМ) предназначен для привода рейки ТНВД, формирования сигнала датчика положения рейки и выключения цикловой подачи при отключении питания ЭБУ.

В состав ИМ входят:

электромагнит поворотный ТНВД ЭМП01-30;
датчик положения поворотного исполнительного механизма 36.3855-20;
установочная крышка, кривошип, возвратная пружина, сальник вывода кабеля, вилка кабеля, крепеж.

Датчики.

В состав системы управления входят следующие датчики: