Мультиплексная (MPX) система передачи данных: электронные блоки управления

Содержание

Слайд 2

Содержание курса обучения Электронные и микропроцессорные системы управления Транзисторы Осциллограммы сигналов

Содержание курса обучения

Электронные и микропроцессорные системы управления

Транзисторы
Осциллограммы сигналов в линиях CAN
Осциллограммы

сигналов в линии BEAN

A

Приложение

Слайд 3

Электронные блоки управления Логические функции Простые входные сигналы Простые выходные сигналы

Электронные блоки управления
Логические функции
Простые входные сигналы
Простые выходные сигналы
Функция самодиагностики
Виды памяти
Пользовательские настройки
Инициализация


Раздел 1: Электронные блоки управления

Электронные блоки управления

Слайд 4

Электронные блоки управления Электронные блоки управления (ECU) представляют собой запрограммированные контроллеры,

Электронные блоки управления

Электронные блоки управления (ECU) представляют собой запрограммированные

контроллеры, обеспечивающие выполнение на автомобиле специальных функций.

В блоках управления используются специализированные электронные компоненты, обеспечивающие выполнение заданных функций.

Какие особенности являются типичными для автомобильных блоков управления?

Слайд 5

Логические функции блоков управления В электронных блоках управления имеются логические цепи,

Логические функции блоков управления

В электронных блоках управления имеются логические цепи, обеспечивающие

принятие тех или иных решений путем анализа входных условий в соответствии с заданными правилами.

Выключатель зажигания

Выключатель освещения.

Датчик освещенности

Фары

Задние фонари

БУ кузова

Условия

Решение

ЕСЛИ:
выключатель освещения находится в позиции AUTO,
датчик освещенности регистрирует низкую (LOW) интенсивность внешнего света и
- выключатель зажигания установлен в позицию ON,
ТО:
- включаются фары
- включаются задние фонари

Слайд 6

Примеры простых входных сигналов Изменяемое сопротивление Какие другие сигналы могут поступать

Примеры простых входных сигналов

Изменяемое сопротивление

Какие другие сигналы могут поступать на вход

блока управления?

Датчик температуры

Комбинированный переключатель

Дискретный сигнал (наличие/отсутствие) напряжения

Кислородный датчик

Сигнал изменяемой величины напряжения

Импульсный сигнал напряжения

Активный датчик частоты вращения

MRE A
MRE B

Sensor IC

Отработавшие газы

Слайд 7

Дискретный входной сигнал напряжения (сигнал выключателя) 12.6V 12.6V ECU ECU ВЫКЛ:

Дискретный входной сигнал напряжения (сигнал выключателя)

12.6V

12.6V

ECU

ECU

ВЫКЛ: Напряжение = 12,6В
(напряжение в разомкнутой

цепи)

Управление по «массе»

ВКЛ: Напряжение = 0,1В
(напряжение в замкнутой цепи)

Напряжение также может быть измерено на контакте блока управления.

Блок управления оценивает состояние соединенного с «массой» выключателя (электронного ключа) путем регистрации величины напряжения в электрической цепи.

При замыкании контактов выключателя (электронного ключа) блок управления выполняет свою функцию, например, включает лампу индикатора.

B+

B+

12.6v

0.1v

*

* Рисунок следует рассматривать только в качестве иллюстрации принципа формирования сигнала

*

5V

0V

Слайд 8

Блок управления Входной сигнал изменяемой величины напряжения Кислородный датчик представляет собой

Блок управления

Входной сигнал изменяемой величины напряжения

Кислородный датчик представляет собой источник напряжения

постоянного тока.

Напряжение > 0,45В: смесь богатая
Напряжение = 0,45В: состав смеси нормальный
Напряжение < 0,45В: смесь бедная

Атмосферный воздух

Напряжение

Блок управления двигателем преобразует величину напряжения в значение состава топливовоздушной смеси, обеспечивая требуемую коррекцию величины топливоподачи

V

Отработавшие газы

Слайд 9

Входной сигнал изменяемого напряжения Датчик температуры представляет собой резистор с изменяемой

Входной сигнал изменяемого напряжения

Датчик температуры представляет собой резистор с изменяемой величиной

сопротивления.
Его сопротивление изменяется в соответствии с изменением температуры.

12,6В или 5В

Блок управления регистрирует изменение сопротивления датчика по изменению напряжения в его цепи.

Блок управления

V

Слайд 10

Входной импульсный сигнал напряжения Активный датчик частоты вращения колеса генерирует последовательные

Входной импульсный сигнал напряжения

Активный датчик частоты вращения колеса генерирует последовательные импульсы

напряжения.

При повышении частоты вращения колеса частота генерируемых датчиком импульсов увеличивается.

Низкая частота вращения

Напряжение

Время

Напряжение

Время

Высокая частота вращения

Блок управления измеряет частоту следования указанных импульсов и на ее основе производит расчет скорости движения автомобиля.

MRE A
MRE B

Sensor IC

Слайд 11

Выходные сигналы блоков управления При подаче команды на управление каким-либо устройством,

Выходные сигналы блоков управления

При подаче команды на управление каким-либо устройством, блок

управления производит соединение его электрической цепи с источником питания или с «массой», обеспечивая подачу питания на соответствующее устройство.

B+

БУ

Транзистор

Управление по «массе»

Управление по «плюсу»

Коллектор

База

Эмиттер

Работа транзистора (NPN)

При подаче напряжения на базу транзистора…

...ток может протекать от коллектора на эмиттер

БУ

B+


PNP

NPN

Слайд 12

Широтно-импульсная модуляция С целью управления электрическими компонентами блоки управления могут попеременно

Широтно-импульсная модуляция

С целью управления электрическими компонентами блоки управления могут попеременно замыкать

и разрывать их электрические цепи.
Процесс изменения времени включенного состояния компонента по отношению к периоду повторяющегося сигнала управления называется широтно-импульсной модуляцией.

Блок управления регулирует время включенного состояния форсунок путем изменения продолжительности подаваемых на них импульсов напряжения.

Обратите внимание, что блок управления увеличивает продолжительность указанных импульсов при повышении нагрузки на двигатель, в результате чего увеличивается продолжительность открытого состояния форсунок.

Импульсы напряжения

Пример

Длительность импульса

Слайд 13

Характеристики сигнала с широтно-импульсной модуляцией Когда блок управления воздействует на электрическую

Характеристики сигнала с широтно-импульсной модуляцией

Когда блок управления воздействует на электрическую цепь

с постоянной частотой, можно оценить относительную продолжительность протекания тока в цепи, т.е. так называемую «скважность» сигнала. Скважность сигнала управления представляет собой выраженную в процентах продолжительность протекания тока в цепи по отношению к периоду следования сигналов.

B+

БУ

12 В

Продолжительность включения 75% (продолжительность периода соединения с «массой»

0 В

Изменяя скважность сигнала, можно регулировать яркость свечения лампы или частоту вращения вала электродвигателя.

12 В

0 В

Если относительная продолжительность периода включенного состояния уменьшается, яркость свечения лампы снижается.

В цепи управления по «массе» измерение напряжения выполняют в точке после нагрузки.


Продолжительность включения 25%
(продолжительность периода соединения с «массой»)

Слайд 14

Характеристики сигнала с широтно-импульсной модуляцией Сигналы в цепи с управлением по

Характеристики сигнала с широтно-импульсной модуляцией

Сигналы в цепи с управлением по «плюсу»

противоположны аналогичным сигналам в цепи с управлением по «массе».

Продолжительность включения 75%

В цепи управления по «плюсу» измерение напряжения выполняют в точке перед нагрузкой.

B+

Если относительная продолжительность периода включенного состояния уменьшается, яркость свечения лампы снижается.

Продолжительность включения 25%

БУ

Слайд 15

Функция самодиагностики Внутренние цепи в блоке управления могут быть построены таким

Функция самодиагностики

Внутренние цепи в блоке управления могут быть построены таким образом,

что имеется возможность обнаруживать обрыв или короткое замыкание на «массу» в его входных цепях.

Датчик положения дроссельной заслонки

Блок управления (ECM)

VTA

VTA2

VC

E2

При нормальной работе системы блок управления регистрирует наличие напряжения более 0В и менее 5В на контактах VTA и VTA2.


При возникновении обрыва или короткого замыкания в какой-либо из входных цепей, напряжение на контактах VTA или VTA2 станет равным 0В и блок управления установит диагностический код.

Слайд 16

Датчик положения дроссельной заслонки Блок управления (ECM) VTA1 VTA2 VC E2

Датчик положения дроссельной заслонки

Блок управления (ECM)

VTA1

VTA2

VC

E2

5V

Функция самодиагностики

Схемотехника блока управления может быть

построена таким образом, что имеется возможность различить короткое замыкание и обрыв с установкой соответствующих диагностических кодов.

Какое напряжение сигнала на контакте VTA2 является нормальным?

Какое напряжение сигнала на контакте VTA1 является нормальным?

Какое напряжение в цепи существует при коротком замыкании?

Какое напряжение в цепи существует при обрыве?

Слайд 17

Виды памяти блоков управления Диагностические коды (DTC) Выбранные водителем настройки Рабочие

Виды памяти блоков управления

Диагностические коды (DTC)
Выбранные водителем настройки
Рабочие параметры систем автомобиля

Электронные

блоки управления имеют различные виды памяти (запоминающие устройства).

B+

Память БУ

RAM
(энергозависимая, оперативная)

ROM
(постоянная)

EEPROM
(перепрограм-мируемая)

Программа управления

Программа управления, данные (перепрограммируемые)

Слайд 18

Изменение пользовательских настроек блоков управления Поскольку блоки управления имеют встроенные запоминающие

Изменение пользовательских настроек блоков управления

Поскольку блоки управления имеют встроенные запоминающие устройства,

они могут быть запрограммированы в соответствии с предпочтениями пользователя / водителя.

Главный блок управления электрооборудованием кузова

Желаете ли вы выбрать опцию включения освещения салона при разблокировке дверей?

Желаете ли вы выбрать опцию включения освещения салона при выключении зажигания?

В течение какого времени должно оставаться включенным освещение салона?

Память БУ
A. Да
B. Нет
C. 30 секунд

A

B

C