Основные принципы новы1иепия належности и поиска неисправностей в системе VDC были взяты из программного обеспечения бортовой самодиагностики, внедренного с системы ABS и ASR. Бортовая самодиагностика контролирует все компоненты, которые электрически соединены с ЭБУ. Контролируются электрические соединения, сигналы и их действия. Помимо этого в систе.му VDC были внедрены новые средства и программное обеспечение. Например, исполнительные гидромеханизмы проверяются путем создания коротких циклов модуляции давления с последующим ана,1изом сигналов от датчика давления. Таким же путем проверяется и исправное функционирование насосов, дифференциального регулятора давления и электромагпитьп1х гидрокзапанов.

Датчики контролируются по трем программа.м.

На первом этапе наиболее важные датчики проверяются с использование.м активного теста. Так, правильность показаний датчика давления анализируется в процессе активных тестов для исполнительп111х механизмов и активного теста торможения. Yaw-латчик (скорости рыскания) проверяется тестом самодиагностики. При этом на чувствительный элемент датчика подается возбуждение, после чего анализируется ответный сигна.!. Датчик угла поворота рулевого колеса и.меет активную схе.му самоконтроля. Все ответные сигналы с датчиков поступают в ЭБУ, где постоянно анализируются и па их основе формируется общий сигнал исправности системы VDC.

На втором этапе датчики контролируются по программе постоянного наблюдения, т. е. во время езды автомобиля. При этом используются алгорит.мы для определения величины рассогласования сигпа-чов датчика и калибровка сигналов.

На третьем этапе датчики проверяются па разрыв или короткое замыкание соединительных проводов и внутренних соединений, а также регистрируется нарушение формы сиг}1алов (выход за допустимые пределы и искажения).

Все три програ.ммы реатизуются бортовой систе.мой самодиагностики, которая интегрирована в ЭБУ-VDC. В зависимости от вида неисправности и степени ее влияния на безопасность движения система самодиагностики частично или полностью отключает систему V1DC.

В результате внедрения системы VDC реа-1ьно достигается следующее:

повышается безопасность водите.тя и движения автомобиля;

осупгествляется пощержка водителя при управлении авто.мобилем в критических ситуациях;

сохраняется заданная водителем траектория движения автомобиля во всех режимах: по.пюе торможение, частичное торможение, движение накатом, ускорение, торможение двигателем;

поддерживается стабильность движения автомобиля во время критического управления (испуг, паническая реакция);

улучшается использование сил трения между колсса.ми и дорогой, что уменьшает тормозной путь при повышешюй силе тяги.

Ясно, что внедрение системы VDC приводит к умеУ1ьшению числа несчастных случаев, содействует безопасности вождения и предотвращает дорожно-транспортные происшествия с тяжелыми последствиями.

Глава 9. Электромагнитный привод

газораспределительных клапанов в поршневом двигателе внутреннего сгорания

9.1. Предварительные замечания

в поршневом двигателе впутреинего сгорания (ДВС) все рабочие процессы превращения химической энергии сжигаемого топлива в механическую работу коленчатого ва,па происходят внутри двигателя за счет возвратно-поступателыюго движения поршней в цилиндрах. Главньгм устройством, обеспечивающим штатную работу поршневого ДВС, является его [азораспределительный механизм (ГРМ). В ГРМ современных поршневых двигателей используется механический цепной или ременный привод впускных и выпускных к.мапанов через распределительный вал от коленчатого вача ДВС. 1 акая кинематическая схема привода исключает возможность гибкого адаптированного управления клапанами, что является главным недостатком механических ГР.М. Разработчпка.м автомобильных дви-[ателей хорошо известно, что создать поршневой ДВС без распределигельного вала - идея исключительно п;юл.отворная. так как с устранением постоянной кинематической связи между к.1апанами ГР.М и ко;1еичат1>1м ва.юм ДВС 1юявляется возможность автоматического регулирования фаз газораспределения с помощью электромагнитных клапанов, работающих под управлением электронной автоматики. Это, в свою очередь, открывает новые перспективы к дальнейшему совер-и1енствованию автомобильных поршневых двигателей, основной спецификой которых является работа в непрерывно изменяющихся режимах. Однако на пути воплощения такой идеи стоит ряд проблем, основная из которых - разработка конструкции электромагнитного к.лапапа, способного длительно и штатно (нормально) работать в специфических условиях газораспределителыюго механизма. В направлении создания газораспределительных к.та11анов ДВС с прямым электромагнитным приводом, в котором силовой электромагнит воздействует непосредственно на стержень ктапана, работают многие зарубежные фирмы и ряд российских автозаводов. Но конструкций, пригодных д.тя внедрения в серийное производство, пока нет. Этому есть ряд причин, и главная - это неприемлемо большие габаритные размеры сн.ювых тягов1,1х электромагнитов, громоздкость и шумность срабатывания которых обусловлена необходимостью получения достаточно большой тяговой силы при ограниченном токе потреб.тения. Приходится наматывать большое число витков, чтобы обеспечить катушке электромагнита требуемую намагничивающую си.ту при матом токе. Но, как известно, это приводит к образованию значительной индуктивности катушки, а значит, к ограничению скорости срабатывания электромагнита. Стремление повысить быстродействие понижением индуктивности за счет уме1Н2шения числа витков приводит к необходимости пропорционального увеличения тока управле1нтя электромагнитом и, как следствие, - к излишнему расходу электроэнергии на работу электромагнитного клапана. Разработчики полагают 138-66], что компромисс может быть

9.2. Механические клапаны

Широко известны впуск)1ые и вьшускные клапаны механического принципа действия, которые открываются толкающими усилия.ми кулачков распределительного вала, а закрываются под воздействием возвратной запорной пружины [37]. Такие клапаны называются механическими и, помимо возвратной запорной пружины, обязательно содержат в свое.м составе собственно клапан, состояший из кзананной головки и клапанного стержня, гнездо с посадочной фаской для клапанной головки и направляющую втулку для клапанного стержня.

Основные преимущества механических клапанов:

простота конструктивной реатизации и компактность газораспределительного механизма (далее ГРМ), выполненного с применением механических к.лананов;

функциональная належность ГР.М с механическими к.,лапанами;

минимальный уровень ударных вибраций в ГРМ с механическими клапанами и, как следствие, бесшумность его работы.

Основной недостаток механического Kjianana - его управление от кулачка распределительного вала, когда распредвал кинематически постоянно (жестко) связан с коленчатым ва1юм двигателя. Такая связь не позволяет создавать поршневые двигатели с програм.мпым управлением процессами газораспреде;1ения от электронной автоматики, что препятствует дальнейшему их (двигателей) совершенствованию.

9.3. Электромагнитные клапаны

Наиболее перспективным ДJя работы в ГРМ с управлением от электронной автоматики является клапап с непосредственны.м электро.магнитным приводом (рис. 9.1), который (к.лапан) открывается электромагнитом 8, 9, 10 при подаче на него управляющего электрического сигнала, а закрывается возвраттюй пружтюй 1.

Основное преи.муптество электроюзапана - работа в ГРМ без распределитель-Movo вала с управление.м от электронной автомазики 36].

При подаче постоянного управляющего напряже1Н1я на обмотку 9 электромагнита его матпитопровод, состояпщй из неподвижного ярма 8 и магнитопроводя-щей шайбы (подвижного якоря) 10, смыкается и магнитопроводящая шайба 10 своим ходом вниз толкает клапанный стержень 3, тем самым открывая запор-

найден с применением специальных конструкций магнитопроводных цепей в электромагнитном клапане, созданных па основе новейших высокоэффективных ферромагнитных материалов. Нет со.мнения в том, что в ближайшие годы начнут широко внедряться системы электронного управления процесса.ми газораспределения в автомобильных поршневых ДВС с использованием электромагнитных кчапанов. На это указывает увеличение числа публикаций, вышедших в последнее время, но электронному управлению кзапанами.

В данной главе описаны принципы действия и устройства газораспределительных электромагнитных клапанов, сведения о которых опубликованы в научно-технической и патентной литературе.