Mga Paksa:
- Panimula
- Kontrol ng isang actuator sa pamamagitan ng isang relay, transistor at FET
- Kontrol ng isang actuator ng isang ECU
Panimula:
Sa modernong mga sasakyang de-motor, mayroong dose-dosenang mga control device na responsable para sa pagpapatakbo ng parehong combustion at electric motors, pati na rin ang mga function ng ginhawa at kaligtasan. Ang mga control device na ito ay nilagyan ng software na nagpoproseso ng mga signal mula sa mga sensor at ginagamit ito upang matukoy kung aling mga actuator ang kailangang kontrolin. Sa pahina"Mga circuit ng interface” mas malalim ang pag-aaral sa proseso kung saan ang input at output signal ay pinoproseso ng ECU (control unit).
Sa susunod na larawan ay makikita natin ang engine management ECU sa gitna, kasama ang mga sensor sa kaliwa at ang mga actuator sa kanan.
- Ang mga sensor ay nagpapadala ng mababang kasalukuyang boltahe sa ECU. Ang antas ng boltahe (mula sa 0 hanggang 5 o 14 volts), ang dalas (bilis) o ang lapad ng pulso ng isang PWM signal ay nagbibigay sa ECU ng input tungkol sa sinusukat na halaga ng sensor.
- Sa mga actuator ito ay higit pa tungkol sa kasalukuyang kaysa sa boltahe. Kahit na ang boltahe ay kinakailangan upang makabuo ng kasalukuyang, ang actuator ay hindi gagana nang wala ang kasalukuyang ito.
Sa pahina"Mga uri at signal ng sensor” ang mga input signal mula sa sensor hanggang sa ECU ay tinalakay nang mas detalyado. Itinatampok ng page na ito ang kontrol ng mga actuator.
Pagkontrol sa isang actuator sa pamamagitan ng isang relay, transistor at FET:
Ang actuator ay ini-on at off ng ECU. Sa ECU ito ay ginagawa sa pamamagitan ng a transistor o isang FET isang koneksyon sa kuryente ay ginawa o nasira.
Ang prinsipyo ng pagmamaneho ng isang transistor ay katumbas ng isa riley: ang parehong mga bahagi ay kinokontrol gamit ang isang kasalukuyang kontrol upang gawin silang conductive. Ang operasyon ng isang transistor ay naiiba sa isang relay: walang mga gumagalaw na bahagi sa transistor. Ang transistor ay lumilipat na may kasalukuyang elektron.
Sa tatlong larawan sa ibaba makikita natin ang isa relay circuit may lampara.
- Naka-off ang relay: walang kontrol na kasalukuyang daloy. Ang coil ay hindi magnetic, kaya ang switch sa pangunahing kasalukuyang bahagi ay bukas. Wala ring pangunahing kasalukuyang tumatakbo. Nakapatay ang lampara;
- Naka-on ang relay: ang relay coil ay tumatanggap ng supply boltahe at nakakonekta sa lupa. Ang isang control current ay dumadaloy at ang coil ay kumakain ng supply boltahe upang maging magnetic. Bilang resulta ng magnetic field, ang switch sa pangunahing seksyon ng kapangyarihan ay sarado. Ang pangunahing agos ay nagsisimulang dumaloy at ang lampara ay umiilaw;
- Sketch ng sitwasyon ng control current sa pamamagitan ng coil at main current sa pamamagitan ng lamp.
Sa isang ECU, ang mga transistor at/o mga FET ay naka-on at naka-off. Sa susunod na tatlong mga imahe nakikita namin ang isang transistor circuit na may lampara bilang isang mamimili. Ang transistor ay nasa uri ng NPN.
- Transistor not conducting: walang supply boltahe sa base connection ng transistor. Walang kontrol na kasalukuyang dumadaloy, kaya hindi inililipat ng transistor ang pangunahing kasalukuyang;
- Transistor in conduction: isang supply boltahe ang inilalapat sa pangunahing koneksyon. Ang isang control current ay dumadaloy sa pamamagitan ng base at emitter sa lupa. Ang transistor ay nagsisimula sa pagsasagawa, pagkonekta sa koneksyon sa lupa ng lampara sa lupa ng circuit. Nagsisimulang dumaloy ang isang pangunahing agos at bumukas ang lampara;
- Sketch ng sitwasyon ng kasalukuyang kontrol sa pamamagitan ng transistor at ang pangunahing kasalukuyang sa pamamagitan ng lampara.
Mas nakikita natin ang mga FET na ginagamit sa ECU. Ang abbreviation na FET ay nangangahulugang: "Field Effect Transistor". Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang FET at isang transistor ay ang isang FET ay naka-on sa isang boltahe, habang ang isang transistor ay nangangailangan ng isang kasalukuyang pagmamaneho. Sa sandaling ang FET ay ginawang conductive, magsisimula ang isang daloy ng elektron. Ang daloy ng elektron ay tumatakbo mula minus hanggang plus (aktwal na kasalukuyang direksyon).
- Hindi nagsasagawa ang FET. Ang gate ay hindi binibigyan ng control boltahe;
- FET sa pagpapadaloy: isang control boltahe ay inilapat sa gate. Ang FET ay nagsimulang magsagawa, na nagiging sanhi ng isang pangunahing agos na dumaloy sa lampara;
- Sketch ng sitwasyon kung saan nakikita natin ang direksyon ng daloy ng elektron (mula minus hanggang plus) sa pamamagitan ng FET.
Ang operasyon ng transistor en FET ay inilarawan sa magkahiwalay na mga pahina. Sa pahinang ito, eksklusibo kaming nakatuon sa mga prinsipyo ng paglipat ng mga actuator.
Pagkontrol ng actuator sa pamamagitan ng ECU:
Ang transistor at FET ay matatagpuan sa naka-print na circuit board ng ECU, ngunit kung minsan ay kasama rin sa mga actuator. Sa seksyong ito, susuriin natin ang mga ECU circuit para sa apat na magkakaibang uri ng actuator. Sa larawan nakikita natin ang dalawang passive actuator na may sariling plus at isang ground circuit sa pamamagitan ng ECU.
Ang mga passive actuator ay - sa karamihan ng mga kaso - nilagyan ng coil, na may sariling boltahe ng supply at inililipat sa ground ng ECU. Maaaring may sensor ng posisyon ang passive actuator, ngunit madalas din itong passive (isang panlabas). potensyomiter), at pinoproseso sa pamamagitan ng hiwalay na signal wire sa ibang bahagi ng ECU.
Kapag ang kasalukuyang sa pamamagitan ng actuator ay direktang ipinadala sa pamamagitan ng transistor sa ECU, ito ay tinatawag na power transistor. Ang isang passive actuator ay maaari ding kontrolin sa pamamagitan ng isang FET.
Ang mga larawan sa ibaba ay nagpapakita ng mga halimbawa kung paano kinokontrol ang mga passive actuator.
1. Kontrol ng ignition coil: na may ignition coil na walang panloob na mga driver, ang pangunahing kasalukuyang mula sa ignition coil ay inililipat sa ground ng ECU. Ipinapakita ng figure ang power transistor sa ECU (2), na idinisenyo bilang Darlington circuit upang magbigay ng mas malaking gain factor, na nagpapalit ng primary coil ng ignition coil (3) sa ground para singilin ang primary coil. Ang pangalawang coil ay konektado sa gilid ng spark plug (4).
2. Kontrol ng de-kuryenteng motor: gamit ang a H-tulay Ang isang de-koryenteng motor na may mga carbon brush ay maaaring paikutin sa dalawang direksyon. Ang H-bridge ay maaaring itayo gamit ang mga transistor o FET tulad ng ipinapakita. Ang de-koryenteng motor ay nilagyan ng potentiometer upang ibalik ang posisyon sa ECU. Maaaring kabilang sa mga application ang: de-kuryenteng motor para sa balbula ng pampainit, balbula ng EGR, salamin ng salamin, pagsasaayos ng upuan, balbula ng gas. Sa huling kaso ito ay nagiging doble potensyomiter inilapat para sa kaligtasan. Ang H-bridge ay karaniwang isang IC na naka-install sa naka-print na circuit board ng ECU.
Sa pahina H-tulay inilarawan ang mga halimbawa ng iba't ibang bersyon ng H-bridge na may mga transistor at FET.
Bilang karagdagan sa mga passive actuator, nakakatagpo din kami ng mga aktibo at matalinong actuator. Sa larawan sa ibaba makikita natin ang circuit ng mga ganitong uri.
Sa mga aktibo at matalinong actuator, inililipat ng ECU ang kasalukuyang hindi direkta sa pamamagitan ng actuator. Ang transistor sa ECU ay medyo magaan, dahil ang kasalukuyang dadaanan nito ay magiging zero.
- Aktibong actuator: ang power transistor ay wala na ngayon sa ECU, ngunit sa actuator mismo. Ang isang halimbawa nito ay isang ignition coil (isang pin ignition coil, o DIS ignition coil na may mga panloob na driver). Ang aktibong actuator sa kasong ito ay ang driver. Ang actuator ay tumatanggap ng isang pare-parehong power supply at isang pare-parehong ground, at ang signal transistor sa ECU ay naglilipat sa power transistor sa on o off na may logic na 1 o 0 (5 volts o 0 volts);
- Intelligent actuator: ang actuator ay nilagyan ng sarili nitong ECU na may switching transistor. Nagaganap ang komunikasyon sa pagitan ng pareho (o higit pa) na mga ECU sa pamamagitan ng LIN bus, kung saan ang mga digital na signal ay nagpapalitan. Ang isang halimbawa ng isang matalinong actuator ay isang windshield wiper motor. Sa pamamagitan ng komunikasyon ng bus ng LIN, ang data tulad ng: ang kasalukuyang posisyon ng mga braso ng windshield wiper, bilis at paggalaw sa zero na posisyon ay maaaring palitan.
