В среднем новый автомобиль имеет десятки компьютеров, которые контролируют все, от подушек безопасности и тормозной системы до световой сигнализации и мультимедийной системы развлечений. Тем не менее, когда кто-то говорит о компьютере автомобиля, они, вероятно, ссылаются на блок управления двигателем (ECM или ЭСУД). ECM обычно это самый мощный (и дорогой) микроконтроллер в транспортном средстве. Этот блок управления двигателя, также известный как модуль, определяет где установить дроссель, сколько топлива впрыснуть в цилиндры, и когда воспламенить горючую смесь подав напряжение на свечу зажигания. Во многих транспортных средствах этот контроллер также регулирует распределение электроэнергии, обеспечивает диагностику бортовых, и осуществляет связь с рядом других автомобильных систем для обмена информацией, которую оно получает от различных датчиков.
Автомобиль. Электронное управление двигателем, принципиальная схема
Модули управления двигателя принимают данные из широкого спектра аналоговых датчиков, оцифровывают эту информацию и используют ее для расчета правильных настроек двигателя. Результаты этих расчетов преобразуются в исполнительный механизм настройки, и как цифровые и аналоговые выходы из модуля используются для управления этими исполнительными механизмами. На приведенной ниже схеме показаны некоторые из первичных датчиков и исполнительные механизмы, используемых модулем управления двигателя. Автомобили начала 80-90-х годов не имели модулей управления двигателем, эти автомобили сегодня были бы не в состоянии удовлетворить современной эффективности использования топлива и токсичности отработавших газов без них. Улучшения в алгоритмах управления двигателем, сбора данных и передачи данных по-прежнему одна из основных причин, по которой автомобили являются более эффективными и менее загрязняющими окружающую среду с каждым новым модельного рядом выпускающимися каждый год.
Некоторые транспортные средства позволяют водителю идти на компромисс между мощностью и экономией топлива, просто активируя переключатель, который заставляет ECM запускать различные подпрограммы управления двигателем. Существуют также различные программируемые ЕСМ, которые дают автолюбителям больший контроль над тем, как их двигатель будет работать в различных ситуациях.
Сегодня ЕСМ обычно используют 32-разрядные микроконтроллеры с несколькими мегабайтами оперативной памяти с тактовой частотой от 32 МГц до 100 МГц. Как правило, они связываются с другими электронными модулями, используя один или несколько интерфейсов CAN шины. В тех случаях, когда функция управления двигателем и функции управления трансмиссией объединены в том же самом модуле, то этот модуль обычно называют модулем управления силовым агрегатом PCM.
Датчики: датчик положения педали, датчик положения дроссельной заслонки, датчик температуры масла в двигателе, кислородный датчик, индукционный датчик температуры воздуха, датчик EGR, датчик давления масла, датчик уровня топлива, датчик скорости, датчик крутящего момента, датчик детонации, датчик расхода воздуха, датчик положения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик абсолютного давления, датчик температуры охлаждающей жидкости.
Исполнители (актуаторы): топливные форсунки, свеча зажигания, клапан EGR, вентиляция топливного бака, вентилятор, стартер, привод дроссельной заслонки, лампа подсветки индикатора двигателя (cheсk)и прочие электродвигатели.
Каналы передачи данных: CAN шина (так же могут быть использованы для связи FlexRay и/или LIN шина).
Производители электронных блоков управления ЭСУД: ACDelco, AEM, AFS, Bosch, Cardone, Continental, Delphi, Denso, EControls, Electromotive, Fujitsu Ten, Haltech, Hitachi, Holley, Hyundai Kefico, Keihin, LifeRacing, Magneti Marelli, Mitsubishi Electric, Motec, Performance Electronics, Pi Innovo, Steyr, Visteon, Woodward, Westport.
