Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы и задачи исследования 17
1.1. Общая характеристика автотракторной техники как потребителя энергетических ресурсов 17
1.2. Химмотология топлива и способы уменьшения выбросов вредных веществ автотракторной техникой 27
1.2.1. Анализ эксплуатационных свойств топлива, влияющих на эффективность энергосбережения ДВС 36
1.2.2. Анализ способов уменьшения выбросов вредных веществ, определяющих эффективность энергосбережения ДВС автотракторной техники 39
1.3. Пути повышения эффективности энергосбережения в ДВС АТТ 59
1.3.1. Основные направления повышения эффективности энергосбережения в ДВС АТТ 59
1.3.2. Методологические подходы к исследованию влияния качества топлива на эффективные показатели двигателя 67
1.3.3. Оптимизация временных и энергетических характеристик систем управления ДВС АТТ 70
1.4. Исследования влияния технологического уровня применяемого топлива на функционирование автотракторной техники 79
1.5. Выводы, концепция и задачи исследования 88
ГЛАВА 2. Математическое моделирование процесса влияния качества применяемого топлива на энергосбережение двс автотракторной техники 94
2.1. Теоретические основы энергосбережения и влияния качества
применяемого топлива на процессы смесеобразования в ДВС 95
2.1.1. Физическая модель влияния качества применяемого топлива на процессы смесеобразования и сгорания в ДВС 99
2.1.2. Теоретические исследования процесса сгорания топлив различного качества 108
2.2. Математическое моделирование влияния качества применяемого топлива на процессы энергосбережения в ДВС автотракторной техники 112
2.3.Исследование влияния качества применяемого топлива на показатели процесса сгорания в цилиндре ДВС 127
2.4. Теоретическое обоснование расчетной методики количественной оценки качества применяемого топлива в ДВС автотракторной техники 155
2.5. Основные результаты и выводы по главе 167
ГЛАВА 3. Методологические основы оценки технологического уровня применяемого топлива 171
3.1. Оценка технологического уровня применяемых топлив ДВС для достижения оптимальной его эффективности 172
3.1.1. Методология оценки технологического уровня применяемого топлива 173
3.1.2. Экономическая модель использования топлива в автотракторной технике 176
3.2. Методика аналитического оценки качества топлива для ДВС автотракторной техники 183
3.2.1. Модель прогнозирования качества топлива, позволяющая выполнить анализ его технологического уровня 183
3.2.2. Разработка обобщенного критерия оценки качества применяемого топлива в ДВС автотракторной техники 190
3.3. Разработка системы показателей технологического уровня применяемого топлива для оценки экологической безопасности при эксплуатации автотракторной техники 198
3.4. Научные основы реализации технологического уровня применяемого топлива с целью комплексной оптимизации основных параметров ДВС автотракторной техники 225
3.4.1. Разработка иерархической структуры взаимодействия бортовых систем автотракторной техники и показателей качества применяемого топлива в ДВС 225
3.4.2. Формирование технологического уровня применяемого топлива ДВС. Формулировка задач многоуровневой оптимизации 241
3.4.3. Прнципы построения и алгоритмы математических моделей процесса оценки и реализации технологических уровней применяемых топлив для эффективного функционирования автотракторной техники. Выбор критерия адекватности 247
ГЛАВА 4. Методы оценки и реализации технологических уровней, применяемых топлив на автотракторной технике 258
4.1.Методы и средства повышения эффективности эксплуатации ДВС
автотракторной техники с МПСУ 259
4.2. Разработка системы оперативной оценки качества топлива для повышения эффективности эксплуатационных свойств автотракторной техники 261
4.3. Оптимизация управления параметрами двигателя при реализации технологических уровней применяемых топлив 269
4.4. Разработка системы программно-адаптивного управления двигателем с целью оценки и реализации технологических уровней применяемых топлив 276
4.5. Синтез систем управления параметрами ДВС для реализации технологического уровня применяемого топлива ДВС 284
4.6. Адаптивное совместное регулирование цикловой подачи топлива и распределения нагрузки между работающими цилиндрами при применении топлив различного технологического уровня 4.7. Результаты исследований и выводы 298
ГЛАВА5. Разработка научно-методического обеспечения исследований технологического уровня применяемого топлива 300
5.1. Постановка проблемы. Задачи и программа экспериментальных исследований 300
5.2. Методика исследований технологических уровней применямых топлив на ДВС автотракторной техники 307
5.2.1. Методика исследования эксплуатационных свойств, применяемых топлив 312
5.2.2. Мето дика проведения сравнительных испытаний ДВС автотракторной техники 326
5.3. Измеряемые параметры, способы измерения и измерительная аппаратура 334
5.4. Метрологическое обеспечение экспериментального исследования...340
5.5. Методика обработки результатов эксперимента 341
5.5.1. Обработка результатов исследований 341
5.5.2. Оценка погрешностей измерений 346
5.6. Результаты экспериментальных исследований и выводы 350
ГЛАВА 6. Разработка методов экспериментального исследования электронных систем управления двс на основе имитационного моделирования с целью реализации технологических уровней применяемых топлив 353
6.1. Динамическое моделирование рабочих процессов двигателя как объекта управления для реализации технологических уровней применяемых топлив 354
6.2. Разработка лабораторного комплекса с автоматизированной системой испытаний ДВС 366
6.3.Разработка имитационного диагностического стенда электронных систем управления ДВС 377
6.4.Планирование эксперимента для реализации технологических уровней примененяемых топлив 384
6.5 Результаты экспериментальных исследований реализации технологических уровней применяемых топлив в ДВС 391
6.6. Основные результаты и выводы по главе 415
ГЛАВА 7. Практическая реализация результатов научных исследований 419
7.1. Экспериментальное исследование влияния технологических уровней примененяемых топлив на характер сгорания топлива, рабочий процесс и эксплуатационные параметры ДВС 419
7.2. Результаты исследований влияния технологического уровня применяемого топлива на процессы впрыска и сгорания ДВС 431
7.3. Результаты исследования комплексного влияния технологического уровня применяемого топлива на мощностные и экологические показатели ДВС 438
7.4. Разработка эксплуатационных рекомендаций по повышению качественных показателей применяемых топлив на автотракторной технике 461
7.5. Анализ результатов исследования состава ОГ с применением масс спектрометрии 464
7.6. Анализ результатов экспериментального исследования 470
7.7. Технико-экономическая оценка исследований 477
Общие выводы и рекомендации 483
Список литературы
- Анализ эксплуатационных свойств топлива, влияющих на эффективность энергосбережения ДВС
- Физическая модель влияния качества применяемого топлива на процессы смесеобразования и сгорания в ДВС
- Разработка обобщенного критерия оценки качества применяемого топлива в ДВС автотракторной техники
- Разработка системы программно-адаптивного управления двигателем с целью оценки и реализации технологических уровней применяемых топлив
Анализ эксплуатационных свойств топлива, влияющих на эффективность энергосбережения ДВС
Сложившаяся тенденция широкого применения дизелей на автотранспорте базируется на опыте тракторостроения, подтвердившего преимущества дизеля как транспортной установки, поскольку они могут иметь малые массы и габариты, экономично работать при неполной нагрузке и на переменных режимах и отвечать дальнейшему совершенствованию транспортных энергетических установок и энергоносителей, направленному на суммарное повышение энергетической и экономической эффективности путём увеличения к.п.д., снижения массы и габаритов на единицу мощности, увеличения срока службы, уменьшения всех видов трудозатрат. Поскольку автомобильный двигатель преимущественно работает на частичных нагрузках, эксплуатационный расход топлива у автомобилей с дизелями на 30—50% меньше, чем у автомобилей с бензиновыми двигателями, т.е. эффективность сжигания углеводородного топлива в автомобильном дизеле в 1,5—2 раза выше, чем у бензинового двигателя. Следовательно, бензиновые фракции при сжигании их в дизеле будут использованы с большим эффектом, т. е. со значительной экономией топлива. Следует также отметить, что дизельное топливо дешевле бензина, так как вырабатывается в основном прямой перегонкой, в то время как высокооктановый бензин получается в результате дорогостоящих и сложных вторичных процессов: каталитического крекинга, реформинга и т. д.
Основными требованиями к дизельным топливам являются также стабильность их характеристик, отсутствие в них воды, механических примесей, смол и серы. Хотя дизельное топливо безопаснее бензина при обращении с ним в эксплуатации, но сохранение всех качеств при его хранении, транспортировке, заправках является более ответственным делом, так как топливо подается в камеру сгорания с помощью прецизионных узлов. Поэтому дизели должны работать только на кондиционном топливе, вследствие чего вопросам его фильтрации должно уделяться большое внимание.
За последнее время произошло сближение энергетических габаритных и массовых показателей дизелей с аналогичными показателями бензиновых двигателей вследствие форсирования дизелей по частоте вращения (до 3000 мин"1 — для грузовых автомобилей и 6000 мин"1 — для легковых) и наддуву, усовершенствования процессов при газообмене, более эффективного использования воздуха при смесеобразовании и сгорании. Дизели имеют более высокий моторесурс и надежность работы, так что дизель, всегда считавшийся дорогим двигателем по стоимости производства и обслуживания, приближается к бензиновым двигателям, которые в свою очередь, становятся более дорогими вследствие применения легированных сталей и совершенной технологии изготовления. Таким образом, для применения в автомобилях дизелей открываются в нашей стране широкие перспективы, что сулит значительную экономическую эффективность. Намеченные преобразования в автомобильной энергетике потребуют увеличения ресурсов дизельных топлив, которые находятся в прямой зависимости от потенциального содержания их в нефти. Если увеличение ресурсов бензиновых фракций возможно за счет вторичной переработки тяжелых остатков нефти посредством различных технологических процессов, то возможность получения дизельного топлива таким путем ограничена. Поэтому оснащение дизелями автомобильного транспорта потребует изыскания дополнительных ресурсов топлива для дизелей за счет применения прямогонного топлива широко фракционного состава, включающего в себя дизельные, лигроиновые, керосиновые и бензиновые фракции, и позволяющего получать из нефти в два раза больше дизельного топлива [11].
Проблема формирования («конструирования») широкофракционного топлива как дизельного топлива будущего должна быть тщательно разработана с точек зрения: химмотологической, то есть оптимального соответствия этого топлива дизелю по физико-техническим характеристикам, определяющим показатели эффективности цикла; химико-технологической, то есть допустимости получения этого топлива из нефти со значительным выходом на существующем оборудовании нефтеперерабатывающих заводах; эксплуатационной, т.е. максимального соответствия физико-химических характеристик этого топлива условиям эксплуатации с различными климатическими зонами при транспортировке, хранении, заправке и работе, и экономической, т.е. минимальных затрат, в том числе на капитальное строительство и производство при максимальном использовании первичного продукта. Таким образом, проблема рационального конструирования систем питания и подбора для ДВС топлива оптимального состава должна рассматриваться как единая система, ибо топливо, рабочий процесс ДВС и топливная аппаратура неразделимы.
Теплота сгорания топлив зависит от элементарного состава и колеблется в небольших пределах. Содержание основных элементов — углерода и водорода для каждого типа топлива колеблется в очень незначительных пределах (табл. 1.1).
Физическая модель влияния качества применяемого топлива на процессы смесеобразования и сгорания в ДВС
В главе 1 приведено краткое описание предложенных различными исследователями воззрений на механизм сгорания ВТЭ в дизеле. При этом для объяснения воздействия ВТЭ на рабочий процесс дизеля принимается ряд физических моделей и, соответственно, предлагаются основные параметры, изменение которых является главной причиной улучшения рабочего процесса при работе на ВТЭ.
Некоторые исследователи справедливо не ограничиваются изучением влияния физических факторов, но также отводят существенную роль и химическому воздействию воды в составе ВТЭ на процесс сгорания топлива.
Очевидно, что характер воздействия присадки воды в составе ВТЭ на рабочий процесс и снижение эмиссии вредных веществ с ОГ дизелей имеет двойственную природу. Это и физические факторы, определяющие отличие параметров топливного факела, температурного режима в КС и характера испарения капель топлива в случае сгорания ВТЭ, а также участие воды из ВТЭ в химических реакциях окисления в КС дизеля. При этом физическая сторона явления рассмотрена достаточно всесторонне и несомненно не является исчерпывающей для объяснения тех радикальных изменений, которые сопровождают применение присадки воды к топливу.
Можно считать доказанным, что на снижение содержания NOx в ОГ дизеля при использовании ВТЭ основное влияние оказывает изменение физических параметров топливо-паро-воздушной смеси. Прежде всего, это касается температурного режима в КС при сжигании ВТЭ по сравнению со сгоранием штатного топлива.
Снижение эмиссии продуктов неполного сгорания при добавлении к топливу присадки воды в виде ВТЭ не может быть объяснено лишь изменением ряда физических характеристик и требует более широкого рассмотрения. Понижение температуры в камере сгорания не является настолько существенным, чтобы воспрепятствовать термическому крекингу (термолизу) углеводородного дизельного топлива. Не изменяется вес воздушного заряда, соответственно сохраняется коэффициент избытка воздуха и, на первый взгляд, соотношение топлива и окислителя в различных зонах КС. В то же время, эффективность применения ВТЭ для снижения содержания в ОГ дизелей продуктов неполного сгорания, особенно сажи, оказывается весьма высокой.
Предложение об участии молекул воды в химических реакциях в цилиндре двигателя было высказано впервые почти 50 лет назад, однако, до сих пор нет единого мнения по поводу как механизма, так и стадии сгорания, на которой в основном вода вступает во взаимодействие с топливом или продуктами его крекинга.В предпринятом нами исследовании ставилась задача изучения и количественной характеристики химического фактора влияния присадки воды на сгорание в дизелях.
Для рассмотрения участия воды в химических процессах окисления топлива при сгорании ВТЭ нами, на основе анализа литературного и экспериментального материала, было выдвинуто несколько основных положений: изменение физических параметров, характеризующее процессы впрыскивания и смесеобразования ВТЭ по сравнению с чистым топливом, не является достаточным для исчерпывающего объяснения наблюдаемых явлений; наиболее существенным участие воды в реакциях окисления топлива является в период основного горения топлива; возможность участия воды в окислении топлива обуславливается идеальным смешением паров топлива и воды и температурным режимом в КС дизеля; значительное влияние присадки воды к топливу на эмиссию вредных компонентов с ОГ объясняется сравнимыми количествами топлива и воды в случае использования ВТЭ.
Следует отметить, что некоторое снижение эмиссии продуктов неполного сгорания топлива объясняется более полным их догоранием в присутствии паров воды на заключительных стадиях процесса сгорания [144]. Как уже говорилось выше, на стадии догорания и в случае чистого топлива имеется вполне достаточное количество паров воды. Однако, что резкое увеличение количества воды в цилиндре при сгорании ВТЭ, а также ее хорошее перемешивание с топливом способны активизировать эти реакции. Тем не менее, необходимо отметить, что если эти процессы и имеют место, то они не являются определяющими в снижении содержания продуктов неполного сгорания в ОГ дизеля. Влияние водной составляющей ВТЭ на процесс сгорания в цилиндре дизеля наиболее существенно проявляется на стадии основного горения.
Для сопоставления этих процессов в табл. 2.9 приведены константы равновесия (Кр) и степени диссоциации (а) соответствующих реакций при одинаковых температуре и давлении среды, а также энергии разрыва связей (АН) при стандартных условиях. Результаты приведены по справочным изданиям [289].
Данные, приведенные в табл. 2.9, свидетельствуют, что наиболее интенсивно, естественно, протекают процессы распада молекул углеводородов. Значения Кр для них на много порядков выше, чем для других реакций. Энергетические затраты процессов самопроизвольного (без внешней инициации) разрыва связей в молекулах воды и кислорода равны, а кинетические характеристики - во всем диапазоне интересующих нас температур и давлений в КС дизеля у воды даже предпочтительнее при одних и тех же условиях. Это говорит о высокой вероятности прямого взаимодействия продуктов диссоциации воды (радикалов гидроксила и кислорода) с молекулами углеводородов и органическими радикалами.
Необходимо также учитывать возможность взаимодействия молекул воды с наиболее активными радикалами, поскольку энергия активации такой реакции не может быть значительной, а содержание углеводородных радикалов в факеле ВТЭ многократно превышает концентрации других радикалов. Известно, что наличие неспаренных электронов у атома кислорода в молекуле воды делает эту молекулу активной в различных процессах. Уже при нормальных условиях вода способна вступать в ряд реакций обычно становится взаимодействие неподеленной электронной пары кислорода с фрагментом молекулы углеводорода, характеризующимся пониженной электронной плотностью.
Тем более вероятны такие процессы в условиях КС, где имеется большое количество углеводородных радикалов, образовавшихся в результате предпламенных реакций. Таким образом, можно сказать, что использование присадки воды к топливу в виде ВТЭ является источником дополнительного окислителя в цилиндре дизеля - активных молекул воды, радикалов гидроксила и кислорода. По мере повышения температуры, с ростом концентрации гидроксила в смеси (в соответствии со степенью диссоциации) увеличивается вероятность участия этой чрезвычайной активной частицы в реакциях окисления топлива [288].
Разработка обобщенного критерия оценки качества применяемого топлива в ДВС автотракторной техники
Поисковые системы определяют изменения заданий регуляторам параметров двигателя, необходимые для более точной, чем при программной адаптации, оптимизации режима. Поиск осуществляется путем пробных изменений заданий соответствующим регулятором, оценкой качества и расходом топлива, вызванного этими изменениями. Для выбора параметров, изменяющих цикловую подачу топлива, поисковой системе в общем случае нужно контролировать состав топлива. К их числу относится форма характеристики впрыскивания. В качестве критерия оптимальности по качеству применяемого топлива на схеме использованы общий (часовой) расход топлива или к.п.д. использования топлива двигателем.
В ряде случаев в поисковом устройстве можно использовать однозначность зависимости цикловой подачи от давления топлива в аккумуляторе, с ограничениями связанные оценкой качества топлива по выходному сигналу с учетом влияния температуры топлива. При жестком программном управлении основными параметрами двигателя выходной сигнал регулятора давления топлива достаточно четко с ними связан. Поэтому в первом приближении он также может быть использован для поисковой адаптации по любым параметрам.
По завершении поиска и вывода двигателя в точку минимума расхода адаптивная система (рис.4.11) по полученным ею данным уточняет алгоритмы программной и аналитической адаптации оценки качества топлива (содержание таблиц или коэффициентов аналитических зависимостей). Это позволяет повышать точность оптимизации при программной адаптации двигателя в зависимости от химмотологических свойств топлив конкретного образца и условий его применения. Совокупность программаторов и поисковых систем управления параметрами двигателя образует основной (первый) уровень адаптивной оптимизации управления ДВС по оценке качества топлива.
Наряду с оптимизацией совокупности параметров двигателя в каждом режиме существует задача выбора оптимального режима работы двигателя. Такая задача решается на втором уровне адаптивного управления.
Для адаптивного управляющего устройства, оптимизирующего режим работы двигателя, объектом управления является адаптивная система управления параметрами двигателя. Адаптивным управляющим устройством второго уровня служит программатор в системе управления частотой вращения двигателя, устанавливающий оптимальную временную программу изменения давления топлива в аккумуляторе, учитывающее качество и к.п.д. применяемого топлива на ДВС.
На рис. 4.8 также показана система регулирования электрической передачи (П), устанавливающая нагрузку двигателя Рн. Она содержит регулятор нагрузки (РН) с выходным сигналом ин. Адаптивное устройство второго уровня включает кроме программатора частоты программатор нагрузки, поисковые системы управления частотой вращения и оценки качества топлива. Задача этого уровня адаптации — выбор сочетания скоростного и мощностного режимов, при котором достигается минимальный удельный расход топлива двигателем, так как для улучшения эксплуатационных показателей автотракторной техники адаптивному поисковому устройству кроме информации о расходе топлива нужна информация и о качестве топлива ДВС.
В такой системе управления информация от педали водителя в виде сигнала и3 поступает параллельно на входы программаторов нагрузки и частоты. В результате по оптимальным временным программам двигатель выводится режим, оптимальный по удельному расходу топлива. Затем поисковое адаптивное устройство управления частотой вращения при неизменной мощности, передаваемой для движения автомобиля, устанавливает частоту вращения двигателя, при которой обеспечивается минимальный удельный расход топлива. Полученные данные могут быть использованы и для уточнения программы программатора частоты.
Для оптимизации переходных процессов эффективны корректирующие воздействия по производным. Вычисление производных сигналов, органически присутствующих в микроконтроллере, наиболее рационально. Выделение в качестве ведущей оптимизированной по быстродействию и точности системы регулирования параметров двигателя при использовании системы оценки качества топлива и максимальное использование выходного сигнала регулятора давления и его составляющих на всех уровнях и во всех видах адаптации обеспечивают наибольшую возможную эффективность адаптивного управления.
Более полная, чем на рис. 4.10, обобщенная схема системы программно-адаптивного управления двигателем по оценке и реализации рациональных качественных показателей применяемых топлив ДВС (СПАУОКТ), обеспечивающая адаптацию в функции выходного сигнала системы оценки качества топлива, показана на рис. 4.11.
Основной контур схемы — система оценки качества топлива, включающая регулятор качества топлива и двигатель. Входной сигнал системы изт характеризует задающий параметр, характеризующий качество топлива. Он поступает от запоминающего устройства (ЗПУ) МПСУ, в котором определены критерии - комплексные показатели качества, обусловливающие количественные и качественные характеристики энергопреобразования ДВС. Данный комплексный показатель качества топлива kt был разработан с целью подбора и применения различных топлив, имеющих предельные потенциальные возможности в энергетическом и экологическом отношении. Для двигателя здесь показаны только электронная аккумуляторная топливная система и электронная система газообмена. Тепломеханическая часть является совокупностью теплового и механического звеньев. По действующим в системе управления качеством топлива выходным сигналам элементов ит и «да, если потребуется, в микроконтроллере могут быть вычислены производные этих сигналов.
Разработка системы программно-адаптивного управления двигателем с целью оценки и реализации технологических уровней применяемых топлив
При работе ДВС по внешней скоростной характеристике значение п может изменяться примерно от 1100 до 5000 1/мин. При этом максимальный крутящий момент Метях = 0,127 кНм достигается при п = 4000 1/мин.
Номинальная эффективная мощность двигателя NeK= 59,5 кВт достигается при п = 5000 1/мин. При этом эффективный крутящий момент, соответствующий номинальной мощности, составляет Мея = 0,114 кНм. Примерно такое же значение имеет Ме и прии = 1100 1/мин, когда двигатель работает по внешней скоростной характеристике.
Из приведенных данных следует, что любая комбинация названных факторов (п и Ме) в пределах областей их варьирования технически осуществима лишь при значении Меот 0 до 0,114 кНм. То есть варьировать названные факторы независимо друг от друга возможно лишь в ограниченном диапазоне изменения Ме. Таким образом, составить план 2-факторного эксперимента и решить интерполяционную задачу построения уравнений регрессии у І = f(x\,x2), адекватных результатам опытов во всем технически возможном диапазоне изменения Ме не представляется возможным.
Разработанный имитационный диагностический стенд ВМТК-12 работает в комплексе с АССИ. Структурная схема лабораторного комплекса показана на рисунке 6.13. Структурная схема имитационного диагностического стенда изображена на рисунке 6.14.
Имитационный диагностический стенд является сложным электронным устройством, состоящим из большого количества электронных модулей, объединённых в сеть при помощи цифровой шины передачи данных, которая по своей сути является подобием шины «LIN» используемой в современном автомобилестроении, но, тем не менее, имеет свои особенности, обусловленные конструктивными и программными особенностями модулей.
Такое конструкторское решение позволяет изменять конфигурацию стенда при необходимости расширения выполняемых задач. Концепция имитационного диагностического стенда заключается в генерации сигналов виртуальных датчиков, которые ЭБУ стенда воспринимает как штатную систему управления автомобиля. За генерацию сигналов отвечает модуль генерации сигналов ЕСМ, который содержит ряд математических моделей режимов работы двигателя, часть из которых реализуют обратную связь, обрабатывая выходные сигналы ЭБУ стенда. На практике оператор может выполнять диагностику ЭБУ стенда, как и на обычном автомобиле, с высокой достоверностью параметров, выводимых диагностической программой в реальном времени, а также управлять исполнительными механизмами и вводить неисправности цепей датчиков. Благодаря использованию локальной сети в разработанной лаборатории стендовых испытаний организовано одновременное взаимодействие по сети со всеми разработанными стендами: АССИ ДВС и имитационным диагностическим стендом электронных систем управления бензиновых ДВС. Формирование данной сложной распределённой системы на основе имитационного диагностического стенда электронных систем управления бензиновых ДВС позволило избежать дополнительных затрат, связанных с проведением стендовых испытаний. Далее в тексте, рассматривая совместное использование разработанных стендов АССИ ДВС и имитационного диагностического стенда электронных систем управления бензиновых ДВС при проведении экспериментов, условно используем понятие АССИ.
АССИ управляется следующим образом. Оператор выбирает режим работы подсистемы включением соответствующей кнопки в блоке формирования команд 1. В зависимости от режима работы модуль генерации сигналов 4 выбирает алгоритм изменения и начальное значение сигнала имитируемых датчиков. Сигналы от датчиков поступают на вход электронного блока управления двигателя 8. Модуль индикации режимов 2 отображает на дисплее выбранный оператором режим и состояние выполнения команд. Аудио модуль 3 при нажатии кнопки «HELP» информирует оператора о функционировании режима. Панель ввода неисправностей 5 даёт возможность нарушать сигналы датчиков от модуля генерации сигналов и в режимах «L- » позволяет изменять их значения. Модуль визуализации вращения валов (распределительного и коленчатого) б, имеет четыре световых дорожки, по две на каждый вал, которые индицируют как вращение валов, так и генерацию, и синхронизацию сигналов распределительного и коленчатого валов. Замок зажигания 7 включает и выключает зажигание, запускает работу выбранного оператором режима. В некоторых режимах положение «START» вызывает последовательное переключение наборов параметров. Модуль имитации исполнительных механизмов 9 индицирует работу форсунок, положение дроссельной заслонки, работу вентилятора охлаждения, работу катушек зажигания, топливного насоса, положение РХХ. Интерфейс связи с ПК 10 выполняет функцию преобразования уровней сигнала последовательного обмена шины данных блока управления ДВС. ПК 11 - стандартный персональный компьютер с предустановленными программами: МТ-2, CTPRO 6.0,WTNFLASHECUvl.l3 и др.
Таким образом, АССИ в целом реализует функцию программирования, что даёт возможность изменять калибровочные таблицы ЭБУ и анализировать изменения в алгоритме управления исполнительными механизмами. При изменении параметров рабочего процесса ДВС (расход топлива, состав топлива и т. д.), измеряемые с помощью датчиков Д1.1-Д1.І, и параметры рабочих процессов ГСУ (генерируемой силовой установки), отслеживаются с помощью датчиков Д2.1-Д2.І, установленных на силовых цепях ГСУ (рис. 6.15). Весь поток диагностической информации поступает через аналогово-цифровой преобразователь в имитационную модель. Между входными параметрами рабочих процессов, характеризующими движение автомобиля, и параметрами рабочих процессов в элементах ГСУ существует взаимосвязь. Для ее определения разработан алгоритм вычислений, входящий в состав имитационной модели. Сигналы с датчиков ДІЛ -ДІЇ- поступают в имитационную модель, с помощью которой происходит вычисление значений параметров рабочих процессов в ГСУ. Вычисленные данные имитационная модель преобразует в цифровой сигнал, поступающий на один из входов блоков сравнений БС1-БСІ.