DME - Digital Motor Electronics - Электроника управления двигателем

[Аntip]

Электроника управления двигателем

Электроника управления двигателем (Digital Motor Electronics - DME) это микропроцессорная система управления зажиганием, впрыском топлива, и набором второстепенных функций. DME передает поток данных бортовому компьютеру, который выводит на алфавитно-цифровом дисплее информацию о расходе топлива, о расстоянии, которое можно проехать на топливе, имеющемся в баке, о средней скорости движения, о наружной температуре и так далее.
В отрасли DME часто называют Блоком Управления Двигателем (Engine Control Unit - ECU). BMW также использует термин Электроника дизельного двигателя (Digital Diesel Electronics - DDE) для дизельных двигателей вместо DME.

DME работает при постоянном контроле многих факторов, таких как температура двигателя, скорость, воздушный поток во впускном тракте, состав выхлопных газов и даже высота над уровнем моря. Анализируя данные, DME буквально пожстраивает двигатель сотни раз в секунду для обеспечения максимальной отдачи и эффективности работы. DME имеет аварийные режимы, для работы при отказе некоторых цепей. В настоящее время DME включают в свой состав набор функций бортовой диагностики (on-board diagnostics - OBD).

Принцип действия

Две основные задачи, решаемые DME, это (1) впрыск необходимого количества топлива и (2) подача искры в нужное время. Для этого, система должна знать параметры работы двигателя. Разные DME могут отслеживать состояние более десятка датчиков, но в любая система должна получить информацию о трех основных параметрах:

1. сколько воздуха прошло через впускной тракт
2. положение дроссельной заслонки, и
3. скорость вращения двигателя. 

Используя данные о потока воздуха и скорости вращения двигателя, DME определяет по карте впрыска на какое время открыть форсунки чтобы подать необходимое количество топлива в камеры сгорания. При частично открытой заслонке продолжительность открытия форсунки регулируется в зависимости от показаний кислородного датчика (oxygen sensor, лямбда-зонд), который находится в выпускном тракте и определяет остаточный кислород в выхлопных газах. Каждый цилиндр может быть индивидуально подстроен для максимально эффективной работы практически во всех условиях.

В случае обрыва некоторых электроцепей или выхода некоторых датчиков из строя DME может использовать аварийные программы для обхода проблемы. DME может провести самодиагностику с запоминанием кодов ошибок, что помогает поиску и устранению неисправностей.

Системы DME построены на микропроцессорах, работающих на высоких скоростях. В последних моделях M3 микропроцессор выполняет около 20 млн. операций в секунду (20 MIPS). Микропроцессоры зарекомендовали себя как чрезвычайно надежные элементы. Их расчетное время работы до сбоя – по крайней мере 150 тыс. часов. Для сравнения, конструктивно автомобиль расчитан на 4 тыс. часов работы.

История

С момента своего появления в конце 70-х годов, системы DME сильно продвинулись за последние годы.
В 1979 году новая электронная система управления, первая в отрасли, была установлена на BMW 633 CSi. Двигатель объемом 3210 куб. см. в 633 CSi был оборудован DME (тогда использовалась другая аббревиатура - Electronic Engine Management - ЕММ) и в последствии использовалась на всех моделях 6-й серии и на последующих моделях BMW.

В конце 1986 года, BMW выпускает новую 7-ю серию, оборудованную третьим поколением DME III. Используя свыше 30 датчиков и интерфейсов, DME III может с высокой точностью контролировать момент зажигания и впрыск топлива. DME III также сравнивает показания датчиков с расчетными показателями, выявляет отклонения в расчетах и подстраивает свою работу. Система способна провести самодиагностику, сохранить коды ошибок и выдать эту информацию на очередном обслуживании в сервисном центре.

В основном компоненты DME производятся фирмой Robert Bosch под торговой маркой Motronic. Ниже приведены распространенные версии DME:
M1.0 Adaptive (24 pin) и (28 pin), Базовая и Motorsport
M1.1
M1.2
M1.3
M1.7
M1.7.2 и M1.7.2 с EWS-II
M3.1
M3.3, M3.3 с EWS-II, и M3.3 с воздушным насосом
M3.3.1 и M3.3.1 с EWS-II
M5.2 (OBD-II)
MS41.1 (OBD-II)

Современные системы DME представляют собой системы управления впрыском с электронным распределением зажигания. В каждом цилиндре установлена своя катушка зажигания, которая контролируется DME, таким образом обеспечивая лучшее сгорание и экономию топлива. DME также обеспечивает контроль детонации в каждом цилиндре. Как только возникает детонация, датчики подают сигнал в систему DME, которая эатем изменяет угол зажигания. В качестве побочного эффекта это позволяет использовать бензины разных марок без существенного изменения производительности двигателя.

Современные DME включают в себя электронное управление системой охлаждения двигателя. Эта система позволяет управлять открытием термостата в зависимости от оборотов двигателя, нагрузки и наружной температуры – а не только от температуры охлаждающей жидкости. С такой системой двигатель может работать при более высоких температурах при небольшой нагрузке, таким образом обеспечивая экономию топлива и высокую эффективность обогрева.

(с)