Меню

Как эбу управляет двигателем

Блок управления двигателем: процессор вместо механики

ЭБУ инжекторным двигателем, когда появился, устройство и принцип работы, некоторые марки. Что такое распиновка и перепрошивка блока? Преимущества и недостатки. Советы по эксплуатации.

Немного истории

Старшее поколение водителей помнит шутливую песню: «Карбюратор, вентилятор и коробка скоростей…». Так вот, коробка перемены передач (КПП) и вентилятор дожили до нынешних дней, а вот карбюратор остался только на раритетных «Волгах» и «Жигулях». Так же, как и распределитель зажигания (трамблер), доставлявший ранее массу хлопот. А ведь эти устройства исполняли функции управления.

Карбюратор, при основном назначении — смешивать бензин с воздухом в определенных пропорциях для подачи в цилиндры, имел несколько подсистем, управляющих работой мотора на различных режимах:

Трамблер, помимо главной задачи — подавать в нужный момент искру для воспламенения смеси, автоматически регулировал угол опережения зажигания:

Эпоха карбюраторов закончилась во второй половине XX века с появлением недорогих и надежных микросхем, которые легли в основу первых приборов для электронного управления двигателем (контроллеров). Они постепенно совершенствовались, количество периферийных датчиков возрастало, и сегодня электронный блок управления двигателем (ЭБУ), используя данные других систем, может образовывать Controller area network — общий сетевой контроллер.

Краткое описание прибора

Вместо карбюратора теперь используется инжектор, а регулированием подачи топлива занимается электронный блок управления двигателем. Этот прибор заменяет собой и трамблер.

ЭБУ инжекторного двигателя — практически небольшой компьютер, имеющий все атрибуты старшего брата. Роль аппаратного железа играет блок, периферию представляют выходные реле и многочисленные датчики:

На современном авто их может стоять около 20.

Сам электронный блок — не что иное, как процессор, роль монитора играют индикация на щитке приборов или дисплей бортового компьютера.

Софтом являются управляющие программы. Операционные системы на компьютерном лексиконе называются прошивками. Изменение управляющей программы (перепрошивка) выполняется перепрограммированием блока. Связь с ЭБУ осуществляется кодированным сочетанием сигналов с приборной панели либо через меню бортового компьютера.

ЭБУ сегодня является лишь одним из нескольких контроллеров автомобиля. К ним относятся: блок управления шаговым двигателем регулятора холостого хода (РХХ-В), модули управления тормозами (антиблокировочная система ABS, стабилизации ESP), автоматической коробкой, круиз-контролем, климат-контролем и некоторыми другими. На некоторых автомобилях стоит до 80 электронных блоков.

Что там внутри?

Блок управления двигателем — это металлическая или пластмассовая коробка прямоугольной формы, на одной стороне которой выполнены гнезда для подключения к автомобильной электросхеме через CAN-шину. Сюда же при диагностике подключается и сканирующее устройство (сканер). Где находится блок? Чаще всего — в салоне под передней панелью, реже — в моторном отсеке. Расположение штатных устройств указывается в мануале.

Важно: установка под отопительным радиатором или рядом с двигателем может вызвать заливание или перегрев блока, что приведет к выходу его из строя.

Плата прибора содержит управляющий микропроцессор и память 3-х видов:

Как работает ЭБУ

Принцип работы заключается в сборе, обработке входящих сигналов и выдаче управляющих импульсов на работу всех систем двигателя.

Программное обеспечение включает в себя два модуля:

Типы устройств

Автомобили ВАЗ до последнего времени комплектовались следующими контроллерами:

Еще несколько примеров:

Электросхема устройств содержит различное число контактов в разъемах: 55, 64 или 81. Назначение выводов (распиновка блока) у них также различное. В таблице для примера показана распиновка некоторых блоков применительно к одному контакту (диагностической линии).

Тип устройства Количество контактов Номер контакта линии диагностики (K-Line)
GM ISFI-2S и Январь-4/4.1 64 D4
Bosch M1.5.4, MP7.0 и Январь-5.1 55 55
Bosch М7.9.7, Январь-7 81 71
МИКАС-7 55 55
МИКАС-7.6 55 55
МИКАС-11 81 71

Перепрошивка блока

Прошивка на компьютерном лексиконе означает установку на компьютер, планшет, смартфон или другой девайс операционной системы, необходимой для его работы. Хранится эта программа во внутренней постоянной памяти. Откуда же взялся термин «прошивка»? Первые вычислительные машины представляли собой множество шкафов, занимающих иногда несколько комнат.

Постоянная память объемом всего лишь 1 гигабайт состояла из миллиардов ферритовых колец, в которые продевались по две петельки провода (одна для намагничивания кольца, другая для считывания информации).

Сам процесс продевания проводов и назывался прошивкой. Иными словами, прошивка — это запись на постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) какой-то программы. Соответственно, процесс перезаписи называют перепрошивкой. Ее можно произвести двумя способами.

Первый вариант. Стоит обратиться к специалистам по чип-тюнингу, которые обладают необходимыми устройствами-программаторами. В ходе апгрейда мастер может выполнять многочисленные калибровки, общее количество которых доходит до тысячи. При этом не на всех автомобилях, выпущенных до 2008 года, можно перепрограммировать блок без снятия его с машины. На более новых машинах чип-тюнинг можно делать без демонтажа устройства (с подключением программатора к диагностическому разъему).

Второй вариант. Если у вас есть большое желание попробовать свои силы, попытайтесь сделать перепрошивку самостоятельно. Что для этого нужно:

Внимание! Самостоятельный чип-тюнинг — занятие рискованное, поэтому перед началом работы сохраните в памяти все первоначальные установки.

Достоинства и недостатки ЭБУ

Преимущества электронных систем управления по сравнению с механическими:

Признаки неисправностей и причины выхода из строя

На выход электронного блока из строя обычно указывают: остановка двигателя во время движения, невозможность пуска и постоянные сообщения Check-Engine (проверь мотор), которые не поддаются удалению.

Наиболее распространенные причины отказа контроллера:

Предупреждение! У некоторых моделей автомашин отремонтировать электронный блок невозможно, даже если обратиться к самым квалифицированным специалистам. Несмотря на это, первоочередным этапом устранения проблемы является диагностика, а уже затем мастер предложит возможные варианты по ремонту или замене неисправного контроллера.

Электронные системы управления двигателем сегодня полностью вытеснили прежние механические устройства, требующие ухода и обслуживания. Применение ЭБУ двигателя обеспечивает более устойчивую работу ДВС, улучшает его технические и эксплуатационные характеристики, что позволяет снизить стоимость пробега.

Источник

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Электронное управление и регулирование

Управление и регулирование посредством ЭБУ

При получении сигналов от датчиков нередко одна или несколько входных величин влияют на один или несколько выходных параметров. Все эти нюансы предусматриваются программой электронного блока, и он может выбрать наиболее оптимальную команду из предлагаемого программой перечня. Таким образом, ЭБУ автомобильных систем осуществляют функции управления и регулирования для выбора наиболее рационального выходного сигнала к исполнительным устройствам.

Управление

В ЭБУ выходные параметры для исполнительных устройств рассчитываются с использованием входных величин, заданных величин, полей характеристик и алгоритмов. Само воздействие не проверяется (открытый процесс управления). Такой метод используется, например, при программном управлении работой свечей накаливания.

Регулирование

В ЭБУ фактическое значение параметра постоянно сравнивается с его заданной (оптимальной) величиной, и обеспечивается замкнутая последовательность действий (по контуру регулирования). Как только обнаруживается различие, ЭБУ корректирует работу исполнительного механизма.
Преимуществом регулирования является возможность выявления и учета вредных воздействий (помех), например, при регулировании частоты вращения коленчатого вала на режиме минимальных оборотов холостого хода.

Обработка данных

При работе системы электронный блок управления (ЭБУ) принимает сигналы датчиков (входные сигналы), оценивает их и ограничивает допустимыми уровнями напряжения. Некоторые входные сигналы в качестве диагностики проходят проверку на достоверность.
Так, например, микропроцессор ЭБУ дизельного двигателя системы Common Rail рассчитывает момент начала, и продолжительность впрыска топлива с учетом сигналов датчиков и параметров, загруженных в него полей характеристик. Рассчитанные значения преобразуются в выходные сигналы для исполнительных устройств.

Выходными сигналами управляют оконечные каскады, имеющие достаточную мощность для привода исполнительных механизмов (например, форсунок, электромагнитных клапанов высокого давления, клапана рециркуляции отработавших газов и др.).
Дополнительно через сетевой интерфейс происходит обмен сигналами с другими системами автомобиля.
Рассмотрим подробнее, как это происходит.

Входные сигналы

Датчики и исполнительные механизмы образуют периферию ЭСАУ, а ЭБУ является центром обработки данных. От датчиков на ЭБУ по кабельной разводке и разъемам передаются электрические сигналы, которые могут быть аналоговыми, цифровыми и импульсными (см. рисунок 1).

Аналоговые входные сигналы могут иметь любое (в определенных пределах) значение напряжения. Такие электрические сигналы передают большинство датчиков, где измеряемая физическая величина изменяется и фиксируется непрерывно, например, расход воздуха, давление на впуске двигателя, напряжение аккумуляторной батареи, температура охлаждающей жидкости и воздуха и др.

Микропроцессор ЭБУ может обрабатывать только цифровые сигналы, поэтому аналоговые сигналы с датчиков преобразуются аналого-цифровым преобразователем ЭБУ в цифровые значения. Максимальное разрешение таких сигналов осуществляется ступенями по 5 мВ на бит (около 1000 ступеней).
Поскольку любой компьютер умеет «читать» лишь два слова – «да» и «нет», цифровые входные сигналы имеют только два значения: «High» – логическая единица (1) и «Low» – логический ноль ().
Входными цифровыми сигналами могут быть: сигналы выключателей (вкл/выкл), цифровые сигналы магниторезистивных датчиков, датчиков Холла. Их сигналы могут непосредственно обрабатываться микроконтроллером.

Импульсные входные сигналы обычно поступают от индуктивных датчиков частоты вращения и положения (например, коленчатого вала, газораспределительного вала). Такие сигналы обрабатываются в соответствующей части схемы ЭБУ, при этом мешающие импульсы (помехи) подавляются, и сами импульсные сигналы преобразуются в цифровые.

Подготовка и обработка входного сигнала

Подготовка сигнала в зависимости от устройства датчика может происходить частично или полностью в нем самом.
Входные сигналы ограничиваются схемой защиты до необходимого уровня напряжения. Необходимые сигналы датчиков фильтруются от наложенных помех и в случае необходимости усиливаются до уровня напряжений 0. 5 В.
После преобразования входных сигналов в цифровые коды (если это необходимо), они сравниваются с эталонными значениями и идентифицируются. Далее блок управления по программе рассчитывает выходные сигналы.

Читайте также:  Замена стартера форд транзит цена

Микроконтроллер является центральным конструктивным элементом ЭБУ (рис. 1), управляет последовательностью функций. Микроконтроллер включает управляющий модуль CPU (Central Processing Unit) или микропроцессор, микрочип со встроенными входными и выходными каналами, таймер, модули ROM и RAM, серийные согласующие устройства и другие периферийные блоки.
Кварцевый тактовый генератор вырабатывает тактовые импульсы для микроконтроллера.

Память для программ и данных нужна микроконтроллеру для реализации расчетов. Программное обеспечение хранится в «памяти» – постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) в форме двоичных числовых значений, разделенных на наборы данных. Модуль CPU считывает эти величины, интерпретирует их как команды и выполняет эти команды по очереди.

ПЗУ включает модули памяти ROM, EPROM или Flash-EPROM. Кроме того, в ПЗУ хранятся специфические данные и параметры (отдельные значения, характеристики и поля характеристик), которые не могут изменяться в процессе эксплуатации автомобиля, но влияют на процесс управления и регулирования программы.

ПЗУ может быть интегрировано в микроконтроллер и при необходимости дополнительно расширено внешними модулями памяти EPROM или Flash-EPROM.

Модуль памяти ROM (Read Only Memory)

Основное ПЗУ выполняется в виде модуля памяти ROM и содержит информацию, предназначенную только для чтения, которая загружается при изготовлении модуля и после этого уже не может быть изменена.
Объем памяти модуля ROM, интегрированного в микроконтроллер, ограничен. Для сложных систем управления (ЭСАУ) требуются дополнительные модули памяти.

Рис. 1. Обработка сигналов в ЭБУ

Модуль памяти EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

Модуль памяти EPROM это стираемое и перепрограммируемое ПЗУ, хранящее информацию, которая может стираться облучением ультрафиолетовыми лучами и с помощью устройства программирования снова записывается.
Модуль памяти EPROM обычно выполняется как отдельный конструктивный элемент. Управляющий модуль CPU обращается к модулю памяти EPROM через адресную шину и шину данных.

Модуль памяти Flash-EPROM (FEPROM)

Модуль памяти Flash-EPROM обычно сокращенно называют Flash-память. Информация в этот модуль может заноситься и стираться электрически.
ЭБУ с модулями памяти Flash-EPROM может быть перепрограммирован программатором через последовательный интерфейс на станции техобслуживания без вскрытия. Если микроконтроллер дополнительно снабжен модулями ПЗУ, то в них имеются программы для программирования Flash-памяти.
Модули памяти Flash-EPROM вместе с микроконтроллером могут быть интегрированы в микрочип.
Из-за своих преимуществ Flash-EPROM вытесняет использование упрощенных модулей EPROM.

Модуль памяти RAM (Random Access Memory)

Модуль RAM является оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), с помощью которого производится чтение/запись всех текущих величин изменяющихся параметров (переменных), например, значений сигналов. Для многозадачного использования емкости одного модуля памяти RAM, интегрированного в микроконтроллер, недостаточно, поэтому требуется дополнительный модуль памяти RAM, который подключается к микроконтроллеру через адресную шину и шину данных.
Если питание ЭБУ отключается, то модуль памяти RAM теряет весь массив данных (это энергозависимая память).

Модуль памяти EEPROM (E2PROM)

Модуль памяти RAM теряет всю информацию, если отключается от источника питания. Данные, которые необходимо сохранить для последующего управления и диагностики системы (например, коды и параметры неисправностей), должны долговременно храниться в модулях, не зависимых от электропитания.

Модуль памяти EEPROM загружается информацией электрически, но в нем, в противоположность модулю памяти Flash-EPROM, информация может стираться и заполняться по отдельности в каждой ячейке памяти.
Модуль памяти EEPROM предназначен для многократного повторения циклов записи/стирания информации и применяется как энергонезависимое устройство чтения/записи.

Модуль ASIC (Application Specific Integrated Circuit)

Модули ASIC это адаптивные интегральные схемы, предназначенные для расширения технических возможностей ЭБУ по расчету данных, когда стандартных микроконтроллеров недостаточно.
Эти интегральные схемы проектируются и изготавливаются по заданию разработчиков ЭБУ. Они могут содержать дополнительный модуль памяти RAM, входные и выходные каналы, самостоятельно генерировать и передавать сигналы ШИМ.

Модуль контроля

Выходные сигналы исполнительным устройствам

Микроконтроллер с помощью выходных сигналов управляет выходными каскадами ЭБУ, которые генерируют сигналы достаточной мощности для непосредственного управления исполнительными устройствами, а в некоторых случаях и реле.
Каждый выходной каскад защищен от короткого замыкания и скачков напряжения, а также от разрушения вследствие электрической или тепловой перегрузки. Любой нештатный режим интегральные схемы оконечных каскадов распознают как ошибку, и передают об этом сигнал в микроконтроллер.
Коммутационные сигналы служат для включения и выключения исполнительных устройств (например, электрического вентилятора системы охлаждения двигателя).

Сигналы ШИМ

Рис. 2. Сигнал ШИМ:
T – период сигнала; t – переменная длительность сигнала

Передача данных внутри блока управления

Периферийные системы, поддерживающие работу микроконтроллера, могут обмениваться с ним сигналами через адресную шину и шину данных. Например, микроконтроллер выдает через адресную шину адрес модуля памяти RAM, по которому должно читаться содержание памяти.

В начале развития автомобильной электроники использовались 8-битные шины из восьми проводников, по которым передавались целые значения величиной до 256.
16-битные адресные шины уже могут обращаться к 65 536 адресам.

Современные электронные системы управления нуждаются в 16— или 32-битной шине данных. Для уменьшения количества электрических выводов, шину данных и адресную шину мультиплексируют, т. е. адреса и данные передают в разное время, при этом используют одни и те же проводники.
Данные, не требующие высоких скоростей передачи (например, данные памяти неисправностей), используют последовательные интерфейсы только с одной линией передачи данных.

Обмен данными между различными ЭСУ автомобиля

В процессе работы электронные системы автомобиля, управляющие различными устройствами и механизмами, взаимодействуют между собой, обмениваясь актуальными данными. Рассмотрим, как осуществляется обмен данными между электронными блоками ЭСУ автомобиля на примере взаимодействия с ЭСУД (электронной системы управления двигателем).

Микропроцессор ЭБУ дизельного двигателя системы Common Rail определяет момент начала и продолжительность впрыска топлива с учетом сигналов датчиков, и рассчитывает текущий расход топлива.
Сигнал расхода топлива передается ЭБУ двигателя 3 (рис. 3) в виде цифрового послания в шину CAN. Особенность шины CAN в том, что при передачи каким-либо ЭБУ послания в шину, оно одновременно поступает на все остальные ЭБУ автомобиля, подключенные к этой шине.
Таким образом, послание от ЭБУ двигателя прочитывается блоком управления комбинации приборов или автономным бортовым компьютером 6, которые демонстрируют водителю данные мгновенного расхода топлива и (или) запаса хода.
В старых электронных системах управления в качестве сигнала расхода топлива использовался ШИМ-сигнал (рис. 1).

Внешняя регулировка крутящего момента обеспечивается изменением подачи топлива под влиянием работы других систем автомобиля, например, антипробуксовочной системы или управления коробкой передач. Эти системы сообщают ЭБУ двигателем об изменении крутящего момента двигателя (обычно, в сторону снижения), а вместе с ним, соответственно, и величины подачи топлива.

Управление генератором 9 (рис. 3) и его диагностика может обеспечиваться через стандартный серийный интерфейс ЭБУ двигателем.
Например, при разряженной аккумуляторной батарее ЭБУ поддерживает повышенную частоту вращения коленчатого вала на режиме минимальных оборотов холостого хода.
В некоторых современных автомобилях управление генератором реализуется чрез шину LIN (Local Interconnect Network – локальная коммутируемая сеть, которая используется для управления электромеханическими компонентами автомобиля).

Управление стартером 8 (рис. 3) производится ЭБУ двигателем, который обеспечивает блокировку стартера для предотвращения его включение при работающем двигателе.
Блок управления включением свечей накаливания 5 получает от ЭБУ двигателем информацию о моменте начала и продолжительности процесса накаливания свечей, управляет этим процессом и контролирует его. Для проведения диагностики в ЭБУ двигателя сообщается о нарушениях в этом процессе.
При прогреве камер сгорания блок 5 отключает контрольную лампу предварительного прогрева на панели приборов автомобиля.

Электронное блокирование движения необходимо для предотвращения несанкционированное использование автомобиля. Двигатель может запуститься только в том случае, когда электронное противоугонное устройство 7 (рис. 3) разблокирует ЭБУ двигателем.
С помощью пульта дистанционного управления или выключателя стартера и свечей накаливания водитель посылает сигнал на противоугонное устройство, подтверждающий, что он правомочен использовать этот автомобиль.
В этом случае ЭБУ двигателем подключается к остальным системам, и становятся возможными как пуск самого двигателя, так и движение автомобиля.

Кондиционер является частью климатической установки автомобиля и необходим для обеспечения комфортных условий труда водителя при высоких температурах окружающего воздуха.
Кондиционер охлаждает воздух в салоне с помощью компрессора 10, потребляемая мощность которого может составлять до 30% мощности двигателя. При различных условиях движения автомобиля, компрессор кондиционера управляется, в т. ч. ЭБУ двигателем, который может на некоторое время его отключить при резком увеличении оборотов. Так как это отключение кратковременно, оно не произведет заметного влияния на температуру в салоне автомобиля.

Источник

Запускаем и поехали

Как ЭБУ управляет двигателем

Оглавление

Режимы работы электронного блока управления

Во время пуска мотора, ЭБУ включает реле электромотора
бензонасоса, который нагнетает давление в топливной магистрали.
ЭБУ проверяет температуру охлаждающей жидкости и
расчитывает правильное соотношение воздуха и топлива для запуска.

После начала вращения коленчатого вала ЭБУ работает в пусковом режиме, пока
обороты не превысят 400 об/мин или не наступит режим продувки «залитого»
двигателя.

Читайте также:  Втягивающее реле на стартер пежо 206

Режим продувки двигателя. «Залитый топливом двигатель», может быть очищен
путем полного открытия дроссельной заслонки при одновременном проворачивании
коленчатого вала. При этом электронный блок управленияния не подает импульсы
впрыска на форсунки, и свечи должен просушиться. ЭБУ поддерживает этот режим
до тех пор, пока обороты двигателя ниже 400 об/мин, и датчик положения
дроссельной заслонки показывает, что она почти полностью открыта
(более 75 %).

Рабочий режим для системы впрыска без обратной связи
После пуска двигателя (обороты более 400 об/мин) ЭБУ управляет системой
подачи топлива в рабочем режиме. В этом режиме ЭБУ рассчитывает длительность
импульса на форсунки по сигналам от датчика положения коленчатого вала,
датчика массового расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей
жидкости и датчика положения дроссельной заслонки.

Рассчитанная длительность импульса впрыска может давать соотношение воздуха и
топлива, отличающееся от 14,7:1. Примером может служить непрогретое состояние
двигателя, так как при этом для обеспечения хороших ездовых качеств требуется
обогащенная смесь.

Рабочий режим для системы впрыска с обратной связью. В этой системе ЭБУ
сначала рассчитывает длительность импульса на форсунки на основе сигналов от
тех же датчиков, что и в системе впрыска без обратной связи. Отличие состоит в
том, что в системе с обратной связью ЭБУ еще использует сигнал от датчика
кислорода для корректировки и тонкой регулировки расчетного импульса, чтобы
точно поддерживать соотношение воздуха и топлива на уровне (14,6…14,7):1.

Работа системы с последовательным(фазированным) впрыском топлива.
ЭБУ включает форсунки последовательно, в порядке зажигания по цилиндрам (1-3-4-2).
Датчик фаз дает ЭБУ сигнал о том, когда 1-й цилиндр находится в ВМТ в
конце такта сжатия. На основании этого сигнала ЭБУ рассчитывает момент
включения каждой форсунки, причем каждая форсунка впрыскивает топливо один
раз за два оборота коленчатого вала двигателя, т.е. за один полный рабочий
цикл. Такой метод позволяет более точно дозировать топливо по цилиндрам и
понизить уровень токсичности отработавших газов.

Режим обогащения при ускорении. ЭБУ следит за резкими изменениями положения
дроссельной заслонки (по датчику положения дроссельной заслонки) и за
сигналом датчика массового расхода воздуха и обеспечивает подачу добавочного
количества топлива за счет увеличения длительности импульса впрыска. Режим
обогащения при ускорении применяется только для управления топливоподачей в
переходных условиях (при перемещении дроссельной заслонки).

Режим мощностного обогащения. ЭБУ следит за сигналом датчика положения
дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала для определения
моментов, в которые водителю необходима максимальная мощность двигателя. Для
достижения максимальной мощности требуется обогащенная горючая смесь, и ЭБУ
изменяет соотношение воздуха и топлива приблизительно до 12:1. В системе
впрыска с обратной связью в этом режиме сигнал датчика концентрации кислорода
игнорируется, так как он будет указывать на обогащенность смеси.

Режим обеднения при торможении. При торможении автомобиля с закрытой
дроссельной заслонкой могут увеличиться выбросы в атмосферу токсичных
компонентов. Чтобы не допустить этого, ЭБУ следит за уменьшением угла
открытия дроссельной заслонки и за сигналом датчика массового расхода воздуха
и своевременно уменьшает количество подаваемого топлива путем сокращения
импульса впрыска.

Режим отключения подачи топлива при торможении двигателем. При торможении
двигателем с включенной передачей и сцеплением ЭБУ может на короткие периоды
времени полностью отключить импульсы впрыска топлива. Отключение и включение
подачи топлива на этом режиме происходит при выполнении определенных условий
по температуре охлаждающей жидкости, частоте вращения коленчатого вала,
скорости автомобиля и углу открытия дроссельной заслонки.

Компенсация напряжения питания. При падении напряжения питания система
зажигания может давать слабую искру, а механическое движение «открытия»
форсунки может занимать больше времени. ЭБУ компенсирует это путем увеличения
времени накопления энергии в катушках зажигания и длительности импульса
впрыска.

Соответственно, при возрастании напряжения аккумуляторной батареи (или
напряжения в бортовой сети автомобиля) ЭБУ уменьшает время накопления энергии
в катушках зажигания и длительность впрыска.

Режим отключения подачи топлива. При выключенном зажигании топливо форсункой
не подается, чем исключается самовоспламенение смеси при перегретом
двигателе.

Кроме того, импульсы впрыска топлива не подаются, если ЭБУ не получает
опорных импульсов от датчика положения коленчатого вала, т.е. это означает,
что двигатель не работает. Отключение подачи топлива также происходит при
превышении предельно допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя
для защиты двигателя от перекрутки.

Датчики информации и исполнительные механизмы,

определяемые и управляемые электронным блоком(ЭБУ)
Датчики информации

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

– это единственный узел, который непосредственно принимает команды от водителя на
управление

двигателем ( педаль «газа», тросик от «газа» – дроссельная заслонка – ДПДЗ).
ДПДЗ измеряет положение дроссельной заслонки (ДЗ) и передает ЭБУ, в каком
положении находится ДЗ.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен сбоку на дроссельном узле и
связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр,
на один конец которого подается плюс напряжения питания (5 В), а другой
соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет
выходной сигнал к контроллеру. Когда дроссельная заслонка поворачивается (от
воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика.

При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 0,7 В. Когда заслонка открывается,
напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно
быть более 4 Вольта

Отслеживая выходное напряжение датчика, контроллер корректирует подачу
топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки. Датчик положения
дроссельной заслонки не требует никакой регулировки, так как контроллер
воспринимает холостой ход (полное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую
отметку

Симптомы неисправности датчика положения дроссельной заслонки.

Из-за отсутствия правильного сигнала с датчика ЭБУ будет выдавать сигналы
несоответствующие реальной нагрузке на двигатель, что приведёт к появлению
детонации и перегреву.

Все остальные узлы и агрегаты в системе управления двигателем, передают
сигналы ЭБУ или принимают сигналы от ЭБУ без участия водителя.

ДПДЗ, ДЗ и регулятор холостого хода (РХХ)
вместе образуют узел дроссельной заслонки

узел дроссельной заслонки

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

По мере нагревания ДВС, ЭБУ измеряет напряжение на выходе с ДТОЖ и,
соответственно, корректирует работу двигателя (обороты ХХ, обогащение подачи
топливной смеси, УОЗ, включение и выключение вентилятора ОЖ). Датчик
температуры ОЖДатчик температуры охлаждающей жидкости устанавливается на
выпускном патрубке системы охлаждения в потоке охлаждающей жидкости
двигателя.

Термистор, находящийся внутри датчика, является резистором с отрицательным
температурным коэффициентом при нагреве которого сопротивление уменьшается
(при –40 °С = 100 кОм и 70 Ом = 130 °С). ЭБУ подает на ДЖОТ напряжение 5 В
через резистор с постоянным сопротивлением. Температуру охлаждающей жидкости
ЭБУ рассчитывает по падению напряжения на датчике.

Выход из строя датчика температуры охлаждающей жидкости

Как ни странно поломка датчика температуры тосола, скажется на запуске
двигателя. При отсутствии сигналов с датчика температуры охлаждающей
жидкости, электронный блок управления примет температуру двигателя равную
нулю градусов Цельсия и опираясь на алгоритмы программы, которые заложены на
заводе изготовителе будет подготавливать рабочую смесь согласно этой
температуре.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)

– часто его называют датчиком синхронизации, индукционного типа,
устанавливается на передней части двигателя (а/м ВАЗ, ГАЗ, УАЗ) со
специальным диском (шкив), жестко укрепленным на коленчатом вале (КВ). ДПКВ и
шкив вместе обеспечивают угловую синхронизацию ЭБУ. Диск синхронизации
состоит из 60 зубьев, равномерно распределенных по кругу, из которых удалено
два зуба (60 – 2 = 58). Пропуск двух зубьев из 60 на диске позволяет ЭБУ
определить скорость вращения и положение КВ. Зазор между ДПКВ и вершиной зуба
диска строго определен и равен 0,8…1,0 мм. Датчик положения коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала:
1 – постоянный магнит; 2 – корпус; 3 –
картер двигателя; 4 – магнитомягкий сердечник;
5 – обмотка; 6 – зубчатое
колесо с точкой отсчета

После включения замка зажигания ЭБУ ждет прихода импульсов с ДПКВ. Получив
импульсы от ДПКВ, ЭБУ синхронизирует положение и скорость вращения КВ и выдает
импульсы для топливных форсунок и модуля зажигания.

Запуск двигателя и ровная работа означает, что программа ЭБУ правильно определила все
58 зубьев и два пропуска в расчетном временном диапазоне. Если есть сбои импульсов от
ДПКВ, то, естественно, это приводит к неустойчивой работе или сбоям в работе ДВС (сбои
управления форсунками и модулем зажигания). Увидев сбои от ДПКВ, ЭБУ пытается
пересинхронизировать процесс управления.

Неисправности датчика положения коленчатого вала

Это единственный датчик, который устанавливается на всех инжекторных двигателях, из-за
поломки которого автомобиль будет стоять как вкопанный и доехать до ближайшего СТО
своим ходом не удастся.

Основными признаками неисправности датчика положения коленчатого вала являются:

— при повороте ключа зажигания, двигатель крутит в «холостую»
— если датчик вышел из строя при движении автомобиля, то двигатель глохнет и завести
его уже невозможно.

Ремонт датчика положения коленвала невозможен, лечиться только заменой.

Датчик фаз (ДФ) или датчик положения распределительного вала (ДПРВ)

– представляет собой полупроводниковый прибор, его принцип основан на эффекте Холла.
Датчик положения распределительного вала

ДФ выдает один импульс за один цикл работы (два оборота КВ = четырем тактам).
Программа, получив импульс от ДФ, определяет ВМТ такта сжатия первого цилиндра и
синхронизирует управление форсунками. Благодаря сигналам от ДФ, ЭБУ точнее дозирует
качество смесеобразования (фазированный впрыск). Во время фазированного впрыска каждая
форсунка получает один импульс за один цикл. При выходе из строя ДФ ЭБУ определяет
ошибку и переходит на попарно-параллельный впрыск топлива

Читайте также:  Mercury cougar 1999 запчасти

Неисправность датчика фаз (распределительного вала)

При выходе из строя датчика фаз, на автомобилях семейства ВАЗ, подача топлива
осуществляется в аварийном режиме. Подача топлива в инжекторный двигатель происходит
по попарно-паралельному алгоритму, при котором отдельно взятая форсунка впрыскивает
топливо в два раза чаще, чем в рабочем режиме.

Датчик фаз

Основными симптомами, указывающими, что вам предстоит замена ДПРВ является:
затрудненный пуск, выхлопные газы теряют свою прозрачность, увеличение расхода топлива
(единственный симптом, который заставляет водителя обратиться на СТО, так как на слух
определить, что двигатель требует вмешательства нет), возможны сбои в системе
самодиагностики ВАЗ. Как временный вариант лечения данной проблемы мы можем
посоветовать провернуть датчик на несколько градусов вдоль своей оси, после чего
надежно закрепить.

Датчик скорости автомобиля (ДС)

— устанавливается на коробке передач (КПП). Датчик скорости Его задача – отправлять
импульсы ЭБУ за время определенного оборота колеса.

Эти импульсы нужны не только для определения скорости движения автомобиля, но и
программе ЭБУ для выбора режима работы. Если нет обрыва или замыкания в цепи ДС, то
ЭБУ не может определить состояние автомобиля (в движении машина или стоит). Система
самодиагностики ЭБУ распознает выход из строя ДС только при наличии больших оборотов в
двигателе в сочетании с большой нагрузкой. В этом случае записывается код ошибки ДС.

Датчик кислорода (ДК), или лямбда зонд

устанавливается на выхлопной системе. Его функция в работе ЭБУ – определение наличия
кислорода в отработавших газах (для поддержания стехиометрического со- става смеси).


Датчик кислорода

Для нормальной работы датчика кислорода нужна температура не менее 350 °С. Чтобы
ускорить нагрев датчика кислорода, особенно после пуска двигателя, в датчик
вмонтирован нагревательный элемент. ЭБУ имеет дополнительный модуль прогрева датчика,
который включает подогрев и определяет готовность ДК к работе. На поверхности ДК
происходит реакция окисления несгоревшего топлива. Специальный слой способен отдавать
или восстанавливать ионы кислорода, тем самым информируя ЭБУ о богатой или бедной
смеси. ЭБУ, принимая сигналы ДК, уменьшает или увеличивает время открытия форсунок.
Один из важных факторов для правильной работы ДК – сообщение с атмосферным воздухом
через свой жгут проводов.

Разность концентрации кислорода в атмосфере (поступающий через жгут проводов) и на
поверхности рабочей части (выхлоп отработавших газов) является причиной меняющегося
выходного сигнала датчика. В бедной смеси (избыток воздуха) рабочую поверхность ДК
восстанавливает кислород – напряжение падает. В богатой смеси топливо окисляется
кислородом за счет поверхности датчика – напряжение растет. Выходное напряжение ДК
напрямую связано с процессом окисления несгоревшего топлива в выхлопной системе.

Неправильное показание ДК бедной смеси, когда в действительности в выхлопной системе
богатая смесь, обусловлено загрязнением сажей рабочей поверхности ДК. Рабочая
поверхность ДК покрывается сажей, и реакция окисления не происходит. ЭБУ отдает
команду на увеличение времени открытия форсунок, тем самым обогащая и так богатую
смесь. Или наоборот.

При загрязнении канала
сообщения ДК с атмосферой, ДК «видит» бедную смесь и ЭБУ еще сильнее обедняет смесь,
уменьшив время открытия форсунок. Такие неполадки ДК легко исправимы. В первом случае
поездка на стабильных оборотах (трасса) 50–60 км/час. Обычно после такой поездки
неисправный ДК начинает работать нормально. Во втором случае хватает продувки жгута
проводов (на стыке с ДК) сжатым воздухом

Датчик массового расхода воздуха

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
расположен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы.
В нем находятся температурный датчик и нагревательный резистор. Проходящий воздух
охлаждает один из датчиков, а электронная схема датчика преобразует эту разность
температур в выходной сигнал для электронного блока управления. В разных вариантах
систем впрыска топлива могут применяться датчики массового расхода воздуха двух типов.
Они отличаются по устройству и по характеристике выдаваемого сигнала, ко- торый может
быть частотным или аналоговым.

В первом случае в зависи- мости от расхода воздуха
меняется частота сигнала, а во втором случае – напряжение. Датчик массового расхода
воздуха ЭБУ использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения
длительности импульса открытия форсунок.

Неисправности датчика массового расхода воздуха

p10

Как правило, ДМРВ не выходит из строя за одну поездку, он умирает постепенно, подаче
после полного выхода из строя автомобиль может проехать не одну сотню километров.
Первыми признаками начала «старения» датчика массового расхода воздуха является
необходимость игры педали газа при запуске двигателя. В дороге симптомы будут
проявляться снижением мощности (автомобиль словно едет на ручном тормозе),
увеличивается расход бензина, а выхлопная труба покрывается незначительным слоем
копоти. ДМРВ

Причина по которой выходит из строя датчик расхода воздуха банальна: владелец
автомобиля экономит на сервисном обслуживании, устанавливая дешёвые воздушные фильтры.

Вследствие чего на чувствительном элементе датчика оседает различные загрязнения.
Некоторые умельцы пытаются промыть ДМРВ в карбклинере, но в большинстве случаев датчик
все равно идёт на свалку (касается только датчиков Бош, Хитачи выдерживают промывку).

Датчик детонации (ДД) прикреплен к верхней части блока цилиндров и улавливает
аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе. Чувствительным элементом датчика
является пьезокристаллическая пластинка.

Датчик детонации

При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются
с возрастанием интенсивности детонационных ударов. ЭБУ по сигналу датчика регулирует
опережение зажигания для устранения детонационных вспышек топлива.

Неисправность датчика детонации.

Далее рассмотрим принципы работы Исполнительных механизмов

управления инжекторного ДВС
Исполнительные механизмы управления инжекторного ДВС от ЭБУ
Шаговое реле холостого хода (РХХ) устанавливается на узле ДЗ и обеспечивает прохождение
воздуха через байпасный канал (канал холостого хода). От сечения байпасного канала
зависит поступление воздуха в двигатель при закрытой ДЗ, что напрямую зависит от
положения вала шагового мотора (прогрев, обороты ХХ). Задача РХХ – поддержание заданных
оборотов холостого хода.

РХХ также обеспечивает:
1) прогрев холодного двигателя, поддержание повышенных оборотов и плавный сброс по мере
нагрева при закрытой ДЗ;

2) при открытии ДЗ, воздух проходит через ДЗ и байпасный канал, т.е РХХ, должен быть
готов к резкому закрытию ДЗ, тем самым обеспечивая плавный сброс оборотов до заданного ХХ;

3) компенсационное повышение оборотов перед включением таких механизмов как
кондиционер, вентилятор системы охлаждения.Симптомы неисправности датчика холостого хода.

Выход из строя РХХ приводит к следующим сбоям системы:

1) остановка двигателя после сброса газа или невозможность работы на ХХ;
2) повышенные обороты ХХ, увеличивающиеся по мере прогревания двигателя.
Все неисправности, связанные с линией управления шагового мотора (РХХ) и самого РХХ,
легко обнаруживаются диагностическим оборудованием.

Датчик холостого хода

Симптомы, по которым можно предположить, что с датчиком не все в порядке являются:
затрудненный пуск при не нажатой педали акселератора, плавающий холостой ход. После
демонтажа с двигателя можно попытаться промыть его, если после данной операции ситуация
мне улучшилась, то смело выкидывайте его в мусорное ведро.

Электромагнитные форсунки

Топливные форсунки установлены на впускном коллекторе. Одна форсунка на каждый цилиндр.
Топливная форсунка дозирует подачу топлива под давлением во впускную трубу цилиндра по
команде контроллера. Форсунка представляет собой устройство с электромагнитным
клапаном, которое при получении электрического импульса управления с контроллера
впрыскивает топливо под давлением на тарелку впускного клапана. По истечении
электрического импульса форсунка перекрывает подачу топлива. Топливо может подаваться
двумя методами: синхронным, т.е. при определенном положении коленчатого вала, или
асинхронным, т.е. независимо или без синхронизации с вращением коленчатого вала.
Синхронный впрыск топлива – наиболее часто применяемый метод. Асинхронный впрыск
топлива применяется в основном в режиме пуска двигателя.

Электробензонасос

К Оглавлению

Электробензонасос (ЭБН) Применяется ЭБН турбинного типа. Модуль ЭБН содержит датчик
уровня топлива. Сопротивление датчика уровня (Ом) находится в приделах «min-полный бак»
– «max-пустой бак». Напряжение питания подается на ЭБН через реле, которым управляет
ЭБУ.

Модуль зажигания


содержит два мощных электронных ключа и две катушки зажигания.
Искрообразование происходит по методу «холостой искры», т.е. искра образуется
одновременно в двух цилиндрах: 1–4 и 2–3. В одном цилиндре рабочая искра, в другом –
«холостая». На 16-клапанных моторах объемом 1,6 литра используются индивидуальные
катушки зажигания на каждую свечу с фазированным управлением.

Электровентилятор


Вентилятор в системе охлаждения включается и выключается ЭБУ в зависимости от
температуры охлаждающей жидкости двигателя (от 98 до 107 °С), в зависимости от типа ЭБУ
двигателя, частоты вращения коленчатого вала, работы кондиционера (если он есть на
автомобиле) и других факторов. Электровентилятор включается вспомогательным реле,
расположенным в монтажном блоке. При работе двигателя электровентилятор включается,
если температура охлаждающей жидкости превысит 104 °С или будет дан запрос на включение
кондиционера. Электровентилятор выключается после падения температуры охлаждающей
жидкости до 101 °С, после выключения кондиционера или остановки двигателя.

Источник