Система за управление на двигателя

Електронен блок за управление на двигателя.

Двигателят е оборудван с разпределена система за поетапно впръскване на гориво: бензинът се подава от инжектори към всеки цилиндър на свой ред в съответствие с реда на работа на двигателя.

Системата за управление на двигателя се състои от електронен блок за управление (ECU), датчици за параметрите на работата на двигателя и автомобила, както и изпълнителни механизми.

ECU е мини-компютър за специални цели. Състои се от памет с произволен достъп (RAM) и програмируема памет само за четене (PROM).

ECU се намира в двигателното отделение — закрепен със скоба към левия калник. В допълнение към подаването на напрежение към сензорите и управляващите изпълнителни механизми, ECU изпълнява диагностични функции на системата за управление на двигателя (система за бордова диагностика) — определя наличието на неизправности на елементи в системата, включва индикатора за неизправност в инструменталната група и съхранява кодовете за неизправности в паметта си. При установяване на неизправност, за да се избегнат негативни последици (изгаряне на буталата поради детонация, повреда на катализатора в случай на прекъсване на запалването в сместа въздух-гориво, превишаване на граничните стойности за токсичност на отработените газове, и т.н.), ECU превключва системата в аварийни режими на работа.


Тяхната същност е, че в случай на повреда на който и да е датчик или неговата верига, блокът за управление на двигателя използва резервни данни, съхранени в паметта му.



Индикаторът за неизправност на системата за управление на двигателя се намира в арматурното табло.

Ако системата работи, тогава при включване на запалването индикаторът трябва да светне — по този начин ECU проверява работоспособността на сигналното устройство и управляващата верига.

След стартиране на двигателя индикаторът трябва да изгасне, ако в паметта на компютъра няма условия за активирането му. Включването на сигналното устройство при работещ двигател информира водача, че бордовата диагностична система е открила неизправност и по-нататъшното движение на автомобила се извършва в авариен режим.

В този случай някои параметри на работата на двигателя (мощност, реакция на газта, икономичност) могат да се влошат, но движението с такива неизправности е възможно и колата може да стигне до сервиза сама.

Ако повредата е временна, електронният блок за управление ще изключи предупредителната лампа за три пътувания без повреда.


Кодовете за грешки (дори ако индикаторът изгасне) остават в паметта на устройството и могат да бъдат прочетени с помощта на специален диагностичен инструмент — скенер, свързан към диагностичния блок.





Диагностичният блок (диагностичен конектор) се намира под арматурното табло — закрепен с два самонарезни винта към скобата на рамката на арматурното табло (малко вдясно от дръжката за задвижване на ключалката на капака).

Когато кодовете за неизправност се изчистят от паметта на електронния блок с помощта на диагностичния уред, индикаторната лампа за неизправност в арматурното табло изгасва.

Сензорите на системата за управление дават на ECU информация за параметрите на двигателя и автомобила, на базата на която изчислява момента, продължителността и реда на отваряне на горивните инжектори, момента и реда на искрене.






Сензорът за положение на коляновия вал е разположен на предната стена на цилиндровия блок под масления филтър.



Сензорът предоставя на контролера информация за скоростта и ъгловото положение на коляновия вал.

Сензор — индуктивен тип, реагира на преминаването близо до сърцевината на зъбите на главния диск, прикрепен към бузата на коляновия вал на 4-ия цилиндър. Зъбците са разположени на 6° един от друг на диска. За да се определи позицията на коляновия вал, два зъба от 60 се отрязват, образувайки широк канал.

Когато тази бразда премине покрай сензора, в нея се генерира така наречената "референтна". синхронизиращ импулс. Разстоянието при монтаж между сърцевината на сензора и върховете на зъбите е приблизително 1,3 mm. Когато главният диск се върти, магнитният поток се променя в магнитната верига на сензора — В намотката му се индуцират импулси на променливо напрежение. Въз основа на броя и честотата на тези импулси, ECU изчислява фазата и продължителността на импулсите за управление на инжекторите и запалителните бобини.

Фазовият сензор (позиция на разпределителния вал) е прикрепен към десния край на главата на цилиндъра до шайбата на изпускателния разпределителен вал.







Взаимно положение на фазовия сензор и шайбата на разпределителния вал на изпускателната система

Сигналът от фазовия сензор се използва от ECU за координиране на процесите на впръскване на гориво в съответствие с реда на работа на цилиндрите.

Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол.

Сензорът реагира на преминаването на издатина, направена в края на шайбата на разпределителния вал, за да определи позицията на буталото на първия цилиндър по време на работния цикъл. В зависимост от ъгловото положение на вала, сензорът извежда на контролния блок правоъгълни импулси на напрежение с различни нива. Въз основа на изходните сигнали на сензорите за положение на коляновия и разпределителния вал, управляващият блок задава момента на запалване и цилиндъра, в който трябва да се подава гориво. Ако фазовият сензор не успее, ECU превключва в режим на нефазно впръскване на гориво.



Сензорът за температурата на охлаждащата течност се завинтва в отвора с резба в задната стена на главата на цилиндъра, между каналите за подаване на въздух на 1-ви и 2-ри цилиндър. Сензорният прът се измива от охлаждащата течност, циркулираща през охладителната риза на главата на цилиндъра.

Сензорът е термистор с отрицателен температурен коефициент, т.е. устойчивостта му намалява с повишаване на температурата. ECU доставя стабилизирано напрежение от +5,0 V към сензора чрез резистор и въз основа на спада на напрежението в сензора изчислява температурата на охлаждащата течност, чиито стойности се използват за регулиране на подаването на гориво и момента на запалване.

Сензорът за положение на дросела е монтиран на вала на дросела и е резистор от потенциометричен тип.

Стабилизирано напрежение +5,0 V се подава към единия край на неговия резистивен елемент от ECU, а другият е свързан към маса. електронен блок. От третия изход на потенциометъра (плъзгач), който е свързан към оста на дроселовата клапа, се приема сигнал за управляващия блок. Чрез периодично измерване на изходното напрежение на сензорния сигнал, ECU определя текущото положение на дросела, за да изчисли момента на запалване и продължителността на импулсите за впръскване на гориво, както и да управлява регулатора на оборотите на празен ход. Сензорът за положение на дросела и контролът на оборотите на празен ход са комбинирани в едно устройство, монтирано на дросела.









Ако сензорът се повреди, е необходимо да смените целия дроселов възел с блока за управление на оборотите на празен ход и сензора за положение на дросела (вижте Премахване на дроселния възел).



Сензорът за абсолютно налягане (вакуум) на въздуха във всмукателния колектор е прикрепен към корпуса на всмукателния колектор и е свързан чрез тръба към неговия приемник. Сензорът оценява промените в налягането на въздуха във всмукателния колектор, които зависят от натоварването на двигателя и скоростта на неговия колянов вал, и ги преобразува в изходни сигнали за напрежение. Въз основа на тези сигнали ECU определя количеството въздух, постъпващ в двигателя, и изчислява необходимото количество гориво. За подаване на повече гориво при голям ъгъл на отваряне на дросела (вакуумът във всмукателния колектор е незначителен), ECU увеличава времето за работа на горивните инжектори.

С намаляване на ъгъла на отваряне на дросела, вакуумът във всмукателния колектор се увеличава и ECU, обработвайки сигнала, намалява времето за работа на инжекторите. Сензорът за абсолютно налягане във всмукателния колектор позволява на ECU да прави корекции на работата на двигателя, когато атмосферното налягане се променя в зависимост от надморската височина.



Сензорът за температурата на входящия въздух на двигателя се завинтва в отвора с резба в приемника на всмукателната тръба. Сензорът е термистор (със същите електрически характеристики като сензора за температура на охлаждащата течност), който променя съпротивлението си в зависимост от температурата на въздуха. ECU прилага стабилизирано напрежение от +5,0 към сензора чрез резистор и измерва промяната в нивото на сигнала, за да определи температурата на входящия въздух.

Нивото на сигнала е високо, когато въздухът в тръбопровода е студен, и ниско, когато въздухът е горещ.

Информацията, получена от сензора, се взема предвид от ECU при изчисляване на въздушния поток, за да коригира подаването на гориво и момента на запалване.



Сензорът за детонация е прикрепен към задната стена на цилиндровия блок в областта на 3-ти цилиндър.

Пиезокерамичният чувствителен елемент на сензора генерира сигнал за променливо напрежение, чиято амплитуда и честота съответстват на параметрите на вибрациите на стената на цилиндровия блок на двигателя. Когато възникне детонация, амплитудата на вибрациите с определена честота се увеличава. В същото време, за да потисне детонацията, ECU коригира момента на запалване в посока на по-късен.

Системата за управление на двигателя използва два сензора за концентрация на кислород — управленски и диагностични.





Контролният сензор за концентрация на кислород е монтиран в изпускателния колектор.

Сензорът е източник на галваничен ток, чието изходно напрежение зависи от концентрацията на кислород в околната среда около сензора. Въз основа на сигнал от сензора за наличието на кислород в отработените газове, ECU регулира подаването на гориво от инжекторите, така че съставът на работната смес да е оптимален за ефективната работа на катализатора на отработените газове.

Кислородът, съдържащ се в отработените газове, след като влезе в химическа реакция с електродите на сензора, създава потенциална разлика на изхода на сензора, варираща от приблизително 0,1 V до 0,9 V.

Ниското ниво на сигнала съответства на бедна смес (наличие на кислород), а високото ниво на — богат (без кислород). Когато сензорът е в студено състояние, няма изходен сигнал от сензора, тъй като вътрешното му съпротивление в това състояние е много високо — няколко MΩ (системата за управление на двигателя работи в отворена верига).

За нормална работа сензорът за концентрация на кислород трябва да има температура най-малко 300 °C.

За бързо загряване на сензора след стартиране на двигателя в сензора е вграден нагревателен елемент, който се управлява от ECU. Когато сензорът се загрее, съпротивлението пада и той започва да генерира изходен сигнал. След това ECU започва да отчита сигнала от сензора за концентрация на кислород за управление на горивото в режим на затворен контур.

Сензорът за концентрация на кислород може да бъде "отровен" в резултат на използването на оловен бензин или използването на уплътнители, съдържащи голямо количество силикон (силициеви съединения) с висока летливост при сглобяване на двигателя. Силиконовите пари могат да навлязат през системата за вентилация на картера в горивната камера на двигателя. Наличието на оловни или силициеви съединения в отработените газове може да доведе до повреда на сензора.

В случай на повреда на сензора или неговите вериги, ECU управлява подаването на гориво в отворена верига.

Диагностичният кислороден датчик се монтира след катализатора в междинната тръба на изпускателната система. Основната функция на сензора е да оцени ефективността на каталитичния конвертор на отработените газове.

Сигналът, генериран от датчика, показва наличието на кислород в отработените газове след катализатора. Ако каталитичният конвертор работи нормално, показанията на диагностичния сензор ще се различават значително от показанията на контролния сензор.

Принципът на работа на диагностичния сензор е същият като този на контролния сензор за концентрация на кислород.



Сензорът за скорост на автомобила е монтиран на корпуса на съединителя на трансмисията отгоре, до механизма за смяна на скоростите.

Принципът на действие на сензора за скорост се основава на ефекта на Хол.

Задвижващата предавка на сензора е зацепена със зъбното колело, монтирано на диференциалната кутия. Сензорът извежда на компютъра правоъгълни импулси на напрежение с честота, пропорционална на скоростта на въртене на задвижващите колела. Броят импулси на сензора е пропорционален на разстоянието, изминато от автомобила.

ECU определя скоростта на автомобила по честотата на импулсите.

Системата за запалване е част от системата за управление на двигателя и се състои от две бобини за запалване, проводници за високо напрежение и запалителни свещи. По време на работа системата не изисква поддръжка и настройка, с изключение на подмяната на свещи.



Контролът на тока в първичните намотки на бобините се осъществява от електронния блок в зависимост от режима на работа на двигателя.

Проводниците на свещите са свързани към изходите на вторичните (високоволтови) намотки на бобините: към една бобина — 1-ви и 4-ти цилиндър, към друг — 2-ро и 3-то. Така искрата прескача едновременно в два цилиндъра (1 & ndash; 4 или 2 & ndash; 3) — в единия в края на такта на компресия (работна искра), в другия — в края на изпускателния ход (празен ход).

Запалителна бобина — неразглобяема, при повреда се сменя.



Запалителни свещи NGK BKR6 E-11 (двигатели 1.4 l и 1.6 l) и NGK BKUR6ETB (двигатели 1.8 l) или еквиваленти от други производители.

Разстоянието между електродите на запалителната свещ е 1,0 & ndash; 1,1 mm (двигатели 1,4 l и 1,6 l) и 0,7 & ndash; 0,9 mm (двигатели 1,8 l).

Размер на шестоъгълника на свещта — под главата «16».

Когато запалването е включено, ECU захранва релето на горивната помпа за 2 секунди, за да създаде необходимото налягане в горивната шина. Ако през това време не е започнало завъртане на коляновия вал от стартера, ECU изключва релето и го включва отново след началото на завъртането.

Ако двигателят току-що е стартиран и оборотите му са над 400 min¯¹ системата за управление работи в отворен цикъл, без да взема предвид сигнала от контролния сензор за концентрация на кислород. В същото време ECU изчислява състава на сместа въздух-гориво въз основа на входните сигнали от сензора за температура на охлаждащата течност и сензора за абсолютно налягане във всмукателния колектор. След загряване на контролния сензор за концентрация на кислород, системата започва да работи в затворен контур, като взема предвид сигнала от сензора.

Ако при опит за стартиране на двигателя той не стартира и има съмнение, че цилиндрите са пълни с излишно гориво, те могат да бъдат прочистени чрез натискане докрай на педала на газта; и включване на стартера. При това положение на дросела и скорост на коляновия вал под 400 min¯¹ ECU ще изключи инжекторите. Когато пуснете педала "газ", когато газта е отворена на по-малко от 80%, ECU ще включи инжекторите.

Когато двигателят работи, в зависимост от информацията, постъпваща от сензорите, съставът на сместа се регулира от продължителността на управляващия импулс, приложен към инжекторите (колкото по-дълъг е импулсът, толкова по-голямо е подаването на гориво).

По време на спиране на двигателя (предавката и съединителят са включени), когато дроселът е напълно затворен и оборотите на двигателя са високи, впръскването на гориво не се извършва, за да се намалят емисиите на отработени газове.

Когато напрежението в бордовата мрежа на автомобила спадне, ECU увеличава времето за натрупване на енергия в бобините за запалване (за надеждно запалване на горимата смес) и продължителността на импулса на впръскване (за компенсиране на увеличаването на времето за отваряне на дюзата) . С увеличаване на напрежението в бордовата мрежа времето за натрупване на енергия в бобините за запалване и продължителността на импулса, подаван към инжекторите, намаляват.

При изключване на запалването захранването с гориво се изключва, което предотвратява спонтанното запалване на сместа в цилиндрите на двигателя.

Когато обслужвате и ремонтирате системата за управление на двигателя, винаги изключвайте запалването (в някои случаи е необходимо да изключите клемата на проводника от "отрицателната" клема на акумулатора). Когато извършвате заваръчни работи на превозно средство, изключете кабелните снопове на системата за управление на двигателя от ECU. Преди сушене на автомобила в сушилна камера (след боядисване) извадете компютъра.

При работещ двигател не изключвайте и не регулирайте съединителите на кабелния сноп за управление на двигателя или клемите на акумулатора. Не стартирайте двигателя, ако клемите на кабела на клемите на акумулатора и клемите за заземяване са кабелите на двигателя са разхлабени или замърсени.