К первой группе относятся функциональные датчики, собирающие максимально полную информацию о состоянии автомобиля, режимах его движения и процессах, происходящих в двигателе. Вторую группу составляет микропроцессор, анализирующий информацию, поступающую к нему от датчиков, и вспомогательную информацию. Третью группу составляют форсунки, подающие топливо, свечи зажигания и другие механизмы.
Подсистема управления содержит подсистемы управления впрыскиванием топлива и углом опережения зажигания. Обе подсистемы управления взаимосвязаны и работают синхронно с основным циклом работы двигателя по сигналам датчиков, установленных на двигателе.
Система управления двигателем (рис. 2.32) содержит исполнительные устройства, информационные механизмы и подсистему обработки данных. Управление работой двигателя ЗМЗ-4062.10 осуществляется исполнительными устройствами по программе, заложенной в ЭБУ с учетом информации, полученной от различных датчиков.
Рис. 2.32. Электрическая схема двигателя ЗМЗ-4062.10: 1 - микропроцессорный блок управления системы впрыска; 2 - разъем блока управления; 3 - «масса» датчиков; 4 - разъем трехштырьковый; 5 - датчик положения распределительного вала (фазы); 6 - датчик частоты вращения КВ; 7 - датчик положения дроссельной заслонки; 8 - датчик детонации; 9 - датчик массового расхода воздуха; 10 - датчик температуры воздуха в ВТ; 11 - диагностическая колодка; 12 - разъем колодки; 13 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 14 - главное разгрузочное реле; 15 - реле электрического бензинового насоса; 16 - регулятор подачи дополнительного воздуха; 17-20 - электромагнитные форсунки; 21 - бортовая сеть автомобиля; 22 - диагностическая колодка; 23 - разъем подключения системы диагностирования; 24, 25 - катушки зажигания; 26-29 - свечи зажигания
Система управления двигателем содержит ЭБУ 1 с разъемом 2, датчик 5 положения распределительного вала с разъемом 4, датчик 6 положения КВ двигателя, датчик 7 положения дроссельной заслонки, датчик 8 детонации, датчик 9 массового расхода воздуха, датчик 13 температуры охлаждающей жидкости, диагностическую колодку 11 с разъемом 12, датчик 10 температуры воздуха в ВТ, главное разгрузочное реле 14, реле 15 ЭБН, регулятор 16 подачи дополнительного воздуха, ЭМФ 17, 18, 19 и 20, бортовую сеть 21 автомобиля, диагностическую колодку 22, разъем 23, катушки зажигания 24 и 25 и свечи зажигания 26, 27, 28, 29. Свечи снабжены помехозащитным сопротивлением, например А17ДВР. Наконечники с сопротивлением 5 кОм, провода - с «нулевым». Свечи ввернуты в головку цилиндров по центру камер сгорания.
Свечи зажигания, работающие в составе системы, должны иметь искровой зазор не более 0,8 мм. Превышение зазора может привести к пробою изоляции на «массу» компонентов системы зажигания. Две катушки зажигания 3012.3705 установлены на крышке клапанов. МКСУД включает в себя также элементы, не использующие энергию электрического тока.
Реле ЭБН размыкает цепь напряжения топливного насоса при включенном зажигании и остановленном двигателе и сохраняет ее замкнутой в течение всего времени, пока поступает импульс от катушки зажигания. Оно также предотвращает подачу топлива в случае аварии с целью снижения опасности воспламенения.
Для улучшения пусковых характеристик теплого двигателя реле теплого старта периодически (интервал 1 с) соединяет клапан пуска холодного двигателя с «массой» автомобиля. Это происходит лишь во время работы стартера. Реле скорости двигателя замыкает цепь напряжения клапана уменьшения подачи топлива при скорости, превышающей минимальную скорость двигателя при разомкнутом реле.
Система снабжена двумя катушками зажигания, размещенными на клапанной крышке двигателя. Они выполнены двухискровыми, производства АТЭ-2 (3012.3705). Катушки обслуживают соответственно 1-4 и 2-3 цилиндры. Каждая катушка подключена к двум свечам, причем искровой разряд происходит одновременно на обеих свечах. Главное реле 14 системы управления двигателем и реле ЭБН 15 размещены на кронштейне в правой части щитка передней части автомобиля.
ЭБН электрически подключен к бортовой сети автомобиля через электронное реле (мод. 111.3747), которое установлено под капотом автомобиля справа рядом с главным реле системы управления. Сопротивление обмотки реле составляет 80 Ом. Электрическая цепь ЭБН защищена предохранителем с допустимой силой тока 10 А.
Электромагнитное реле питания и реле ЭБН 111.3747 предназначены для включения и отключения исполнительных устройств от бортовой сети непосредственно ЭБУ.
Каскад управления реле ЭБН представляет собой усилитель, собранный на двух транзисторах, с интегрирующей цепью на входе. К выходу усилителя подключается обмотка реле бензонасоса. На вход каскада поступают импульсы одной частоты, снимаемые с простейшего одновибратора каскада частотной коррекции. При отсутствии этих импульсов интегрирующая емкость разряжена, усилитель закрыт, а ЭБН отключен. Обработка данных происходит в цифровом блоке «Микас 5.4» системы управления. Сигналы датчиков поступают на входы аналого-цифровых преобразователей (АЦП), преобразующих напряжение датчиков в цифровые коды.
При поступлении в ЭБУ кода величины угла ДПДЗ происходит считывание из памяти данных значения расхода воздуха, соответствующего этому коду. В дальнейшем расход воздуха корректируется в соответствии с сигналами датчика температуры воздуха.
На основании полученного значения расхода воздуха и с учетом режима двигателя (пуск, прогрев, разгон и т.д.) выбирается величина расхода топлива, которая затем корректируется в зависимости от температуры двигателя.
Затем из памяти ЭБУ считывается продолжительность импульса открытия ЭМФ, продолжительность открытого состояния ЭМФ для полученного ранее количества топлива и продолжительность закрытия ЭМФ. Сумма этих трех величин дает длительность командного импульса для ЭМФ. Если требуется обогатить смесь, ЭМФ открывается на более длительное время, а если обеднить - на более короткое. Импульсы выдаются на ЭМФ с частотой синхронизации в системе зажигания. Диагностический разъем 23 предназначен для подключения системы самодиагностики.
Для точного контроля выходных напряжений ЭБУ необходим цифровой вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм. Исключением является цепь управления ЭБН, в которой ЭБУ на катушку реле подает напряжение 12 В. Другой вывод катушки реле включения ЭБН соединен с «массой» двигателя. Значения сопротивлений между катушками зажигания приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Значения сопротивлений между катушками зажигания
Контакты | Сопротивление, Ом |
1-2 | 0,2 |
1-3 | 1,0 |
2-3 | 1,0 |
Между высоковольтным проводом и электродом | 8000 |
ЭБУ управляет включением и выключением главного реле, через которое напряжение питания от аккумуляторной батареи поступает на элементы системы, кроме ЭБН и модуля зажигания. При выключении зажигания ЭБУ задерживает выключение главного реле на время 8 с, необходимое для подготовки к следующему включению (завершение вычислений, установка РХХ в положение, соответствующее запуску двигателя).
ЭБУ связан электрической цепью с противоугонной системой или с устройством запрещения запуска двигателя в случае несанкционированного доступа. Каскад управления реле ЭБН представляет собой усилитель, собранный на двух транзисторах, с интегрирующей цепью на входе. К выходу усилителя подключена обмотка реле бензонасоса. На вход каскада поступают импульсы неизменной длительности, снимаемые с простейшего одновибратора каскада частотной коррекции. При отсутствии этих импульсов интегрирующая емкость разряжена, усилитель закрыт, а ЭБН отключен. Когда на вход каскада поступают импульсы, интегрирующая емкость заряжается и на базе первого транзистора усилителя появляется положительный потенциал. Если потенциал превышает уровень подпора эмиттера транзистора, то последний открывается, срабатывает реле ЭБН и в системе подачи топлива создается необходимое давление.
При уменьшении частоты вращения КВ двигателя ниже заданного предела обмотка реле обесточивается, бензонасос прекращает работать. Время отключения ЭБН после остановки двигателя определяется постоянной времени разрядки интегрирующей емкости. В процессе пуска двигателя усилитель принудительно открывается сигналом, снимаемым с включателя стартера.
В состав системы автомобиля «Святогор» входят две катушки с опорным искровым образованием, четыре свечи зажигания, высоковольтные провода и конденсатор для подавления радиопомех. Они крепятся к специальному кронштейну, который расположен в средней части блока цилиндров с левой стороны. ЭБУ через клеммы раздельно отключает от «массы» каждую из катушек.
При этом каждая катушка образовывает искру одновременно в двух цилиндрах, находящихся в ВМТ (1-4, 2-3). Управление бесконтактной системой зажигания (искрообразование) в момент нахождения поршней в ВМТ, корректировку величины угла опережения зажигания проводит ЭБУ после анализа информации, полученной от датчиков частоты вращения КВ, абсолютного давления, температуры охлаждающей жидкости и детонации.
Аналого-цифровой преобразователь предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровой, представляющий собой соответствующее число. Сигнал любого аналогового датчика преобразуется в число. Пример аналогового и цифрового сигналов приведен на рис. 2.33.
Рис. 2.33. Аналоговый (а) и цифровой (б) сигналы
Для аналогового сигнала изменения величины силы тока и напряжения происходят непрерывно по определенному закону, например, синусоидальному. Сигнал, изменяющийся только скачкообразно и принимающий лишь несколько устойчивых состояний (как правило, два), называют цифровым.
Интегральные схемы микропроцессора работают в импульсном режиме и могут находиться только в одном из упомянутых состояний.
Аналоговый сигнал (см. рис. 2.33, а) представляет собой непрерывную электрическую величину, амплитуда, частота и фаза которого передает информацию физических переменных. Аналоговые сигналы принимают промежуточные значения напряжения между минимальными и максимальными величинами измеряемого параметра в пределах диапазона своего изменения. Подобные, сигналы вырабатывают, например, датчики температуры, датчики положения дроссельной заслонки и потенциометрические датчики.
Первоначальная обработка аналоговых сигналов состоит из фильтрования и усиления сигналов и может дополняться математическими операциями, такими, как суммирование, умножение, интегрирование по времени. Особое значение для аналоговой технологии имеет операционный усилитель, представляющий собой интегральную схему.
Схемы измерения аналогового и цифрового сигналов приведены на рис. 2.34. Аналоговый сигнал можно измерить соответствующим стрелочным прибором, в котором отклонение стрелки по шкале определяет текущее значение сигнала. Прибор снабжен подвижным указателем, перемещающимся относительно неподвижной шкалы. Регистрация данных аналогового сигнала является непрерывной по времени и напряжению.
Рис. 2.34. Схемы измерения аналогового (а) и цифрового (б) сигналов
Цифровой сигнал представляется кодом, имеющим только два значения: «Включено» или «Выключено». Типичный цифровой сигнал состоит из последовательных импульсов, причем длительность или частота импульсов характеризует ту или иную величину.
Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму сопровождается переходом к дискретному контролю как по времени, так и по величине.
Основная форма записи информации для ее хранения, передачи и переработки в ЭБУ принята двоичной. Запись выполнена в виде ряда последовательных битов, представляющих собой самую мелкую единицу двоичной системы информации. Бит принимает две цифры - «0» и «1» (истина или ложь). Интегральные схемы ЭБУ работают в импульсном режиме и могут находиться только в одном из состояний - «0» или «1». Поэтому аналоговые сигналы в АЦП преобразуются в цифровые. Упорядоченную последовательность из 8 битов называют байтом. Более длинные упорядоченные последовательности битов фиксированной длины называют словами.
В электронном блоке передаваемые сигналы представлены двумя уровнями напряжения - «0» и «1». Сигнал, вызывающий выполнение некоторого действия, называют активным. Активное состояние может быть при логической единице или при логическом нуле.
С помощью комбинаций из двух состояний («0» - есть сигнал; «1» - нет сигнала) ЭБУ распознает введенную в него информацию. Для этого используется двоичная система счисления. Число цифр в двоичном разряде представляет собой количество разрядов.
Введение частотно-изменяемых сигналов в ЭБУ осуществляют двумя способами. В первом частота сигнала определяется с помощью датчика или же подсчет частоты принимаемого сигнала осуществляет ЭБУ благодаря возможностям своей рабочей программы без привлечения дополнительной аппаратуры. При введении в ЭБУ сигналов от аналоговых датчиков используют АЦП. Существует несколько методов аналого-цифрового преобразования. Первый метод связан с интегрированием, а второй - с последовательным сравнением. Продолжительность преобразования аналогового сигнала в восьмиразрядный код методом интегрирования обычно составляет 1-20 мс, а методом последовательных сравнений - 1-30 мс. Большая продолжительность преобразования характерна для АЦП малой стоимости и высокой точности. Метод сравнения обеспечивает более высокую скорость преобразования. Стоимость АЦП, работающей по этому принципу, сравнительно высока и увеличивается по мере повышения точности преобразования.
В системах впрыска топлива наибольшее распространение получили аналоговые датчики, применяемые совместно с АЦП. Схемы соединения датчика аналогового типа с ЭБУ приведены на рис. 2.35.
Рис. 2.35. Способы соединения датчиков аналогового типа с электронным блоком управления: а - использование АЦП; б - использование преобразователя «напряжение-частота»; в - с помощью цепи RC или LC; 1 - датчик; 2 - устройство предварительной обработки информации; 3 - АЦП; 4 - порт ввода; 5 - ЭБУ; 6 - преобразователь; 7 - RC-, LC-генератор; 8 - аналоговый сигнал; 9 - цифровой сигнал
В случае схемы (см. рис. 2.35, а) выходной аналоговый сигнал датчика 1 после первичной обработки в устройстве 2 превращается в аналоговое напряжение определенного уровня. Затем с помощью АЦП 3 он превращается в цифровой сигнал и подается в порт ввода 4 цифрового сигнала. Из порта 4 цифровой сигнал поступает на ЭВМ 5.
Если датчики и ЭБУ расположены на значительном расстоянии друг от друга, то следует использовать передачу сигналов с помощью несущей частоты импульсов, преобразуя аналоговое напряжение в частоту (см. рис. 2.35, б).
Преимущество этой схемы состоит в том, что для передачи сигналов функциональных датчиков используют различный уровень частот, позволяющий уменьшить число сигнальных жил в соединительном кабеле между датчиками и системой управления.
При наличии датчиков с изменяемым выходным сопротивлением для преобразования в частотно-изменяемый сигнал используются RC- или LC-генераторы (см. рис. 2.35, в).
Функциональная схема электронного блока управления приведена на рис. 2.36. ЭБУ включает в себя процессор, функциональную память, программное обеспечение, аналого-цифровые преобразователи, предназначенные для управления процессами впрыскивания топлива, зажигания и управления XX. Электронный блок управляет антиблокировочной системой (АБС), устройствами безопасности и кондиционированием воздуха.
Рис. 2.36. Электронный блок управления: 1 - внешнее ЭППЗУ; 2 - внешнее ППЗУ; 3 - датчик положения дроссельной заслонки; 4 - λ-зонд; 5 - датчик массового расхода воздуха; 6 - датчик кислорода; 7 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 8 - датчик положения дроссельной заслонки; 9 - датчик детонации; 10 - датчик положения КВ; 11, 28 - каскады аналого-цифрового преобразователя; 12 - каскад функциональных датчиков; 13 - микропроцессорное устройство; 14 - выходная ступень; 15 - форсунки; 16 - катушка зажигания; 17 - регулятор холостого хода; 18 - лампа диагностики; 19 - реле ЭБН; 20 - диагностический разъем; 21 - микросхема аналого-цифрового преобразователя ДПКВ, 22 - микросхема АЦП ДД; 23 - АЦП аналоговых датчиков; 24 - микросхема λ-зонда; 25 - микросхема датчика положения дроссельной заслонки; 26 - микросхема ППЗУ; 27 - микросхема ЭППЗУ; 28 - микросхема датчика детонации; 29, 30 - каскады аналогового преобразователя;
31 - каскад цифрового преобразователя; 32 - ОЗУ
Функциональная схема системы управления двигателем содержит датчики первичной информации, ЭБУ, ЭМФ и систему зажигания. Датчики первичной информации представляют собой входные аналоговые сигналы (температура, давление), трансформирующиеся в преобразователе в цифровые значения. Система управления впрыскиванием топлива современных двигателей снабжена цифровой системой.
Микропроцессор обрабатывает полученную информацию по программе, заложенной в блоке памяти ППЗУ, с использованием блока оперативной памяти.
Выходные сигналы ЭБУ не могут быть использованы для непосредственного управления зажиганием, ЭМФ и ЭБН из-за малой их мощности. После прохождения через выходные каскады усиления они превращаются в электрические сигналы, воздействующие на системы питания и зажигания.
Диагностическая цепь содержит ЭБУ (источник информации), лампу диагностики, разъем для подключения диагностической аппаратуры и провода от контакта разъема ЭБУ. Она обеспечивает связь ЭБУ с внешними устройствами, позволяющими проанализировать работу системы управления ДВС и техническое состояние ЭБУ, электрических разъемов лампы диагностики. Для проверки сопротивления обесточенной электрической цепи необходимо отсоединить один из ее концов, так как электрический ток может пойти в обход по другим участкам схемы.
Структура ЭБУ (см. рис. 2.36) содержит внешнее ЭППЗУ 1 и ППЗУ 2, которые через шины сообщены с МП 13. Структурная схема ЭБУ содержит датчики дискретных сигналов, поступающих в согласующее устройство, и аналоговых сигналов, поступающих в АЦП.
ЭБУ расположен под панелью приборов с правой стороны. Он является управляющим центром системы впрыскивания. ЭБУ непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность ОГ. В блок управления поступает информация о положении и частоте вращения КВ, массовом расходе воздуха, температуре охлаждающей жидкости, положении дроссельной заслонки, содержании кислорода в ОГ, наличии детонации в двигателе, напряжении в бортовой сети автомобиля, скорости автомобиля, а также запрос на включение кондиционера.
На основе полученной информации ЭБУ управляет следующими приборами и системами: топливоподачей (форсунками и электрическим бензонасосом), системой зажигания, РХХ, адсорбером улавливания паров бензина, вентилятором системы охлаждения, муфтой компрессора, системой зажигания. Блок управления включает выходные цепи (форсунки, различные реле и др.) путем замыкания их на «массу» через выходные транзисторы блока управления. Единственное исключение - цепь реле топливного насоса. Только на обмотку этого реле блок управления подает напряжение 12 В. ЭБУ имеет встроенную систему диагностики. Он может распознать неполадки в работе системы, предупреждая о нем водителя через контрольную лампу. Кроме того, он хранит в ОЗУ диагностические коды, указывающие области неисправности. Информацию о неполадках в работе системы впрыскивания можно получить через колодку диагностики, к которой подключается специальный диагностический прибор.
Оперативное запоминающее устройство представляет собой блокнот ЭБУ и содержит набор конденсаторов и триггеров. Последние представляют собой устройства, сохраняющие одно из двух устойчивых состояний даже после прекращения воздействия входного сигнала
МП используют для временного хранения измеряемых параметров, расчетов и промежуточной информации. Программное обеспечение позволяет идентифицировать режим работы двигателя и обрабатывать поступающую информацию по оптимальным алгоритмам, соответствующим каждому из эксплуатационных режимов. Законы управления двигателем хранят в системе управления в виде таблиц или функциональных зависимостей. Современные системы управления содержат программные средства адаптации, позволяющие учитывать изменение внешних условий и характеристик объекта управления.
Устройство «Ввод/Вывод» управляет приемом информации от датчиков и передает ее на исполнительные устройства. МП считывает информацию по запросам через шину. Получив информацию через устройство «Ввод/Вывод» от датчиков, установленных на двигателе и характеризующих рабочий его режим, МП опрашивает в ППЗУ сведения, соответствующие оптимальному режиму. В дальнейшем МП сравнивает полученные данные между собой и вырабатывает сигналы коррекции, поступающее через «Ввод/Вывод» к исполнительным механизмам.
Систему с обратной связью применяют на автомобилях «Святогор» и на экспортных модификациях автомобилей ВАЗ. В системе выпуска ОГ устанавливают нейтрализатор и датчик кислорода, обеспечивающий обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в ОГ, а ЭБУ по его сигналам поддерживает оптимальный состав горючей смеси.
ЭБУ присоединен к АБ, датчикам и приводам (исполнительным механизмам) с помощью штекера.
Чтобы защитить ЭБУ от тепла, рассеиваемого двигателем, его устанавливают в пассажирском салоне или в пространстве между моторным отсеком и пассажирским салоном.
ЭБУ обеспечивает формирование момента и длительности импульса электрического тока для работы ЭМФ, формирование импульсов электрического тока для работы катушек зажигания, управление работой регулятора добавочного воздуха, включение ЭБН через реле управления работой двигателя в резервном режиме при выходе из строя отдельных элементов системы, контроль и самодиагностирование неисправностей системы. В ЭБУ может быть встроена система самодиагностики неисправностей, которая индицируется светодиодами на ЭБУ или контрольной лампой на передней панели. Данные ОЗУ помогают корректировать настройку системы под изменяющиеся условия работы двигателя. При падении напряжения питания ЭБУ ниже 6 В, отключении аккумуляторной батареи или отключении ЭБУ от разъема информация из ОЗУ теряется.
Номограмма взаимосвязи расхода воздуха и параметров двигателя приведена на рис. 2.37. Продолжительность впрыскивания топлива зависит от количества поступающего воздуха, измеренного расходомером.
Рис. 2.37. Номограмма взаимосвязи расхода воздуха и параметров двигателя: 1 - теоретическое количество впрыскиваемого топлива; 2 -расход воздуха; 3 - величина угла открытия дроссельной заслонки; 4 - величина напряжения на потенциометре; 5 - фактическое количество впрыскиваемого топлива
ЭБУ обрабатывает сигнал, подаваемый расходомером воздуха. В основу системы обработки данных положена взаимосвязь расхода воздуха, величины угла открытия воздушной заслонки, величины напряжения на потенциометре и количества впрыскиваемого топлива.
Количество поступающего в двигатель воздуха Qв, проходящего через расходомер воздуха (точка 2), позволяет определить теоретически требуемое количество впрыскиваемого топлива Qтт (точка 1).
Величина угла открытия φдз дроссельной заслонки (точка 3) определяется как функция количества поступающего воздуха.
Потенциометр расходомера воздуха подает напряжение Uп, управляющее топливными форсунками. Точка 5 соответствует фактическому количеству впрыскиваемого топлива Qфт. Количество топлива, реально впрыскиваемого форсунками, и теоретически требуемого для впрыскивания, являются идентичным (линия 5-1).
Электронный блок управления (рис. 2.38) представляет собой центральное устройство управления системой питания по определенным программам. Он предназначен для выполнения расчетов и команд, управления исполнительными механизмами, а также запоминания предыдущего режима работы двигателя. «Самообучение» ЭБУ представляет * собой непрерывный процесс, продолжающийся в течение всего периода эксплуатации автомобиля.
Рис. 2.38. Общий вид электронного блока управления: 1, 3 - винты; 2 - ЭПЗУ; 4, 7 - крышка; 5 - ППЗУ; 6 - ОЗУ; 8 - корпус; 9-11 - выходные цепи
Функциональные элементы ЭБУ расположены в плоском металлическом корпусе. Электронные детали в ЭБУ располагаются на печатных платах, а силовые детали выходного каскада - на металлическом основании, что обеспечивает хорошее рассеивание теплоты. Надежность ЭБУ повышают путем объединения функциональных групп в интегральные схемы (формирователь импульсов, делитель импульсов и мультивибратор управления делением).
ЭБУ системы впрыска топлива получает постоянно информацию от различных датчиков и управляет исполнительными механизмами, обеспечивая оптимальную работу двигателя при необходимом уровне показателей автомобиля.
ЭБУ содержит корпус 8, печатную плату (интегральную схему) с размещенными на ней микросхемами ОЗУ 6, ППЗУ 5 и ЭПЗУ 2, закрытые крышкой 4 с помощью двух винтов 3. ЭБУ включает в себя также выходные электрические цепи 9-11, закрытые крышкой 7 с помощью винтов 1, контакт общего провода («массы») датчиков, контакт напряжения питания, электрическую цепь ДМРВ. Электронные элементы центрального управляющего устройства монтируют на печатной плате, а работающие под нагрузкой элементы крепят непосредственно к металлическим элементам корпуса 8 для улучшения теплоотвода.
Блок управления выходными цепями 9-11 ЭМФ системы электронного зажигания, РХХ и различными реле обеспечивает замыкание их цепей с «массой» через выходные транзисторы. Он подает на различные датчики и устройства питание напряжением 5 или 12 В и имеет вывод для подключения автомобильного тахометра. Частота импульсов на этом выводе при работе двигателя соответствует частоте искрообразования на двух катушках зажигания.
ЭБУ подает на СО-потенциометр напряжение 5 В через ускорительный резистор. При повороте движка СО-потенциометра это напряжение изменяется от 1 до 4,6 В. ЭБУ считывает этот сигнал от СО-потенциометра и регулирует состав горючей смеси так, чтобы содержание CO в ОГ составляло 1%.
Интегральная схема представляет собой миниатюрное устройство, содержащее набор резисторов, диодов и транзисторов, число которых превышает несколько тысяч.
Микросхема ОЗУ 6 (см. рис. 2.38) смонтирована на отдельной печатной плате ЭБУ и представляет собой его блокнот.
Микросхема ППЗУ 5 установлена на отдельной микросхеме печатной платы ЭБУ и закреплена фиксатором. ППЗУ включает общую программу, содержащую последовательность рабочих команд (алгоритмы управления) и различную калибровочную информацию, представляющие собой данные управления впрыскиванием топлива. Такие параметры зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, от передаточных отношений трансмиссии и других факторов.
Микросхему ЭПЗУ 2 используют для временного хранения кодов-паролей противоугонного устройства автомобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые ЭБУ от блока управления иммобилизатором (если он имеется на автомобиле), сравниваются с хранимыми в ЭПЗУ и при этом разрешается или запрещается пуск двигателя. Эта память является энергонезависимой и может храниться без подачи питания на ЭБУ.
ЭБУ обменивается информацией с иммобилизатором для запрещения несанкционированного запуска двигателя. ЭБУ выполняет также функции диагностики системы. Он может определить наличие неисправностей, сигнализировать о них водителю лампой «Check Engine» и сохранить коды, обозначающие характер неисправности и обеспечивающие эффективное проведение ремонта.
Электронный блок снабжен аварийными режимами, обеспечивающими близкую к нормальной работу автомобиля при всех неисправностях за исключением самых крупных. Он управляет исполнительными механизмами (ЭМФ, РХХ, модулем зажигания, нагревателем датчика кислорода, клапаном продувки адсорбера и различными реле). ЭБУ рассчитывает длительность импульса впрыскивания по абсолютному давлению, частоте вращения КВ, температуре охлаждающей жидкости и воздуха. Для корректировки длительности импульса впрыскивания используют информацию о наличии кислорода в ОГ.
На основе полученной информации ЭБУ управляет топливо-подачей (ЭМФ, ЭБН), системой зажигания, РХХ, адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система имеется на автомобиле), вентилятором системы охлаждения двигателя, муфтой компрессора кондиционера (если он имеется на автомобиле) и системой диагностики.
ЭБУ обрабатывает данные, получаемые от отдельных датчиков, об условиях работы двигателя. На основании этой информации устройство генерирует и посылает импульсы на форсунки согласно основному принципу, по которому количество впрыскиваемого топлива зависит от времени открытия ЭМФ (периода впрыскивания).
Коды неисправностей сохраняются в памяти ЭБУ. Очистить оперативную память ЭБУ, т.е. стереть коды временных неисправностей, можно путем обесточивания системы электроснабжения. Для этого на несколько минут следует снять одну из клемм с аккумуляторной батареи.
Регулировок ЭБУ не имеет. В эксплуатации не следует без необходимости снимать клемму с аккумулятора. Для восстановления потерянной информации ЭБУ необходимо определенное время для прогрева двигателя до рабочей температуры. Если при ремонте понадобится обесточить блок, выполнить эти операции следует не раньше чем через 30 с после выключения двигателя. ЭБУ двигателем F3R-272 имеет 55-клеммный разъем, через который он соединен со жгутом электрической проводки двигателя.
ЭБУ автомобилей ВАЗ расположен под консолью панели приборов (в месте, защищенном от воздействия влаги и высокой температуры) и закреплен на кронштейне. ЭБУ автомобиля «Святогор» установлен на правом щите передка около мотор-ре-дуктора стеклоочистителя и соединен со жгутом электропроводки через 55-клеммный разъем.
Блок управления обладает способностью самообучения. В процессе работы системы управления двигателем он способен компенсировать небольшие отклонения, вызванные изменяющимися условиями работы (изменения атмосферного давления, температуры окружающего воздуха, плохое качество бензина), старением и разрегулированием частей и узлов системы и двигателя (изнашивание форсунок, зазоры в свечах зажигания, клапанах, нарушение фаз газораспределения и др.). Такая компенсация обеспечивается за счет подстройки параметров программы ЭБУ. Информация о необходимости подстройки этих параметров сохраняется в памяти ЭБУ и теряется при отключении аккумулятора.
После отключения аккумулятора для самообучения системы управления необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры и обеспечить движение автомобиля на эксплуатационных режимах до восстановления необходимой информации с подстройке параметров ЭБУ.
НПП «Элкар» выпускает специальные версии ЭБУ 209.3763 и жгута проводов системы для двигателя 3M3-4063.10, позволяющие переключать программу управления зажиганием при работе на бензине или сжиженном нефтяном газе. Такие ЭБУ и жгут изготавливают на заказ.
Многоконтактный разъем (рис. 2.39) предназначен для соединения ЭБУ с форсунками, датчиками и электрооборудованием. В ЭБУ 14 контактов свободны. Блок управления автоматически выключает схему путем разрыва «массы» реле и все элементы обесточиваются.
Рис. 2.39. Многоконтактный разъем: а - вид со стороны контактов; б - вид со стороны кабеля
Входная цепь ЭБУ разработана таким образом, что не позволяет включить его иначе или замкнуть на «массу». Для проведения измерений на ЭБУ и датчиках расположены специальные многоконтактные штекеры.
Главный разъем моторного жгута установлен на специальной площадке, которая крепится к кронштейну генератора. Разъем соединяет жгут электрической проводки двигателя и передний жгут проводки автомобиля. Для его разъединения необходимо выдвинуть специальную стопорную планку.
На отечественных автомобилях используют в основном следующие типы блоков управления: «Январь-4», «Январь-5» и «М 1.5.4» для автомобилей семейства «Лада», «Микас» и «Автрон М 1.5.4» - для двигателей ЗМЗ-4062.10 (автомобили ГАЗ).
Принципиальная электрическая схема системы управления двигателем F3R-272 приведена на рис. 2.40. Система управления «Fenix-5» фирмы Siemens содержит ЭБУ 43, блок 21 реле предохранителей, фрагмент выключателя 24 зажигания, панель 26 приборов, аккумуляторную батарею 8, исполнительные устройства, датчики управления, генератор постоянного тока, стартер 10, электрические цепи с разъемами и диагностический разъем 44.
Рис. 2.40. Принципиальная электрическая схема системы управления двигателем мод. F3R: 1-4- ЭМФ; 5 - РХХ; 6 - разъем для включения адсорбера в системе управления паров топлива; 7 - общий провод; 8 - аккумуляторная батарея; 9 - предохранитель 30 А системы впрыска; 10 - стартер; 11 - генератор; 12 - датчик температуры; 13 - датчик давления масла; 14 - силовой разъем шины питания; 15 - промежуточный разъем шины питания; 16 - разъем; 17 - ЭБН; 18 - разъем; 19, 20 - штатный резистор блока реле и предохранителей; 21 - блок реле и предохранителей; 22, 23 - разъем; 24 - фрагмент выключателя зажигания; 25 - разъем; 26 - комбинация приборов автомобиля; 27 ~ вольтметр; 28 - указатель температуры охлаждающей жидкости; 29 - лампа аварийного давления; 30 - лампа перегрева двигателя; 31 - сигнальная лампа; 32 - лампа; 33 - тахометр; 34 - разъем; 35 - разъем; 36 - штатный предохранитель 8 А; 37 - разъем; 38 - разъем; 39 - штатный резистор 8А; 40 - разъем; 41 - разъем; 42 - разъем моторного жгута; 43 - ЭБУ; 44 - диагностический разъем; 45 - катушка зажигания; 46 - помехоподавляющий фильтр; 47 - катушка зажигания; 48 - разъем; 49 - датчик положения КВ; 50 - датчик температуры воздуха на впуске; 51 - датчик положения дроссельной заслонки; 52 - датчик абсолютного давления воздуха на впуске; 53 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 54 - датчик детонации; 55 - электрическая цепь свечи второго цилиндра; 56 - электрическая цепь свечи третьего цилиндра; 57 - электрическая цепь свечи первого цилиндра; 58 - электрическая цепь свечи четвертого цилиндра; 59 - нуль; 60 - датчик; 61 - реле топливного насоса; 62 - датчик скорости автомобиля; 63 - нуль; 64 - датчик положения распределительного вала
Датчик 49 частоты вращения и положения КВ сообщает блоку управления информацию о скоростном режиме двигателя.
Датчик 52 абсолютного давления воздуха сообщает блоку управления информацию о нагрузочном режиме (по изменению давления в ВТ) двигателя.
Электромагнитные форсунки 1-4, клапан 5 РХХ и разъем адсорбера подключены через электрические цепи к ЭБУ 43 и общей «массе» 7, размещенной в подкапотном пространстве. Датчик 63 скорости автомобиля подключен к ЭБУ 43 и общей «массе» 7 автомобиля. После обработки сигналов, поступающих с датчиков, блок управления включает и выключает форсунки впрыскивания путем замыкания и размыкания их с «массой» в клеммах.
Датчик-потенциометр дроссельной заслонки 51 информирует блок управления об угле положения дроссельной заслонки на любом режиме работы двигателя.
Датчик 64 фаз позволяет блоку управления определить, какой из цилиндров в данный момент находится в фазе впуска. Датчик электрическими цепями сообщен с ЭБУ 43, общей «массой» 7 и «массой» 63, сообщенной с ЭБУ. По этим сигналам блок управления включает и выключает форсунки согласно порядку работы цилиндров 1-3-4-2 двигателя.
Датчик 60 кислорода сообщает информацию о содержании кислорода в ОГ. Он электрическими цепями связан с ЭБУ, «массой» автомобиля и «массой» 63 блока управления. Получая эту информацию, блок управления определяет, обеднять или обогащать смесь в следующих циклах.
Реле 61 топливного насоса и системы впрыскивания электрическими цепями связано с ЭБУ 43, «массой» 7 автомобиля и «массой» 63 ЭБУ.
Генератор 11 электрическими цепями связан с аккумуляторной батареей 8, стартером 10 и разъемом 42 для стыковки с системой электрооборудования и через силовой разъем 14 шины питания с разъемом 18 штатного блока 21 реле и предохранителей.
Стартер 10 через предохранитель 9 системы впрыскивания на 30 А электрической цепью сообщен с реле 61 ЭБН и системы впрыскивания, аккумуляторной батареей 8 и разъемом 42.
Датчик 12 температуры охлаждающей жидкости сообщает информацию о тепловом режиме двигателя. Он сообщен с разъемом 42 и «массой» 63 блока управления. Датчик 13 аварийного давления масла сообщен с разъемом 42. Изменение сопротивления сопровождается изменением напряжения на выходе.
Электрический модуль включает в себя катушку 47, сообщенную со свечой 57 зажигания первого цилиндра и свечой 58 четвертого цилиндра, катушку 45, сообщенную со свечой 55 зажигания второго цилиндра и свечой 56 третьего цилиндра, и помехоподавляющий фильтр. Блок 21 реле содержит разъемы 16, 18, 40, 41,22, 37, 38, штатные резисторы 19 и 20 блока реле и предохранителей и предохранитель 39. ЭБН 17 через силовой разъем 15 шины питания и разъем 42 сообщен с генератором 11. Искрообразование происходит одновременно в обоих находящихся в ВМТ цилиндрах путем отключения от «массы» каждой из катушек.
Выключатель 24 зажигания через промежуточный разъем 23 сообщен электрической цепью с блоком 21 реле и предохранителей.
Панель 26 приборов содержит вольтметр 27, указатель 28 температуры охлаждающей жидкости, тахометр 33, индикатор 29 аварийного давления масла, индикатор 30 перегрева двигателя, индикатор 31 неисправности двигателя, индикатор 32 неисправности генератора и разъемы 25, 35 и 34.
Датчик детонации 54, датчик температуры охлаждающей жидкости 53, датчик абсолютного давления воздуха 52 на впуске, датчик положения дроссельной заслонки 51, датчик температуры воздуха 50 на впуске, датчик 49 оборотов КВ двигателя и разъем 48 для подключения панели кондиционера сообщены с ЭБУ 43.
Блок управления, используя сигналы с датчика 49 положения КВ и датчика расхода воздуха ДМРВ 5, вычисляет частоту КВ двигателя. В запоминающем устройстве (ППЗУ) блока управления хранятся значения углов опережения зажигания в зависимости от частоты вращения КВ двигателя и циклового наполнения. Эти значения углов дополнительно корректируются в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Для холодного двигателя устанавливаются увеличенные значения углов опережения зажигания, что обеспечивает его хорошие тяговые условия.
В системе впрыскивания без обратной связи нейтрализатор ОГ и датчик кислорода не устанавливают. Регулирование концентрации окиси углерода CO в ОГ обеспечивает СО-потенциометр. В такой системе не применяют систему улавливания паров бензина, а используют системы впрыска без СО-потенциометра.
Программа ЭБУ всех возможных режимов и условий работы двигателя записана в ячейке микросхемы памяти ППЗУ, что обеспечивает только считывание информации.
Для хранения диагностической информации, а также обеспечения адаптивных уровней используют ОЗУ, имеющее постоянное (неотключаемое) питание от аккумуляторной батареи. Информация микросхемы ОЗУ сохраняется при выключенном зажигании, но теряется при отключении аккумуляторной батареи.
Входные сигналы режимов работы двигателя обрабатываются или преобразуются в цифровую форму входными АЦП. Обработанную информацию использует ЭБУ для расчета длительности импульса впрыскивания или величины угла опережения зажигания.
Управляющие сигналы с необходимыми параметрами (частотой вращения КВ, скважностью, длительностью) поступают на входы операционного усилителя, осуществляющего усиление по току и непосредственное управление различными исполнительными элементами (форсунками, реле, катушками). Выходные ключи выполнены на базе мощных транзисторов структуры типа «n-p-n». Большинство выходных компонентов (форсунки, реле, соленоиды) включают в коллекторные цепи выходных ключей. Активация компонентов осуществляется переводом выходного ключа в открытое состояние.
Питание МП, микросхем ОЗУ, входных формирователей и АЦП активных датчиков (абсолютного давления, расхода воздуха или давления в ВТ, положения дроссельной заслонки) обеспечивает внутренний стабилизатор напряжения с выходным напряжением 5 В. ЭБУ снабжен двумя стабилизаторами напряжениями - 5 и 8 В. При выключении зажигания вся информация, хранящаяся на данный момент в ОЗУ, теряется.
Увеличение (уменьшение) базовой продолжительности дозирования осуществляют в зависимости от режима (прогрева, ускорения) и условий работы двигателя (температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха).
Впрыскивание топлива одной ЭМФ осуществляют один раз за полный такт работы данного цилиндра, т.е. имеется цикловая подача топлива. Количество топлива Gт, необходимое для одного такта работы цилиндра, рассчитывают по расходу воздуха Qв, поступающего в цилиндр за такт его впуска.
Контрольная лампа 31 сообщает водителю о неисправности, возникшей в системе управления двигателем. Если неисправности нет в системе, то при включении зажигания лампа должна загореться и через 3-4 с погаснуть.
Бортовой диагностический разъем 44 необходим для подключения к электрической схеме диагностического оборудования.
Катушка зажигания предназначена для формирования высокого напряжения, достаточного для электрического пробоя искрового промежутка свечи зажигания на всех режимах работы двигателя.
В системе управления двигателя ЗМЗ-406.10 применяются двухвыводные катушки зажигания, что позволяет использовать одну катушку для формирования искры сразу в двух цилиндрах. Одна из катушек подает сигнал на первый и четвертый (1-4) цилиндры, а вторая - на второй и третий (2-3).
Первичная обмотка катушки зажигания подключена к выключателю зажигания и коммутируется на «массу» электронным ключом ЭБУ. Возникновение искры происходит в момент отключения обмотки от «массы». Ток разрядки протекает с центрального электрода на боковой, проходит через головку блока, далее с бокового электрода на центральный на второй свече и возвращается в катушку. Искра образуется в двух цилиндрах, в одном - идет такт сжатия (искра воспламеняет топливо), во втором - такт выпуска (холостая искра).
Двухвыводная катушка зажигания (рис. 2.41) содержит первичную 2 и вторичную 1 обмотки, электрический разъем 5 с контактом 4 низкого напряжения. В первичную обмотку катушки зажигания поступает напряжение аккумуляторной батареи. Во вторичной обмотке, благодаря наличию электромагнитного поля, наводится ЭДС и создается высокое напряжение, необходимое для возникновения электрического разряда в искровом промежутке свечи.
Рис. 2.41. Двухвыводная катушка зажигания: 1 - вторичная обмотка 2 - первичная обмотка; 3 - железный сердечник; 4 -контакт низкого напряжения; 5 - разъем низкого напряжения; 6 - вывод высокого напряжения; 7 - корпус; 8 - контакт высокого напряжения
Модуль зажигания содержит две высоковольтные катушки зажигания двухканальный электронный коммутатор, четыре свечи и высоковольтные провода. Одна катушка работает на первый и четвертый цилиндры, а вторая - на второй и третий. Низковольтные импульсы на катушки формирует ЭБУ в зависимости от сигнала датчика положения КВ и режима работы ДВС. Модуль имеет два мощных транзисторных вентиля для коммутации первичных обмоток катушек зажигания. Каждая катушка подключена к двум свечам зажигания: схема подключения - 1-4 и 2-3 цилиндры. ЭБУ управляет модулем, подавая сигналы по цепям управления зажигания 1-4 и 2-3. Воспламенение происходит в цилиндре, в котором осуществляется такт сжатия.
Применяемая конструкция системы зажигания позволяет значительно повысить энергию искрообразования для надежного воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя. Напряжение на высоковольтном выводе катушки достигает 40 кВ. Однако при этом возникают помехи из-за импульсных сильноточных разрядов. Их можно уменьшить благодаря применению помехоподавляющих резисторов в высоковольтной цепи. В целях уменьшения помех излучения эти резисторы должны находиться как можно ближе к источнику помех - свече зажигания. В системе зажигания применяют высоковольтные провода с распределенным сопротивлением около 2 кОм/м, а также наконечники свечей со встроенным резистором 5 кОм.
Для получения высокого напряжения и бесконтактного его распределения по свечам отдельных цилиндров двигателя в системе управления применяют две двухвыводные катушки зажигания. Выводы вторичной обмотки каждой катушки подключены к свечам пары цилиндров так, что в то время, когда в одном из них осуществляется такт сжатия, в другом - такт выпуска. В момент зажигания на обеих свечах образуется искра. В системе управления применяются две катушки зажигания мод. 3012.3705 («Волга») отечественного производства. Одна из них обслуживает первый и четвертый цилиндры, вторая - второй и третий цилиндры. Время подключенного состояния обмотки катушки для накапливания энергии задает ЭБУ. Подключение в систему управления катушек зажигания с другими параметрами может привести к повреждению ЭБУ или ухудшению искрообразования.
В случае неисправности любого элемента модуля зажигания необходимо заменять весь узел в сборе. В системе зажигания двигателя мод. F3R также две катушки зажигания. Искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах. Контакты разъема помечены цифрами 1, 2 и 3. Между контактами 1, 2 и 3 сопротивление должно быть 1,0 Ом.
Диагностический разъем (рис. 2.42) предназначен для связи системы управления и двигателя с ЭБУ. Он расположен в салоне автомобиля под консолью панели приборов с левой стороны и обеспечивает автоматизированный контроль работоспособности системы управления в заводских условиях. В диагностический разъем выведены каналы, с помощью которых осуществляется обмен информацией между блоком управления и подключенным диагностическим устройством (по каналу «К-линия») или запрос на реализацию функции самодиагностики («L-линия»).
Рис. 2.42. Диагностический разъем для проверки автомобилей ГАЗ (а) и ВАЗ (б): 1-12 - электрические контакты; 13 - «К-Line» (М) контакт выдачи результата индикации; 14 - (G) контакт управления бензонасосом; 15 - (Н) - 12 В; 16 - «L-Line» (В) диагностический контакт ЭБУ; 17 - (А) контакт «массы» автомобиля; 18 - контакт (F); 19-24 - свободные контакты; 25 - корпус колодки; 26 - перемычка-провод
Диагностический разъем используют для контроля работоспособности системы управления. Диагностический разъем автомобилей «Волга» ГАЗ-3110 (см. рис. 2.42, а) содержит корпус 25 с двенадцатью электрическими контактами 1-12, пластину для крепления корпуса и дополнительный съемный провод 26. На предприятии-изготовителе диагностический разъем используется для получения информации с ЭБУ и проверки двигателя перед отгрузкой автомобиля.
Блок управления содержит систему бортовой диагностики, позволяющую определять неисправности в работе системы и запоминать их в памяти, Коды неисправностей можно считывать из памяти в режиме отображения кодов неисправностей. Этот режим активизируется, если при включенном зажигании и остановленном двигателе замкнуть контакты 10 и 12 в разъеме диагностики, находящемся под капотом автомобиля.
При отображении кодов неисправностей с помощью лампы диагностики «Включено/Выключено» выводятся признак исправности диагностической цепи (код 12) и коды неисправностей. Каждый код выводится три раза подряд. Режим включения лампы для каждого кода следующий: количество включений, соответствующих первой цифре кода, - пауза; количество включений, соответствующих второй цифре кода, - пауза; количество включений, соответствующих третьей цифре кода, - длинная пауза; повторение кода или вывод нового кода. Если в памяти нет кодов неисправностей, то продолжает выводиться код 12.
Для выдачи кодов неисправностей следует соединить выводы А и В (см. рис. 2.42, б) и 10 и 12 (см. рис. 2.42, а) и включить зажигание (двигатель не работает). Сигнальная лампа должна выдавать код 12 три раза подряд. Код 12 будет выглядеть следующим образом: лампа включается один раз (1-2 с) - пауза, лампа включается два раза раз (1-2 с) - пауза и цикл повторяется еще два раза. Этот код говорит о том, что система диагностики работоспособна. После этого лампа трижды выдает все хранящиеся в памяти запоминающегося устройства ЭБУ коды неисправностей или будет выдавать код 12 в случае их отсутствия.
Если код 12 отсутствует, необходимо воспользоваться описанием проведения диагностики по карте «А» - «Проверка диагностической цепи».
Диагностический разъем автомобилей «Лада-110» (см. рис. 2.42, б) представляет собой пластмассовую прямоугольную коробочку. С обратной ее стороны расположены маркировка проводов и контакт 17 А, связанный электрической цепью с «массой». Диагностический контакт 16 В обеспечивает подачу сигнала на ЭБУ. Контакт управления 14 G обеспечивает связь с ЭБН, а контакт 13 М ответственен за выдачу информации. По количеству включений сигнальной лампы «Check Engine», предварительно замкнув на «массу» контакт 16 В диагностического разъема, определяют код неисправности. Это проще всего сделать, перемкнув его с контактом 17 А, соединенным с «массой» двигателя. ЭБУ передает информацию через контакт 13 М диагностического разъема.
Электронный тестер позволяет считывать коды ошибок, зафиксированные ЭБУ, провести тесты системы управления, проверить работу системы впрыскивания на различных режимах, в том числе и при движении автомобиля. Тестеры позволяют проверить все электрические параметры компонентов электронной системы.
При включении зажигания лампа включается на короткое время и гаснет, свидетельствуя об исправности системы. При появлении неисправности или сбое в системе ЭБУ заносит в свое ОЗУ цифровой код, соответствующий этой неисправности. Применяется лампа накаливания типа А12-1 (автомобиль «Газель»).
В режиме считывания кодов неисправностей лампа диагностики отображает номера неисправностей, зафиксированных и сохраненных в памяти ЭБУ системой бортовой диагностики. Если двигатель неисправен, то при его включении лампа загорается на 3-4 с и гаснет.
Контрольная лампа «Check Engine» на автомобилях «Лада-110» находится в комбинации приборов, на автомобилях ВАЗ-2108, -2109 - на панели приборов. На автомобилях ВАЗ-2108, -2109, имеющих комбинацию приборов с бортовой системой контроля, контрольная лампа «Check Engine» расположена в комбинации приборов.
Включение лампы сигнализирует водителю о неисправности и необходимости проведения технического обслуживания в возможно короткий срок.
Включение лампы не означает, что двигатель необходимо заглушить, а лишь свидетельствует о необходимости установления в возможно короткий срок причины включения лампы. При включении зажигания контрольная лампы загорается и гаснет после запуска двигателя, свидетельствуя об исправности системы диагностики. В случае обнаружения неисправностей лампа включается в течение 1 мин. после ее обнаружения и горит в течение времени присутствия хотя бы одной неисправности.
Если обнаруженная неисправность после ее регистрации исчезает, контрольная лампа продолжает гореть в течение 2 ч, а затем гаснет. Исключение составляют коды неисправностей 060 (ошибка связи с АПС) и 1621 (ошибка ОЗУ), индикация наличия которых производится до выключения зажигания.
При очистке (удалении) кодов неисправностей из памяти ЭБУ путем отключения питания от аккумуляторной батареи или по команде диагностического прибора ДСТ-2 контрольная лампа «Check Engine» гаснет.
При включенном зажигании и неработающем двигателе лампа «Check Engine» должна загораться и гаснуть после запуска двигателя. Напряжение после включения зажигания поступает на лампу «Check Engine». Блок управляет включением лампы, замыкает ее на «массу» через зелено-белый провод, идущий к контакту 22 соединителя ЭБУ. Если входная цепь от выключателя зажигания (сине-красный провод от колодки жгута панели приборов к контакту 27 соединителя ЭБУ) замкнута на «массу», то двигатель не включится и будет мигать контрольная лампа «Check Engine». Подключение адаптера «К-Line» осуществляется в определенной последовательности. Вывод адаптера «К-Line» подключается к контакту 13 М (автомобили ВАЗ) или к контакту 11 (автомобили ГАЗ). Разъем адаптера RS-232 следует подключать к последовательному порту компьютера (СОМ1).
Иммобилизатор представляет собой устройство, блокирующее одну или несколько систем двигателя и не позволяющее угнать автомобиль своим ходом (рис. 2.43). Противоугонная система (иммобилайзер) предназначена для предотвращения несанкционированного запуска двигателя и состоит из блока управления, обучающего кодового ключа (красного цвета), рабочего кодового ключа 3 (черного цвета), индикатора состояния системы. В автомобильной противоугонной системе АПС-4 применяется бесконтактный способ считывания кодов ключа 3 при поднесении его к индикатору корпуса 1.
Рис. 2.43. Иммобилизатор: 1 - корпус; 2 - муфта; 3 - кодовый ключ
Конструктивно они выполнены по-разному. Иммобилизатор электрической цепью связан с датчиком и исполнительным устройством в виде реле. Простой иммобилизатор выполнен релейным. Наибольшее распространение получили электронные иммобилизаторы, блокирующие систему зажигания. Система АПС-4 устанавливается на автомобили семейства ВАЗ-2108, -2110 и -21214, оснащенные системой распределенного впрыскивания топлива с блоками управления М 1.5.4, М 1.5.4N, МР7.0 фирмы Bosch и «Январь-5.1».
Режимы работы и состояние иммобилизатора отображаются при помощи светодиода и зуммера, расположенного внутри блока управления иммобилизатора. При включении зажигания блок посылает запрос ЭБУ и после получения ответа ЭБУ определяет наличие иммобилизатора на автомобиле. Если иммобилизатор установлен, ЭБУ получает от блока управления код-пароль, который сравнивается с информацией, хранящейся в памяти ЭБУ.
По результату анализа кода ЭБУ принимает решение о возможности запуска и работы двигателя. После изготовления АПС и ЭБУ находятся в чистом состоянии. В их память не записан код обучающего ключа. АПС воспринимает любой обучающий ключ и находится в таком состоянии до первого успешного проведения процедуры обучения работающих кодовых ключей. После завершения процедуры обучения обучающий ключ, которым она выполнялась, становится для данного АПС своим.
В дальнейшем порядок обучения рабочих кодовых ключей необходимо проводить только своим обучающим ключом. При неисправности ЭБУ или блока АПС для замены необходимо использовать чистый необученный ЭБУ или блок АПС. После замены необходимо провести процедуру обучения рабочих кодовых ключей своим обучающим ключом. АПС-4 прописывает свой код в энергонезависимой памяти ЭБУ, который ЭБУ запрашивает при запуске. При поднесении ключа ЭБУ сравнивает код ключа с кодом, записанным в своей памяти. При совпадении кодов запуск разрешен, при отсутствии совпадения - нет. Если ключ сломан, то завести автомобиль невозможно. Необходимо удалить код из памяти ЭБУ или заменить ЭБУ.
На некоторых автомобилях может быть установлен иммобилизатор, состоящий из ЭБУ и катушки связи, расположенной на панели приборов. При включении зажигания ЭБУ посылает иммобилизатору запрос по линии К-диагностики. После получения ответа ЭБУ определяет наличие иммобилизатора на автомобиле. Если иммобилизатор установлен, то ЭБУ получает от него код-пароль, сравнивающий его с информацией ЭПЗУ. По результатам анализа пароля ЭБУ принимает решение о возможности пуска и начала работы двигателя. В случае попытки угона автомобиля (несанкционированный доступ) ЭБУ не получает правильного пароля и дает команду на блокировку топливоподачи и зажигания, делая запуск двигателя невозможным.
Монтажный блок 174.3722 установлен с левой стороны автомобиля «Святогор» в коробке притока воздуха и обеспечивает коммутацию его электрических цепей.
Основу монтажного блока составляют печатные платы. Они заключены в пластмассовый корпус и подсоединены к штекерным выходам соединительных разъемов.
Лампа диагностики «Check Engine» предназначена для информирования водителя о состоянии системы управления.
В рабочем режиме лампа «Check Engine» при включении зажигания и неработающем двигателе вспыхивает на 0,6 с и гаснет, если система бортовой диагностики не определила неисправности в электрических цепях системы управления. Если лампа диагностики не гаснет после включения зажигания или гаснет при работающем двигателе, то необходимо провести техническое обслуживание системы и двигателя.
При появлении неисправности или сбоя система ЭБУ заносит в свое ОЗУ цифровой код, соответствующий этой неисправности. Напряжение после включения зажигания поступает на контрольную лампу «Check Engine».
Если контрольная лампа не горит, а горит лишь пробник, то в этом случае может быть замыкание в проводах между источником питания 12 В и лампой «Check Engine».
Лампа диагностики и диагностические разъемы. Лампа диагностики на автомобиле «Лада-110» находится в комбинации приборов. Включение лампы сигнализирует водителю о неисправности и необходимости проведения технического обслуживания в возможно короткий срок.
Неправильную работу узлов и системы питания можно определить с помощью диагностического тестера. С его помощью возможно также проконтролировать параметры, определяемые ЭБУ на различных режимах работы системы, и по отклонению их значений от эталонных сделать выводы о соответствующих неисправностях двигателя.