Система управления двигателями логан

Система управления двигателем 1,6 (16V) Renault Логан, Сандеро

Двигатель оснащен системой распределенного впрыска топлива (на каждый цилиндр отдельная форсунка) с электронным управлением и системой снижения токсичности отработавших газов.

Система управления двигателем состоит из электронного блока управления (ЭБУ) двигателем, датчиков параметров работы двигателя и автомобиля, а также исполнительных устройств. 90-канальный ЭБУ является центральным устройством системы управления двигателем.

1* – колодка диагностики;

2 – датчик абсолютного давления воздуха;

3 – регулятор холостого хода;

4 – датчик положения дроссельной заслонки;

5* – управляющий датчик концентрации кислорода;

6* – диагностический датчик концентрации кислорода;

7 – датчик скорости автомобиля;

8* – сигнализатор неисправности системы управления;

9 – электронный блок управления двигателем;

10 – блок предохранителей и реле в моторном отсеке;

11* – датчик температуры охлаждающей жидкости;

12* – датчик положения коленчатого вала;

13* – форсунки;

14* – катушки зажигания;

15* – датчик детонации;

16 – датчик температуры воздуха на впуске

* Элемент на фото не виден

1 – аккумуляторная батарея;

2 – выключатель зажигания;

3 – главное реле;

4 – диагностический датчик концентрации кислорода 5 – коммутационный блок;

6 – регулятор холостого хода;

7 – комбинация приборов;

8 – реле включения кондиционера;

9 – блок управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием;

10 – датчик давления хладагента;

11 – датчик давления усилителя рулевого управления;

12 – датчик аб- солютного давления воздуха;

13 – катушки зажигания;

14 – датчик температуры воздуха на впуске;

15 – форсунки;

16 – компрессор кондиционера;

17 – датчик детонации;

18 – датчик скорости автомобиля;

19 – управляющий датчик концентрации кислорода;

20 – датчик положения дроссельной заслонки;

21 – датчик положения коленчатого вала;

22 – датчик температуры охлаждающей жидкости;

23 – реле большой скорости вентилятора системы охлаждения;

24 – вентилятор;

25 – реле малой скорости вентилятора системы охлаждения;

26 – диагностический разъем (колодка диагностики);

27 – электронный блок управления двигателем;

28 – реле питания топливного насоса и катушки зажигания;

29 – топливный модуль;

30 – электромагнитный клапан продувки адсорбера

Электронный блок управления двигателя (ЭБУ)

ЭБУ закреплен на задней стенке площадки аккумуляторной батареи.

ЭБУ представляет собой мини-компьютер специального назначения, в его состав входят оперативное запоминающее устройство – ОЗУ и программируемое постоянное запоминающее устройство – ППЗУ.

ОЗУ служит для временного хранения текущей информации о работе двигателя (измеряемых параметров) и расчетных данных. В ОЗУ записываются также коды возникающих неисправностей. Эта память энергозависима, т. е. при прекращении электрического питания (отключении аккумуляторной батареи или отсоединении от ЭБУ жгута проводов) ее содержимое стирается.

ППЗУ хранит программу управления двигателем, которая содержит последовательность рабочих команд (алгоритмов) и калибровочных данных (настроек). ППЗУ определяет важнейшие параметры работы двигателя: характер изменения момента и мощности, расход топлива, угол опережения зажигания, состав отработавших газов и т. п. ППЗУ – энергонезависимо, т. е. его содержимое не изменяется при отключении питания.

ЭБУ получает информацию от датчиков системы управления, выключателя и датчика давления хладагента кондиционера, датчика давления гидроусилителя руля, а также управляет исполнительными устройствами, такими как топливный насос, форсунки, катушки зажигания, регулятор холостого хода, электромагнитный клапан продувки адсорбера, электровентилятор системы охлаждения, сигнализатор перегрева двигателя, электромагнитная муфта компрессора кондиционера, и различными реле системы.

При включении зажигания ЭБУ выдает управляющий сигнал на главное реле, а при выключении зажигания – задерживает выключение главного реле на время, необходимое для подготовки к следующему включению (для завершения вычислений, установки регулятора холостого хода, управления электровентилятором системы охлаждения).

ЭБУ также выполняет диагностические функции системы управления двигателем (бортовая система диагностики).

ЭБУ определяет наличие неисправностей элементов системы управления и сохраняет в своей памяти коды неисправностей. При обнаружении неисправности, во избежание негативных последствий (прогорание поршней из-за детонации, повреждение каталитического нейтрализатора в случае возникновения пропусков воспламенения топливовоздушной смеси, превышение предельных значений по токсичности отработавших газов и пр.

Сигнализатор неисправности системы управления двигателем в комбинации приборов

Сигнализатор неисправности системы управления двигателем расположен в комбинации приборов. Если система исправна, то при включении зажигания сигнализатор загорается и затем гаснет – таким образом, ЭБУ проверяет исправность бортовой системы диагностики. Включение сигнализатора при работе двигателя информирует о том, что бортовая система диагностики обнаружила неисправность, и дальнейшее движение автомобиля происходит в аварийном режиме.

Запрещается эксплуатация автомобиля с постоянно горящим или мигающим сигнализатором в комбинации приборов.

Допускается самостоятельное движение автомобиля (при этом могут ухудшиться некоторые параметры работы двигателя – мощность, приемистость, экономичность) до СТО для устранения неисправности.

Если неисправность носит временный характер, ЭБУ выключит сигнализатор через 10 с, при условии, что в памяти блока отсутствуют другие коды неисправностей, требующие включение сигнализатора

Диагностический разъем

Коды неисправностей остаются в памяти ЭБУ и могут быть считаны с помощью диагностического прибора, подключаемого к диагностическому разъему (колодке диагностики), расположенному в вещевом ящике.

Датчик положения коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) установлен на картере сцепления, над маховиком двигателя.

Датчик выдает ЭБУ информацию о частоте вращения и угловом положении коленчатого вала.

Датчик – индуктивного типа, реагирует на прохождение вблизи своего сердечника зубьев венца маховика. Зубья расположены на диске с интервалом 6°. Для синхронизации с ВМТ поршней 1–4 цилиндров один зуб из 60 срезан, образуя впадину, и один зуб двойной. При прохождении двойного зуба и впадины мимо датчика в нем генерируется так называемый «опорный» импульс синхронизации.

При выходе из строя ДПКВ или его цепей двигатель не работает.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) ввернут в резьбовое отверстие корпуса термостата, расположенного на левом торце головки блока цилиндров. Датчик выдает информацию ЭБУ, указателю температуры охлаждающей жидкости и сигнализатору перегрева двигателя в комбинации приборов.

Датчик представляет собой терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом, т. е. его сопротивление уменьшается при повышении температуры. ЭБУ подает на датчик стабилизированное напряжение 5 В и по падению напряжения на датчике рассчитывает температуру охлаждающей жидкости, значения которой используются в большинстве функций управления двигателем.

При возникновении неисправности датчика или его цепей ЭБУ включает вентилятор системы охлаждения на постоянный режим работы и рассчитывает значение температуры по обходному алгоритму.

Датчик положения дроссельной заслонки

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) установлен на оси заслонки дроссельного узла и представляет собой датчик потенциометрического типа.

На один конец его обмотки подается от ЭБУ стабилизированное напряжение 5 В, а другой соединен с «массой» ЭБУ. С третьего вывода потенциометра (ползунка) снимается сигнал для ЭБУ. Периодически измеряя выходное напряжение сигнала ДПДЗ, ЭБУ определяет текущее положение дроссельной заслонки для расчета угла опережения зажигания и длительности импульсов впрыска топлива, а также для управления регулятором холостого хода.

При выходе из строя датчика или его цепей ЭБУ рассчитывает предполагаемое значение положения дроссельной заслонки по частоте вращения коленчатого вала и расходу воздуха.

Датчик детонации

Датчик детонации (ДД) ввернут в резьбовое отверстие на передней стенке блока цилиндров, расположенное в зоне между 2-м и 3-м цилиндрами.

Пьезокерамический чувствительный элемент датчика генерирует сигнал напряжения переменного тока, амплитуда и частота которого соответствуют параметрам вибраций двигателя. При возникновении детонации амплитуда вибраций определенной частоты возрастает. При этом для гашения детонации ЭБУ корректирует угол опережения зажигания.

В системе управления применяются два датчика концентрации кислорода.

Управляющий датчик концентрации кислорода

Управляющий датчик концентрации кислорода (УДКК) установлен в приемной трубе системы выпуска отработавших газов до каталитического нейтрализатора.

Датчик представляет собой гальванический источник тока, выходное напряжение которого зависит от концентрации кислорода в окружающей датчик среде.

ЭБУ рассчитывает длительность импульса впрыска топлива по таким параметрам, как расход воздуха, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости, положение дроссельной заслонки. По сигналу от УДКК о наличии кислорода в отработавших газах ЭБУ корректирует подачу топлива форсунками так, чтобы состав отработавших газов был оптимальным для эффективной работы каталитического нейтрализатора.

Кислород, содержащийся в отработавших газах, после вступления в химическую реакцию с электродами датчика, создает разность потенциалов на выходе датчика, изменяющуюся приблизительно от 100±100 мВ до 800 ±100 мВ. Низкий уровень сигнала соответствует бедной смеси (наличие кислорода), а высокий уровень – богатой (кислород отсутствует).

Работа системы управления

При включении зажигания ЭБУ активирует систему управления: включает топливный насос для создания необходимого давления в топливной рампе и обрабатывает сигналы датчиков температуры охлаждающей жидкости и положения дроссельной заслонки для расчета состава топливовоздушной смеси при пуске двигателя. Если в течение этого времени проворачивание коленчатого вала стартером не началось, ЭБУ через 2 с выключает топливный насос и вновь включает его после начала проворачивания.

При работе двигателя ЭБУ обрабатывает информацию датчиков (положения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, абсолютного давления воздуха, температуры воздуха на впуске, скорости автомобиля, концентрации кислорода). ЭБУ в зависимости от режима работы двигателя, управляет работой форсунок, катушек зажигания, регулятора холостого хода, клапана продувки адсорбера, вентилятора системы охлаждения двигателя.

Угол опережения зажигания ЭБУ рассчитывает в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя, нагрузки на двигатель и температуры охлаждающей жидкости.

Состав смеси регулируется длительностью управляющего импульса, подаваемого на форсунки, – чем длиннее импульс, тем больше подача топлива, и наоборот.

В нормальных условиях работы двигателя впрыск топлива производится поочередно, в каждый цилиндр в момент начала такта впуска. Для этого ЭБУ использует информацию от датчика положения коленчатого вала, который определяет ВМТ поршней 1-го и 4-го, а также 2-го и 3-го цилиндров. В системе отсутствует датчик положения распределительного вала (датчик фаз).

Поэтому, чтобы определить, в какой из двух цилиндров нужно произвести впрыск топлива, ЭБУ использует следующий алгоритм. При каждой остановке двигателя в памяти ЭБУ фиксируется последняя задействованная форсунка, и при повторном пуске двигателя команда сначала подается на эту форсунку. Если топливо впрыскивается в цилиндр не в момент начала такта впуска, ЭБУ включает проверочную программу и определяет нужный порядок впрыска топлива в цилиндры.

При отсутствии сигнала с датчика положения коленчатого вала (вал не вращается или неисправен датчик и его цепи) ЭБУ отключает подачу топлива в цилиндры. Подача топлива отключается и при выключении зажигания, что предотвращает самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя.

Во время торможения двигателем (при включенной передаче и сцеплении), когда дроссельная заслонка полностью закрыта, а частота вращения коленчатого вала двигателя велика, впрыск топлива не производится для снижения токсичности отработавших газов.

При падении напряжения в бортовой сети автомобиля ЭБУ увеличивает время накопления энергии в катушках зажигания (для надежного поджигания горючей смеси) и длительность импульса впрыска (для компенсации увеличения времени открытия форсунки). При возрастании напряжения в бортовой сети время накопления энергии в катушках зажигания и длительность подаваемого на форсунки импульса уменьшаются.

ЭБУ управляет включением электровентилятора системы охлаждения (через реле) в зависимости от температуры двигателя, частоты вращения коленчатого вала и работы кондиционера (если он установлен). Электровентилятор системы охлаждения включается, если температура охлаждающей жидкости превысит допустимое значение.

При обслуживании и ремонте системы управления двигателем всегда выключайте зажигание (в некоторых случаях необходимо отсоединить клемму провода от «минусового» вывода аккумуляторной батареи). При проведении сварочных работ на автомобиле отсоединяйте жгуты проводов системы управления двигателем от ЭБУ.

Перед сушкой автомобиля в сушильной камере (после окраски) снимите ЭБУ. На работающем двигателе не отсоединяйте и не поправляйте колодки жгута проводов системы управления двигателем, а также клеммы проводов на выводах аккумуляторной батареи. Не пускайте двигатель, если клеммы проводов на выводах аккумуляторной батареи и наконечники «массовых» проводов на двигателе не закреплены или загрязнены. ЭБУ содержит электронные компоненты, которые могут быть повреждены статическим электричеством, поэтому не прикасайтесь руками к его выводам.