Система управления двигателем

Автомобили Чери Тиго оборудованы электронной системой управления двигателем с последовательным (фазированным) распределенным впрыском топлива с обратной связью. Эта система работает совместно с нейтрализаторами отработавших газов, системой улавливания паров топлива и обеспечивает выполнение норм Евро-3 по токсичности выбросов и испарений при сохранении высоких ходовых качеств и низкого расхода топлива.
Управляющим устройством в этой системе служит контроллер (электронный блок управления - ЭБУ). Он управляет впрыском топлива, временем накопления энергии в катушках зажигания и моментом зажигания, частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, топливным насосом, электровентиляторами системы охлаждения, системой улавливания паров топлива, сигнальной лампой системы управления двигателем в комбинации приборов и формирует сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя для тахометра.
Контроллер также выполняет функцию самодиагностики системы управления двигателем. Он определяет наличие неисправностей элементов системы, включает сигнальную лампу и сохраняет в своей памяти коды неисправностей, помогающие при диагностике системы перед ремонтом.
При выходе из строя отдельных датчиков и исполнительных механизмов контроллер включает аварийные режимы, обеспечивающие работоспособность двигателя
Система управления двигателем наряду с контроллером включает в себя датчики, исполнительные устройства, разъемы, реле и предохранители.
Количество топлива, подаваемого форсунками, определяется электрическим импульсным сигналом от контроллера. Он отслеживает данные о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками (длительность импульса). Для увеличения количества подаваемого топлива длительность импульса увеличивается, а для уменьшения подачи топлива - сокращается.
Контроллер способен оценивать результаты своих расчетов и команд, запоминать режимы недавней работы и действовать в соответствии с ними. «Самообучение» контроллера - это непрерывный процесс, продолжающийся в течение всего срока эксплуатации автомобиля.
Топливо подается одним из двух разных методов: 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.
Контроллер включает форсунки последовательно. Каждая из форсунок включается через каждые 720° поворота коленчатого вала. Такой метод позволяет более точно дозировать топливо по цилиндрам и понизить уровень токсичности отработавших газов.
Количество подаваемого топлива определяется состоянием двигателя, т.е. режимом его работы. Эти режимы обеспечиваются контроллером и описаны ниже.
Когда коленчатый вал двигателя начинае’ прокручиваться стартером, первый импу от датчика положения коленчатого вал л - зывает импульс от контроллера на сразу всех форсунок. Это служитг ния пуска двигателя. , ~
Первоначальный впрыск топлива происходит каждый раз при пуске Длилеяьность импульса впрыска завит от температуры.
На холодном двигателе импульс впрыска увеличивается для увеличения количества топлива, на прогретом - длительность импульса уменьшается. После первоначального впрыска контроллер переключается на соответствующий режим управления форсунками. На холодном двигателе импульс впрыска увеличивается для увеличения количества топлива, на прогретом - длительность импульса уменьшается. После первоначального впрыска контроллер переключается на соответствующий режим управления форсунками.

Режим пуска. При включении зажигания контроллер включает реле топливного насоса, который создает давление в магистрали подачи топлива к топливной рампе.
Контроллер проверяет сигналы от датчиков температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха и определяет необходимое для пуска количество топлива и воздуха.
Когда коленчатый вал двигателя начинает проворачиваться, контроллер формирует фазированный импульс включения форсунок, длительность которого зависит от сигналов датчика температуры охлаждающей жидкости. На холодном двигателе длительность импульса больше для увеличения количества подаваемого топлива, а на прогретом - меньше.

Режим обогащения при ускорении. Контроллер следит за резкими изменениями положения дроссельной заслонки (по сигналу датчика положения дроссельной заслонки) и за сигналом датчика абсолютного давления во впускной трубе 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 отключения подачи топлива при торможении двигателем. При торможении двигателем с включенной передачей и сцеплением контроллер может на короткие периоды времени полностью отключать 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 электропитания. При падении напряжения электропитания система зажигания может давать слабую искру, а механическое движение открытия форсунки может занимать больше времени. Контроллер компенсирует это путем увеличения времени накопления энергии в катушках зажигания и длительности импульса впрыска.
Соответственно при повышении напряжения аккумуляторной батареи (или напряжения в бортовой сети автомобиля) контроллер уменьшает время накопления энергии в катушках зажигания и длительность впрыска.

Режим отключения подачи топлива. При выключенном зажигании топливо форсункой не подается, таким образом исключается самовоспламенение смеси в перегретом двигателе. Кроме того, импульсы впрыска топлива не подаются, если контроллер 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 работы на недопустимо высоких оборотах.
Система управления двигателем наряду с электронным блоком управления включает в себя датчики, исполнительные устройства, разъемы и предохранители.
Контроллер (электронный блок управления) расположен под панелью приборов и представляет собой управляющий центр системы впрыска топлива. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и эксплуатационные показатели автомобиля.

В контроллер поступает следующая информация:
- положение и частота вращения коленчатого вала;
- абсолютное давление во впускной трубе;
- температура охлаждающей жидкости;
- температура всасываемого воздуха;
- положение дроссельной заслонки;
- содержание кислорода в отработавших газах;
- наличие детонации в двигателе;
- напряжение в бортовой сети автомобиля;
- скорость автомобиля;
- положение распределительного вала.
На основе полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами:
- топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);
- системой зажигания;
- регулятором холостого хода;
- электромагнитным клапаном системы улавливания паров топлива;
- электромагнитным клапаном системы рециркуляции отработавших газов;
- вентилятором системы охлаждения двигателя,
- системой диагностики.
В контроллер встроена система диагностики, поэтому он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу системы управления двигателем. Кроме того, он хранит диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта.

Диагностический разъем служит для вывода из памяти контроллера кодов неисправностей, выявленных при работе системы управления двигателем.
Он расположен в салоне автомобиля в нише для ног водителя под панелью приборов.

Управляющий датчик концентрации кислорода применяется в системе впрыска топлива с обратной связью. Для корректировки расчетов длительности импульсов впрыска используется информация о наличии кислорода в отработавших газах, эту информацию выдает управляющий датчик кислорода. Кислород, содержащийся в отработавших газах, реагирует с чувствительным элементом датчика, создавая разность потенциалов на выходе датчика. Разность потенциалов изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода - бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода - богатая смесь).
Управляющий датчик концентрации кислорода установлен на входе в катколлектор.
Для нормальной работы температура датчик должна быть не ниже 300 °С, поэтому для быстрого прогрева после пуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент.
Отслеживая выходное напряжение датчика концентрации кислорода, контроллер определяет, какую команду по корректировке состава рабочей смеси подавать на форсунки. Если смесь бедная (низкая разность потенциалов на выходе датчика), то дается команда на обогащение смеси. Если смесь богатая (высокая разность потенциалов), дается команда на обеднение смеси.

Диагностический датчик концентрации кислорода установлен в приемной трубе дополнительного нейтрализатора, работает по тому же принципу, что и управляющий датчик, и полностью с ним взаимозаменяем. Сигнал, вырабатываемый диагностическим датчиком концентрации кислорода, указывает на присутствие кислорода в отработавших газах после катколлектора. Эффективность работы катколлектора оценивается блоком управления двигателем путем сравнения сигналов управляющего и диагностического датчиков. Если катколлектор работает нормально, показания диагностического датчика будут значительно отличаться от показаний управляющего датчика. Одинаковые показания указывают на неисправность катколлектора.

Датчик положения распределительного вала (датчик фазы) определяет ВМТ такта сжатия поршня 1-го цилиндра. Сигнал датчика используется контроллером для организации фазированного впрыска топлива в соответствии с порядком работы цилиндров. При возникновении неисправности цепи контроллер заносит в свою память ее код и включает сигнальную лампу.

Датчик температуры охлаждающей жидкости измеряет температуру охлаждающей жидкости и выдает сигнал на контроллер Датчик выполнен в виде термистора, чувствительного к изменению температуры. Электрическое сопротивление датчика уменьшается с повышением температуры. Контроллер обрабатывает сигнал датчика и устанавливает оптимальное обогащение рабочей смеси при прогреве двигателя.

Датчик массового расхода воздуха расположен между воздушным фильтром и воздухоподводящим рукавом дроссельной заслонки. Сигнал датчика представляет собой напряжение постоянного тока, значение которого зависит от количества воздуха, проходящего через датчик.
В датчик массового расхода воздуха встроен датчик температуры воздуха, чувствительным элементом которого является термистор, установленный в потоке воздуха.
Контроллер питает цепь датчика постоянным опорным напряжением Напряжение сигнала датчика максимально, когда воздух во впускной трубе холодный, и снижается по мере повышения его температуры По значению напряжения ЭБУ определяет температуру воздуха на впуске и вносит коррективы при расчете угла опережения зажигания. При отказе датчика или нарушениях в цепи его подключения контроллер устанавливает код неисправности и запоминает его. Если контроллер продолжает выдавать код неисправности при исправных контактных соединениях в проводке, замените датчик температуры воздуха.

Датчик положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр, на один конец которого подается «плюс» напряжения питания (5 В), а другой конец соединен с «массой».
С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к электронному блоку управления.
Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 0,5 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет, при полностью открытой заслонке оно должно быть более 4 В.
Отслеживая выходное напряжение датчика, контроллер корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. пожеланию водителя).
Датчик положения дроссельной заслонки не требует регулировки, так как блок управления воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую отметку.

Датчик положения коленчатого вала индуктивного типа предназначен для синхронизации работы электронного блока управления с ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндров и угловым положением коленчатого вала.
Датчик установлен на картере сцепления напротив задающего зубчатого венца маховика. На задающем диске маховика выполнены зубья с равноудаленными впадинами. Два зуба срезаны для создания импульса синхронизации («опорного» импульса), который необходим для согласования работы блока управления с ВМТ поршней в 1-м и 4-м цилиндрах.
При вращении коленчатого вала зубья изменяют магнитное поле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. Блок управления по сигналам датчика определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.
При отказе датчика пуск двигателя невозможен.

Датчик скорости автомобиля установлен на коробке передач. При вращении ведущих колес датчик скорости вырабатывает серию импульсов на 1 м движения автомобиля, а контроллер определяет скорость автомобиля по частоте подачи импульсов.

Датчик детонации, прикрепленный к верхней части блока цилиндров, улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе.
Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Контроллер по сигналу датчика регулирует опережение зажигания для устранения детонационных вспышектоплива.

Предупреждения
Прежде чем снимать любые узлы системы управления впрыском топлива, отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.
Не пускайте двигатель, если наконечники проводов на аккумуляторной батарее плохо затянуты.
Никогда не отсоединяйте аккумуляторную батарею от бортовой сети автомобиля при работающем двигателе. При зарядке аккумуляторной батареи отсоединяйте ее от бортовой сети автомобиля.
Не подвергайте контроллер температуре выше 65 °С в рабочем состоянии и выше 80 °С - в нерабочем (например, в сушильной камере). Надо снимать контроллер с автомобиля, если эта температура будет превышена.
Не отсоединяйте от контроллера и не присоединяйте к нему разъемы  проводов при включенном зажигании. Перед проведением электросварочных работ на автомобиле отсоедииняйте провода от аккумуляторной батареи и разъемы проводов от контроллера.
Все измерения напряжения выполняйте цифровым вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм. Электронные узлы, применяемые в системе впрыска топлива, рассчитаны на очень малое напряжение, поэтому легко могут быть повреждены электростатическим разрядом. Для того чтобы не допустить повреждений контроллера электростатическим разрядом, не прикасайтесь руками к штекерам ЭБУ.
Для диагностики системы управления двигателем во всех случаях требуется специальный сканер, поэтому при возникновении неисправностей системы обращайтесь на специализированный сервис.