Руководство | Fiat Albea. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Fiat Albea. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Двигатели, устанавливаемые на автомобили Fiat Albea, оборудо­ваны электронной системой управ­ления двигателем (ЭСУД) с рас­пределенным впрыском топлива. Эта система работает совместно с нейтрализатором отработавших газов, системой улавливания па­ров топлива и обеспечивает вы­полнение экологических норм при сохранении высоких динамических качеств и низкого расхода топлива.

Электрическая схема системы впрыска топлива приведена в кон­це книги.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

Прежде чем снять какие-либо узлы ЭСУД, 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 ЭБУ температуре вы­ше 65 °С в рабочем состоянии и выше 80 °С - в нерабочем (например, в су­шильной камере). Если эта темпера­тура будет превышена, надо снять ЭБУ с автомобиля.

Не отсоединяйте от ЭБУ и не присоеди­няйте к нему разъемы жгута проводов при включенном зажигании.

Перед проведением электродуговой сварки на автомобиле отсоединяйте провода от аккумуляторной батареи и разъемы проводов от ЭБУ.

Все измерения напряжения выполняйте цифровым вольтметром, внутреннее сопротивление которого не менее 10 МОм.

Количество топлива, подаваемо­го форсунками, регулируется элек­трическим импульсным сигналом от ЭБУ. Электронный блок отсле­живает данные о состоянии двига­теля, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходи­мую длительность подачи топлива форсунками (длительность им­пульса - скважность). Для увели­чения количества подаваемого топлива ЭБУ увеличивает длитель­ность импульса, а для уменьшения подачи топлива - сокращает.

ЭБУ обладает способностью оце­нивать результаты своих расчетов и команд, запоминать режимы недавней работы и действовать в соответствии с ними.

Синхронный впрыск топлива - наиболее часто применяемый метод. Асинхронный впрыск топлива применяется в ос­новном в режиме пуска двигателя. ЭБУ включает форсунки последо­вательно. Каждая из форсунок включается через каждые 720° поворота коленчатого вала. Такой метод позволяет более точно до­зировать топливо по цилиндрам и снизить уровень токсичности от­работавших газов.

Количество подаваемого топли­ва определяется состоянием дви­гателя, т.е. режимом его работы. Эти режимы обеспечиваются ЭБУ и описаны ниже.

Когда коленчатый вал двигателя начинает прокручиваться старте­ром, первый импульс от датчика положения коленчатого вала вызы­вает импульс от ЭБУ на включение сразу всех форсунок, что позволя­ет ускорить пуск двигателя.

Первоначальный впрыск топлива происходит каждый раз при пуске двигателя. Длительность импульса впрыска зависит от температуры. На холодном двигателе импульс впрыска увеличивается для увели­чения количества топлива, на про­гретом - длительность импульса уменьшается. После первоначаль­ного впрыска ЭБУ переключается на соответствующий режим управ­ления форсунками.

Режим пуска. При включении зажигания ЭБУ включает реле эле­ктробензонасоса, который создает давление в магистрали подачи топ­лива к топливной рампе.

ЭБУ проверяет сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкос­ти и определяет необходимое для пуска количество топлива и воздуха.

Когда коленчатый вал двигателя начинает проворачиваться, ЭБУ 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. ЭБУ следит за резкими из­менениями положения дроссель­ной заслонки (по сигналу датчика положения дроссельной заслон­ки), а также за сигналом датчика массового расхода воздуха и обес­печивает подачу дополнительного 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 ЭБУ может на корот­кие периоды времени полностью отключить импульсы впрыска топ­лива. Отключение и включение подачи топлива в этом режиме происходят при создании опреде­ленных условий по температуре охлаждающей жидкости, частоте вращения коленчатого вала, ско­рости автомобиля и углу открытия дроссельной заслонки.

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

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

Режим отключения подачи топлива. При остановке двигателя (выключенном зажигании) топливо форсункой не подается, таким об­разом исключается самопроиз­вольное воспламенение смеси в перегретом двигателе. Кроме того, импульсы на открытие фор­сунок не подаются, если ЭБУ не по­лучает «опорные» импульсы отдат­чика положения коленчатого вала, т.е. это означает, что двигатель не работает.

Подача топлива отключается и при превышении предельно допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя для защиты двигателя от работы на недопустимо высоких оборотах.

Электронный блок управле­ния (ЭБУ) расположен в перед­ней части моторного отсека ря­дом с аккумуляторной батареей на специальном кронштейне, при­крепленном к головке блока цилиндров двигателя, и представ­ляет собой управляющий центр электронной системы управления двигателем. Он непрерывно обра­батывает информацию от различ­ных датчиков и управляет систе­мами, влияющими на токсичность отработавших газов и эксплуата­ционные показатели автомобиля.

В ЭБУ поступает следующая ин­формация:

- положение и частота вращения коленчатого вала;

- положение распределительно­го вала;

- температура охлаждающей жидкости;

- температура и давление всасы­ваемого воздуха;

- положение дроссельной за­слонки;

- содержание кислорода в отра­ботавших газах;

- наличие детонации в двигателе;

- скорость автомобиля;

- напряжение в бортовой сети автомобиля;

- запрос на включение кондицио­нера.

На основе полученной информа­ции ЭБУ управляет следующими системами и приборами:

- топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);

- системой зажигания;

- регулятором холостого хода;

- адсорбером системы улавл» вания паров бензина;

выходные транзисторы контролле­ра. Единственное исключение - цепь реле топливного насоса. Топливный насос подключен через силовое ре­ле. В свою очередь, обмоткой реле управляет ЭБУ, замыкая один из вы­водов на «массу».

ЭБУ оснащен встроенной систе­мой диагностики и может распоз­навать неполадки в работе ЭСУД, предупреждая о них водителя че­рез контрольную лампу в комбина­ции приборов. Кроме того, ЭБУ хранит диагностические коды, указывающие на неисправность конкретного элемента системы и характер этой неисправности, чтобы помочь специалистам в про­ведении диагностики и ремонта.

Для обмена данными с ЭБУ служит диагностический разъем, расположенный под блоком пре­дохранителей в салоне. К диа­гностическому разъему подклю­чается сканирующее устройство для считывания информации об ошибках, хранящихся в памяти ЭБУ, для проверки датчиков и ис­полнительных механизмов в ре­альном времени, для управления исполнительными механизмами и перепрограммирования ЭБУ.

ЭБУ (контроллер) располагает следующими типами памяти:

- программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ);

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

- электрически репрограммиру- емое запоминающее устройство (ЭРПЗУ).

Программируемое постоян­ное запоминающее устройство (ППЗУ). В нем находится общая программа, в которой содержатся последовательность рабочих ко­манд (алгоритмы управления) и различная калибровочная ин­формация, Эта информация пред­ставляет собой данные управления впрыском, зажиганием, холостым ходом и другими параметрами, ко­торые зависят от массы автомоби­ля, типа и мощности двигателя, передаточных отношений транс­миссии и других факторов. ППЗУ называют еще запоминаю­щим устройством калибровок. Содержимое ППЗУ не может быть изменено после программирова­ния. Эта память не нуждается в пи­тании для сохранения записанной в ней информации, которая не сти­рается при отключении питания, т.е. эта память является энергоне­зависимой.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Это «блокнот» ЭБУ. Микропроцессор контроллера использует его для временного хранения измеряемых параметров для расчетов и промежуточной ин­формации. Микропроцессор может по мере необходимости вносить в него данные или считывать их.

Микросхема ОЗУ смонтирована на печатной плате контроллера. Эта память энергозависима и требует бесперебойного питания для со­хранения. При прекращении подачи питания содержащиеся в ОЗУ диа­гностические коды неисправностей и расчетные данные стираются.

Датчик температуры охлажда­ющей жидкости представляет со­бой термистор (резистор, сопро­тивление которого изменяется в зависимости от температуры). Датчик ввернут в отверстие головки блока цилиндров в правой ее части. При низкой температуре сопротив­ление датчика высокое, а при высо­кой температуре - низкое.

Электронный блок питает цепь датчика температуры постоянным «опорным» напряжением. Напря­жение сигнала датчика максималь­но на холодном двигателе и снижа­ется по мере его прогрева. По зна­чению напряжения электронный блок определяет температуру дви­гателя и учитывает ее при расчете регулировочных параметров впры­ска и зажигания. При отказе датчи­ка или нарушениях в цепи его под­ключения ЭБУ устанавливает код неисправности и запоминает его. Для устранения неисправности проверьте надежность контактных соединений в проводке к датчику или замените сам датчик.

Датчик детонации, прикреплен­ный к верхней части блока цилинд­ров, улавливает аномальные виб­рации (детонационные удары) в двигателе.

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

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 в передней части блока цилиндров двигателя напротив задающего диска на ко­ленчатом валу.

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 фазы установлен в зад­ней части головки блока цилиндров у торца распределительного вала. Принцип его действия основан на эффекте Холла. Датчик 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 контрольную лампу системы управ­ления двигателем.

Датчик положения дроссель­ной заслонки выполнен за одно це­лое с крышкой дроссельного узла.

Датчик 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. по желанию 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 абсолютного давления и температуры во впускной трубе преобразует разрежение в этой трубе в электрическое на­пряжение, по значению которого ЭБУ определяет нагрузку двигате­ля. Датчик установлен на впускной трубе. Выходное напряжение дат­чика изменяется в соответствии с давлением во впускной тру­бе - от 4,9 В (при полностью откры­той дроссельной заслонке) до 0,3 В (при закрытой заслонке). При нера­ботающем двигателе блок управле­ния по напряжению датчика опре­деляет атмосферное давление и адаптирует параметры регулиро­вания впрыска к конкретной высоте над уровнем моря. Значения атмо­сферного давления, хранящиеся в памяти, периодически обновля­ются при равномерном движении автомобиля и во время полного от­крытия дроссельной заслонки.

Датчик температуры всасыва­емого воздуха представляет со­бой термистор, изменяющий свое

сопротивление в зависимости от температуры.

Сопротивление термистора со­ставляет 100 кОм при температуре -40 °С, а при повышении температу­ры до+130 °С уменьшается до 70 Ом.

ЭБУ питает цепь датчика постоян­ным «опорным» напряжением. На­пряжение сигнала датчика макси­мально, когда воздух во впускной тру­бе холодный, и снижается по мере

Рис. 10.5. Датчик концентрации кислорода

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 ЭБУ устанавливает код неисправности и запоминает его. Если ЭБУ продолжает выдавать код неисправности при исправных кон­тактных соединениях в проводке, за­мените датчик температуры воздуха.

Датчик скорости автомобиля

установлен на коробке передач. Принцип действия датчика осно­ван на эффекте Холла. Датчик вы­дает на ЭБУ прямоугольные им­пульсы напряжения, частота кото­рых пропорциональна скорости вращения ведущих колес.

Управляющий датчик концен­трации кислорода (рис. 10.5) применяется в системе впрыска с обратной связью и установлен в выпускном коллекторе. Для кор­ректировки расчетов длительности импульсов впрыска используется информация о наличии кислорода в отработавших газах. Эту инфор­мацию выдает управляющий дат­чик концентрации кислорода. Со­держащийся в отработавших газах кислород реагирует с датчиком, создавая разность потенциалов на выходе датчика. Она изменяет­ся приблизительно от 0,1 В (вы­сокое содержание кислорода - бедная смесь) до 1 В (низкое со­держание кислорода - богатая смесь).

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 контроллер дает команду на обо­гащение смеси; если смесь богатая (высокая разность потенциалов) - на обеднение смеси.

Диагностический датчик кон­центрации кислорода установлен в приемной трубе за нейтрализато­ром, работает по тому же принципу, что и управляющий датчик. Сигнал, вырабатываемый диагностическим датчиком концентрации кислорода, указывает на наличие кислорода в отработавших газах после нейт­рализатора. Если нейтрализатор работает нормально, показания ди­агностического датчика будут зна­чительно отличаться от показаний управляющего датчика.

Fiat Albea. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ, ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ