Peugeot 308. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Peugeot 308. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Двигатели, устанавливаемые на автомо­били, 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 управле­ния двигателем приведена в конце книги.

Прежде чем снимать 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 электронный блок управле­ния (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 элекгродуговой 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. Он 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 способно оценивать результаты сво­их расчетов и команд, запоминать режимы недавней работы и действовать в соответ­ствии с ними. «Самообучение» или адапта­ция ЭБУ является непрерывным процессом, но соответствующие настройки сохраняют­ся в оперативной памяти электронного бло­ка и соответственно до первого отключения питания ЭБУ.

Топливо подается по одному из двух раз­ных методов: синхронному, т.е. при опреде­ленном положении коленчатого вала, или асинхронному, 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. ЭБУ 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 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 топливного насоса, 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 топливо- подачей 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 происходит 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 возрастании 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, что позволяет исключить самопроизволь­ное воспламенение смеси в перегретом двигателе. Кроме того, импульсы на откры­тие форсунок не подаются в случае, если ЭБУ не получает «опорные» импульсы от датчика положения коленчатого вала, т.е. это означает, что двигатель не работает.

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

Электронный блок управления двига­телем (ЭБУ, контроллер) расположен в правой части моторного отсека, в общем с монтажным блоком отсеке и представляет собой управляющий центр электронной сис­темы управления двигателя. 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 распределительных валов;

- температура охлаждающей жидкости;

- температура и давление всасываемого воздуха;

- массовый расход воздуха;

- положение педали акселератора;

- 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:

- подачей топлива (форсунками и топ­ливным насосом);

- подачей воздуха (степенью открытия дроссельной заслонки);

- системой зажигания;

- адсорбером системы улавливания па­ров бензина;

- вентилятором системы охлаждения двигателя;

- муфтой компрессора кондиционера;

- системой диагностики.

ЭБУ включает выходные цепи (форсунки, различные реле и пр.) замыканием их на «массу» через выходные транзисторы. Единственное исключение - цепь реле топ­ливного насоса. Топливный насос питается через силовое реле. В свою очередь, об­моткой реле управляет ЭБУ, замыкая один из выводов на «массу».

ЭБУ оснащен встроенной системой диа­гностики. Он может распознавать неполад­ки в работе ЭСУД, предупреждая о них во­дителя через сигнальную лампу неисправ­ности в системе управления двигателем. 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 в средней части панели приборов, за пепель­ницей. К диагностическому разъему подклю­чают 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

В ЭБУ заложены следующие типы памяти:

- программируемое постоянное запоми­нающее устройство (ППЗУ);

- оперативное запоминающее устройст­во (ОЗУ);

- электрически репрограммируемое за­поминающее устройство (ЭРПЗУ)-

Программируемое постоянное запо­минающее устройство (ППЗУ). В нем на­ходится общая программа, в которой содер­жится последовательность рабочих команд (алгоритмы управления) и различная калиб­ровочная информация. Эта информация представляет собой данные управления впрыском, зажиганием, холостым ходом и др., которые зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, передаточных чисел 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 энергонезависимая.

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 энергозависимая и требует бесперебойно­го питания для сохранения. При прекраще­нии подачи питания содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправнос­тей и расчетные данные стираются.

Электрически репрограммируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ). Ис­пользуется для временного хранения ко- дов-паролей противоугонной системы ав­томобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые ЭБУ от блока управления им- мобилизатором, сравниваются с кодами, хранимыми в ЭРПЗУ, в результате чего раз­решается или запрещается пуск двигателя.

В ЭРПЗУ записываются такие эксплуата­ционные параметры автомобиля, как об­щий пробег автомобиля, общий расход топлива и время работы двигателя.

ЭРПЗУ регистрирует и некоторые нару­шения работы двигателя и автомобиля:

- время работы двигателя с перегревом;

- время работы двигателя на низкоокта­новом топливе;

- время работы двигателя с превышением максимально допустимой частоты вращения;

- время работы двигателя с пропусками воспламенения топливовоздушной смеси, о наличии которых указывает сигнальная лампа системы управления двигателем;

- время работы двигателя с неисправ­ным датчиком детонации;

- время работы двигателя с неисправны­ми датчиками концентрации кислорода;

- время движения автомобиля с превы­шением максимально разрешенной скоро­сти в период обкатки;

- время движения автомобиля с неис­правным датчиком скорости;

- количество отключений аккумуляторной батареи при включенном замке зажигания.

ЭРПЗУ является энергонезависимой па­мятью и может хранить информацию без подачи питания на контроллер.

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 от0,1 В (высокое содер­жание кислорода - бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода - богатая смесь).

Управляющий датчик концентрации кис­лорода установлен во впускной трубе ката­литического нейтрализатора отработавших газов системы выпуска. Для нормальной работы температура датчика должна быть не ниже 300 °С, поэтому для быстрого про­грева после пуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент.

Отслеживая выходное напряжение дат­чика концентрации кислорода, ЭБУ 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 бога­тая (высокая разность потенциалов) - ко­манда на обеднение смеси.

Диагностический датчик концентра­ции кислорода установлен после 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 нейтрализатора. Эффективность ра­боты нейтрализатора оценивается блоком управления двигателем путем сравнения сигналов управляющего и диагностическо­го датчиков. Если нейтрализатор работает нормально, показания диагностического датчика будут значительно отличаться от показаний управляющего датчика. Оди­наковые показания указывают на неис­правность нейтрализатора.

Датчик (комбинированный) разреже­ния во впускной трубе и температуры воздуха на впуске выполнен в виде пере­менных резисторов, чувствительных к изме­нению давления и температуры. Он фикси­рует изменение давления во впускной трубе в зависимости от изменения нагрузки и обо­ротов двигателя, а также температуру всасы­ваемого воздуха и преобразует его в напря­жение выходного сигнала. В зависимости от информации, полученной от датчика, кон­троллер регулирует количество впрыскивае­мого топлива и угол опережения зажигания.

Датчик положения распределитель­ных валов (датчик фазы) индуктивного ти­па установлен в задней части головки блока цилиндров. При вращении распределитель­ных валов выступы задающих секторов из­меняют магнитное поле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. Сигналы датчиков используются ЭБУ для организации фазированного впрыска топ­лива в соответствии с порядком работы ци­линдров и для управления изменением фаз газораспределения в зависимости от режи­ма работы двигателя. При возникновении неисправности в цепи датчика положения распределительного вала ЭБУ заносит в 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 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 задней 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.

Неисправность этого датчика вызывает полный отказ системы управления двигате­лем: при отсутствии его сигнала двигатель пустить невозможно.

Датчик скорости автомобиля (на ав­томобилях с механической коробкой передач) установлен на коробке передач. При вращении ведущих колес датчик ско­рости вырабатывает серию импульсов на 1 м движения автомобиля, а ЭБУ опре­деляет скорость автомобиля по частоте по­дачи импульсов.

Датчик детонации прикреплен к верх­ней части блока цилиндров и 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 вспышек топлива.

Датчик положения дроссельной за­слонки (ДПДЗ) установлен сбоку на дрос­сельном узле (под крышкой) и связан с осью дроссельной заслонки Он представляет собой потенциометр, на один конец которого подается «плюс» напряжения питания (5 В), другой его конец соединен с «массой». С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выход­ной сигнал к ЭБУ. Когда дроссельная за­слонка поворачивается, напряжение на вы­ходе датчика изменяется. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 0,5 В. Ког­да заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно быть более 4 В.

Отслеживая выходное напряжение датчи­ка, ЭБУ корректирует подачу топлива в за­висимости от угла открытия дроссельной заслонки.

При отказе датчика дроссельной заслон­ки ЭБУ заносит в память код неисправнос­ти датчика, включает сигнальную лампу си­стемы управления двигателем и рассчиты­вает предполагаемое значение угла открытия дроссельной заслонки по частоте вращения коленчатого вала и сигналам датчиков температуры и абсолютного дав­ления воздуха во впускной трубе.

Датчик высоты подъема впускных клапанов отслеживает положение меха­низма регулировки высоты подъема впуск­ных клапанов. Датчик расположен на зад­нем торце головки блока цилиндров.

Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения.

На двигателе установлены два электромаг­нитных клапана, расположенные в перед­ней и задней частях головки блока цилинд­ров. Клапаны регулируют давление масла, подаваемого в исполнительные механизмы изменения фаз, установленные на перед­них концах распределительных валов впу­скных и выпускных клапанов.

Система осуществляет оптимальную настройку фаз газораспределения, изме­няя их во всем диапазоне частот и нагру­зок двигателя, увеличивая мощность и крутящий момент при любом скорост­ном режиме.

При остановке двигателя давление мас­ла заставляет переместиться золотник уп­равляющего клапана в положение, соот­ветствующее наиболее поздней фазе газо­распределения. Управляющий клапан срабатывает по сигналу блока управления двигателем и подает масло либо к камере запаздывания, либо к камере опережения при непрерывном изменении фаз газорас­пределения либо в сторону их опережения, либо в сторону запаздывания.