СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Mazda CX-7. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Двигатели, устанавливаемые на автомо­били Mazda СХ-7, оборудованы электрон­ной системой управления двигателем с ра­спределенным (двигатель 2,5 л) либо непо­средственным (двигатель 2,3 л) впрыском топлива. Эта система обеспечивает выпол­нение современных норм по токсичности

выбросов и испарениям вредных веществ при сохранении высоких ходовых качеств и низкого расхода топлива.

Система электронного управления двига­телем состоит из датчиков, электронного блока управления и исполнительных устройств, непосредственно воздейству­ющих на системы двигателя. Информация о режиме работы и состоянии двигателя по­ступает в систему управления от датчиков в электронный блок управления, который, об­работав по заданным алгоритмам получен­ную информацию, выдает управляющие сигналы исполнительным устройствам.

Управляющим устройством в системе яв­ляется электронный блок управления (ЭБУ). На основе информации, полученной от дат­чиков, ЭБУ рассчитывает параметры регу­лирования впрыска топлива и управления углом опережения зажигания. При выходе из строя отдельных датчиков и исполни­тельных механизмов ЭБУ включает аварий­ные режимы, обеспечивающие работоспо­собность двигателя.

Электронный блок отслеживает данные о состоянии двигателя, рассчитывает потреб­ность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками (длительность сигнала). Для увеличения ко­личества подаваемого топлива длитель­ность сигнала увеличивается, а для умень­шения подачи топлива - уменьшается.

Алгоритмы управления, реализуемые микропроцессором ЭБУ, на каждом режи­ме работы двигателя вырабатывают наи­лучшее по расходу топлива сочетание параметров впрыска топлива (цикловой подачи и угла опережения впрыска), да­вления наддува и степени рециркуляции отработавших газов. Исполнительные устройства, на которые поступают, упра­вляющие сигналы от ЭБУ, расположены соответственно в топливном насосе, дроссельном узле, во впускном коллекто­ре, между впускным и выпускным коллек­торами, в турбокомпрессоре.

Электронный блок управления (ЭБУ)

двигателем расположен в салоне автомо­биля справа под вещевым ящиком и пред­ставляет собой управляющий центр элек­тронной системы управления двигателем. ЭБУ связан электрическими проводами

со всеми датчиками системы. Получая от них информацию, блок выполняет расчеты в соответствии с параметрами и алгорит­мом управления, хранящимися в памяти программируемого постоянного запоми­нающего устройства (ППЗУ), и управляет исполнительными устройствами системы.

Вариант программы, записанный в память ППЗУ, обозначен номером, присвоенным данной модификации ЭБУ.

Блок управления обнаруживает неис­правность, идентифицирует и запоминает ее код, даже если отказ неустойчив и исче­зает (например, из-за плохого контакта). Сигнальная лампа неисправности системы управления двигателем в комбинации при­боров гаснет через 10 с после восстановле­ния работоспособности отказавшего узла.

Блок питает постоянным током напряже­нием 5 и 12 В различные датчики и выклю­чатели системы управления. Поскольку электрическое сопротивление цепей пита­ния высокое, контрольная лампа, подклю­ченная к выводам системы, не загорается. Для определения напряжения питания на выводах ЭБУ следует применять вольт­метр, внутреннее сопротивление которого не менее 10 МОм.

ЭБУ не пригоден для ремонта, в случае отказа его необходимо заменить.

Датчик положения коленчатого вала

индуктивного типа предназначен для син­хронизации работы электронного блока управления с BMT поршней 1-го и 4-го ци­линдров и угловым положением коленчато­го вала.

Датчик установлен в передней части дви­гателя, напротив задающего диска, устано­вленного на коленчатом валу.

При вращении коленчатого вала зубья задающего диска 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 положения распределитель­ного вала (датчик фазы) определяет BMT такта сжатия поршня 1-го цилиндра.

Датчик индуктивного типа установлен в задней части двигателя на левой головке блока цилиндров напротив ротора синхро­низации распределительного вала.

Сигнал датчика используется ЭБУ (кон­троллер) для организации распределенно­го впрыска топлива в соответствии с по­рядком работы цилиндров. При возникно­вении неисправности в цепи или самого датчика контроллер заносит в свою память ее код и включает сигнальную лампу.

Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в корпусе распреде­лителя охлаждающей жидкости. Чувстви­тельным элементом датчика является тер­мистор, электрическое сопротивление кото­рого изменяется обратно пропорционально температуре. При низкой температуре ох­лаждающей жидкости (-40 ”С) сопротивле­ние термистора составляет около 100 кОм, при повышении температуры до +80 'С - уменьшается до 300 Ом.

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.

Помимо вышеописанного, датчик кос­венным образом служит и как датчик указа­теля температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов. По информации от этого датчика электронный блок упра­вления двигателем изменяет положение стрелки указателя.

Датчик массового расхода воздуха

установлен в отводящем патрубке воздуш­ного фильтра. Принцип работы датчика массового расхода воздуха основан на под­держании постоянной температуры рези­сторов (чем выше скорость потока воздуха, тем больший ток необходим для поддержа­ния температуры резистора). В зависимо­сти от информации, полученной отдатчика, ЭБУ регулирует количество впрыскиваемо­го топлива и угол опережения зажигания.

Датчик температуры всасываемого воздуха, встроенный в датчик массового расхода воздуха, является датчиком тер- мисторного типа, измеряющим температу­ру воздуха на впуске двигателя. В зависи­мости от информации о температуре вса­сываемого воздуха, полученной от датчика, контроллер регулирует количество впры­скиваемого топлива.

Датчик абсолютного давления во впу­скном коллекторе выполнен в виде пере­менного резистора, чувствительного к из­менению давления. Он фиксирует измене­ние давления во впускном коллекторе в зависимости от изменения нагрузки и обо­ротов двигателя и преобразует его в напря­жение выходного сигнала. В зависимости от информации, полученной от датчика, ЭБУ регулирует количество впрыскиваемо­го топлива и угол опережения зажигания.

Датчик положения дроссельной за­слонки выполнен за одно целое с крышкой дроссельного узла. Он представляет собой потенциометр, на один конец которого по­дается «плюс» напряжения питания (5 В), а другой его 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 составляет 0,6—0,8 В. Когда за­слонка открывается, напряжение на выходе датчика растет, при полностью открытой заслонке оно должно быть более 4 В.

Отслеживая выходное напряжение дат­чика, ЭБУ 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.

Датчики концентрации кислорода (лямбда-зонды) ввернуты в резьбовые отверстия элементов системы выпуска отработавших газов. На автомобили уста­навливают два датчика концентрации ки­слорода:

- датчик (управляющий), предназначен­ный для управления составом топливовоз­душной смеси (на входе в нейтрализатор);

- датчик (диагностический), предназна­ченный для оценки эффективности работы нейтрализатора (на выходе из нейтрализа­тора).

В металлической колбе каждого датчика расположен гальванический элемент, омы­ваемый потоком отработавших газов. В за­висимости от содержания кислорода в отработавших газах в результате сгорания топливовоздушной смеси изменяется на­пряжение сигнала датчика.

Датчики различаются по параметрам и маркировкой. Если хотя бы один из датчи­ков концентрации кислорода неисправен, токсичность отработавших газов может резко повыситься, а расход топлива - уве­личиться.

Информация от каждого датчика посту­пает в блок управления в виде сигналов низкого (от 0,1 В) и высокого (до 0,9 В) уровня. При сигнале низкого уровня блок управления получает информацию о вы­соком содержании кислорода. Сигнал высокого уровня свидетельствует о низ­ком содержании кислорода в отработав­ших газах.

Постоянно отслеживая напряжение сиг­нала датчиков, блок управления корректи­рует количество впрыскиваемого форсун­ками топлива. При низком уровне сигнала датчика на входе в нейтрализатор (бедная топливовоздушная смесь) количество по­даваемого топлива увеличивается, при вы­соком уровне сигнала (богатая смесь) - уменьшается. Если разница между уровня­ми сигналов датчиков на входе и выходе нейтрализатора меньше значений, допу­стимых при данном режиме работы, блок управления идентифицирует неисправ­ность нейтрализатора.

Датчик детонации, прикрепленный к передней стенке блока цилиндров в зоне между вторым и третьим цилиндрами, ула­вливает аномальные вибрации (детона­ционные удары) в двигателе.

Чувствительным элементом датчика де­тонации является пьезокристаллическая пластинка. При 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.

Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения

установлен в головке блока цилиндров дви­гателя. Клапан регулирует давление масла, подаваемого в исполнительный механизм изменения фаз, установленный на перед­нем конце распределительного вала впу­скных клапанов.

Система осуществляет оптимальную на­стройку фаз газораспределения, изменяя их во всем диапазоне значений частоты и нагрузки двигателя, что увеличивает 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 соответ­ственно либо в сторону их опережения, либо в сторону запаздывания.

Датчик давления топлива установлен на топливной рампе (на двигателе 2,3 л).

Датчик давления поставляется и заменя­ется в сборе с топливной рампой. Любое снятие датчика давления топлива с топлив­ной рампы приведет к его неизбежному вы­ходу из строя и потребует замены топлив­ной рампы.

Для вывода из памяти ЭБУ кодов неис­правностей, выявленных при работе систе­мы управления двигателем, служит диаг­ностический разъем.

Диагностический разъем (OBD-II) нахо­дится в салоне автомобиля с левой сторо­ны за нижней облицовкой панели прибо­ров, рядом с монтажным блоком. Через этот разъем считываются следующие ос­новные параметры работы двигателя:

- режим работы системы топливной кор­рекции;

- расчетная нагрузка на двигатель;

- температура охлаждающей жидкости;

- давление воздуха во впускной трубе;

- обороты двигателя;

- скорость автомобиля (в движении - при подключенном портативном сканирующем устройстве);

- угол опережения зажигания;

- температура всасываемого воздуха;

- расход воздуха;

- положение дроссельной заслонки;

- данные датчиков концентрации кисло­рода.

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 отсое- диняйте ее от бортовой сети автомобиля.

Не подвергайте ЭБУ воздействию темпера­туры выше 65 °С в рабочем состоянии и выше 80 "С - в нерабочем (например, в сушильной камере). Не отсоединяйте от ЭБУ и не присо­единяйте к нему провода при включенном зажигании.

Перед проведением электросварочных ра­бот на автомобиле отсоединяйте провода от аккумуляторной батареи и колодки жгута проводов от ЭБУ.

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 пов­реждения ЭБУ, не прикасайтесь руками к его выводам.

Для диагностики системы управления двига­телем во всех случаях требуется специаль­ное сканирующее устройство, поэтому при возникновении неисправностей системы об­ращайтесь на специализированный сервис.

Mazda CX-7. СНЯТИЕ И УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Вам потребуются: ключ «на 10», отвертка с плоским лезвием.

Электронный блок управления двигате­лем установлен в левой задней части мо­торного отсека (показано со снятой аккуму­ляторной батареей).

1. Снимите аккумуляторную батарею (см. «Снятие и установка аккумуляторной бата­реи», с. 222).

3. ...и отсоедините верхнюю колодку жгу­та проводов от электронного блока.

4. Аналогично отсоедините от электрон­ного блока нижнюю колодку жгута проводов.

5. Отсоедините держатель жгута прово­дов от кронштейна ЭБУ.

7. ...и снимите держатели жгута прово­дов со шпилек крепления ЭБУ.

ПРИМЕЧАНИЕ

8. Отверните гайки со шпилек крепления ЭБУ...

9. ...и снимите электронный блок упра­вления двигателем.

11. ...и снимите ЭБУ с кронштейна.

12. Установите электронный блок управле­ния двигателем в порядке, обратном снятию.