СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ CHRYSLER 2,4L. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Система управления двигателем наряду с электронным блоком управления включает в себя датчики, исполнительные устройства, разъемы и предохранители.
Электронный блок управления (ЭБУ, контроллер) связан электрическими проводами со всеми датчиками системы.

Получая от датчиков информацию, блок выполняет расчеты в соответствии с параметрами и алгоритмом управления, хранящимися в памяти программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ), и управляет исполнительными устройствами системы.
ЭБУ управляет работой системы питания и представляет собой программируемый цифровой компьютер с тройной микропроцессорной системой. Он контролирует и регулирует угол опережения зажигания, соотношение воздуха и топлива, частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода, устройства снижения токсичности отработавших газов, включение вентилятора охлаждения радиатора и муфты компрессора кондиционера, ток заряда генератора посредством изменения напряжения в обмотке возбуждения. ЭБУ может изменять алгоритм управления в зависимости от условий работы.
Блок получает входные сигналы от различных приборов и датчиков. На основе этих сигналов он контролирует различные функции двигателя и автомобиля через различные системы. Эти системы позицируются как выходные элементы ЭБУ. Датчики и выключатели, подающие входные сигналы на ЭБУ, позицируются как входные элементы ЭБУ.
ЭБУ регулирует момент зажигания на основе входных сигналов от датчиков, чувствительных к следующим параметрам: частота вращения коленчатого вала двигателя, абсолютное давление во впускной трубе, температура охлаждающей жидкости двигателя, положение дроссельной заслонки, скорость автомобиля. Электронный блок регулирует частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода на основе входных сигналов датчиков положения дроссельной заслонки, скорости автомобиля, температуры охлаждающей жидкости двигателя и входных сигналов, полученных от выключателя муфты кондиционера.
На основе полученных входных сигналов электронный блок регулирует задержку срабатывания катушки зажигания и обеспечивает контроль скорости движения автомобиля. Блок управления обнаруживает неисправность, идентифицирует и запоминает ее код, даже если отказ неустойчив и исчезает.
После ремонта хранящийся в памяти блока управления код неисправности необходимо стереть.
ЭБУ располагает следующими типами 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 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 ЭБУ 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 ЭБУ. Эта память энергозависима 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 кодов-паролей противоугонной системы автомобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые ЭБУ от блока управления иммобилизатором, 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, на наличие которых указывает контрольная лампа системы управления двигателем;
– время работы двигателя с неисправным датчиком детонации;
– время работы двигателя с неисправным датчиком 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 – это энергонезависимая память, она может хранить информацию без подачи питания на ЭБУ.
Блок питает различные датчики стабилизированным постоянным напряжением 5 В. Для определения напряжения питания на выводах ЭБУ следует применять вольтметр с высоким полным сопротивлением (10 МОм). Блок управления расположен в моторном отсеке на щите передка рядом с вакуумным усилителем тормозов и соединен со жгутом проводов тремя (блок MOTOROLA S/N) или одним (блок МИКАС ТМ 11CR) разъемами. ЭБУ не пригоден для ремонта, поэтому в случае возникновения отказа или неисправности его необходимо заменить.

Диагностический разъем служит для обмена данными с ЭБУ.

К диагностическому разъему подключается сканирующее устройство для считывания информации об ошибках, хранящихся в памяти ЭБУ, для проверки работы датчиков и исполнительных механизмов в реальном времени, управления исполнительными механизмами, а также перепрограммирования ЭБУ (только дилерским сканером).
Коды неисправностей ЭСУД приведены в приложении 7.

Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в системе охлаждения двигателя. Чувствительный элемент датчика – термистор, электрическое сопротивление которого изменяется обратно пропорционально температуре.
Электронный блок питает цепь датчика постоянным «опорным» напряжением 5 В. 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 датчик.

Датчик температуры воздуха на впуске аналогичен по конструкции датчику температуры охлаждающей жидкости, он также представляет собой термистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от температуры. ЭБУ питает цепь датчика постоянным «опорным» напряжением 5 В. 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 ЭБУ устанавливает код неисправности и запоминает его. Если ЭБУ продолжает выдавать код неисправности при исправных контактных соединениях в проводке, замените датчик температуры воздуха.

Датчик положения коленчатого вала
Задающий диск датчика расположен на коленчатом валу и представляет собой зубчатое колесо с 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 отказе датчика пуск двигателя становится невозможен.

Датчик положения распределительного вала (фазы) установлен на правой передней стороне головки блока. Принцип действия этого датчика аналогичен принципу действия датчика положения коленчатого вала. Он также основан на эффекте Холла. Датчик является генератором синхроимпульсов. Вращающийся диск синхронизации для датчика фазы находится за звездочкой распределительного вала выпускных клапанов. Диск синхронизации имеет по одному вырезу через каждые 180°. Датчик подает на ЭБУ определенный сигнал через каждые 180° поворота звездочки распределительного вала. Его сигнал используется в комплексе с датчиком положения коленчатого вала, чтобы различать фазы впрыска топлива и подачи искры. Он также служит для синхронизации топливных форсунок с соответствующими цилиндрами.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен сбоку на дроссельном узле и связан с осью дроссельной заслонки.
Датчик представляет собой электромагнитный регулятор, на один вывод которого подается «плюс» напряжения питания, а другой его вывод соединен с «массой».
С третьего вывода датчика идет выходной сигнал к электронному блоку управления.
Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления дроссельной заслонкой), напряжение на выходе датчика изменяется. При закрытой дроссельной заслонке оно минимально (0,45–0,55 В). Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке достигает максимального значения (4,4–4,6 В).
Отслеживая выходное напряжение датчика, блок управления корректирует подачу топлива и угол опережения зажигания в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки.
Датчик положения дроссельной заслонки не требует регулировки, так как блок управления воспринимает полное закрытие дроссельной заслонки как нулевую отметку.

Датчик абсолютного давления (разрежения) закреплен на впускной трубе двумя болтами. Датчик преобразует давление в этой трубе в электрическое напряжение, по значению которого ЭБУ определяет нагрузку двигателя. По полученным данным ЭБУ рассчитывает продолжительность импульса форсунки и угол опережения зажигания. Когда абсолютное давление во впускной трубе равно барометрическому, продолжительность импульса на форсунку будет максимальной. ЭБУ подает на датчик «опорный» сигнал 5 В и получает обработанный сигнал, который отражает давление во впускной трубе. Нулевое показание давления (атмосферное давление) равняется 0,5 В, а показание на полную шкалу (режим торможения двигателем) – 4,5 В. Для работы датчика подается регулируемое питание от 4,8 до 5,1 В. Датчик соединен с «массой» на ЭБУ через экранированную обратную цепь.
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.

Катушки зажигания двигателя. В системе зажигания используется не традиционный распределитель, а неразборный блок, состоящий из двух двухвыводных катушек зажигания. Управляет током в первичных обмотках катушек зажигания электронный блок, получающий информацию от датчиков и использующий два мощных транзисторных вентиля. В системе зажигания нет подвижных деталей, поэтому она не требует обслуживания и не нуждается в регулировках.
В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый методом холостой искры. Цилиндры двигателя объединены в пары 1–4 и 2–3, искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра).
В связи с постоянным направлением тока в обмотках катушек зажигания ток искрообразования у одной свечи всегда протекает с центрального электрода на боковой, а у второй – с бокового на центральный.
Управляет зажиганием в системе ЭБУ. Датчик положения коленчатого вала подает в блок «опорный» сигнал, на основе которого блок рассчитывает последовательность срабатывания катушек в модуле зажигания. Для точного управления зажиганием ЭБУ использует следующую информацию:
– частота вращения коленчатого вала;
– нагрузка двигателя;
– температура охлаждающей жидкости;
– положение коленчатого вала;
– положение распределительного вала.

Датчик скорости автомобиля установлен на коробке передач. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на ЭБУ прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.

Датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд)…

…ввернут в резьбовое отверстие выпускного коллектора. Этот датчик управляющий. В металлической колбе 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.

Информация от датчика поступает в ЭБУ в виде сигналов низкого и высокого уровня. При сигнале низкого уровня (0,1 В) блок управления получает информацию о высоком содержании кислорода и, следовательно, об обеднении топливовоздушной смеси. Сигнал высокого уровня (0,9 В) свидетельствует о низком содержании кислорода в отработавших газах и, следовательно, о переобогащении смеси.
Постоянно отслеживая напряжение сигнала датчика, блок управления корректирует количество впрыскиваемого форсунками топлива. При низком уровне сигнала датчика (бедная топливовоздушная смесь) количество подаваемого топлива увеличивается, при высоком уровне сигнала (богатая смесь) – уменьшается.

Датчик температуры аккумуляторной батареи установлен под аккумуляторной батареей на полке ее крепления, расположенной на брызговике левого переднего крыла. ЭБУ по сигналу от датчика следит за температурным состоянием аккумуляторной батареи и на основании полученных данных корректирует напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения генератора.