СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИНЖЕКТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

В инжекторном двигателе ВАЗ-21067 применяется система распределенного впрыска топлива, т.е. топливо в каждый цилиндр подается отдельной форсункой. Система впрыска топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ходовых качеств автомобиля.

Система управления двигателем ВАЗ-21067 укомплектована контроллером «Январь-5.1.3», который и обеспечивает соблюдение норм токсичности Евро-3. В системе применен синхронный метод подачи топлива. Форсунки включаются попарно: 1-го и 4-го цилиндров, 2-го и 3-го цилиндров. Пары форсунок включаются попеременно, через каждые 180° поворота коленчатого вала.

В данном подразделе описаны контроллер, датчики системы управления двигателем и модуль зажигания.

В системе зажигания не используются традиционные распределитель и катушка зажигания. В ней применяется модуль зажигания, состоящий из двух двухвыводных катушек зажигания и двухканального электронного коммутатора. Система зажигания не содержит подвижных деталей и поэтому не требует обслуживания. Она также не имеет регулировок (в том числе и угла опережения зажигания), так как зажиганием управляет контроллер.

В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый методом «холостой искры». Цилиндры двигателя объединены в следующие пары: 1-й и 4-й, 2-й и 3-й. 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 системой зажигания контроллер. Датчик положения коленчатого вала подает в контроллер опорный сигнал, на основе которого контроллер делает расчет последовательности срабатывания катушек в модуле зажигания. Для точного управления зажиганием контроллер использует следующую информацию:

– частоту вращения коленчатого вала;

– нагрузку двигателя (массовый расход воздуха);

– температуру охлаждающей жидкости;

– положение коленчатого вала;

– напряжение бортовой сети;

– скорость автомобиля;

– положение дроссельной заслонки;

– наличие кислорода в отработавших газах.

Систему управления инжекторным двигателем ВАЗ-21067 проверяют диагностическим прибором. Диагностический прибор подключают к специальному разъему, расположенному под панелью приборов на передней левой боковине кузова рядом с блоком предохранителей системы управления двигателем и закрытому кожухом.

1. Контроллер (электронный блок управления), расположенный в салоне автомобиля и закрепленный на кронштейне за вещевым ящиком. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля.

Контроллер определяет следующие параметры:

– положение и частоту вращения коленчатого вала;

– массовый расход воздуха двигателем;

– температуру охлаждающей жидкости;

– положение дроссельной заслонки;

– содержание кислорода в отработавших газах;

– напряжение в бортовой сети автомобиля;

– скорость автомобиля.

На основании полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами:

– топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);

– системой зажигания;

– регулятором холостого хода;

– адсорбером системы улавливания паров бензина;

– вентиляторами системы охлаждения двигателя;

– системой диагностики.

Контроллер включает выходные цепи (форсунки, различные реле и т.д.) путем замыкания их на «массу» через выходные транзисторы контроллера. Исключением является цепь реле топливного насоса. Только на обмотку этого реле контроллер подает напряжение +12 В.

Контроллер оснащен встроенной системой диагностики. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу «Check еngine» («Проверьте двигатель»). Кроме того, он хранит диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта.

В контроллере предусмотрены три вида памяти: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).

Постоянно запоминающее устройство. В ПЗУ 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 т.п., которые зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, от передаточных отношений трансмиссии и других факторов. ПЗУ называют еще запоминающим устройством калибровок. Содержимое ПЗУ 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.

Электрически программируемое запоминающее устройство используется для временного хранения кодов-паролей противоугонной системы автомобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые контроллером от блока управления иммобилизатором (если он имеется на автомобиле), сравниваются с кодами, хранимыми в ЭПЗУ, и при этом разрешается или запрещается пуск двигателя. Эта память энергонезависима и может храниться без подачи питания на контроллер.

Температуру охлаждающей жидкости контроллер рассчитывает по падению напряжения на датчике. Падение напряжения на холодном двигателе высокое, на прогретом – низкое. Температура охлаждающей жидкости влияет на большинство характеристик, которыми управляет контроллер.

Сигнал ДМРВ представляет собой напряжение постоянного тока, величина которого зависит от количества и направления движения воздуха, проходящего через датчик.

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 контроллеру.

Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 0,7 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке 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 какой-либо регулировки, так как контроллер воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую отметку.

Датчик установлен на крышке привода газораспределительного механизма напротив задающего диска на шкиве коленчатого вала. Задающий диск представляет собой зубчатое колесо с 58 равноудаленными (6°) впадинами. При таком шаге на диске помещается 60 зубьев, но два зуба срезаны для создания импульса синхронизации («опорного» импульса), который необходим для согласования работы контроллера с ВМТ поршней в 1-м и 4-м цилиндрах.

При вращении коленчатого вала зубья изменяют магнитное поле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. Установочный зазор между сердечником датчика и зубом диска должен находиться в пределах (1±0,2) мм.

Контроллер по сигналам датчика определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.

Для нормальной работы температура датчика должна быть не ниже 360 °С. Поэтому для быстрого прогрева после пуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент.

Отслеживая выходное напряжение датчика, 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.