Опис контролера електронної системи керування двигуном (ЕСУД)
Контролер ЕСУД взаємодіє з багатьма іншими компонентами та системами, пов'язаними з обмеженням шкідливих викидів, та перевіряє їх стан. Діагностика OBD II контролює роботу системи та встановлює діагностичний код несправності (DTC), якщо вона погіршується.
Робота контрольних ламп індикації несправності та збереження DTC залежить від типу DTC. DTC, що стосуються викидів шкідливих речовин, класифікуються як коди типу A або B. Коди типу C не належать до викидів шкідливих речовин.
Контролер ЕСУД знаходиться в моторному відсіку. Контролер ЕСУД є центром управління системи органів керування двигуном. Контролер ЕСУД керує такими компонентами:
- Система упорскування палива
- Система запалювання
- Системи обмеження викиду шкідливих речовин
- Бортова система діагностики
- Кондиціонер та вентилятори
- Система керування приводом дросельної заслінки (TAC)
Контролер ЕСУД постійно контролює інформацію з різних датчиків та інших джерел, а також контролює системи, що впливають на робочі характеристики та шкідливі викиди автомобіля. Контролер ЕСУД також виконує діагностичні перевірки різних частин системи. Контролер ЕСУД може розпізнавати проблеми працездатності та повідомляти водія за допомогою контрольних ламп індикації несправності. Якщо контролер ЕСУД виявляє проблему, він записує діагностичний код несправності. Область, до якої належить несправність, можна визначити за конкретним DTC. Це допомагає техніку під час ремонту.
Робота контролера ЕСУД
Контролер ЕСУД може подавати напруги 5 або 12 на різні датчики і перемикачі. Це робиться за допомогою резисторів, що підтягують відповідні лінії до стабілізованих ліній живлення всередині контролера ЕСУД. У деяких випадках звичайний серійний вольтметр не дозволяє провести точне вимірювання через мінімальний внутрішній опір. Тому для точного вимірювання напруги необхідний цифровий мультиметр з вхідним імпедансом не менше 10 МОм.
Контролер ЕСУД керує вихідними ланцюгами, подаючи потенціал маси чи напругу живлення через т.зв. вихідні формувачі.
ЕСППЗУ
Електрично стирається програмоване постійне ЗУ (ЕСППЗУ) - це енергонезалежний пристрій, що входить до складу контролера ЕСУД. В ЕСППЗУ зберігається інформація про програмування та калібрування, яка необхідна контролеру ЕСУД для управління силовими ланцюгами.
Для перепрограмування контролера ЕСУД необхідне спеціальне обладнання та відповідні програми та калібрувальні дані.
Програмування коду частоти протиугінної системи
Автомобіль обладнаний протиугінною системою, яка взаємодіє з контролером ЕСУД. У разі заміни контролера ЕСУД необхідно запрограмувати в новому контролері ЕСУД код частоти встановленого в автомобілі модуля проти викрадення. Без виконання цієї процедури автомобіль не запуститься.
Модуль датчика детонації
Контролер ЕСУД за допомогою інтегральної вбудованої схеми постійно контролює стан оціночної схеми контролю детонації. Модуль датчика детонації (KS) містить електронні схеми, які дозволяють контролеру ЕСУД аналізувати сигнали датчиків детонації та діагностувати датчики детонації та пов'язані з ними схеми. Якщо контролер ЕСУД виявляє, що модуль датчиків детонації не прочитує ці сигнали, встановлюється діагностичний код несправності.
Колодка діагностики
Роз'єм діагностики (DLC) є 16-контактним роз'ємом, через який технік може зчитувати дані послідовних каналів передачі даних при діагностиці. Підключивши до цього роз'єму скануючий пристрій, технік може контролювати різні параметри послідовних каналів передачі даних і виводити інформацію про діагностичні коди несправності. Роз'єм DLC знаходиться у відсіку водія, під приладовою панеллю.
Контрольна лампа індикації несправності
Контрольна лампа індикації несправності знаходиться всередині щитка. Контрольна лампа індикації несправності управляється контролером ЕСУД і спалахує, коли контролер ЕСУД виявляє стан, що впливає викид автомобілем шкідливих речовин.
Запобіжні заходи під час обслуговування контролера ЕСУД
Конструкція контролера ЕСУД розрахована на те, щоб витримувати нормальні струми навантаження, що виникають при експлуатації автомобіля. Проте слід уникати навантажень цих ланцюгів. При перевірці на розрив ланцюга або коротке замикання не можна заземлювати будь-які ланцюги контролера ЕСУД або подавати на них напругу, якщо це не вказано інструкцією. Такі ланцюги можна перевіряти лише цифровим мультиметром.
Післяпродажне (додаткове) електричне та вакуумне обладнання.
Примітка: Забороняється підключати до автомобіля додаткове обладнання з вакуумним приводом. Встановлення додаткового обладнання з вакуумним приводом може спричинити пошкодження компонентів або систем автомобіля.
Примітка: Додаткове електричне обладнання, щоб уникнути пошкодження автомобіля, необхідно підключати до бортової мережі акумулятора (як живлення, так і масу).
Післяпродажне (додаткове) електричне та вакуумне обладнання - це будь-яке обладнання, встановлене на автомобіль після випуску із заводу, яке підключається до електричної або вакуумної системи автомобіля. У конструкції автомобіля не передбачено жодних резервів для встановлення такого обладнання.
Додаткове електричне обладнання, навіть встановлене відповідно до цих суворих вимог, може викликати неполадки бортової мережі автомобіля. Це може стосуватися і обладнання, не підключеного до електричної системи автомобіля, наприклад, портативних телефонів та радіоприймачів. Таким чином, перший крок при діагностиці будь-яких неполадок бортової мережі – зняти з автомобіля все післяпродажне електроустаткування. Якщо після цього проблема залишається, її діагностику проводять звичайним порядком.
Ушкодження статичною електрикою
Важливо: Щоб уникнути пошкодження контролера ЕСУД статичною електрикою, НЕ торкайтеся контактів роз'єму контролера.
Електронні компоненти, які застосовуються в системах управління, часто розраховані на дуже невелику напругу. Електронні компоненти легко ушкоджуються електростатичним розрядом. Для пошкодження деяких електронних компонентів достатньо електростатичної напруги менше 100 В. Для порівняння - щоб людина тільки відчув електростатичний розряд, потрібна напруга 4000 В.
Людина може придбати електростатичний заряд різними шляхами. Найбільш типові - електризація тертям та електростатична індукція. Наприклад, електризація тертям може статися, коли людина ковзає по автомобільному сидінню.
Електризація електростатичною індукцією відбувається, коли людина у добре ізольованому взутті, стоячи поруч із сильно зарядженим предметом, на мить стосується заземлення. Однойменні заряди стікають на грішну землю, і людина залишається зарядженим зарядом протилежної полярності. Електростатичний заряд може спричинити пошкодження електронних компонентів, тому важливо дотримуватися обережності під час роботи та перевірки.
Огляд пристроїв під капотом
Важливо: Ця перевірка дуже важлива і її необхідно проводити акуратно і ретельно.
Уважно оглядайте пристрої під капотом під час будь-якої діагностичної процедури або при діагностиці причин збою перевірки, пов'язаної з викидом шкідливих речовин. Це нерідко дозволяє усунути несправність без будь-яких додаткових дій. Під час перевірки дотримуватись наступних правил:
- Оглянути вакуумні шланги - правильність розведення, перетискання, порізи, роз'єднання.
- Оглянути важкодоступні шланги.
- Оглянути дроти в моторному відсіку на такі несправності:
- Запалені або протерті місця
- Перетискані дроти
- Дотик гострих країв
- Торкання гарячих випускних патрубків
Необхідні базові знання
Примітка: Незнання основних принципів пристрою даної електросистеми при виконанні діагностичних процедур може призвести до неправильної діагностики або пошкодження компонентів електросистеми. Не маючи таких базових знань, не треба намагатися діагностувати проблеми електросистеми.
Для ефективного використання цього розділу Посібники з технічного обслуговування потрібні базові навички роботи з ручним інструментом.
Для використання цього розділу посібника з технічного обслуговування необхідно знати деякі основні принципи роботи двигуна та електричної діагностики.
- Основи електричних кіл - Необхідно знати основи електрики та розуміти, що таке напруга, струм та опір. Треба розуміти, що відбувається з електричним ланцюгом при розриві або короткому замиканні, і треба вміти визначати закорочену або розірвану ланцюг цифровим мультиметром. Треба вміти читати та розуміти електричні схеми.
- Застосування цифрового мультиметра – Потрібно вміти працювати з цифровим мультиметром – надзвичайно цінним приладом. Потрібно вміти вимірювати мультиметром напругу (В), опір (Ом), струм (А), змінні сигнали (хв./макс.) та частоту (Гц).
- Використання приладів для перевірки ланцюгів - Не використовувати контрольну лампу для перевірки органів керування двигуном, якщо це не передбачено безпосередньо. Потрібно вміти користуватися перемичками для перевірки компонентів та цифровим мультиметром без пошкодження контактів. Потрібно вміти користуватися набором перехідників J 35616 для перевірки роз'ємів та використовувати цей набір завжди, коли діагностичні процедури наказують на підключення до роз'єму з боку контактів.
Опис системи керування приводом дросельної заслінки (TAC)
Система управління приводом дросельної заслінки (TAC) використовується для покращення показників викиду шкідливих речовин, економії палива та поліпшення загальної характеристики керованості. Система управління приводом дросельної заслінки (TAC) усуває механічний зв'язок між педаллю акселератора та дросельною заслінкою. Система управління приводом дросельної заслінки (TAC) усуває потребу в системі автоматичного регулювання швидкості та електродвигуна регулювання подачі повітря на холостому ходу. Нижче наводиться перелік компонентів системи керування приводом дросельної заслінки (TAC):
- Педаль акселератора у зборі включає такі компоненти:
- Педаль акселератора.
- Датчик 1 положення педалі акселератора (APP).
- Датчик 2 APP.
- Корпус дросельної заслінки в зборі включає такі компоненти:
- Датчик 1 кута відкриття дросельної заслінки (TP)
- Датчик 2 кута відкриття дросельної заслінки (TP)
- Двигун приводу дросельної заслінки
- Дросельна заслінка
- Контролер ЕСУД
Контролер ЕСУД контролює за допомогою 2 датчиків APP вимогу водія на прискорення. Діапазон зміни напруги датчика 1 APP знаходиться в інтервалі приблизно 0,98...4,16 вольт, змінюючись у міру переміщення педалі акселератора з ненатиснутої положення педалі до положення педалі, вичавленої на повний хід. Діапазон датчика 2 APP знаходиться в інтервалі приблизно 0,49...2,08 вольт, змінюючись у міру переміщення педалі акселератора від ненатиснутої положення педалі до положення педалі, вичавленої на повний хід. Контролер ЕСУД для того, щоб вислати дросельній заслінці команду зайняти певне положення, обробляє цю інформацію поряд з іншими датчиками введення.
Дросельною заслінкою керує електродвигун постійного струму, який називається електродвигуном приводу дросельної заслінки. Контролер ЕСУД може пересувати цей двигун вперед або у зворотному напрямку, керуючи напругою акумуляторної батареї та/або заземленням на 2-х вбудованих драйверах. Дросельна заслінка утримується у вихідному положенні 7% за допомогою зворотної пружини постійної сили. Коли двигун приводу дросельної заслінки не подається струм, ця пружина утримує дросельну заслінку у вихідному положенні.
Контролер ЕСУД контролює кут дросельної заслінки за допомогою 2 датчиків TP. Напруга датчика 1 TP змінюється приблизно від 0,5 до 4,25 вольт при переміщенні дросельної заслінки з положення "0 відсотків" до повністю відкритої дросельної заслінки (WOT). Напруга датчика 2 TP змінюється приблизно від 4,45 до 0,7 вольт при переміщенні дросельної заслінки з положення "0 відсотків" до повністю відкритої дросельної заслінки (WOT).
Контролер ЕСУД виконує діагностику, яка перевіряє рівні напруги обох датчиків APP, обох датчиків TP та ланцюга двигуна приводу дросельної заслінки. Він також контролює швидкість зворотного ходу під дією обох пружин повернення, які розміщені всередині корпусу дросельної заслінки у зборі. Ця діагностика виконується в різні моменти часу в залежності від того, працює чи не працює двигун і чи контролер ЕСУД в процесі визначення параметрів дросельної заслінки.
При кожному включенні запалювання контролер ЕСУД виконує швидкий тест пружини повернення дросельної заслінки, щоб переконатися, що дросельна заслінка може повернутися до 7-відсоткового вихідного положення із положення 0 відсотків. Це повинно гарантувати, що дросельна заслінка може бути повернена у вихідне положення у разі несправності ланцюга двигуна приводу. Зверніть увагу: при низькій температурі контролер ЕСУД переміщає дросельну заслінку на 7% при включеному запалюванні та вимкненому двигуні, щоб видалити лід, який може утворитися на дросельній заслінці.
Процедура повторного визначення параметрів дросельної заслінки
Контролер ЕСУД запам'ятовує ряд параметрів, у тому числі найменше положення дросельної заслінки (0%), вихідне положення (7%) та швидкість повернення обох пружин. Ці значення стираються або перезаписуються тільки під час перепрограмування контролера ЕСУД або при виконанні процедури повторного визначення параметрів дросельної заслінки. Зверніть увагу: у разі від'єднання акумулятора контролер ЕСУД виконує процедуру повторного визначення параметрів дросельної заслінки відразу після включення запалювання.
Процедура повторного визначення параметрів дросельної заслінки виконується при кожному включенні запалювання, якщо двигун був вимкнений більше 29 секунд та виконані такі умови:
- Оберти двигуна менше 40 об/хв.
- Швидкість автомобіля дорівнює 0 км/годину (0 mph).
- Температура охолоджуючої рідини двигуна (ЕСT) знаходиться в межах 5-85°C (41-185°F).
- Температура впускного повітря знаходиться в межах 5-60°C (41-140°F).
- Сигнал датчика положення педалі акселератора відповідає куту менше 14,9%.
- Напруга запалювання 1 більше 10 вольт.
Після закінчення 29 секунд контролер ЕСУД переміщає пластину дросельної заслінки з вихідного положення повністю закрите, потім відкрите приблизно на 10%. Ця процедура займає близько 6-8 секунд. Якщо виникає несправність у механізмі керування дросельною заслінкою (TAC) записується діагностичний код несправності (DTC). На початку процедури параметр TAC Learn Counter скануючого приладу повинен дорівнювати 0, а до моменту завершення процедури повинен збільшитися до 11. Якщо лічильник починається не з 0 або закінчується не на 11, це свідчить про несправність; повинен бути записаний DTC.
Дії стандартної системи TAC/Режими зниженої потужності
Контролер ЕСУД має 2 режими зниженої потужності, які він може переходити, якщо в системі управління положенням дросельної заслінки виявлена несправність. Якщо при певному положенні педалі акселератора виявлена несправність ланцюга датчика 1 або датчика положення 2 педалі акселератора, ланцюга датчика 2 положення дросельної заслінки або датчика 1 положення дросельної заслінки, контролер ЕСУД переходить в один з двох режимів зниженої потужності. У цьому режимі крутний момент двигуна обмежений, тому автомобіль не може набирати швидкість вище 100 км/год (60 миль/год). Контролер ЕСУД залишається в цьому режимі зниженої потужності протягом усього циклу запалювання, навіть якщо несправність буде усунена.
Якщо спостерігається неполадка в ланцюгах управління положенням дросельної заслінки, розбіжність між запропонованим і фактичним положенням дросельної заслінки, збій перевірки пружини поворотної або несправність ланцюга датчика TP 1, контролер ЕСУД переходить в інший режим зниженої потужності. У цьому режимі обороти двигуна обмежені величиною 2500 об/хв і 3-6 випадково вибраних паливних форсунок вимикаються. При цьому подається команда на увімкнення індикатора зниженої потужності. Контролер ЕСУД залишається в цьому режимі зниженої потужності протягом усього циклу запалювання, навіть якщо несправність буде усунена. Зверніть увагу, якщо несправність датчика TP 1 або ланцюга управління положенням дросельної заслінки спостерігаються при холостому ході двигуна, без натискання педалі акселератора двигун може заглухнути.
Опис системи керування положенням розподільчих валів
Система управління положенням розподільних валів дозволяє контролеру ЕСУД змінювати фази газорозподілу всіх 4 розподільчих валів під час роботи двигуна. Вузол виконавчого механізму положення розподільного валу (15) змінює положення розподільного валу відповідно до змін тиску масла. Електромагнітний клапан виконавчого механізму положення розподільчого валу змінює тиск олії, регулюючи випередження або затримку розподільчого валу. Зміна фаз газорозподілу при зміні споживання палива двигуном дозволяє покращити такі параметри:
- Вихідна потужність двигуна
- Витрата палива
- Зниження токсичності вихлопу
Електромагнітний клапан (7) системи керування положенням розподільних валів керується контролером ЕСУД. Зміна положень розподільних валів контролюється за допомогою датчика положення колінчастого валу (CKP) та датчиків положення розподільчих валів (CMP). Для розрахунку бажаних положень розподільчих валів контролер ЕСУД використовує таку інформацію:
- Сигнал датчика температури охолоджуючої рідини двигуна (ЕСТ)
- Розрахункова температура моторного масла (EOT)
- Сигнал датчика масової витрати повітря (MAF)
- Сигнал датчика кута відкриття дросельної заслінки (TP)
- Сигнал датчика швидкості автомобіля (VSS)
- Коефіцієнт наповнення
Робота
Вузол виконавчого механізму положення розподільних валів розташований у зовнішньому корпусі та наводиться ланцюгом механізму газорозподілу. У вузлі є ротор із нерухомими лопатями, встановлений на розподільчому валу. Тиск масла на нерухомі лопаті призводить до повороту відповідного розподільчого валу щодо колінчастого валу. Переміщення впускних розподільчих валів дозволяє встановити випередження впускних клапанів до 50 градусів коленвала. Переміщення випускних розподільчих валів дозволяє встановити затримку випускних клапанів до 50 градусів колінвалу. При подачі тиску масла на зворотний бік лопатей розподільні вали повертаються до 0 градусів по колінвалу або до верхньої мертвої точки (ВМТ). Контролер ЕСУД подає на електромагніт системи управління положенням розподільних валів команду перемістити плунжер соленоїда і золотниковий клапан так, щоб направити олію в канал випередження (11). Олія, що проходить через привід системи управління положенням розподільних валів з каналу випередження соленоїда, створює тиск на стороні випередження лопатей приводу вузла системи управління положенням розподільних валів. Коли положення розподільчого валу затримується, електромагнітний клапан системи керування положенням розподільних валів направляє масло привод системи управління положенням розподільчих валів через канал затримки (3). Контролер ЕСУД також може подати на електромагнітний клапан приводу системи управління положенням розподільчих валів команду припинити подачу масла в обидва канали,
Контролер ЕСУД управляє електромагнітним клапаном системи управління положенням розподільних валів, подаючи на обмотку соленоїда керуючий сигнал із широтно-імпульсною модуляцією. Чим більший коефіцієнт заповнення широтно-імпульсного сигналу, тим більша зміна фаз газорозподілу розподільного валу. Виконавчий механізм системи керування положенням розподільних валів також має фіксуючий палець (14), який перешкоджає взаємному переміщенню зовнішнього кожуха та вузла крильчатки. Перш ніж виконавчий механізм положення розподільчих валів почне рухатися, стопорний палець повинен бути звільнений тиском масла. Контролер ЕСУД постійно порівнює сигнали датчиків положення розподільних валів з сигналом датчика положення колінчастого валу, визначаючи положення розподільних валів та виявляючи неполадки у системі. Якщо є несправність у приводі керування положенням впускного або випускного розподільчого валу, привід керування положенням впускного або випускного розподільчого валу протилежного ряду циліндрів встановлюється за умовчанням - 0 градусів по колінвалу.
Робота системи керування положенням розподільчих валів
Стан руху | Зміна положення розподільчого валу | Ціль | Результат |
Холостий хід | Без змін | Мінімізація перекриття клапанів | Стабілізація оборотів холостого ходу |
Мале навантаження на двигун | Затримка клапанів | Зменшення перекриття клапанів | Стабілізація вихідної потужності двигуна |
Середнє навантаження на двигун | Випередження клапанів | Збільшення перекриття клапанів | Економія палива та зменшення токсичності вихлопу |
Низькі або середні оберти при великому навантаженні | Випередження клапанів | Випередження закриття впускного клапана | Збільшення крутного моменту при малих та середніх оборотах |
Високі обороти при великому навантаженні | Затримка клапанів | Затримка закриття впускного клапана | Підвищення вихідної потужності двигуна |