Электронные системы управления двигателем мазда

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Mazda CX-7. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

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;

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

— угол опережения зажигания;

— температура всасываемого 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.