Датчики и исполнительные механизмы двигателя - диагностика

Вс июн 15, 2025 9:50 am

Датчик температуры охлаждающей жидкости

: Датчик температуры охлаждающей жидкости; Screenshot_11.jpg (189.23 КБ) 204 просмотра

Данный датчик определяет температуру охлаждающей жидкости: при увеличении темпе-ратуры его сопротивление снижается. Сигнал датчика используется для определения степени обогащения топливовоздушной смеси при запуске холодного двигателя. Помимо этого, ЭБУ двигателя использует данные о температуре охлаждающей жидкости почти во всех своих расчетах. ЭБУ использует информацию, полученную от датчика, для: вычисления продолжительности основного впрыска, угла опережения зажигания, изменения фаз газораспределения, регулирования оборотов холостого хода, управления работой вентилятора системы охлаждения. Чаще всего датчик располагается около выходного патрубка системы охлаждения головки блока цилиндров. На неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости указывают следующие признаки: ухудшение рабочих характеристик двигателя, перегрев двигателя, плохой запуск, повышенный расход топлива, повышенное содержание углеродов и углеводородов в отработавших газах.
Данные о температуре моторного масла необходимы для работы системы изменения фаз газораспределения (CVVT). Датчик температуры моторного масла и датчик температуры охлаждающей жидкости работают по одинаковому принципу. Данные о температуре масла позволяют компенсировать изменение вязкости масла вследствие повышения его температуры.
Сравнивая сигналы датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика температуры воздуха на впуске, ЭБУ двигателя определяет, запускается холодный или прогретый двигатель. Если разница значений находится в пределах 8°С, ЭБУ двигателя определяет запуск холодного двигателя.

Вс июн 15, 2025 9:51 am

Датчик скорости автомобиля

: Датчик скорости автомобиля; Screenshot_12.jpg (176.65 КБ) 200 просмотров

Данный датчик определяет скорость движения автомобиля. В зависимости от модели и области применения используются датчики различных типов: индуктивные датчики, датчики Холла, датчики с магнитоуправляемыми контактами, активные датчики скорости вращения колеса. Они могут устанавливаться в различных местах: в щитке приборов, в корпусе коробки передач или на оси (датчик скорости вращения колеса). Сигнал скорости автомобиля необходим для работы таких функций, как регулировка холостого хода, управление работой вентилятора системы охлаждения, определение движения по плохой дороге (по сигналу датчика скорости вращения колеса). Датчик с магнитоуправляемым контактом приводится от троса спидометра. Основными деталями такого датчика являются магнит, магнитоуправляемый контакт и трос спидометра. При вращении магнита магнитоуправляемый контакт замыкает и размыкает цепь четыре раза за один оборот.
Датчики Холла, измеряющие скорость автомобиля, называемые также активными датчиками скорости вращения колеса (WSS), обладают важным преимуществом — они могут определять скорости, близкие к нулю. В зависимости от потребления тока датчик генерирует сигнал. В ЭБУ от датчика поступает ток малой величины (приблиз. 7 мА +/ 20%). Этот слабый ток воспринимается чувствительным элементом как сигнал низкого уровня. Магниторезистивный резистор соединен с блоком сравнения. Схема сравнения включает транзистор, и в блок управления поступает ток большей силы (14 мА +/- 20%). Он воспринимается как сигнал высокого уровня. Цепь подачи сигнала датчика соединена с «массой» в блоке управления через резистор на 115 Ом. Существует несколько конфигураций поступления сигнала датчика скорости автомобиля в ЭБУ двигателя. Более подробная информация о данном датчике приведена в обучающем руководстве по ABS. Проверку датчика следует производить в соответствии с указаниями Руководства по ремонту, так как оценить работоспособность датчика по сопротивлению и т. п. невозможно.

Вс июн 15, 2025 9:52 am

Выключатели

: автомобильные Выключатели; Screenshot_13.jpg (258.57 КБ) 199 просмотров

Сигналы выключателей используются во многих узлах автомобиля, чтобы определить, включен или выключен тот или иной элемент. Сигнальные выключатели могут быть установлены не только на плюсовой стороне контура питания, но также на стороне заземления. Зачастую в контуры сигнальных выключателей входят повышающие или понижающие напряжение транзисторы.
По сигналу выключателя стоп-сигналов определяется, нажата педаль тормоза или нет. Этот сигнал используется, например, для прерывания работы круиз-контроля при нажатии тормозной педали.
По сигналу этого датчика определяется, нажата педаль сцепления или нет. Этот сигнал также применяется для отключения круиз-контроля при нажатии педали сцепления.
По сигналу включения зажигания начинается подача электропитания на различные системы и узлы. Кроме того, определяется значение напряжения в системе для компенсации пониженного напряжения.
От выключателя зажигания поступает также сигнал прокручивания коленчатого вала стартером (ключ находится в положении START). По этому сигналу ЭБУ управляет впрыском и системой при запуске двигателя.
Запрос диагностики от диагностического прибора поступает через диагностический разъем.
Сигнал включения кондиционера и сигнал реле давления тройного действия или датчика давления кондиционера (преобразователя) используется для компенсации дополнительной нагрузки, чтобы поддерживать стабильные обороты холостого хода.
С помощью сигнала датчика паркинга / нейтрали ЭБУ определяет положение рычага переключения режимов. Запуск двигателя разрешен только в том случае, если выбрана нейтральная передача. По сигналу этого датчика также производится компенсация дополнительной нагрузки на двигатель, если рычаг перемещается в положение D или R. В этом случае обычно увеличивается частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу.

Вс июн 15, 2025 9:53 am

Прочие входные сигналы

: Прочие входные сигналы; Screenshot_14.jpg (274.77 КБ) 198 просмотров

Датчик ускорения необходим для того, чтобы движение по плохой дороге не воспринималось как пропуск зажигания, так как на неровной дороге колесо может оторваться от дорожного полотна. В этом случае частота вращения коленчатого вала изменится, так как нагрузка на двигатель снизится, пока колесо будет находиться в воздухе. Обычно такие изменения частоты вращения коленчатого вала воспринимаются как пропуск зажигания, что может привести к неверной оценке ситуации. Во избежание этого пропуск зажигания не определяется, если в ЭБУ поступает сигнал датчика ускорения, превышающий установленное значение. На автомобили с ABS датчики ускорения не устанавливаются — движение по неровной дороге определяется по сигналам датчиков скорости вращения колес. Однако некоторые модели не оснащаются ни ABS, ни датчиком ускорения. На такие автомобили устанавливается один датчик скорости вращения колеса для определения движения по неровной дороге.
Передача данных между системами осуществляется через шину. Например, по шине может быть получен сигнал от системы ABS о скорости движения автомобиля. Или по шине может прийти запрос на уменьшение крутящего момента и т. д.
Датчик давления в гидроусилителе рулевого управления определяет дополнительную нагрузку, вызванную вращением рулевого колеса. Этот сигнал нужен для поддержания стабильных оборотов холостого хода и предотвращения самопроизвольного выключения двигателя.
Клемма FR необходима для того, чтобы определить дополнительную нагрузку, вызванную работой генератора, при резком росте потребления электропитания, например при включении обогрева заднего стекла. По этому сигналу поддерживаются стабильные обороты холостого хода.

Вс июн 15, 2025 9:54 am

Входные и выходные сигналы

Определение количества подаваемого воздуха: MAF (ДМРВ) / MAP (датчик абсолютного давления) / Температура воздуха на впуске	⇒	ЭБУ	⇒	Форсунки / блок управления форсунками
Выключатель стоп - сигналов / Датчик выключения сцепления	⇒	ЭБУ	⇒	Катушки зажигания
Датчик атмосферного давления	⇒	ЭБУ	⇒	Клемма G
Передний / задний кислородный датчик	⇒	ЭБУ	⇒	Привод регулировки холостого хода
Датчик электричкой нагрузки / клемма FR	⇒	ЭБУ	⇒	Главное реле
Реле давления в гидроусилителе рулевого управления / датчик давления	⇒	ЭБУ	⇒	Реле топливного насоса
Датчик температуры охлаждающей жидкости	⇒	ЭБУ	⇒	Реле электровентиляторов системы охлаждения двигателем
Датчик положения дроссельной заслонки / датчик положения педали акселератора	⇒	ЭБУ	⇒	Контрольная лампа двигателя
Датчик положения коленчатого вала / датчик положения распределительного вала	⇒	ЭБУ	⇒	Клапан регулирования подачи масла
Сигнал включения зажигания / сигнал прокручивания коленчатого вала стартером / напряжение аккумуляторной батареи	⇒	ЭБУ	⇒	Реле компрессора кондиционера
Датчик детонации / сигнал о неисправности в зажигании / датчик ионного тока	⇒	ЭБУ	⇒	Электронный клапан EGR
Датчик температуры моторного масла	⇒	ЭБУ	⇒	Дроссельная заслонка с электроприводом
Датчик скорости автомобиля / скорости вращения колеса / разгона	⇒	ЭБУ	⇒	Цепь нагревательного элемента кислородного датчика
Датчик положения паркинга / нейтрали	⇒	ЭБУ	⇒	Электромагнитный клапан системы пуска воздуха с измененной геометрией
Выключатель кондиционера / реле давления тройного действия / преобразователь давления	⇒	ЭБУ	⇒	Контрольная лампа иммобилайзера
Передача данных через шину / запрос на снижение крутящего момента	⇒	ЭБУ	⇒	Система передачи данных через шину
Иммобилайзер	⇒	ЭБУ	⇒	Выходные сигналы диагностики
Запрос данных диагностики	⇒	ЭБУ	⇒	Электромагнитный клапан продувки

Теперь рассмотрим назначение сигналов в отдельности. Все приводы включаются по команде ЭБУ. Форсунки впрыскивают требуемое количество топлива. Система непосредственного впрыска топлива GDI имеет отдельный блок управления форсунками. Катушка зажигания вырабатывает высокое напряжения для образования искры свечой зажигания. Клемма G управляет выходным напряжением генератора, что предотвращает падение оборотов холостого хода. Исполнительный механизм регулировки оборотов холостого хода регулирует поток воздуха, направляемый в обход дроссельной заслонки, поддерживая тем самым стабильную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу. Главное реле управляет подачей питания системы и предотвращает его снижение после выключения зажигания. Это необходимо для того, чтобы исполнительный механизм регулировки холостого хода мог сразу же вступить в действие при следующем запуске двигателя. За включение топливного насоса отвечает реле. Сигнал этого реле необходим для остановки топливного насоса, например, если отсутствует сигнал датчика положения коленчатого вала. Работой вентилятора системы охлаждения управляют реле или блок управления в режиме широтно-импульсной модуляции. На неисправность системы впрыска указывает контрольная лампа двигателя (MIL). Клапан регулировки подачи масла регулирует давление в камерах механизма изменения фаз газораспределения и, следовательно, положение распределительного вала. Реле компрессора кондиционера отвечает за включение и выключение компрессора. Используется для предотвращения повышения оборотов холостого хода и перегрева (отключает кондиционер при превышении определенной температуры). Электромагнитный клапан пневмопривода EGR подает разрежение, необходимое для активации клапана EGR. Система рециркуляции отработавших газов снижает температуру сгорания и, следовательно, образование оксидов азота.

По сигналам ЭБУ двигателя электропривод дроссельной заслонки регулирует положение дроссельной заслонки. Таким образом достигается более точное управление дроссельной заслонкой, обеспечивается работа системы регулировки частоты вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода и круиз-контроля. Нагревательный элемент быстро выводит кислородный датчик на рабочую температуру, что позволяет снизить токсичность отработавших газов. Подачу разрежения к исполнительным механизмам системы впуска с изменяемой геометрией регулирует электромагнитный клапан. Эта система повышает КПД двигателя. На неисправность иммобилайзера указывает соответствующая контрольная лампа. Обмен данными с другими системами, например с системой курсовой устойчивости ESP, осуществляется через мультиплексную шину. Диагностические данные передаются диагностическому прибору, например, для подачи разрежения на клапан продувки. Таким образом обеспечивается рециркуляция паров топлива в установленных пределах. Более подробное описание исполнительных механизмов приведено в разделе «Датчики и исполнительные механизмы».

Вс июн 15, 2025 9:55 am

Реле и форсунки

: Реле и форсунки; Screenshot_15.jpg (195.24 КБ) 195 просмотров

Основными выходными сигналами являются сигналы управления, направляемые в главное реле, реле топливного насоса, форсунки, транзистор системы зажигания. Система зажигания рассмотрена детально в одном из следующих разделов. Питание на форсунки подается постоянно. Блок управления замыкает и размыкает соединение с «массой», регулируя тем самым, продолжительность впрыска и, следовательно, объем впрыскиваемого топлива. Существуют две модификации системы: с низким и высоким сопротивлением. В первом случае в цепи электропитания имеется специальный резистор. Запрещается подавать напряжение непосредственно на резистор низкого сопротивления, так как это может вывести из строя форсунку. (В двигателе с непосредственным впрыском топлива GDI форсунки управляются специальным блоком управления, так как для их работы требуется высокое напряжение.)
ЭБУ посылает управляющие сигналы и другим реле, например реле компрессора кондиционера. Если двигатель оснащен системой изменения фаз газораспределения (CVVT), ЭБУ двигателя управляет также клапаном регулировки подачи масла в механизм системы. Изменяя выходной сигнал для этого клапана (в режиме широтно-импульсной модуляции), ЭБУ двигателя бесступенчато и точно регулирует положение распредели-тельного вала относительно коленчатого вала.

Вс июн 15, 2025 9:56 am

Исполнительный механизм системы регулировки оборотов холостого хода: шаговый электродвигатель

: Исполнительный механизм системы регулировки оборотов холостого хода: шаговый электродвигатель; Screenshot_16.jpg (188.12 КБ) 194 просмотра

Обороты холостого хода регулируются соответствующей системой в зависимости от фактической нагрузки на двигатель, что необходимо для поддержания стабильной частоты вращения коленчатого вала. Система также повышает обороты холостого хода при увеличении электрической нагрузки и управляет демпфером.
Повышение оборотов холостого хода при увеличении электрической нагрузки. Если на клемме +B или IG ЭБУ двигателя падает напряжение, система увеличивает частоту вращения холостого хода, чтобы генератор мог вырабатывать достаточно напряжения для безопасной работы системы.
Управление демпфером. Эта функция обеспечивает постепенное снижение оборотов холостого хода, благодаря чему снижается токсичность отработавших газов за счет впуска большего количества воздуха во впускной коллектор при замедлении. Этот воздух смешивается с парами топлива, которые могли образоваться в условиях низкого давления в коллекторе при замедлении.
На автомобилях KIA применяются два типа исполнительных механизмов: шаговый электродвигатель и поворотный клапан. Рассмотрим первый тип. Система управляет оборотами холостого хода посредством штифтового клапана, который регулирует поток воздуха, идущий в обход закрытой дроссельной заслонки. Шаговый электродвигатель изменяет положение штифта. Штифтовой клапан может располагаться в одном из 120 возможных положений, начиная от максимально втянутого (максимальный поток воздуха) до полностью выдвинутого (воздух не проходит). Механизм регулировки оборотов холостого хода включает в себя четыре катушки статора, магнитный ротор, клапан и штифт клапана. Штифт клапана вкручен в ротор. В зависимости от направления вращения ротора клапан выдвигается или втягивается.

ЭБУ двигателя управляет перемещением клапана, соединяя в определенной последовательности катушки статора с «массой». При каждой подаче к катушке статора напряжения штифт перемещается на одну ступень. Направление вращения изменяется изменением порядка подачи напряжения на катушки статора. Системы регулировки с шаговым электро-двигателем оснащаются главным реле, управляемым ЭБУ двигателя. Благодаря этому реле электропитание продолжает подаваться в течение нескольких секунд после выключения зажигания. При этом клапан перемещается в полностью открытое положение на все 120 ступеней, что позволяет ЭБУ двигателя отслеживать положение клапана после следующего запуска двигателя. После запуска двигателя частота вращения резко увеличивается, так как клапан полностью открыт (А). При достижении частоты вращения коленчатого вала, равной 500 об/мин, клапан системы постепенно перемещается на установленное число ступеней в зависимости от температуры охлаждающей жидкости (B). По мере роста температуры охлаждающей жидкости клапан начинает постепенно закрываться, а когда температура достигает значения 80°C, клапан останавливается в определенном положении. Это поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода. Если обороты холостого хода отличаются более чем на 20 об/мин от заданного значения, ЭБУ двигателя корректирует работу системы. Работа системы регулировки частоты вращения холостого хода основана на карте зависимости положения клапана от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Однако по мере износа узлов и деталей системы и двигателя эта зависимость может измениться. Благодаря обратной связи ЭБУ двигателя распознает эти изменения и записывает их в память для настройки системы.

Вс июн 15, 2025 9:57 am

Исполнительный механизм системы регулировки оборотов холостого хода, поворотный клапан

: Исполнительный механизм системы регулировки оборотов холостого хода, поворотный клапан; Screenshot_17.jpg (206.8 КБ) 193 просмотра

Клапан системы регулировки оборотов холостого хода включает в себя две катушки, постоянный электромагнит, клапан и вал клапана. Работой клапана управляет ЭБУ двигателя. Он подает на катушки Т1 и Т2 колебания частотой 100 Гц. При низком уровне сигнала ток поступает в катушку Т1, при высоком — в Т2. При изменении продолжи-тельности включения изменяется сила и положение магнитного поля, что приводит к вращению вала клапана. В случае повреждения электрической цепи вал клапана будет вращаться под действием аварийной биметаллической катушки, установленной на конце вала. При запуске двигателя клапан открывается и устанавливается в положение, зависящее от температуры охлаждающей жидкости и частоты вращения коленчатого вала. По мере прогрева двигателя частота вращения коленчатого вала постепенно снижается. После полного прогрева двигателя система переходит в режим обратной связи, как и в случае с шаговым электродвигателем. Данная модификация системы также имеет функцию самонастройки для компенсации износа деталей и т. д.

Вс июн 15, 2025 9:58 am

Реле / блок управления электродвигателя вентилятора системы охлаждения

: Реле / блок управления электродвигателя вентилятора системы охлаждения; Screenshot_18.jpg (394.42 КБ) 192 просмотра

Раньше работой вентиляторов управляли обычные реле, а сами вентиляторы имели две скорости вращения: высокую и низкую. Если автомобиль оснащался системой кондиционирования, он имел два вентилятора. На последние модели устанавливается только один вентилятор для системы кондиционирования и системы охлаждения двигателя. Вентилятором управляет ЭБУ двигателя через блок управления в режиме широтно-импульсной модуляции. Блок управления установлен в цепи подачи электропитания к вентилятору. Он преобразует сигналы температуры охлаждающей жидкости в команды для вентилятора. Схема управления представлена в таблице, где изображены команды ЭБУ двигателя блоку управления в режиме широтно-импульсной модуляции. Все значения представлены в процентах нагрузки (запаздывание обычно составляет 2°C) . В целях предотвращения перегрева двигателя компрессор кондиционера выключается, если температура охлаждающей жидкости достигает значения 115°C (запаздывание 7°C).

Вс июн 15, 2025 9:59 am

Электромагнитные клапаны

: Электромагнитные клапаны; Screenshot_19.jpg (252.45 КБ) 191 просмотр

Некоторые системы управляются электромагнитными клапанами, а не непосредственно ЭБУ двигателя. В этом случае исполнительные механизмы приводятся в действие разрежением, и управление осуществляется подачей или отсутствием разрежения. В качестве примера подобного управления можно привести клапан EGR, систему впуска с изменяемой геометрией и электромагнитный клапан продувки. Если требуется рециркуляция отработавших газов, блок управления посылает сигнал на соответствующий электромагнитный клапан, который, в свою очередь, открывает проход к клапану EGR. Такой способ также характерен для других систем, управляемых разрежением. Таким образом можно не только включать и выключать системы, но и осуществлять управление расходом. Это достигается за счет использования блока управления PWM для открытия электромагнитного клапана.