kitayteka.ru

ГЛАВА 1

ОБЗОР СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА (MPI)

1. Обзор устройства системы распределенного впрыскивания (MPI)

(1) Схема типичной системы распределенного впрыскивания (MPI) Рис. ТТ1-1 Схема типичной системы распределенного впрыскивания (MPI)
Электронноуправляемая система впрыскивания бензина, используемая в автомобилях фирмы Mitsubishi Motors, состоит из топливоподающей системы, системы зажигания, системы управления расходом воздуха и системы управления токсичностью отработавших газов. В системах распределенного впрыскивания (MPI) фирмы Mitsubishi при расчете соотношения воздухтопливо используется два способа определения количества воздуха, поступающего в цилиндры. В большинстве случаев используется датчик расхода воздуха типа Karman (Karman Vortex – вихри Кармана). Этот тип датчика обеспечивает цифровую индикацию количества воздуха, поступающего в двигатель, что позволяет системе впрыскивания топлива работать быстро и точно. Другие системы распределенного впрыскивания (MPI) фирмы Mitsubishi (автомобили с двигателями серии 4G1) используют датчик барометрического давления во впускном коллекторе устройства по определению параметров «скорость – плотность воздуха» для получения информации о расходе воздуха.

Обзор системы подачи топлива

Рис. ТТ1-2 Типовая схема системы подачи топлива

Система подачи топлива, используемая на автомобилях Mitsubishi Motors, сконструирована таким образом, чтобы обеспечить точную дозировку топлива, которая обеспечивает наилучшее сочетание между получаемой мощностью, топливной экономичностью и низким уровнем токсичности отработавших газов. В системах подачи топлива, электронный блок управления двигателем получает сигналы от соответствующих датчиков и управляет топливными форсунками таким образом, чтобы обеспечить наилучший состав воздушнотопливной смеси на различных режимах двигателя. При изменении режимов работы, топливная система немедленно к ним подстраивается.

Обзор системы зажигания

Рис. ТТ1-3 Типичная схема системы зажигания

Для обеспечения эффективного сгорания, система зажигания должна поджечь воздушнотопливную смесь в цилиндре двигателя в определенный момент. Правильно выбранный момент зажигания гарантирует, что выделяющаяся тепловая энергия и развиваемое в цилиндре давление, как результат сгорания, высвобождаются в оптимальный момент в соответствии с положением поршня. Электронный блок управления двигателем получает сигналы от соответствующих датчиков и управляет моментом зажигания.

Обзор системы управления расходом воздуха

Рис. ТТ1-4 Типовая схема системы управления расходом воздуха

Система управления расходом воздуха состоит из системы измерения расхода воздуха и системы управления оборотами холостого хода. Система измерения расхода воздуха обеспечивает оптимальную регулировку потока воздуха при движении автомобиля в обычных условиях путем изменения положения дроссельной заслонки. Система управления оборотами холостого хода регулирует расход воздуха через систему впуска при полностью закрытой дроссельной заслонке. Эта система контролирует частоту вращения двигателя и положение дроссельной заслонки наряду с другими входными величинами.

Системы управления токсичностью отработавших газов

Системы управления токсичностью отработавших газов необходимы для контроля за содержанием углеводородов (СН), моноксида углерода (СО), и окислов азота (NOx). На автомобилях фирмы Mitsubishi Motors устанавливаются следующие системы, снижающие выброс вредных компонентов в отработавших газах.

Система принудительной вентиляции картера (PCV)

Газы из камеры сгорания через поршневые кольца попадают в картер двигателя. Эти просочившиеся газы (blowby gases) вредны, при попадании в атмосферу воздуха. Клапан принудительной вентиляции картера (PCV valve) является основным элементом этой системы, он пропускает картерные газы во впускной коллектор, где они, перемешиваясь с воздушно топливной смесью, направляются в камеру сгорания двигателя.

Система улавливания паров топлива

Система улавливания паров топлива накапливает пары топлива, которые содержат высокую концентрацию углеводородов (СН) и поступают из топливного бака в накопительный адсорбер. Пары топлива удерживаются в нем до тех пор, пока они не смешаются с воздухом на впуске и не сгорят в камере сгорания двигателя.

Система рециркуляции отработавших газов (EGR)

Система рециркуляции отработавших газов на некоторых режимах работы двигателя отбирает часть отработавших газов из выпускного коллектора и направляет их во впускной коллектор для снижения температуры в камере сгорания. Окислы азота (NOx) образуются в газах как результат сгорания смесей при высоких температурах.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор помогает снизить содержание вредных компонентов, являясь, по сути, второй камерой сгорания. Катализатор помогает осуществлять химические реакции, чтобы продлить процессы догорания в отработавших газах, что существенно снижает содержание вредных компонентов в них. Каталитический нейтрализатор работает особенно эффективно при соблюдении определенных пропорций воздушнотопливной смеси. Для контроля работы системы управления токсичностью отработавших газов, на некоторых моделях автомобиле устанавливается система бортовой диагностики (OBD).

Обзор элементов системы распределенного впрыскивания топлива (MPI)

Система распределенного впрыскивания топлива (MPI) управляется электронным блоком управления двигателем. Электронный блок управления двигателем использует поступающую на него информацию от различных датчиков для того, чтобы определить оптимальное количество впрыскиваемого форсунками топлива, момент впрыска топлива, момент зажигания рабочей смеси в цилиндре, а также определить корректирующий коэффициент для установления необходимой частоты вращения холостого хода. В соответствии с полученными результатами расчетов, электронный блок управления вырабатывает управляющие сигналы и посылает их к определенным исполнительным устройствам.

Датчики

Датчики контролируют параметры работы системы, для того, чтобы определить необходимое количество подаваемого топлива, момент зажигания, необходимый расход воздуха на холостом ходу. Некоторые из этих условий характеризуют состояние двигателя: температура охлаждающей жидкости в двигателе, объем воздуха, проходящий через впускной коллектор. Эти датчики являются измерительными, их сигналы являются входными параметрами электронного блока управления двигателем.

Электронный блок управления двигателем

Основным элементом системы управления двигателем является компьютер, быстродействие которого позволяет отслеживать изменение состояния двигателя и управляющих воздействий водителя. Кроме того, в управляющей программе электронного блока управления есть функции упреждающего регулирования подачей топлива, чего не может сделать самый совершенный карбюратор. Следовательно, управление дозированием топлива происходит более точно. Электронный блок управления определяет рабочие условия а затем, при использовании заложенной программы, определяет необходимое количество впрыскиваемого топлива, момент зажигания, а также производит и другие управляющие действия. По окончании расчетов, электронный блок управления посылает сигналы соответствующим элементам (исполнительным устройствам), которые обеспечивают требуемое дозирование топлива, его своевременное воспламенение в соответствии со сложившимися рабочими условиями. При изменении условий работы, электронный блок управления продолжает обновлять выполняемые вычисления по изменению количества впрыскиваемого топлива, моменту его зажигания, а также принимает и другие технические решения. Этот процесс постоянно находится в динамике, пока работает двигатель.

Исполнительные устройства

Исполнительные устройства являются элементами системы, на которые электронный блок управления двигателем посылает управляющие сигналы. Исполнительные устройства изменяют параметры работы системы. Действие исполнительных устройств определяется количеством впрыскиваемого топлива, моментом зажигания, оборотами холостого хода и составом отработавших газов. Если электронный блок управления двигателем намерен увеличить обороты холостого хода двигателя, то он посылает сигнал на исполнительное устройство (сервопривод регулятора оборотов холостого хода), которое, в свою очередь, увеличивает расход воздуха на впуске на определенную величину. Большая часть исполнительных устройств не имеет возможности послать сигнал в электронный блок управления двигателем. Исполнительные устройства выполняют операции на основании сигналов, исходящих из электронного блока управления двигателем.

Основные отличия системы распределенного впрыскивания топлива (MPI) от системы питания карбюраторного двигателя

Для того, чтобы понять сущность работы систем распределенного впрыскивания бензина, необходимо осознать основные отличия бензиновой системы MPI от системы питания карбюраторного двигателя, которые приведены ниже.

Название	Система с карбюратором	Система впрыскивания бензина
Устройство	Состоит из диффузоров, главной дозирующей системы, дроссельной заслонки, поплавка и других элементов, показанных на рисунке ТТ1-9	Состоит из элементов системы впуска воздуха (таких как дроссельная заслонка), элементов впрыскивания топлива (таких как топливные форсунки), управляющих элементов (таких как электронный блок управления и датчики), и других элементов, показанных на рисунке ТТ1-10
Способ подачи топлива	• Скорость потока воздуха, проходящего через диффузор, изменяется в соответствии со степенью открытия дроссельной заслонки. • Разрежение, образующееся в зоне диффузора меняется в соответствии со скоростью потока движущегося воздуха. • Топливо засасывается под действием разрежения в зоне диффузора через главную дозирующую систему из поплавковой камеры карбюратора. Количество поступившего топлива в зону диффузора зависит от величины разрежения в нем. • Общего количества топлива, походящего через главную дозирующую систему при некоторых условиях, бывает недостаточно, поэтому недостающее топливо может поступать через каналы холостого хода и ускорительного насоса.	Скорость потока воздуха, поступающего в двигатель, задается непосредственно электронным блоком управления двигателем (в соответствии с сигналом датчика расхода воздуха) или косвенно (в соответствии с сигналом датчика атмосферного давления). • Электронный блок управления определяет количество топлива, необходимого для полного его сгорания в соответствии в величиной расхода воздуха. • Электронный блок управления выдает сигнал на топливную форсунку для ее активации в соответствии с определенным количеством впрыскиваемого топлива. • Электронный блок управления постоянно корректирует количество впрыскиваемого топлива в соответствии с меняющимися условиями работы и сигналами, поступающими от датчиков.

Принцип действия системы распределенного впрыскивания топлива (MPI)

Компьютер управляет работой системы впрыскивания топлива, обеспечивая точное дозирование топлива, момента зажигания, оборотов холостого хода и состав отработавших газов по схеме: «входной сигнал – принятие решения – действие». Электронный блок управления определяет рабочее состояние двигателя на основании входных сигналов, получаемых от различных датчиков и выключателей. Электронный блок управления двигателем использует, полученную от датчиков, информацию для принятия определенного решения в соответствии с заложенной в компьютер программой. Затем компьютер посылает управляющие сигналы к различным исполнительным устройствам, чтобы обеспечить желаемое управление двигателем.

Датчики типа "Включен – выключен"

Системы впрыскивания топлива используют различные типы датчиков. Датчики могут быть подразделены на четыре группы по типу выходного сигнала.

Датчики типа «Включен – выключен», которые, в принципе, относятся к группе выключателей, обнаруживаются в таких устройствах, как выключатель кондиционера, датчиквыключатель полностью закрытого положения дроссельной заслонки, датчиквыключатель давления рабочей жидкости усилителя рулевого управления и пр. Входной сигнал на электронный блок управления двигателем обычно составляет 5 В или SV (напряжение болтовой сети) для режима «Выключено» и 0 В для режима «Включено» (режим «Включено» определяется как выключатель, замкнувший электрическую цепь).

Контроль сигнала датчика

Может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование при проверке сигналов этого типа датчиков:

• • Вольтметр

• • Специальный пробник (logic)

• • Прибор MUT-II (некоторые сигналы)

• • Осциллограф

Частотные датчики

Частотные датчики находят применение в таких приложениях как датчик расхода воздуха, датчик положения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик скорости автомобиля и т.д. Входной сигнал в электронный блок управления двигателем представляется в форме прямоугольных импульсов (5 В – 0 В – 5 В – 0 В …) с изменяющейся частотой.

Контроль сигнала датчика

Может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование при проверке сигналов этого типа датчиков:

• • Некоторые типы вольтметров

• • Специальный пробник (logic)

• • Прибор MUT-II (некоторые сигналы)

• • Осциллограф

Прибор MUT-II и вольтметры могут обеспечить получение ограниченной информации в соответствии с особенностями этого типа сигнала.

Датчики переменного сопротивления

Датчики переменного напряжения изготовлены на основе термисторов и потенциометров и, как правило, применяются в качестве датчиков положения дроссельной заслонки, датчиков температуры охлаждающей жидкости в двигателе и датчиков температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя. Этот тип датчиков является составной частью электрической цепи, который вырабатывает входной сигнал на электронный блок управления двигателем в виде изменяющегося напряжения в диапазоне от 0 В до 5 В. На рис. ТТ114 видно, что при изменении сопротивления, меняется также и величина протекающего по цепи тока, которая влияет на величину напряжения определяемого электронным блоком управления двигателем.

Контроль сигнала датчика

Может быть использовано следующее контрольноиспытательное оборудование при проверке сигналов этого типа датчиков:

• • Цифровой вольтметр

• • Прибор MUT-II (некоторые сигналы)

• • Осциллограф

Датчики, вырабатывающие напряжение

Датчики, вырабатывающие напряжение, нашли свое применение в кислородных датчиках и в датчиках детонации. Их входной сигнал в электронный блок управления двигателем происходит в форме сигнала напряжения, величина которого изменяется в соответствии с измеряемым показателем. Например, сигнал кислородного датчика может изменяться от 0 В до 1,0 В в зависимости от величины воздушнотопливного отношения (состава смеси) в процессе сгорания.

Контроль сигнала датчика

Может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование при проверке сигналов этого типа датчиков:

• • Цифровой вольтметр

• • Прибор MUT-II (некоторые сигналы)

• • Осциллограф

Принятие решения

Электронный блок управления принимает решения, основанные на информации, заложенной в его память.
Электронный блок управления имеет три вида памяти:

• Постоянное запоминающее устройство (ROM) Происходит считывание информации, сохраняющейся в постоянной программе. Этот вид памяти не требует энергии аккумуляторной батареи для сохранения информации этой программы.

• Оперативное запоминающее устройство (RAM)

Оперативное запоминающее устройство накапливает информацию, получаемую от датчиков, сравнивает ее с базой данных внутренней программы, основанной на информации, полученной во время работы двигателя. Этот вид памяти требует энергии аккумуляторной батареи для ее сохранения. ПРИМЕЧАНИЕ: «Мгновенная» память Это память, содержание которой может неоднократно удаляться или перезаписываться.

Действие

Электронный блок управления двигателем воздействует на системы двигателя, используя электронные элементы, которые называются исполнительными устройствами. Электронный блок управления двигателем имеет возможность осуществлять управление исполнительными устройствами используя их цепи питания или заземления.

Цепь топливных форсунок

Цепь силового транзистора катушек зажигания

Схема включения катушки зажигания является другим примером управления цепью заземления исполнительного устройства электронным блоком управления двигателем через электрический переключатель (силовой транзистор). Электронный блок управления двигателем управляет силовым транзистором и электрически замыкает и размыкает цепь заземления катушки зажигания. Если с электронного блока управления двигателем на базу силового транзистора подается управляющее напряжение, то сопротивление "Коллектор – Эмиттер" силового транзистора стремится к нулю (транзистор открыт) и ток проходит через первичную обмотку катушки зажигания на «массу». Электронный блок управления вырабатывает последовательность управляющих импульсов на основании сигналов датчиков и заложенной программы.

Управление цепью обратной связи

Кислородные датчики, датчик детонации и некоторые другие типы датчиков контролируют выходные параметры работы двигателя и выдают сигнал, который воспринимается электронным блоком управления двигателем, этот режим управления обеспечивает обратную связь с электронным блоком управления двигателем. Обратная связь позволяет электронному блоку управления двигателем обеспечить тонкую настройку системы впрыскивания топлива, системы зажигания и управления расходом воздуха при работе двигателя и на режиме холостого хода.

Обратная связь по управлению подачей топлива

Корректирование топливоподачи происходит в соответствии с уровнем выходного сигнала кислородного датчика. Кислородный датчик немедленно реагирует на всякое изменение состава смеси. Режим работы системы подачи топлива, когда электронный блок управления двигателем непрерывно отслеживает поступающий на него сигнал кислородного датчика и производит коррекцию длительности впрыска топлива называется управлением подачей топлива по обратной связи (closed loop).

Обратная связь по управлению системой зажигания

Датчик детонации, устанавливаемый на блоке цилиндров двигателя, отслеживает вибрацию определенной частоты блока цилиндров, которая предваряет возникновение детонации. При появлении детонации, датчик выдает сигнал на электронный блок управления двигателем. Электронный блок управления двигателем немедленно реагирует на поступивший сигнал уменьшением угла опережения зажигания. Когда же вибрация снижается до нормального уровня, угол опережения зажигания восстанавливает свое значение до прежнего уровня опять же по команде с электронного блока управления двигателем. Процесс отслеживания уровня детонации и угла опережения зажигания происходит непрерывно в режиме обратной связи.

Управление системой холостого хода в режиме обратной связи

В то время, когда активирована программа управления оборотами холостого хода (т. е., когда дроссельная заслонка полностью закрыта), электронный блок управления двигателем непрерывно подстраивает расход воздуха через систему холостого хода в соответствии сигналом датчика положения коленчатого вала. Электронный блок управления двигателем непрерывно контролирует частоту вращения коленвала по выходному сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала. При изменении частоты вращения электронный блок управления посылает сигнал на сервопривод регулятора холостого хода (исполнительное устройство) с целью корректировки количества воздуха, поступающего во впускной коллектор, чтобы увеличить или уменьшить частоту вращения коленчатого вала двигателя.

Типы «памяти»

• Постоянное запоминающее устройство (ROM)
  - Предопределенная информация
  - Не возможны изменения во время работы
  - Не требует энергии аккумуляторной батареи для сохранения информации

• Оперативное запоминающее устройство (RAM)
  - Электронный блок управления может считывать и записывать информацию
  - Возможность временного сохранения базы данных, снимаемых с датчиков
  - При сохранении информации требуется энергия аккумуляторной батареи

• Адаптивная память
  - Часть оперативного запоминающего устройства (RAM)
  - Хранит вновь полученную информацию
  - При отсоединении аккумуляторной батареи, вновь полученная информация утрачивается

• "Мгновенная" память
  - Переписывание или обновление предопределенной информации

Постоянное запоминающее устройство (ROM)

Постоянное запоминающее устройство (ROM) содержит постоянно хранящуюся информацию, которую электронный блок управления двигателем использует при обработке входных сигналов. Энергия аккумуляторной батареи не расходуется при обработке базы данных ROM. Программа ROM занесена в электронный блок управления двигателем производителем и не может быть изменена во время работы электронного блока управления двигателем. Электронный блок управления двигателем может считывать информацию с ROM, но не может записывать в него стороннюю информацию. Более поздние модели электронного блока управления двигателя могут иметь «мгновенную» память, в которой возможно обновление ROM электронным блоком управления двигателем при использовании прибора MUTII и другого специального оборудования.

Оперативное запоминающее устройство (RAM)

Электронный блок управления двигателем может либо считывать информацию, либо хранить информацию в оперативном запоминающем устройстве (RAM). RAM временно запоминает информацию, и может ее либо использовать, либо модифицировать ее. Некоторая информация, накопленная в RAM, используется для обновления программы постоянного запоминающего устройства ROM. Информация, хранящаяся в ROM, использует энергию постоянного тока аккумуляторной батареи и не может быть утрачена, даже если ключ зажигания находится в положении «Выключено». Если же, по какой либо причине, питание от аккумуляторной батареи отключается, то при запуске двигателя электронный блок управления двигателем будет работать в соответствии с инструкциями, получаемыми с ROM до тех пор, пока не накопится новая база данных во время работы двигателя на RAM.

Адаптивная память

Способность электронного блока управления двигателем обновлять внутренние программы называется адаптивной памятью. Например, если продолжительная работа обратной связи кислородного датчика показывает, что подача топлива не соответствует норме; то спустя какоето время электронный блок управления двигателем обновляет его внутреннюю программу. RAM используется для обновления программы, хранящейся в ROM, основанной на «обучающей» информации, для того, чтобы компенсировать дефекты, связанные с износившимися элементами системы, или с изменившимися свойствами топлива или с изменившимися рабочими условиями. В результате электронный блок управления двигателя «самообучается», чтобы приспособиться к изменившимся условиям работы двигателя. «Обучающее» свойство системы хранится в RAM. Эта память сохраняется пока остается подсоединенной аккумуляторная батарея.
Если, по каким либо причинам, отсоединить аккумуляторную батарею, электронный блок управления двигателем должен вновь «переучиться». Начальный процесс переобучения начинается с первых минут работы после подключения аккумуляторной батареи. Небольшие обновления базы данных адаптивной памяти RAM происходит постоянно в время работы двигателя и автомобиля в целом.

"Мгновенная" память

Это энергонезависимый тип памяти, содержание которой может быть стерто или перезаписано. Программа в электронном блоке управления двигателем, которая использует "мгновенную" память, может быть обновлена при помощи прибора MUTII.

Диагностические коды

• • электронный блок управления определяет неисправность в какой-либо цепи

• • электронный блок управления определяет, что невозможно выполнять некоторые функции управления

• • лампа индикации неисправности двигателя (CHECK ENGINE) загорается при появлении большей части кодов неисправности

• • обеспечивается возможность работы электронного блока управления двигателем в режиме наличия неисправностей двигателя (failsafe).

• • обеспечивается возможность считывания при использовании прибора MUT-II

Определение неисправной цепи

Поскольку электронный блок управления двигателем запрограммирован таким образом, чтобы распознавать наличие и величину электрических импульсов, он имеет также возможность определять неправильные входные сигналы. Как только электронный блок управления двигателем определяет сбой в течение более четырех секунд (в большинстве случаев), в памяти электронного блока управления двигателя запоминается код неисправности. Коды неисправностей могут быть прочитаны при помощи прибора MUTII. При дальнейшем поиске неисправности в цепи обычно необходимо определить точную причину неисправности.

Электронный блок управления двигателем не может выполнять некоторые функции

Диагностический код может также показать, что электронный блок управления двигателем не может выполнять некоторые функции. Например, «продолжительное время работы в режиме обратной связи» обозначает появление неисправности "в общем". Этот тип диагностического кода может появиться, даже если электронный блок управления двигателем не определяет неисправность цепи какого либо элемента цепи. Знание принципов работы электронного блока управления двигателем является особенно важным для локализации подобного типа неисправностей.

Контрольная лампа индикации неисправности двигателя (CHECK ENGINE)

Режим сохранения работоспособности (failsafe) при появлении неисправностей:

Если неисправный элемент системы играет важную роль при работе, но не оказывает разрушающего влияния при работе двигателя, электронный блок управления двигателем может перейти на режим сохранения работоспособности (failsafe). Режим сохранения работоспособности (failsafe) – это запрограммированный режим работы, который позволяет двигателю работать при неисправностях одного или нескольких элементов системы. На этом режиме двигатель работает с пониженной эффективностью, управление автомобилем также ухудшается. Однако при отказе критических элементов системы, таких как датчик положения коленчатого вала, электронный блок управления двигателем не может управлять ни системой зажигания, ни подачей топлива.

OBD – бортовая система самодиагностики

- Основывается на международных стандартах
- Контролирует состав отработавших газов
- Контролирует состояние датчиков и элементов системы
Бортовые системы самодиагностики OBD построены в соответствии с международными стандартами и применяются на некоторых моделях автомобилей с целью унификации методов их диагностирования. Принятая система диагностических кодов постоянно изменяется, для того чтобы соответствовать существующим системам OBD. Система OBD отслеживает наличие вредных компонентов в отработавших газах наряду с проверкой состояния цепей, что обычно используется в обычных системах. Известны три типа систем OBD: OBDII для автомобилей, производимых для США; Е – OBD для автомобилей, производимых для европейского сообщества и J OBD для автомобилей, производимых для Японии. Эти три разновидности системы могут использовать различные методы контроля. В США, Агентство по защите окружающей среды (ЕРА) обязывает производителей автомобилей обеспечить систему контроля над токсичностью отработавших газов с применением OBD в соответствии с принятой Хартией «Чистый воздух» (Clean Air Act).

Использование системы OBD в США и Канаде

OBD-I (89 - 93)

Обнаружение ухудшения работы в системе управления составом отработавших газов и
• предупреждение водителя зажиганием контрольной лампы индикации неисправности (MIL)
• накоплением кодов неисправностей в памяти электронного блока управления (DTC)

OBD-II (94 - )

Повышение ремонтопригодности
А: Предприняты следующие меры, для того чтобы коды неисправностей (DTC) считывались в обычных ремонтных мастерских
• Разработаны технические требования на применение специального сканера (GST – General Scan Tool)
• Унифицирован разъем для присоединения диагностических приборов (применяется 16-и штекерный разъем, который в настоящее время используется ММС)
• Использование обычных кодов DTC
• Электронный блок управления двигателем позволяет прибору GST считывать коды DTC
• Применение шкалы воздушных ресурсов (ARB – Air Resources Board) – специальные значения
В: Унификация Руководств по техническому обслуживанию автомобильного транспорта
(2) Автомобили с неисправной системой управления составом отработавших газов должны быть подвергнуты специальному испытанию (I/M check).

E-OBD

В Европе некоторые виды контроля равнозначны системе OBDII, принятой в США и обязательны к применению в соответствии с законом 98/69/ЕС европейского сообщества. Этот вид контроля носит название Европейское бортовое диагностирование или EOBD. Этот метод контроля принят в пятнадцати европейских странах, плюс в Швейцарии, Норвегии и в Исландии.

Система топливоподачи

Система электронного управления

Электронная система управления состоит из датчиков, электронного блока управления двигателем и топливных форсунок. Электронный блок управления двигателем использует процесс «входной сигнал – принятие решения – действие» при осуществлении управления топливоподачей. Электронный блок управления двигателем анализирует входные параметры и подает команду на топливные форсунки чтобы обеспечить подачу требуемого количества топлива на данном режиме работы двигателя.

Распределенный впрыск топлива (MPI)

• • Обеспечивает впрыск необходимого количества топлива, что обеспечивает эффективное управление двигателем.

• • Уменьшает уровень вредных выбросов с отработавшими газами.

Система распределенного впрыска топлива позволяет электронному блоку управления двигателем обеспечить подачу необходимого количества топлива на всех режимах работы двигателя, при одновременном снижении вредных выбросов с отработавшими газами и обеспечивает максимальный уровень управляемости автомобилем.
Для справки:

Состояние двигателя	Воздушно-топливное отношение
Запуск двигателя	1 – 5 (воздух) : 1 (топливо)
Работа на холостом ходу (прогрев двигателя после его запуска)	11 : 1
Равномерное движение автомобиля	12 до 18 : 1
Разгон автомобиля	12 до 13 : 1

Способы подачи топлива системой распределенного впрыскивания топлива (MPI)

Существует три способа подачи топлива системой распределенного впрыскивания:
• Одновременный
• Синхронный
• Групповой

• При одновременном впрыскивании, все топливные форсунки осуществляют впрыскивание топлива одновременно.

• При синхронном впрыскивании топливные форсунки срабатывают в соответствии с порядком работы цилиндров. Синхронное впрыскивание является наиболее часто используемым способом подачи топлива для большей части возможных режимов работы двигателя.

• Система MPI на некоторых моделях автомобилей использует групповой способ подачи топлива. При этом способе каждая пара топливных форсунок (№1 №4 одна пара и №3 №2 другая пара) срабатывают одновременно. Это оптимизирует топливоподачу.

Одновременный способ подачи топлива

Во время запуска холодного двигателя

Во время запуска холодного двигателя, впрыскивание топлива происходит одновременно во все цилиндры в соответствии с сигналом датчика положения коленчатого вала двигателя. Топливо должно впрыскиваться таким способом, поскольку время испарения топлива (подготовки воздушно топливной смеси) во время запуска холодного двигателя значительно больше времени испарения топлива при других режимах работы двигателя.

При работе двигателя, имеющего неисправности (failsafe mode)

Электронный блок управления двигателем также обеспечивает одновременное впрыскивание топлива всеми топливными форсунками при работе двигателя, имеющего неисправности (failsafe mode). Если, например, электронный блок управления двигателем утратил сигнал датчика положения ВМТ первого цилиндра, то блок активирует все топливные форсунки одновременно, чтобы поддержать двигатель в работоспособном состоянии.

Синхронный способ подачи топлива

Форсунки последовательно впрыскивают топливо во впускной коллектор один раз за два поворота коленчатого вала в соответствии со следующим порядком работы цилиндров 1 – 3 – 4 – 2. Электронный блок управления двигателем активирует каждую топливную форсунку опираясь на передний фронт (обычно 75 град. до ВМТ) импульса датчика положения коленчатого вала. 1) Синхронный способ подачи топлива (нормальная работа двигателя).
2) Одновременный способ подачи топлива (во время запуска двигателя продолжительность импульса, во время которого происходит впрыскивание топлива намного больше, чем при нормальной работе двигателя).
3) Одновременный способ подачи топлива (во время запуска двигателя продолжительность импульса, во время которого происходит впрыскивание топлива, равна или меньше, чем при нормальной работе двигателя).

В двигателе 4G9 электронный блок управления идентифицирует цилиндры и управляет процессом впрыскивания топлива так, как это описывается ниже. Информацию по описанию процесса впрыскивания топлива для других моделей двигателей можно найти в соответствующих Технических Руководствах.

Двигатель с одним верхним распределительным валом (SOHC)

После определения порядка работы цилиндров электронный блок управления двигателем синхронизирует работу элементов топливоподачи по переднему фронту импульса датчика положения коленчатого вала, что обычно соответствует положению поршня за 75 град. до ВМТ, и одновременно выбирает форсунку, которая будет производить впрыскивание топлива.

Двигатель с двумя верхними распределительными валами (DOHC)

После определения порядка работы цилиндров электронный блок управления двигателем синхронизирует работу элементов топливоподачи по заднему фронту импульса датчика положения коленчатого вала, что обычно соответствует положению поршня за 5 град. до ВМТ, и одновременно выбирает форсунку, которая будет производить впрыскивание топлива.

Не синхронизированное управление топливоподачей

При некоторых ситуациях электронный блок управления двигателем «заставляет» топливные форсунки производить впрыскивание топлива не проводя синхронизацию с сигналами датчика положения коленчатого вала двигателя.

Во время запуска двигателя

Электронный блок управления двигателем подает управляющий сигнал одновременно на все топливные форсунки, которые производят одновременное впрыскивание топлива в цилиндры двигателя при положении коленчатого вала примерно за 5 град. до ВМТ сразу после получения сигнала с датчика положения коленчатого вала в момент начала запуска двигателя.

Во время резкого разгона

Как только скорость открытия дроссельной заслонки превосходит установленный предел, электронный блок управления двигателем дает сигнал на впрыскивание топлива теми форсунками, в цилиндрах которых в данный момент осуществляется такт впуска или выпуска.

Управление количеством впрыскиваемого топлива

Блок управления двигателем рассчитывает количество топлива, необходимое для сгорания при данных условиях работы двигателя, для каждого рабочего цикла. Электронный блок управления двигателем подает на топливную форсунку электрический сигнал рассчитанной продолжительности, в течение которого топливная форсунка открыта (время впрыскивания топлива). Электронный блок управления подсчитывает время (продолжительность) сигнала соответственно количеству воздуха, поступившего во впускной коллектор двигателя, а также сигналов датчиков, характеризующих режим работы двигателя в данный момент времени и управляющих воздействий, прикладываемый к двигателю. Количество воздуха определяется по сигналам датчиков расхода воздуха, датчика температуры воздуха во впускном коллекторе и датчика атмосферного давления. Момент начала расчета для каждого цикла работы двигателя определяется на основе сигнала датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя.
ПРИМЕЧАНИЕ: Величина необходимого топливновоздушного соотношения определяется на основании режима работы двигателя. Этим будет определяться приемистость, токсичность отработавших газов и топливную экономичность работы двигателя.

Процесс управления количеством впрыскиваемого топлива

За исключением периода запуска двигателя, время (продолжительность) впрыскивания топлива (Т) определяется с учетом следующих факторов: расчетное время активации топливной форсунки (T1), которое изменяется с изменением воздушного заряда; корректирующий коэффициент (Kс) для основного времени активации топливной форсунки; и неэффективное время активации топливной форсунки (T2).

СИСТЕМА ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА

Открыть схему в новом окне

Продолжительность базового импульса управления топливной форсункой

Продолжительность базового импульса управления

Топливо впрыскивается в каждый цилиндр один раз за цикл управления. Количество впрыскиваемого топлива (продолжительность импульса управления форсункой), которое формирует стехиометрический состав воздушно топливной смеси за один цикл работы цилиндра, называется продолжительностью базового импульса управления. Количество воздуха, поступающего в цилиндр двигателя за один цикл, определяется электронным блоком управления двигателем на основании поступающего сигнала с датчика расхода воздуха и сигнала датчика положения коленчатого вала двигателя. При запуске двигателя продолжительность импульсов пусковой подачи топлива определяется по базе данных, которая хранится в блоке управления двигателем. При запуске также учитывается сигнал датчика температуры охлаждающей жидкости.

Определение количества воздуха, поступающего в цилиндр двигателя за один цикл

Блок управления двигателем подсчитывает количество импульсов на выходе датчика расхода воздуха за два оборота коленчатого вала, опираясь на сигналы датчика положения коленвала – ( а ). Количество импульсов ( а ) на выходе расходомера прямо пропорционально скорости прохождения воздуха через дроссельную заслонку во впускной коллектор двигателя. Количество воздуха ( А ) во впускном коллекторе рассчитывается блоком управления двигателем с использованием данных расходомера, температуры воздуха на впуске, барометрического давления окружающего воздуха. Затем, разделив это рассчитанное количество воздуха на число цилиндров двигателя определяют количество воздуха, которое попадет в один цилиндр ( A/N ).

Определение частоты вращения коленчатого вала двигателя

Частота вращения коленчатого вала двигателя может быть определена путем измерения интервала между соседними импульсами на выходе датчика положения коленчатого вала. Т: интервал между соседними импульсами на выходе датчика положения коленчатого вала

Управление с обратной связью (система управления с обратной связью – closed-loop control)

Описание управления

На малых и средних нагрузках работы двигателя (включая холостой ход), электронный блок управления двигателем на основании получаемых сигналов кислородного датчика управляет временем впрыскивания топлива, чтобы удерживать состав смеси на стехиометрическом уровне, что обеспечивает максимальную эффективность работы каталитического нейтрализатора. Если топливно-воздушная смесь становится богаче, чем стехиометрический состав, это означает, что содержание кислорода в отработавших газах уменьшается, это приводит к повышению выходного напряжения на кислородном датчике: и, как следствие, сигнал "богатая смесь" (высокий уровень сигнала) поступает на электронный блок управления двигателем. Электронный блок управления двигателем уменьшает время открытого состоянию форсунки. Если же топливно-воздушное соотношение переходит критическую точку и смесь становится беднее, чем стехиометрический состав, содержание кислорода в отработавших газах увеличивается, выходное напряжение кислородного датчика уменьшается. Сигнал "бедная смесь" (низкий уровень сигнала) поступает на электронный блок управления двигателем. На основании этого сигнала, электронный блок управления двигателем увеличивает время открытия форсунки. Таким образом, при помощи управления топливоподачей с обратной связью, воздушно топливное соотношение смеси поддерживается на стехиометрическом уровне.
Однако при следующих условиях управление обратной связью не работает с целью улучшения управляемости автомобилем:

• При прокрутке двигателя в процессе запуска двигателя

• Во время прогрева двигателя, т.е., когда температура охлаждающей жидкости ниже 45о

• В процессе разгона/торможения

• При высоких нагрузках

• Когда отказал кислородный датчик

Чтобы снизить содержание вредных составляющих в отработавших газах в соответствии с международными нормами, выпускные системы некоторых моделей автомобилей фирмы Mitsubishi Motors оснащаются трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами. Как показано в части (а) рисунка ТТ38, трехкомпонентный каталитический нейтрализатор расщепляет составляющую NOx и использует высвободившийся кислород для до окисления (сжигания) двух других составляющих отработавших газов СО и СН до СО2 и Н2О. Чтобы каталитический нейтрализатор мог работать с максимальной эффективностью, воздушно-топливное соотношение смеси должно поддерживаться на стехиометрическом уровне (14,7 : 1), что обуславливает необходимость управления составом смеси по сигналам кислородного датчика.

Изменение диапазона управления с обратной связью

Само по себе управление с обратной связью не всегда может поддерживать оптимальный состав смеси. Например, так называемая средняя линия диапазона корректирования процесса управления обратной связью может смещаться по прошествии времени (см. рис. ТТ39) вследствие изменения характеристик элементов системы, что, тем самым, сужает возможности для корректирования электронным блоком управления двигателем. Чтобы преодолеть это явление, электронный блок управления двигателем заставляет сместившуюся среднюю линию диапазона корректирования вернуться в исходное положение. Этот тип управления известен как «самообучающее» управление.

Коррекция, основанная на информации с датчиков и других источников

Управление обогащением смеси сразу после запуска двигателя

Как показано в части (2) на рис.ТТ3-6, значение коэффициента (К) увеличивается, когда температура охлаждающей жидкости низкая. Это означает, что смесь должна быть богаче. Поэтому, во время запуска холодного двигателя электронный блок управления двигателем должен так обогатить смесь, чтобы двигатель смог устойчиво работать сразу после стартовых вспышек.

Управление обогащением смеси во время прогрева двигателя

Как показано в части (1) на рис. ТТ3-6, значение коэффициента (К) также высок при низкой температуре охлаждающей жидкости в двигателе.
Впускной и выпускной клапаны и стенки цилиндров остаются холодными, даже если воздушно-топливная смесь в цилиндре двигателя полностью сгорает. Для компенсации недостаточной испаряемости топлива во время прогрева двигателя, электронный блок управления двигателем продолжает обогащать смесь до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет требуемого уровня.

Коррекция состава смеси в зависимости от температуры воздуха во впускном коллекторе

Как видно в части (3) рис. ТТ3-6, значение коэффициента (К) высоко при низкой температуре воздуха во впускном коллекторе.
При одном и том же объеме воздуха, поступающий во впускной каждый коллектор двигателя при различных рабочих условиях, массовое содержание воздуха изменяется в зависимости от температуры воздуха. Снижение температуры окружающего воздуха приводит к увеличению его плотности, в результате чего увеличивается масса воздуха. Соответственно снижается воздушно-топливное соотношение смеси. Вследствие этого явления, состав смеси должен быть скорректирован в соответствии с температурой окружающего воздуха.

Коррекция по атмосферному давлению

Как показано в части (4) рис. ТТ36, значение коэффициента (К) повышается с ростом атмосферного давления. При одном и том же объеме воздуха, поступающий во впускной каждый коллектор двигателя при различных рабочих условиях, массовое содержание воздуха изменяется в зависимости от барометрического давления. Повышение давления окружающего воздуха приводит к увеличению его плотности, в результате чего увеличивается масса воздуха. Соответственно снижается воздушнотопливное соотношение смеси. Вследствие этого явления, состав смеси должен быть скорректирован в соответствии с изменением атмосферного давления.

Коррекция при переходных процессах

Коррекция при переходных процессах необходима для сохранения воздушно-топливного соотношения смеси во время увеличения или снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Как показано в части (5) рис. ТТ36, величина корректирующего коэффициента может быть как положительной, так и отрицательной.

Коррекция задержки срабатывания форсунки

Квазистатическая коррекция состава топливно-воздушной смеси

Компенсация по обогащению состава смеси

При большом угле открытия дроссельной заслонки, для поддержки высокоскоростного режима или режима большой нагрузки, топливоподача увеличивается. Эта компенсация применяется только в случае, когда она превышает компенсацию по воздушно-топливному отношению. Датчик, отвечающий за эту компенсацию: Датчик положения дроссельной заслонки.

Другие виды управления подачей топлива

Управление во время запуска двигателя

Управление отключением подачи топлива для предотвращения «разноса» двигателя

Если частота вращения коленчатого вала двигателя превосходит допускаемую величину, происходит отключение подачи топлива для предотвращения разрушения двигателя.

Управление отключением подачи топлива для предотвращения превышения давления наддува (для двигателей с турбонаддувом).

Когда отношение A/N превышает установленную величину, происходит отключение подачи топлива для предотвращения чрезмерного роста давления наддува. Даже в случае выхода из строя клапана перепуска отработавших газов турбокомпрессора давление наддува не превысит допустимое значение.

Управление отключением подачи топлива для предотвращения превышения скоростного режима автомобиля

В случае, если скорость автомобиля достигает своего максимально разрешенного значения (180 км/ч), происходит отключении подачи топлива для предотвращения дальнейшего увеличения скорости автомобиля. Этот тип управления предусматривается только на автомобилях, предназначенных для японского потребителя.

Управление стабилизацией холостого хода при высокой температуре охлаждающей жидкости в двигателе

Управление составом смеси на холостом ходу (автомобили без кислородного датчика)

Качество используемого топлива

Характеристики топлива, оказывающие влияние на управляемость автомобиля

• - октановое число;

• - содержание спиртов/воды в топливе;

• - наличие ароматических компонентов;

• - испаряемость топлива.

Качество топлива является важнейшим фактором, влияющим на работу двигателя и управляемость автомобилем. Жесткие ограничения по составу токсичных компонентов как в отработавших газах, так при испарении топлива определяют характеристики топлива. Отказы, вызванные плохим качеством топлива, особенно трудны при диагностике.

Октановое число

• • Определяет стойкость топлива к детонации

• • Чем выше октановое число, тем выше стойкость к детонации

• • Сильная детонация в двигателе вызывает перебои в работе двигателя и может привести к его разрушению.

Октановое число определяет способность топлива противостоять появлению детонации. Топливо с высоким октановым числом (например, 95 ед. определенное по исследовательскому методу RON) обладает большей сопротивляемостью к детонации, чем топливо с меньшим октановым числом (например, 91 ед. также определенное по исследовательскому методу – RON). Системы зажигания, которые используют датчик детонации, могут изменять угол опережения зажигания при изменении октанового числа топлива. При появлении детонационного сгорания в цилиндрах двигателя, электронный блок управления двигателем старается снизить детонацию путем смещения угла опережения зажигания в сторону его запаздывания. Появление детонации ухудшает работу двигателя и снижает топливную экономичность. Усиление детонации может серьезно повредить двигатель.

Содержание спиртов

• • Добавки в топливо спиртов снижают содержание моноксида углерода (СО) и повышает октановое число

• • Как правило, топливо содержит определенную концентрацию этанола, метанола и изоприлового спирта.

• • Излишняя концентрация спиртов в топливе ухудшает управляемость автомобиля и может повредить элементы системы топливоподачи.

Кислородосодержащие топлива (которые содержат спирты) содержат кислород в их химической структуре, в результате чего снижаются выбросы монооксида углерода (СО), снижается склонность к детонации, происходит более полное сгорание топлива. Большая часть промышленно выпускаемых топлив является кислородосодержащими, в которых добавляется этанол, метанол и изоприловый спирт. Этанол (зерновой спирт) допускается добавлять в топливо до 10% объема. Метанол можно добавлять до 5% объема. Необходимо всегда следовать рекомендациям, изложенным в Руководствах по техническому обслуживанию по поводу использования кислородосодержащих топлив. Отмечаются некоторые трудности в управлении автомобилем при наличии большего количества спирта в топливе. Отмечаются провалы, потеря мощности, остановки двигателя и даже затруднения с запуском двигателя, которые вызываются повреждением элементов системы топливоподачи или возникновением коррозии или засорением фильтрующих элементов.

Содержание ароматиков

Ароматики добавляются в топливо, в основном, с целью повышения октанового числа. Слишком высокая концентрация ароматиков в топливе приводит к отложению сажи на впускных клапанах, следствием чего является ухудшение топливной экономичности, снижение мощности и повышение содержания вредных компонентов в отработавших газах.

Испаряемость топлива

Низкая испаряемость

• - Затруднения с запуском холодного двигателя

• - Медленный прогрев двигателя

• - Плохая работа в холодную погоду

• - Отложения в картере, на стенках камеры сгорания и на электродах свечей зажигания.

Высокая испаряемость

• - Выделение вредной паровой фазы

• - Перегрузка адсорбера паровой фазой

• - Образование паровых пробок

Испаряемость характеризует способность топлива переходить из жидкого состояния в паровую фазу. Бензин в жидком состоянии не горит, поэтому он должен испариться, прежде чем попасть в камеру сгорания. Степень испаряемости бензина напрямую связана с количеством паров, которые выделяются из топливного бака и других элементов системы. Поскольку изменение окружающей температуры оказывает влияние управляемость автомобилем, то существуют различные сорта топлив, которые рекомендуется использовать в соответствии с временем года.

Содержание воды в топливе

Влияние содержания воды в топливе на управляемость автомобилем

• - Трудный/невозможный запуск двигателя

• - Задержка на управляющее воздействие, подергивание автомобиля

• - Увеличенный расход топлива

• - Повышенное содержание вредных выбросов в отработавших газах

• - Неравномерная работа двигателя на холостом ходу

Наличие воды в топливе вызывает массу проблем при управлении автомобилем. Существует единственный способ удалить воду из топлива: опорожнить топливный бак и продуть все топливопроводы.

Действие элементов системы топливоподачи

Система топливоподачи состоит из электромагнитных топливных форсунок, топливного коллектора, регулятора давления топлива, топливного насоса с электроприводом, который нагнетает топливо под давлением и электронного блока управления, который активирует и управляет топливными форсунками и топливным насосом на основании базы данных, передаваемых различными датчиками. Устанавливаются два топливных фильтра, один внутри топливного бака, а другой в моторном отсеке. (На моделях автомобилей последних годов выпуска, все топливные фильтры устанавливаются в топливном баке). Система улавливания паров топлива установлена на некоторых моделях и состоит из паровой топливной трубки, адсорбера, и других элементов.

Топливный насос

Устройство

Топливный насос, показанный на рис. ТТ3-20, типа Wesco.
Топливный насос расположен в топливном баке, его основное преимущество по подобному расположению – снижение вероятности образования паровых пробок и снижение утечек.

Топливный насос типа Wesco

Топливный насос типа Wesco имеет крыльчатку, которая при ее вращении от электродвигателя, создает перепад давления между передними и задними впадинами. Многократное повторение этого перепада создает давление топлива. Особенности Снижение шумности и вибрации при работе, поскольку крыльчатка и корпус насоса не касаются друг друга. Небольшой уровень пульсации давления топлива, вследствие отсутствия давления при изменении объемов это исключает необходимость установки демпфера на выходе насоса и это улучшает его весовые и габаритные характеристики.

Редукционный клапан

Редукционный клапан предотвращает разрушение топливных трубок вследствие засорения топливопроводов и последующие утечки топлива при повышении давления топлива в системе выше расчетного.

Обратный клапан

Обратный клапан закрывается при остановке двигателя, и топливный насос прекращает подачу топлива. Это сохраняет давление топлива между топливным насосом и регулятором давления. Назначение обратного клапана удерживать, так называемое, остаточное давление топлива в системе, что облегчает повторный запуск горячего двигателя снижением вероятности образования паровых топливных пробок от нагретых частей двигателя. (Повышенная испаряемость топлива неблагоприятно сказывается на работе топливного насоса и топливных форсунок).

Электропитание топливного насоса

Ток поступает к обмотке реле топливного насоса следующим образом: аккумуляторная батарея → плавкий предохранитель → замок зажигания – IG1 → обмотка реле топливного насоса → транзистор электронного блока управления двигателем. При подаче тока управления на обмотку реле, замыкаются контакты реле и ток поступает на привод электродвигателя топливного насоса.

Регулятор давления топлива

Схема включения регулятора давления топлива в топливную магистраль двигателя автомобиля

Устройство

Принцип действия

Регулятор давления топлива это специальный клапан, который настроен на поддержание постоянного давления топлива в топливном коллекторе, в соответствии с величиной разрежения во впускном коллекторе двигателя.

Топливный коллектор

Топливный коллектор распределяет топливо по топливным форсункам, которые крепятся к нему. Он также сглаживает небольшие колебания давления топлива, которые случаются во время впрыскивания топлива форсунками.

Топливный фильтр

Топливный фильтр, устанавливаемый на топливопроводе

Топливный фильтр, устанавливаемый в топливном баке

Топливная форсунка

Принцип действия

Как только электронный блок управления двигателем подает ток на обмотку электромагнита топливной форсунки, клапан, перемещаясь вверх, открывает отверстие распылителя и топливо впрыскивается в цилиндр двигателя.

Характеристики процесса впрыскивания топлива

Цепь питания форсунки

Цепь питания форсунки

Дополнительные сопротивления в цепях питания форсунок

Как правило дополнительное сопротивления в цепях питания топливных форсунок устанавливается на двигателях с турбонаддувом.

Обмотки топливных форсунок у двигателей с турбонаддувом имеют сравнительно небольшое количество витков, что позволяет форсунке обеспечить быструю реакцию на сигналы, поступающие от электронного блока управления двигателем. Однако небольшое количество витков обмотки вызывает их сильный нагрев вследствие большого тока, протекающего через них, что, в конечном счете, вызывает перегрев топливной форсунки. Для того чтобы это предотвратить подсоединяется дополнительное сопротивление между источником питания (+) и каждой топливной форсункой для уменьшения тока, поступающего к обмотке форсунки.

Датчик положения коленчатого вала двигателя

Датчик положения распределительного вала

Обзор

Принцип действия

Датчик с элементом Холла

Датчик с элементом магниторезистивного типа

Проверка датчика положения распределительного вала

Датчик расхода воздуха (AFS)

Обзор

Принцип действия

С помощью датчика давления

Вихри (Кармана) вызывают пульсации давления воздуха и через специальные обводные каналы это давление воздействует на высокочувствительный датчик. На выходе датчика формируется частотно-зависимый сигнал, пропорциональный изменениям давления. Датчик расхода воздуха преобразует изменения давления в сигнал прямоугольной формы, пропорциональный расходу воздуха. Сигнал подается, в электронный блок управления двигателем.

При помощи нагреваемых элементов (MUKAS)

Сигнал управления установкой в исходное положение датчика расхода воздуха (AFS)

При включенном датчике-выключателе полностью закрытой дроссельной заслонки, электронный блок управления двигателем включает силовой транзистор, и, тем самым, посылается сигнал установки датчика расхода воздуха в исходное положение. После получения этого сигнала, датчик расхода воздуха переустанавливает в исходное положение цепь фильтра, чем повышается точность определения объемного расхода воздуха датчиком на режимах небольших расходов (холостой ход).

Цепь датчика расхода воздуха (AFS)

На рис. ТТ351 приведена типичная электрическая схема цепи включения датчика расхода воздуха (AFS). Цепь датчика расхода воздуха (AFS) может быть проверена измерением напряжения (вольтметром) или наблюдением формы выходного сигнала датчика на осциллографе, снятием сигнала с вывода №3 датчика расхода воздуха (AFS) или с вывода № 90 электронного блока управления двигателем.

Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе

Выходное напряжение на термисторе, которое подается на электронный блок управления двигателем, уменьшается с увеличением температуры.

Вакуумный датчик (датчик давления воздуха во впускном коллекторе)

Датчик атмосферного давления

Проверка

Датчик температуры охлаждающей жидкости в двигателе

Датчик положения дроссельной заслонки (TPS)

На рис. ТТ361 показана конструкция датчика положения дроссельной заслонки, объединенного с датчиком выключателем полностью закрытой дроссельной заслонки. Два подвижных контакта перемещаются вместе при повороте дроссельной заслонки. Один из подвижных контактов скользит по сопротивлению, который выполнен в виде печатной схемы таким образом, что выходное напряжение на выходе датчика изменяется линейно в соответствии с угловым положением дроссельной заслонки (рис. ТТ363). Поэтому степень открытия дроссельной заслонки может оцениваться величиной выходного напряжения. Кроме этого, представляется возможным прогнозировать изменение скорости частоты вращения коленчатого вала двигателя по скорости изменения выходного напряжения с датчика. Другой подвижный контакт замыкает цепь только в случае полного закрытия дроссельной заслонки (режим холостого хода). Этот контакт позволяет электронному блоку управления двигателем определить, работает ли двигатель на режиме холостого хода. На некоторых моделях двигателей этот контакт не предусмотрен. Например, этот контакт отсутствует на датчике положения дроссельной заслонки двигателя 4G93 автомобиля Pajero iO 1999 модельного года и двигателя 4G64 автомобиля Space Wagon 1999 модельного года. Датчик положения дроссельной заслонки может быть проверен при помощи вольтметра измерением выходного напряжения на выводе № 2 и на «массе» (см. рис. ТТ362).

Кислородный датчик

Устройство датчика

Кислородный датчик имеет встроенный платиновый нагревательный элемент. Благодаря этому обеспечивается надлежащее быстродействие кислородного датчика, когда отработавшие газы имеют низкую температуру. Поэтому становится возможным быстрое включение системы управления топливоподачей по сигналу обратной связи после запуска двигателя.

Принцип действия

Твердый электролит (циркониевый элемент), показанный на рис. ТТ365 производит электродвижущую силу при наличии разницы между концентрацией кислорода на его внутренней поверхности (эта поверхность «омывается» воздухом) и концентрацией кислорода на его наружной поверхности (эта поверхность «омывается» отработавшими газами). Когда концентрация кислорода в отработавших газах относительно низка, большое количество ионов кислорода перемещается от наружного электрода к внутреннему. Это движение ионов кислорода вызывает появление электродвижущей силы, а следовательно и разности потенциалов между выводами кислородного датчика.

Электрическая цепь датчика кислорода

На рис. ТТ368 показана электрическая схема подсоединения кислородного датчика автомобиля PajeroiO 1999 модельного года с двигателем 4G93. Аккумуляторная батарея соединяется с платиновым нагревательным элементом через вывод № 1 кислородного датчика (А67). Как только кислородный датчик нагревается до рабочей температуры, его выходное напряжение изменяется в соответствии с изменениями топливно-воздушного соотношения.

Проверка

Кислородный датчик может быть проверен посредством контроля выходного напряжения с вывода № 76 электронного блока управления двигателем. Платиновый нагревательный элемент кислородного датчика может быть проверен путем измерения напряжения между выводом № 1 (+) и № 3 () разъема кислородного датчика А67.

Датчик скорости автомобиля

Устройство

Принцип действия

При вращении магнита, изменяется магнитное поле вокруг магниторезистивного элемента (MRE). Это вызывает изменение сопротивления самого магниторезистивного элемента. Соответственно изменяется напряжение на выходе операционного усилителя (компаратора). Выходное напряжение формируется в компараторе, затем направляется в делитель частоты для формирования импульсного сигнала. Этот сигнал подается на базу транзистора, который является усилителем сигнала. Таким образом, на вход электронного блока управления подается сигнал, состоящий из четырех импульсов на каждый оборот вала привода спидометра.

Проверка датчика скорости автомобиля