Рено Дастер. Система управления двигателем

Рено Дастер. Система управления двигателем

Снятие выключателя сигналов торможения
Снятие датчика абсолютного давления воздуха
Снятие датчика детонации
Снятие датчика положения коленчатого вала
Снятие датчика положения педали сцепления
Снятие датчика положения распределительного вала двигателя 2,0
Снятие датчика температуры воздуха на впуске
Снятие датчика температуры охлаждающей жидкости
Снятие датчиков концентрации кислорода
Снятие модуля педали «газа»
Снятие электронного блока управления
   

  Элементы электронной системы управления двигателем 2,0: 1* – колодка диагностики; 2 – клапан системы изменения фаз газораспределения; 3 – датчик абсолютного давления воздуха; 4 – блок управления дроссельного узла; 5* – управляющий датчик концентрации кислорода; 6* – диагностический датчик концентрации кислорода; 7* – модуль педали «газа»; 8* – сигнализатор неисправности системы управления двигателем; 9* – выключатель сигналов торможения; 10* – датчик положения педали сцепления; 11 – блок предохранителей и реле в моторном отсеке; 12 – аккумуляторная батарея; 13 – электронный блок управления; 14* – датчик температуры охлаждающей жидкости; 15* – датчик положения коленчатого вала; 16 – датчик положения распределительного вала; 17* – форсунки; 18* – датчик детонации; 19 – датчик температуры воздуха на впуске; 20 – катушки зажигания; 21* – клапан продувки адсорбера

*Элемент на фото не виден.

Схема электронной системы управления двигателем 2,0: 1 – аккумуляторная батарея; 2 – выключатель зажигания; 3 – главное реле; 4 – ЭБУ; 5 – коммутационный блок; 6 – модуль педали «газа»; 7 – комбинация приборов; 8 – реле кондиционера; 9 – блок управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием; 10 – датчик давления хладагента; 11 – датчик давления жидкости гидроусилителя рулевого управления; 12 – датчик абсолютного давления воздуха; 13 – катушки зажигания; 14 – датчик температуры воздуха на впуске; 15 – форсунки; 16 – компрессор кондиционера; 17 – датчик детонации; 18 – датчик положения коленчатого вала;19 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 20 – управляющий датчик концентрации кислорода; 21 – блок управления дроссельного узла; 22 – датчик положения распределительного вала; 23 – датчик положения педали сцепления; 24 – выключатель сигналов торможения; 25 – клапан системы изменения фаз газораспределения; 26 – диагностический датчик концентрации кислорода; 27 – реле большой скорости вентилятора системы охлаждения; 28 – вентилятор системы охлаждения; 29 – реле малой скорости вентилятора системы охлаждения; 30 – колодка диагностики; 31 – реле топливного насоса и катушек зажигания; 32 – топливный модуль; 33 – электромагнитный клапан продувки адсорбера

Элементы электронной системы управления двигателем 1,6: 1* – колодка диагностики; 2 – датчик абсолютного давления воздуха; 3 – блок управления дроссельного узла; 4* – управляющий датчик концентрации кислорода; 5* – диагностический датчик концентрации кислорода; 6* – модуль педали «газа»; 7* – сигнализатор неисправности системы управления двигателем; 8* – выключатель сигналов торможения; 9* – датчик положения педали сцепления; 10 – блок предохранителей и реле в моторном отсеке; 11 – аккумуляторная батарея; 12 – электронный блок управления; 13* – датчик положения коленчатого вала; 14* – датчик температуры охлаждающей жидкости; 15* – форсунки; 16* – датчик детонации; 17 – датчик температуры воздуха на впуске; 18 – катушки зажигания; 19* – клапан продувки адсорбера
*Элемент на фото не виден.

Электронная система управления двигателем (ЭСУД) состоит из электронного блока управления (ЭБУ), датчиков параметров работы двигателя и автомобиля, а также исполнительных устройств.

 Электронный блок управления двигателем

ЭБУ представляет собой мини-компьютер специального назначения.
В его состав входят оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ).
ОЗУ используется микропроцессором для временного хранения текущей информации о работе двигателя (измеряемых параметров) и расчетных данных.
Из ОЗУ блок управления двигателем берет исходные данные для обработки.
В ОЗУ записываются также коды возникающих неисправностей.
Эта память энергозависима, т. е. при прекращении электрического питания (отключении аккумуляторной батареи или отсоединении от ЭБУ колодок жгута проводов) ее содержимое стирается.
ППЗУ хранит программу управления двигателем, которая содержит последовательность рабочих команд (алгоритмов) и калибровочных данных – настроек.
ППЗУ энергонезависимо, т. е. содержимое памяти не изменяется при отключении питания.
ЭБУ получает информацию от датчиков системы управления двигателем, а также сигналы – от датчика положения педали сцепления (автомобиль с механической коробкой передач) или датчиков автоматической коробки передач, выключателя сигналов торможения, датчиков скорости вращения колес (ABS), датчика давления хладагента кондиционера, датчика давления жидкости гидроусилителя руля.
ЭБУ управляет исполнительными устройствами, такими как топливный насос и форсунки, катушки зажигания, дроссельная заслонка, нагревательные элементы датчиков концентрации кислорода, клапан продувки адсорбера, клапан системы изменения фаз газораспределения (двигатель 2,0), муфта компрессора кондиционера, вентилятор системы охлаждения.
ЭБУ закреплен в моторном отсеке – на задней стенке площадки аккумуляторной батареи.
Кроме подвода напряжения питания к датчикам и управления исполнительными устройствами ЭБУ также выполняет диагностические функции системы управления (бортовая система диагностики) – определяет наличие неисправностей элементов в системе, включает сигнализатор неисправности в комбинации приборов и сохраняет в своей памяти коды неисправностей.
При обнаружении неисправности, во избежание негативных последствий (прогорание поршней из-за детонации, повреждение каталитического нейтрализатора в случае возникновения пропусков воспламенения топливовоздушной смеси, превышение предельных значений по токсичности отработавших газов и пр.), ЭБУ переводит систему на аварийные режимы работы.
Суть их состоит в том, что при выходе из строя какого-либо датчика или его цепи ЭБУ применяет замещающие данные, хранящиеся в его памяти.

 Сигнализатор неисправности системы управления в комбинации приборов

Сигнализатор неисправности системы управления двигателем расположен в комбинации приборов.
Если система исправна, то при включении зажигания сигнализатор должен загореться – таким образом, ЭСУД проверяет исправность сигнализатора и цепи управления.
После пуска двигателя сигнализатор должен погаснуть, если в памяти ЭБУ отсутствуют условия для его включения.
Включение сигнализатора при работе двигателя информирует водителя о том, что бортовая система диагностики обнаружила неисправность, и дальнейшее движение автомобиля происходит в аварийном режиме.
Запрещается эксплуатация автомобиля с постоянно горящим или мигающим сигнализатором в комбинации приборов.
В этом случае допускается самостоятельное движение автомобиля (при этом могут ухудшиться некоторые параметры работы двигателя: мощность, приемистость, экономичность) до станции технического обслуживания (СТО) – для устранения неисправности.
После устранения неисправности сигнализатор будет выключен блоком управления через определенное время задержки, в течение которого неисправность не проявляется и при условии, что в памяти ЭБУ отсутствуют другие коды неисправностей, требующие включение сигнализатора.
Коды неисправностей (даже если сигнализатор погас) остаются в памяти ЭБУ и могут быть считаны с помощью специального диагностического прибора – сканера, подключаемого к колодке диагностики.

Колодка диагностики (диагностический разъем) расположена в салоне автомобиля – в вещевом ящике панели приборов.
При удалении кодов неисправностей из памяти ЭБУ с помощью диагностического прибора или посредством отключения аккумуляторной батареи (на время не менее 10 с) сигнализатор неисправности в комбинации приборов гаснет.
Датчики системы управления выдают ЭБУ информацию о параметрах работы двигателя и автомобиля, на основании которых он рассчитывает момент, длительность и порядок открытия топливных форсунок, момент и порядок искрообразования, угол открытия дроссельной заслонки.

 Датчик положения коленчатого вала: 1 – двигателя 2,0; 2 – двигателя 1,6

Датчик положения коленчатого вала расположен на картере коробки передач, рядом с местом стыковки картера с блоком цилиндров двигателя (на двигателе 2,0 – спереди, ближе к радиатору системы охлаждения; на двигателе 1,6 – сзади, ближе к щитку передка).
Датчик выдает блоку управления информацию о частоте вращения и угловом положении коленчатого вала.
Датчик – индуктивного типа реагирует на прохождение вблизи своего сердечника зубьев задающего диска, выполненного на маховике.

Датчик положения коленчатого вала с задающим диском на маховике двигателя 2,0: 1 – широкий паз; 2 – широкий выступ

Зубья расположены на диске с интервалом 6º.
Для определения положения коленчатого два зуба из 60 объединены, образуя широкий выступ, а следующий за ним зуб срезан, образуя широкий паз.
При прохождении этих элементов задающего диска мимо датчика в нем генерируется так называемый «опорный» импульс синхронизации.
При вращении задающего диска изменяется магнитный поток в магнитопроводе датчика – в его обмотке наводятся импульсы напряжения переменного тока.
По количеству и частоте этих импульсов ЭБУ рассчитывает фазу и длительность импульсов управления форсунками и катушками зажигания.
При отсутствии сигнала с датчика положения коленчатого вала топливо не подается в цилиндры двигателя и искрообразование на свечах отсутствует.

Датчик положения распределительного вала (двигатель 2,0) закреплен слева на передней стенке головки блока цилиндров.
Сигнал датчика ЭБУ использует для согласования процессов впрыска топлива в соответствии с порядком работы цилиндров и управления электромагнитным клапаном системы изменения фаз газораспределения.
Принцип датчика основан на эффекте Холла.
Для определения положения поршня 1-го цилиндра во время такта сжатия датчик реагирует на прохождение задающего диска, расположенного на распределительном валу впускных клапанов, и выдает ЭБУ импульсы напряжения низкого уровня.

  Модуль педали «газа»

Для регулирования мощности двигателя на автомобиле используется электронный привод дроссельной заслонки.
Водитель, в соответствии со своими намерениями по изменению мощности двигателя, нажимает на педаль «газа».
Положение педали отслеживается с помощью двух датчиков угловых перемещений (расположенных в модуле педали «газа»), которые передают сигналы ЭБУ.

Из ЭБУ соответствующие сигналы поступают в блок управления дроссельного узла, который изменяет положение заслонки.
Дополнительно из ЭБУ поступают команды по изменению момента зажигания, момента и продолжительности впрыска топлива.
При таком методе управления дроссельной заслонкой (для обеспечения безопасности движения и снижения расхода топлива) ЭБУ может регулировать положение заслонки без изменения водителем положения педали «газа».
В модуле педали «газа» для обеспечения большей надежности применяются два датчика положения педали.
Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом, укрепленным на общем валу.
При каждом изменении положения педали изменяется сопротивление датчиков и, соответственно, напряжение, которое передается ЭБУ.
При отсутствии сигнала одного из датчиков модуля педали «газа» работа двигателя в первоначальный момент возможна только на режиме холостого хода.
Как только система управления в течение определенного времени опознает другой датчик положения педали, то появится возможность движения автомобиля.

При отсутствии сигналов с обоих датчиков положения педали «газа» двигатель может работать только на повышенных оборотах холостого хода и не реагирует на педаль «газа» – возможно лишь самостоятельное движение к месту ремонта на 1–2  передаче.
 

Дроссельный узел: 1 – блок управления; 2 – корпус; 3 – дроссельная заслонка

Блок управления дроссельного узла, состоящий из электродвигателя постоянного тока с редуктором и двух датчиков положения заслонки, прикреплен к корпусу дроссельного узла.
Открывание и закрывание заслонки на требуемый угол осуществляется электродвигателем (через редуктор) блока управления дроссельного узла по сигналам, получаемым из ЭБУ.
При обесточивании электродвигателя заслонка автоматически (посредством пружины) перемещается в аварийное (немного приоткрытое) положение.
Два датчика углового положения дроссельной заслонки предназначены для обратной связи с ЭБУ.
Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом.
Скользящий контакт каждого датчика закреплен на ведомой шестерне редуктора, которая сидит на валике дроссельной заслонки.
Контакты касаются дорожек потенциометров в крышке блока управления.
При изменении положения дроссельной заслонки изменяются сопротивления дорожек потенциометров и, тем самым, – напряжения сигналов, которые передаются ЭБУ.
Электронный блок системы управления может отличать сигналы одного датчика от другого и осуществлять проверочные функции.
Если ЭБУ получает от одного из датчиков положения дроссельной заслонки неразличимый сигнал или вообще не получает никакого сигнала, а другой датчик работает в штатном режиме, то в этих условиях автомобиль нормально реагирует на изменение положения педали «газа».
Если ЭБУ получает от обоих угловых датчиков неразличимые сигналы или вообще не получает сигналов, то двигатель может работать только с повышенной частотой холостого хода и не реагирует на педаль «газа».

При обесточивании электродвигателя блока управления дроссельного узла или выходе из строя обоих датчиков положения заслонки двигатель может работать только на повышенных оборотах холостого хода и не реагирует на педаль «газа» – возможно лишь самостоятельное движение к месту ремонта на 1–2 передаче.
 

 Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в корпусе термостата, расположенного на левом торце головки блока цилиндров.
Стержень датчика омывается охлаждающей жидкостью, выходящей из рубашки охлаждения головки блока цилиндров.
Датчик представляет собой терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом, т. е. его сопротивление уменьшается при повышении температуры.
ЭБУ подает на датчик стабилизированное напряжение и по падению напряжения на датчике рассчитывает температуру охлаждающей жидкости, значения которой используются для корректировки подачи топлива и угла опережения зажигания.
При возникновении неисправностей цепей датчика ЭБУ включает вентилятор системы охлаждения на постоянный режим работы и рассчитывает значение температуры по обходному алгоритму.

 Датчик абсолютного давления воздуха

Датчик абсолютного давления воздуха установлен сверху справа на ресивере воздушного тракта двигателя.
Датчик содержит чувствительный пьезоэлемент и нагрузочный переменный резистор.
На резистор датчика ЭБУ подает эталонное напряжение +5 В.
Пьезоэлемент датчика реагирует на изменение давления (разряжения) в ресивере и преобразует эталонное напряжение.
Это изменение напряжения ЭБУ учитывает при расчете количества воздуха, поступившего в двигатель.

Датчик температуры воздуха на впуске:
двигателя 2,0; двигателя 1,6

Датчик температуры воздуха на впуске установлен на ресивере сверху спереди.
Датчик представляет собой терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом, т. е. его сопротивление уменьшается при повышении температуры.
Датчик изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры воздуха на входе в ресивер.
Информацию, поступающую от датчика, ЭБУ учитывает при расчете расхода воздуха двигателем и для регулировки угла опережения зажигания.

Датчик детонации:
двигателя 2,0; двигателя 1,6

Датчик детонации закреплен на передней стенке блока цилиндров между 2-м и 3-м цилиндрами.
Датчик реагирует на высокочастотные колебания блока цилиндров, возникающие при детонационном сгорании топлива.
Пьезокерамический чувствительный элемент датчика детонации генерирует сигнал переменного напряжения, амплитуда и частота которого соответствуют параметрам вибраций стенки блока цилиндров.
При возникновении детонации амплитуда вибраций определенной частоты возрастает.
При этом для подавления детонации ЭБУ корректирует угол опережения зажигания в сторону более позднего.
В системе управления двигателем применяются два датчика концентрации кислорода – управляющий и диагностический.
Управляющий датчик концентрации кислорода установлен в выпускном коллекторе двигателя.

Датчики концентрации кислорода:
управляющий; диагностический

Датчик концентрации кислорода представляет собой гальванический источник тока, выходное напряжение которого зависит от концентрации кислорода в окружающей датчик среде.
По сигналу от датчика о наличии кислорода в отработавших газах ЭБУ корректирует подачу топлива форсунками так, чтобы состав рабочей смеси был оптимальным для эффективной работы каталитического нейтрализатора отработавших газов.
Кислород, содержащийся в отработавших газах, после вступления в химическую реакцию с электродами датчика, создает разность потенциалов на выходе датчика, изменяющуюся приблизительно от 50 до 900 мВ.
Низкий уровень сигнала соответствует бедной смеси (наличие кислорода), а высокий уровень – богатой (кислород отсутствует).
Когда датчик находится в холодном состоянии, выходной сигнал датчика отсутствует, т. к. его внутреннее сопротивление в этом состоянии очень высокое – несколько МОм (система управления двигателем работает по разомкнутому контуру).
Для нормальной работы датчик концентрации кислорода должен иметь температуру не ниже 300 °C, поэтому для быстрого прогрева после запуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент, которым управляет ЭБУ.
По мере прогрева сопротивление датчика падает, и он начинает генерировать выходной сигнал.
ЭБУ постоянно выдает в цепь датчика стабилизированное опорное напряжение 450 мВ.
Пока датчик концентрации кислорода не прогреется, его выходное напряжение находится в диапазоне от 300 до 600 мВ.
При этом ЭБУ управляет системой впрыска, не учитывая напряжение на датчике.
По мере прогрева датчика концентрации кислорода его внутреннее сопротивление уменьшается, и он начинает изменять выходное напряжение, выходящее за пределы указанного диапазона.
Тогда ЭБУ отключает нагрев датчика и начинает учитывать сигнал датчика концентрации кислорода для управления топливоподачей в режиме замкнутого контура.
Датчик концентрации кислорода может быть отравлен в результате применения этилированного бензина или использования при сборке двигателя герметиков, содержащих в большом количестве силикон (соединения кремния с высокой летучестью).
Испарения силикона могут попасть через систему вентиляции картера в камеру сгорания, а оттуда – в выпускной коллектор.
В случае выхода из строя датчика концентрации кислорода или его цепей ЭБУ управляет топливоподачей по разомкнутому контуру.
Диагностический датчик концентрации кислорода установлен в трубе системы выпуска отработавших газов – после каталитического нейтрализатора.
Принцип работы диагностического датчика такой же, как и у управляющего датчика концентрации кислорода.
Главной функцией датчика является оценка эффективности работы каталитического нейтрализатора отработавших газов и осуществление второго, более точного контроля обогащения топливовоздушной смеси.
Сигнал, генерируемый датчиком, указывает на наличие кислорода в отработавших газах после каталитического нейтрализатора.
Если каталитический нейтрализатор работает нормально, показания диагностического датчика будут значительно отличаться от показаний управляющего датчика концентрации кислорода.
Управляющий и диагностический датчики концентрации кислорода невзаимозаменяемы.

Расположение датчика положения педали сцепления 1, выключателя сигналов торможения 2 и модуля педали «газа» 3 в салоне автомобиля (для наглядности показано при снятой панели приборов и рулевой колонке)

 Датчик положения педали сцепления

 Выключатель сигналов торможения

Наряду с вышеперечисленными датчиками, для поддержания оптимальных режимов работы двигателя при разных условиях эксплуатации, ЭБУ использует также сигналы от датчика положения педали сцепления (автомобиль с механической коробкой передач) или датчиков автоматической коробки передач, выключателя сигналов торможения, датчиков скорости вращения колес (ABS).
По сигналам датчика положения педали сцепления и выключателя сигналов торможения ЭБУ различает нажатое и не нажатое положения педалей.
При нажатой педали сцепления ЭБУ ограничивает подачу топлива в цилиндры.
Система зажигания входит в состав системы управления двигателем и состоит из индивидуальных для каждого цилиндра катушек зажигания и свечей зажигания.
Высоковольтные провода в системе зажигания отсутствуют – наконечник катушки зажигания надевается непосредственно на свечу.
В эксплуатации система не требует обслуживания и регулировки, за исключением замены свечей зажигания.
Управление током в первичных обмотках катушек зажигания осуществляет ЭБУ (в зависимости от режима работы двигателя).

Катушка зажигания – неразборная, при выходе из строя ее заменяют.

Свечи зажигания EYQUEM RFC58LZ2E, SAGEM RFN58LZ, CHAMPION RC87YCL или аналоги других производителей, с помехоподавительным резистором (сопротивление 6,0 ±1,5 кОм).
Зазор между электродами свечи 0,9–1,0 мм.
Размер шестигранника под ключ – 16 мм.
Операции по снятию катушек и свечей зажигания см. в главе «Техническое обслуживание.

Работа системы  управления

При включении зажигания ЭБУ активирует систему управления: включает топливный насос для создания необходимого давления в топливной рампе и обрабатывает сигналы датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика положения педали «газа», датчиков автоматической коробки передач для разрешения пуска двигателя и расчета состава топливовоздушной смеси при пуске.
Если в течение 2 с после включения зажигания проворачивание коленчатого вала стартером не началось, ЭБУ выключит топливный насос и вновь включит его после начала проворачивания.
При работе двигателя ЭБУ обрабатывает информацию от датчиков: положения коленчатого вала, положения распределительного вала (двигатель 2,0), положения педали «газа», температуры охлаждающей жидкости, абсолютного давления воздуха, температуры воздуха на впуске, концентрации кислорода, детонации, скорости вращения колес (ABS), положения педали сцепления или автоматической коробки передач, положения педали тормоза (выключателя сигналов торможения), давления хладагента кондиционера, давления гидроусилителя руля.
ЭБУ управляет работой форсунок, катушек зажигания, дроссельной заслонки, клапана продувки адсорбера, клапана системы изменения фаз газораспределения (двигатель 2,0), вентилятора системы охлаждения двигателя.
Угол опережения зажигания ЭБУ рассчитывает в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя, нагрузки на двигатель и температуры охлаждающей жидкости.
Состав смеси регулируется длительностью управляющего импульса, подаваемого на форсунки, – чем длиннее импульс, тем больше подача топлива, и наоборот.
При включении кондиционера ЭБУ увеличивает частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу и подает сигнал на включение муфты компрессора кондиционера.
При отсутствии сигнала с датчика положения коленчатого вала (вал не вращается или неисправен датчик и его цепи) ЭБУ отключает подачу топлива в цилиндры.
Подача топлива отключается и при выключении зажигания, что предотвращает самовоспламенение смеси в цилиндрах двигателя.
Во время торможения двигателем (при включенной передаче и сцеплении), когда дроссельная заслонка полностью закрыта, а частота вращения коленчатого вала двигателя велика, впрыск топлива не производится для снижения токсичности отработавших газов.
При падении напряжения в бортовой сети автомобиля ЭБУ увеличивает время накопления энергии в катушках зажигания (для надежного поджигания горючей смеси) и длительность импульса впрыска (для компенсации увеличения времени открывания форсунок).
При возрастании напряжения в бортовой сети время накопления энергии в катушках зажигания и длительность подаваемого на форсунки импульса уменьшаются.
ЭБУ управляет включением вентилятора системы охлаждения (через реле) в зависимости от температуры двигателя, частоты вращения коленчатого вала и работы кондиционера.

При обслуживании и ремонте системы управления двигателем всегда выключайте зажигание (в некоторых случаях необходимо отсоединить клемму провода от «минусового» вывода аккумуляторной батареи).
При проведении сварочных работ на автомобиле отсоединяйте жгуты проводов системы управления двигателем от ЭБУ.
Перед сушкой автомобиля в сушильной камере (после покраски) снимите электронный блок управления.
На работающем двигателе не отсоединяйте и не поправляйте колодки жгута проводов системы управления двигателем, а также клеммы проводов на выводах аккумуляторной батареи.
Не пускайте двигатель, если клеммы проводов на выводах аккумуляторной батареи и наконечники «массовых» проводов на двигателе не закреплены или загрязнены.