на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

ЭСУД Delphi MT-20U

Автотехника
2 месяца назад

Автоэлектроника КНР. Обзор ЭСУД Delphi MT-20U на примере автомобиля BYD F3


Бурное развитие автомобильной индустрии КНР пришлось на середину 80-х годов прошлого столетия - именно тогда на ее территории появились первые крупные автомобильные концерны и заводы по выпуску легковых машин. Прошло совсем немного времени, и на территории нашего южного соседа развилась мощная автомобильная индустрия, которая вышла на первое место в мире по количеству производимых транспортных средств. Так, в 2010 году в КНР было выпущено около 18 млн. автомобилей. Российские потребители с немалым скептицизмом восприняли первые образцы китайских автомобилей, затем многие, не скрывая тревоги, были свидетелями экспансии на российский рынок невиданных доселе марок и моделей. Сегодня можно наблюдать вполне уравновешенное отношение специалистов и автолюбителей к автомобилям из Поднебесной, тем более что некоторые марки уже успели стать частью российской автомобильной промышленности.

На примере известной марки легковых автомобилей КНР рассмотрим устройством и работу применяемых в них электронных систем управления двигателем (ЭСУД).

 

Устройство электронной системы управления двигателем

Описание принципа работы ЭСУД бензинового двигателя неоднократно публиковалось в популярной литературе, в том числе подробно рассматривалось на страницах Р&С и в книгах издательства "Солон-Пресс", например, в [1] и [2].

Конструктивные решения ЭСУД, реализованные в автомобилях производства КНР, почти ничем не отличаются от аналогичных узлов большинства известных мировых марок автомобилей.

Как правило, в современных автомобилях китайского производства применяются два типа ЭСУД: это системы с управлением дроссельным патрубком с помощью механического привода (Евро 3) и системы с электронным управлением (Евро 4).

Главным элементом ЭСУД является электронный блок управления (ЭБУ), который контролирует подачу топлива, момент зажигания, частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, работу систем охлаждения двигателя и кондиционирования, а также выполняет функцию диагностики всех элементов системы с дальнейшим оповещением водителя о возникших неисправностях.

Кроме вышеупомянутых функций ЭБУ обменивается информацией с иммобилайзером и если в результате обмена определяется, что доступ к автомобилю разрешен, то ЭБУ продолжает выполнение функций управления двигателем, в противном случае работа двигателя блокируется.

Довольно распространенными типами ЭБУ, которыми комплектуются легковые автомобили китайского производства, являются BOSH М7.9.7 и Delphi MT-20U и их модификации.

Как известно, основную задачу в каждом ЭБУ выполняет ИМС микроконтроллера, вычислительные возможности которого позволяют решить сложные алгоритмы управления ЭСУД. Кроме того, в состав ЭБУ входят несколько видов памяти (Flash-память и ОЗУ), микросхемы АЦП, драйверы управления работой двигателя, регулятора холостого хода (РХХ), электронного модуля дроссельного патрубка (в зависимости от конструкции ЭСУД), формирователи сигнала управления топливным насосом и т. д.

На рис. 1 показана упрощенная блок-схема подключения ЭБУ в составе ЭСУД.

Упрощенная блок-схема подключения ЭБУ

Рис. 1. Упрощенная блок-схема подключения ЭБУ

 

Блоком Bosh М7.9.7 комплектуются автомобили Vortex Estina, Cheri Amulet, Cheri QQ6, Cheri Fora, LIFAN и другие, а блоком Delphi MT-20U - автомобили Brilliance M2, Chery Suv (TIGGO), Groz Shuttle_ DWWR, Lifan, Great Wall Hover 2.4L, BYD F3 и другие.

Блок Delphi MT-20U имеет существенные отличия от ЭБУ М7.9.7 по элементной базе, программному обеспечению, а также по внешнему виду.

Ввиду того, что на ЭБУ М7.9.7 имеется достаточно много технической информации (этим блоком комплектуются автомобили АвтоВАЗа), более подробно остановимся на описании работы блока Delphi MT-20U.

ЭБУ MT-20U выполнен на основе 16-разрядного микроконтроллера MC68HC912DT128A фирмы Motorola. При работе ЭСУД блок управления непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет узлами, которые непосредственно влияют на токсичность отработанных газов и эксплуатационные показатели автомобиля.

Основные рабочие параметры, контролируемые ЭБУ:

- положение коленчатого вала;

- частота вращения коленчатого вала;

- абсолютное давление на впуске;

- температура воздуха на впуске;

- температура охлаждающей жидкости;

- положение дроссельной заслонки;

- выходное напряжение датчиков кислорода;

- напряжение бортовой сети;

- скорость автомобиля;

- наличие детонации. Перечислим основные узлы и системы, которыми управляет ЭБУ:

- главное реле (работа системы "START/STOP");

- форсунки;

- модуль системы зажигания;

- бензонасос;

- контроль частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу;

- кондиционер;

- вентилятор радиатора охлаждения;

- адсорбер;

- контрольные индикаторы системы диагностики;

- иммобилайзер.

На рис. 2 показано расположение на двигателе автомобиля BYD F3 некоторых датчиков ЭСУД, а на рис. 3 - общий вид и место размещения ЭБУ Delphi MT-20U в автомобиле. Как видно из рисунка, конструктивно этот ЭБУ состоит из двух блоков, один из которых размещен под капотом автомобиля, а второй - в салоне.

Расположение на двигателе автомобиля BYD F3 некоторых датчиков ЭСУД

Рис. 2. Расположение на двигателе автомобиля BYD F3 некоторых датчиков ЭСУД

 

Общий вид и место размещения ЭБУ Delphi MT-20U в автомобиле

Рис. 3. Общий вид и место размещения ЭБУ Delphi MT-20U в автомобиле, где: а - под капотом, б - в салоне

 

В рабочий режим ЭБУ переходит при подаче напряжения бортовой сети от выключателя зажигания или системы START/STOP (зависит от модели автомобиля) на основные цепи блока.

Все цепи ЭСУД и блока управления защищены плавкими предохранителями, а все силовые цепи ЭБУ (выходы драйверов) имеют встроенную защиту от короткого замыкания на "массу" или "плюс" бортовой сети.

Следует отметить, что в ЭБУ встроена система диагностики, которая определяет неисправности в работе ЭСУД и непосредственно самого ЭБУ, предупреждая водителя об этом с помощью контрольной лампы, расположенной на приборном щитке, и одновременно код ошибки сохраняется в энергонезависимой памяти ЭБУ.

 

Схема подключения ЭБУ MT-20U к ЭСУД на примере автомобиля BYD F3

На рис. 4 показана схема подключения ЭБУ MT-20U в цепи ЭСУД автомобиля Lifan BYD F3, на схеме указаны номинальные напряжения на контактах ЭБУ и датчиков.

Рассмотрим назначение и конструкцию основных датчиков, приведенных на рис. 4.

Схема подключения ЭБУ MT-20U к ЭСУД автомобиля Lifan BYD F3

Рис. 4. Схема подключения ЭБУ MT-20U к ЭСУД автомобиля Lifan BYD F3

 

Назначение и конструкция основных датчиков

В ЭСУД используется датчик коленчатого вала электромагнитного типа, место установки которого регламентируется конструктивными решениями того или иного двигателя (может быть установлен на крышке привода распределительного вала или на блоке двигателя).

Работа датчика основана на изменении магнитного поля датчика, создаваемого импульсами от зубчатого диска. По количеству и частоте следования импульсов от датчика определяется положение и частота вращения коленчатого вала, в свою очередь ЭБУ производит расчет фазы и длительности импульсов управления форсунками и модулем зажигания.

Сопротивление датчика положения коленчатого вала составляет 500...850 Ом (зависит от производителя).

Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой расположенный в латунном корпусе термистор - резистор, сопротивление которого уменьшается с ростом температуры охлаждающей жидкости: при -40°С сопротивление составляет около 100 кОм, а при +100°С уменьшается до 65 Ом).

По полученному значению напряжения ЭБУ определяет температуру двигателя и учитывает ее при расчете параметров впрыска топлива и зажигания.

Датчик температуры охлаждающей жидкости устанавливается, как правило, на блоке цилиндров двигателя.

Датчик детонации пьезоэлектрического типа устанавливается на блоке двигателя. Резонансная частота датчика совпадает с частотой детонации двигателя, поэтому при возникновении детонации датчик генерирует напряжение переменного тока, амплитуда которого зависит от уровня детонации.

При получении сигнала с датчика детонации ЭБУ производит коррекцию угла опережения зажигания для гашения детонации.

Датчики детонации, устанавливаемые на автомобиль, могут быть двух типов: непосредственно с соединителем или с удлинительным проводом и соединителем (это зависит от наличия датчиков конкретного типа на складе).

Неисправность датчика детонации может проявляться в виде недостаточной тяги двигателя.

Для проверки датчика отсоединяют от него колодку соединителя и подключают к датчику цифровой мультиметр в режиме измерения напряжения. Постукивают металлическим предметом рядом с установленным датчиком, на приборе должно появиться напряжение в несколько мВ.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен на дроссельном патрубке, он представляет собой потенциометр. Датчик одним выводом подключен к опорному напряжению 5 В (формируется контроллером), вторым - к электрической "земле", а с плавающего вывода снимается сигнал для ЭБУ, ось потенциометра механически соединена с осью дроссельной заслонки. ЭБУ производит считывание сигнала с датчика и расчет топливной смеси в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя,
массового расхода воздуха и других факторов.

Сопротивление резистора может быть в пределах от 2 до 12 кОм в зависимости от модели автомобиля.

Одна из типовых неисправностей при дефекте этого датчика - это недостаточная тяга двигателя.

Для проверки датчика следует отключить соединительную колодку от датчика, подключить цифровой мультиметр к контактам А, С (1, 2 на колодке) и, плавно открывая дроссельную заслонку, контролировать показания прибора. Сопротивление должно плавно регулироваться и соответствовать указанному заводом-изготовителем, аналогично проверяют и другие контакты датчика. В данном случае удобнее контролировать сопротивление стрелочным прибором. При скачкообразном изменении значения или при обрыве датчик заменяют.

Датчик абсолютного давления преобразует разряжение абсолютного давления во впускной трубе в напряжение, по значению которого ЭБУ определяет нагрузку двигателя. Выходное напряжение датчика изменяется в соответствии с изменением абсолютного давления от 5 В (полностью открытая дроссельная заслонка) до 0,38 В (полностью закрытая дроссельная заслонка). Датчик установлен в моторном отсеке на перегородке щитка передка и соединен гибким шлангом с патрубком впускной трубы.

Для проверки датчика давления подключают цифровой мультиметр, измерительным контактом (плюсовым) поочередно к контактам А и В (3, 4 на колодке) в режиме измерения напряжения. На холостом ходу напряжение на контакте А (3) должно равняться примерно 5 В, а напряжение на контакте В (4) - около 1,2 В.

На этом же патрубке впускной трубы установлен датчик температуры воздуха на впуске резистивного типа. Сопротивление этого датчика зависит от температуры проходящего через датчик воздуха (100 кОм при температуре -40°С и 100 Ом при температуре около 90°С).

При неисправности датчика возможны перебои в работе двигателя, нестабильные обороты на холостом ходу и т.д. Для проверки датчика температуры воздуха на впуске отключают соединительную колодку от датчика, подключают цифровой мультиметр к контактам D, C (1, 2 на колодке) и контролируют сопротивление датчика: при температуре окружающей среды около 20 °С сопротивление должно быть в пределах 2,5...3,0 кОм. При увеличении температуры (можно обдувать датчик бытовым феном) сопротивление датчика должно уменьшаться.

Датчики кислорода (управляющий и диагностический) устанавливаются на корпус каталитического нейтрализатора: управляющий датчик на верхнюю часть корпуса, а диагностический - на его нижнюю часть.

Для надежной работы двигателя и эффективного снижения выброса в атмосферу вредных отработанных газов, вырабатываемых работой двигателя, должно быть обеспечено соотношение воздуха и топливной смеси примерно 14,5/1. Эффективная работа каталитического нейтрализатора во многом зависит от качественной работы топливоподачи и наличия кислорода в отработанных газах.

В связи с этим для расчета ЭБУ длительности импульсов впрыска топлива выполняется по следующим основным параметрам: массовый расход воздуха, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости, наличие кислорода в отработанных газах.

Для считывания ЭБУ информации о наличии кислорода в отработанных газах установлен управляющий датчик кислорода, чувствительный элемент которого находится непосредственно в потоке отработанных газов.

Датчик генерирует напряжение от 50 до 900 мВ, которое зависит от наличия или отсутствия кислорода в отработанных газах и температуры самого чувствительного измерительного элемента.

Для эффективной работы датчика, рабочая температура которого достигает 300°С и более, и для быстрого прогрева двигателя после запуска в конструкцию датчика включен электрический подогреватель, управляемый контроллером.

По такому же принципу работает и диагностический датчик кислорода, который измеряет наличие кислорода в отработанных газах непосредственно после каталитического нейтрализатора. Выходное напряжение датчика на прогретом двигателе и исправном нейтрализаторе находится в пределах от 590 до 750 мВ.

 

Исполнительные устройства ЭСУД

Модуль зажигания представляет собой герметичный блок с катушкой зажигания, состоящей из первичной низковольтной и вторичных высоковольтных обмоток. Первичная обмотка коммутируется силовым ключом ЭБУ, в зависимости от режима работы двигателя. Вторичные высоковольтные обмотки катушки подключены непосредственно к свечным проводам.

Исправность модуля зажигания можно проверить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления. Сопротивление первичной обмотки должно составлять в пределах 0,5...0,8 Ом, сопротивление вторичной обмотки 12...20 кОм, в зависимости от типа модуля зажигания.

Регулятор холостого хода (РХХ) служит для стабилизации оборотов двигателя на холостом ходу. РХХ представляет собой шаговый двигатель с двумя независимыми обмотками с подпружиненной конусной иглой. Вращение шагового двигателя преобразуется в поступательное перемещение конусной иглы с помощью червячноанкерного механизма.

Регулятор холостого хода монтируется на корпусе дроссельного патрубка, в обводном канале, и управляется непосредственно ЭБУ. Сопротивление обмоток РХХ составляет около 55 Ом.

Как правило, неисправность РХХ проявляется в виде увеличенных оборотов двигателя на холостом ходу. Основная причина отказов этого узла - попадание пыли, песчинок и паров масла в механизм устройства во время эксплуатации автомобиля. Для нормальной работы РХХ следует заменить. В качестве аналогов в большинстве случаев подходят PXX от автомобилей ВАЗ, но перед его установкой необходимо проверить датчик на соответствие параметров оригиналу и подключение к соединительному разъему.

Перед заменой РХХ следует тщательным образом проверить общее состояние воздушного фильтра, корпуса воздушного фильтра и воздуховоды, которые должны быть очищены от загрязнения.

Дроссельный патрубок системы подачи воздуха дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Количество поступающего в двигатель воздуха регулируется с помощью дроссельной заслонки, соединенной приводом с педалью акселератора (педаль газа).

Общий вид дроссельного патрубка

Рис. 5. Общий вид дроссельного патрубка, где: 1 - корпус дроссельного патрубка, 2 - датчик положения дроссельной заслонки, 3 - штуцеры подвода и отвода ОЖ, 4 - регулятор ХХ

 

Дроссельный патрубок, общий вид которого показан на рис. 5, закреплен на ресивере (рис. 6), конструкция которого зависит от модели автомобиля. На рис. 7 показано расположение дроссельного патрубка в автомобиле.

Вид дроссельного патрубка, смонтированного на ресивере

Рис. 6. Вид дроссельного патрубка, смонтированного на ресивере, где: 1 - дроссельный патрубок, 2 - ресивер, 3 - привод педали акселератора

 

 

Схема расположения дроссельного патрубка в автомобиле

Рис. 7. Схема расположения дроссельного патрубка в автомобиле

 

Поиск неисправностей с помощью диагностического прибора

Диагностика и поиск неисправностей ЭСУД занимает подчас значительно больше времени,чем собственно ремонт. При проведении диагностических работ наряду с другими приборами и нестандартным оборудованием используется электронный диагностический прибор.

В качестве диагностического прибора может служить любое электронное устройство (ПК, ноутбук, планшет, КПК и т.д.), которое позволяет считывать коды ошибок (неисправностей) ЭСУД автомобиля.

Современные диагностические приборы позволяют не только определить код неисправности, но и указать пользователю на конкретный датчик или узел, который требует особого внимания.

Прибор подключают к диагностической колодке автомобиля, которая расположена в соответствующем месте согласно конструкции автомобиля. Как правило, диагностическая колодка на автомобилях КНР размещается в двух местах: в районе перчаточного ящика или в блоке реле и предохранителей (находится в салоне автомобиля).

ЭБУ можно подключить для ремонта и отладки программного обеспечения вне автомобиля на монтажном столе. При проведении работ по программированию ЭБУ вне автомобиля следует обратить внимание на один существенный момент: сигнал "Разрешение на включение диагностики" в блоке MT-20U подается на контакт 30 (-12 В) интерфейсного разъема, а в блоке MT-20U2 - на контакт 8 (-12 В).

Рассматриваемый ЭБУ имеет несколько модификаций, которые имеют незначительные конструктивные и схемотехнические отличия (наличие/отсутствие CAN-шины, подключение к датчику кислорода без диагностического датчика кислорода (Евро-2) или с ним (Евро-3 и выше).

Идентифицировать программное обеспечение конкретного ЭБУ можно, прочитав информационную табличку, размещенную на его корпусе.

После проведения работ по устранению возникших неисправностей следует стереть из памяти ЭБУ коды неисправностей с помощью диагностического прибора. В таблице приведены коды неисправностей ЭСУД MT-20U.

Таблица. Коды неисправностей ЭСУД MT-20U

Код неисправности

Описание неисправности

Р0105

Неисправен датчик абсолютного давления во впускном коллекторе

Р0110

Неисправен датчик температуры воздуха на впуске

Р0115

Неисправен датчик охлаждающей жидкости

Р0120

Неисправность в узле дроссельной заслонки

Р0130

Отсутствует сигнал управляющего датчика кислорода

Р0135

Короткое замыкание в цепи подогрева управляющего датчика кислорода

Р0201, Р0202, Р0203

Неисправность в цепи топливных форсунок

Р0500

Неисправен датчик скорости

Р0607

Неисправен датчик детонации

Р0230

Неисправен топливный насос

Р0335

Неисправен датчик положения коленчатого вала

Р0351

Неисправен модуль зажигания

Р2000, Р2001, Р2100

Неисправность в системе кондиционирования

Литература

1. А. Тюнин. Диагностика электронных систем управления двигателя легковых автомобилей. Солон-Пресс, 2007 г

2. Электроника в автомобиле. Серия "Ремонт" № 123. Солон-Пресс, 2012 г

Автор: Николай Пчелинцев (г. Тамбов)

Источник: Ремонт и сервис

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения