В статье рассмотрены особенности электронной системы управления двигателем (ЭСУД) 21129 с электронным блоком управления (ЭБУ) М86, применяемой на автомобилях LADA VESTA с нормами токсичности ЕВРО-5. Также статья может быть полезна для получения общей информации об электронных системах управления бензиновыми двигателями внутреннего сгорания.
Автомобиль Lada Vesta В-класса создан на платформе АвтоВАЗа. Автомобиль предлагается с 16-клапанным двигателем 21129 рабочим объемом 1596 куб. см и мощностью 106 л.с. при 5800 об/мин. Относительно предыдущего двигателя 21127 (устанавливается на LADA KALINA 2, GRANTA, PRIORA) модифицированный силовой агрегат получил ряд усовершенствований, позволивших улучшить показатели эластичности работы мотора и топливной экономичности.
Датчики синхронизации
ЭСУД 21129 включает в себя электронный блок управления (ЭБУ), датчики и исполнительные устройства. Для синхронизации работы двигателя 21129 используются датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) и датчик фаз распределительного вала (ДФРВ). ДПКВ определяет положение и скорость вращения коленчатого вала. На основе формируемого датчиком сигнала ЭБУ синхронизирует подачу топлива и зажигания. ДФРВ используется для определения положения распределительного вала (верхняя мертвая точка (ВМТ) на такте сжатия 1-го цилиндра). Сигналы датчиков синхронизации используются для управления электробензонасосом, топливными форсунками и системой зажигания.
Рис. 1. Датчик положения коленчатого вала
Датчик положения коленчатого вала установлен на крышке масляного насоса. Расстояние до вершины зубцов задающего диска равно 0,9±0,5 мм. В двигателе 21129 задающий диск объединен со шкивом привода генератора. При вращении коленчатого вала меняется магнитный поток в магнитопроводе датчика, что вызывает изменение количества и частоты выходных импульсов датчика. Количество зубьев задающего диска - 58, шаг - 6°, количество пропущенных зубьев для синхронизации - 2. При совмещении вершины первого зуба (после пропущенных) с осью датчика положения дроссельной заслонки коленчатый вал находится в положении 114° (19 зубьев) до ВМТ 1-го цилиндра. При неисправности ДПКВ работа двигателя невозможна, при этом в память ЭБУ вносится соответствующий код ошибки и включается сигнализатор.
Рис. 2. Датчик фаз распределительного вала двигателя
Датчик фаз распределительного вала двигателя 21129 размещен на головке блока цилиндров возле шкива впускного распределительного вала, на котором расположен задающий диск. Принцип действия ДФРВ основан на эффекте Холла: в момент, когда прорезь задающего диска находится напротив ДФРВ, он формирует импульс низкого уровня, воспринимаемого ЭБУ как лог. "0" (значение близко к 0 В). Момент прохождения прорезью задающего диска ДФРВ соответствует ВМТ 1-го цилиндра в такте сжатия. При возникновении ошибок в цепи ДФРВ в память ЭБУ вносится соответствующий код ошибки и включается сигнализатор.
Датчики нагрузки
Для корректировки параметров ЭСУД используются датчики нагрузки. Применяемый на двигателе 21129 набор датчиков нагрузки включает в себя следующие элементы:
Электронная педаль акселератора, выходной сигнал датчика этого узла формирует постоянное напряжение,уровень которого соответствует положению педали акселератора. Сигнал используется для расчета режима работы двигателя (пуск, холостой ход, частичная нагрузка, полная нагрузка, отсечка топливоподачи) и задаваемого момента. В электронной педали акселератора автомобиля LADA VESTA используются два датчика положения педали акселератора (потенциометры), механически связанные с рычагом педали. Возвратное усилие педали обеспечивают две независимые пружины. При отпущенной педали акселератора выходное напряжение 1-го датчика положения педали составляет 0,5...0,85 В, а 2-го - 0,25...0,43 В. При полностью нажатой педали данные напряжения составляют, соответственно, 4,19...4,59 В и 2,095...2,295 В. Независимо от степени нажатия на педаль напряжение 1-го датчика положения педали в два раза выше напряжения 2-го датчика.
Рис. 3. Электронная педаль акселератора
Основной исполнительный механизм - дроссельный патрубок с электроприводом. В качестве дополнительных данных информация о положении педали акселератора используется для корректировки параметров работы топливных форсунок и системы зажигания. В состав дроссельного патрубка с электроприводом автомобилей LADA VESTA входят два датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), представляющие собой потенциометры. На один из выводов ДПДЗ подается опорное напряжение с ЭБУ, а на второй - масса ("земля"). Выходной сигнал датчика, снимающийся с подвижного вывода потенциометра, подается на ЭБУ, что позволяет ему отслеживать положение дроссельной заслонки и ее открытие в соответствии с нажатием на педаль акселератора.
При включении зажигания дроссельная заслонка устанавливается в предпусковое положение, зависящее от температуры охлаждающей жидкости. В предпусковом положении выходной сигнал 1-го ДПДЗ должен находиться в пределах 0,58...0,70 В, а 2-го датчика - 4,30...4,42 В. Сумма выходных напряжений ДПДЗ при ее любом положении должна составлять 5±0,1 В. При возникновении неисправностей в цепях ДПДЗ в память ЭБУ заносится код ошибки, на приборной панели включается сигнализатор, а дроссельная заслонка устанавливается в положение 6...7% от полного открытия дросселя.
Датчик абсолютного давления, он используется для расчета количества всасываемого воздуха. Показания датчика абсолютного давления используются для определения нагрузки двигателя, что вносит коррективы в управление топливными форсунками и системой зажигания.
Датчик температуры всасываемого воздуха, он используется для коррекции угла опережения зажигания.
Рис. 4. Датчик давления и температуры воздуха
Конструктивно данные датчики объединены в датчик давления и температуры воздуха, который установлен на модуле впрыска. Выходное напряжение датчика абсолютного давления находится в диапазоне 0,15...4,6 В. При возникновении неисправности датчика абсолютного давления в память ЭБУ двигателя заносится код ошибки, на приборной панели включается сигнализатор, а при работе двигателя расчет количества всасываемого воздуха выполняет по частоте вращения коленчатого вала и положению дроссельной заслонки.
Датчик температуры всасываемого воздуха представляет собой термистор, выходной сигнал датчика находится в диапазоне 0,3...4,9 В. При неисправностях в цепях этого датчика в память ЭБУ двигателя заносится код ошибки, на приборной панели включается сигнализатор, а его показания заменяются фиксированным значением 32°С. При температуре 20°С сопротивление датчика составляет 2309...2727 Ом.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). На основании показаний этого датчика корректируются обороты холостого хода (режим прогревания с повышенными оборотами), угол опережения зажигания и управление электровентиляторами системы охлаждения двигателя.
Рис. 5. Датчик температуры охлаждающей жидкости
В автомобиле LADA VESTA вентиляторы системы охлаждения могут работать в двух режимах - максимальной и пониженной скорости. Режим работы вентиляторов с пониженной скоростью активируется при температуре 102°С, вентиляторы выключаются при снижении температуры до 98°С. Максимальная скорость вращения вентиляторов активируется при температуре охлаждающей жидкости выше 103°С, а также при высоком давлении хла-дагента в магистрали кондиционера (независимо от включения/вы-ключения кондиционера). Выключение максимальной скорости вращения вентиляторов системы охлаждения выполняется при снижении температуры охлаждающей жидкости ниже 98°С. При включении электровентиляторов ЭБУ вносит добавочный коэффициент при расчете момента двигателя, что позволяет избежать ухудшения тяговых характеристик автомобиля. ДТОЖ автомобиля LADA VESTA расположен на термостате, который находится на головке блока цилиндров.
ДТОЖ представляет собой термистор, температура охлаждающей жидкости определяется по падению напряжения на датчике. При температуре -20°С сопротивление датчика составляет 28,68 кОм, при 20°С - 3,52 кОм, а при 80°С - 332 Ом. При обнаружении неисправности датчика в память ЭБУ двигателя заносится код ошибки, на приборной панели включается сигнализатор, а расчет значения температуры охлаждающей жидкости выполняется по аварийному алгоритму. При наличии ошибок ДТОЖ вентиляторы системы охлаждения включаются принудительно на максимальную скорость.
Продолжение следует
Автор: Антон Игроев (г. Орел)
Источник: Ремонт и сервис