Диагностика электронных систем управления двигателем

Диагностика электронной системы управления двигателем

Выключить зажигание, отсоединить колодку жгута от контроллера, измерить мультиметром сопротивление между контактами «48» и «49» колодки жгута (рис. 1):

а) если сопротивление 750 Ом и более – неисправны соединительные провода 85 Б, 86 Б или датчик;

б) если сопротивление 550 Ом и менее – провода 85 Б, 86 Б замкнуты между собой или неисправен датчик;

в) если сопротивление в пределах 550-750 Ом – проворачивать коленчатый вал, измеряя с помощью мультиметра напряжение между контактами «48» и «49» колодки жгута. Если напряжение ниже 0,3 В –

неисправны соединения или неисправен датчик. Если напряжение выше 0,3 В – присоединить колодку жгута к контроллеру, очисть с помощью МТ-4 коды неисправностей из оперативной памяти контроллера. Проворачивать коленчатый вал в течение 10 секунд или до пуска двигателя. При повторной фиксации кода ошибки P0335 проверить состояние задающего диска. Если задающий диск исправен – заменить контроллер.

Датчик фаз (ДФ) предназначен для определения контроллером фаз газораспределения для каждого из цилиндров двигателя. Принцип работы ДФ основан на использовании эффекта Холла. В пазу ДФ находится обод задающего диска с прорезью. Когда прорезь диска, установленного на распределительном валу, проходит через паз ДФ, выходное напряжение ДФ уменьшается до нуля, что соответствует положению поршня первого цилиндра в такте сжатия.

ДФ установлен на головке цилиндров двигателя, в передней ее части со стороны впускного коллектора.

Выходным сигналом ДФ является постоянное напряжение, равное напряжению бортовой сети – около 12 В. В момент нахождения в пазу ДФ прорези задающего диска напряжение скачком падает до уровня «земля» (около 0 В).

При обнаружении системой самодиагностики неисправности ДФ ЭСУД переходит с фазированного впрыска топлива на попарно-параллельный – это резервный режим работы. Факт работы ЭСУД в этом режиме легко определить с помощью МТ-4: длительность впрыска INJ уменьшается примерно вдвое по сравнению с фазированным впрыском. Топливо впрыскивается при менее благоприятных для смесеобразования условиях, поэтому признаком неисправности ДФ может служить ухудшение топливной экономичности двигателя.

Отображаемым кодом ошибки является:

P0340 – неверный сигнал ДФ. Ошибка фиксируется, если сигнал ДФ отсутствует в течение двух оборотов коленчатого вала.

Наиболее распространённые неисправности ЭСУД

Оговоримся сразу, статистика приводится средняя и характерная для электронных систем управления всех автомобилей. По мере убывания частоты возникновения неисправности список выглядит так:

1. Предохранитель (наиболее простое и дешёвое препятствие, которое легко заменить или просто зачистить контакты);
2. Термостат электронный (выходит из строя чаще всего и является причиной многих других дефектов);
3. Свечи зажигания (а также повреждения в высоковольтной подводке) сбивают показания датчиков;
4. Датчики:
   — холла;
   — электронной заслонки дросселя;
   — кислорода;
   — давления и его аварийного сброса в системе турбонаддува;
5. Электроклапаны:
   — управления системой турбонаддува;
   — насоса охлаждения наддувной системы;
   — давления в турбосистеме;
   — в газораспределительной системе;
6. Катушка зажигания;
7. Форсунки (у инжекторных и дизельных автомобилей).

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Общие сведения о датчиках ЭСУ автомобилей

Электроника стремительно врывается в конструкцию автомобилей, занимая важное место в управлении работой сложных агрегатов, устройств и систем автомобиля. Благодаря электронным системам управления (ЭСУ) повышается безопасность, экономичность, надежность и комфортабельность эксплуатации автомобильного транспорта, и, что немаловажно, отстранение человека от управления элементами конструкции автомобиля, требующих быстроты и правильность принятия решений и действий.
Электронный мозг автомобиля, как и любой другой компьютер, выполняет эту задачу лучше и быстрее любого человеческого гения.

Для того, чтобы электронный мозг автомобиля мог принять наиболее оптимальный вариант решения текущей или внезапно возникающей задачи, он должен иметь своеобразных осведомителей, выполняющих функции «органов чувств» компьютера.
Такими «осведомителями» в электронной начинке автомобиля являются многочисленные и разнообразные датчики, поставляющие электронному блоку управления («мозгу») информацию о текущем состоянии отдельных параметров автомобиля, элементов его конструкции и систем.

При этом текущее состояние механизмов и систем машины непосредственно может быть оценено только физическими параметрами – температурой, давлением, объемом, массой, положением в пространстве, вибрацией, скоростью и т. п.
Так, например, температура двигателя, частота вращения коленчатого вала и его положение в пространстве или скорость автомобиля – физические параметры, и никакая компьютерная программа не способна определить их существенное значение для анализа и корректировки управляющих сигналов (компьютерных команд).

Электронный блок управления, как и любой компьютер, способен воспринимать информацию только в виде электрических сигналов, характеризующихся тем или иным значением напряжения, частоты, скважности и т. п. Поэтому ЭБУ необходимы «переводчики», способные преобразовать физические величины в величины электрические, пригодные для обработки в блоке управления в соответствии с заложенной в него программой.

Датчики являются важнейшими элементами любой электронной системы управления. Они позволяют преобразовывать любой физический параметр машины, механизма, системы или рабочего тела в электрический сигнал, который понятен компьютеру, т. е. электронному блоку управления (ЭБУ).

Датчик – это элемент электронной системы управления, предназначенный для преобразования физических величин, характеризующих работу объекта или системы, в электрические величины, пригодные для обработки электронным блоком управления.

Совокупность датчиков электронной системы обычно называют датчиковой аппаратурой.

Физическими параметрами элемента конструкции или рабочего тела можно назвать температуру, давление, концентрацию, влажность, пространственное положение, объемное или массовое количество воздуха, вибрацию.

Электрические параметры, которыми оперируют датчики для информирования анализирующих и управляющих элементов электронной системы (для автомобилей — ЭБУ) — напряжение, ток, частота.

Конструктивно датчики всегда имеют как минимум две части – чувствительный элемент, воспринимающий входное неэлектрическое воздействие, и преобразователь неэлектрического сигнала от чувствительного элемента в выходной электрический сигнал. При этом выходной сигнал может быть предварительно обработан датчиком (в зависимости от его интеграции), либо передаваться в первозданном виде для анализа в ЭБУ.

Классификация датчиков, используемых в машиностроении и другой технике, в т. ч. электронной, приведена на этой странице.

Требования, предъявляемые к датчикам

К датчикам, используемым в электронных системах управления, предъявляются следующие требования:
— высокая надежность;
— необходимый диапазон измерений;
— статическая характеристика близкая к линейной;
— достаточная чувствительность и стабильность;
— погрешность в пределах, не превышающих влияние на работоспособность системы;
— отсутствие обратного воздействия на измеряемый объект или параметр.

Датчики автомобильных ЭСУ

Как упоминалось выше, любой автомобильный датчик подключаются к блоку управления (ЭБУ) или средствам индикации для передачи сведений (информации) о параметрах контролируемой данным датчиком среды или параметра.

Датчики современных автомобильных электронных систем автоматического управления (ЭСАУ) преобразуют информацию о значениях контролируемых неэлектрических параметров в электрический сигнал – напряжение, ток, частоту, фазу и т. д. Эти сигналы преобразуются в цифровой код в ЭБУ и обрабатываются в соответствии с заложенным в него программным обеспечением.
По результатам обработки сигналов с датчиков электронный блок управления (ЭБУ) управляет через исполнительные механизмы (реле, соленоиды, электродвигатели) объектом — узлом, механизмом, системой или всей машиной.

Так, например, в двигателе автомобиля датчики используются для измерения температур и давлений различных жидких и газовых сред — температуры всасываемого воздуха, абсолютного давления во впускном коллекторе, давления масла, температуры охлаждающей жидкости, давления топлива в магистралях и т. п.
Также практически все современные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) автомобилей снабжены датчиками детонации, нагрузки двигателя, содержания кислорода в выхлопных газах и др.

Практически все движущиеся части автомобиля снабжены датчиками скорости или положения, например, датчик скорости автомобиля, положения дроссельной заслонки, положения коленчатого (распределительного) вала, положения и скорости вращения вала в коробке переключения передач (КПП), положения клапана рециркуляции выхлопных газов и др.

В результате развития систем активной безопасности многие автомобили оснащаются не только антиблокировочной системой тормозов, но и более сложной системой управления курсовой устойчивостью и стабильностью движения автомобиля.
Для таких систем кроме датчиков определения скорости вращения колес и давления в тормозных магистралях необходимы датчик скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси, датчик поперечного ускорения автомобиля, датчик положения рулевого колеса.

Для обеспечения пассивной безопасности водителя и пассажиров необходимы датчики удара и акселерометры. Оптимальную работу таких систем обеспечивают датчик занятости сиденья переднего пассажира и его веса, датчики застегнутых ремней безопасности, датчики положения сидений. Эта информация используется для оптимального надувания подушек безопасности.

Более дорогие автомобили оснащаются датчиками для предупреждения столкновений (например, радарные), датчиками определения близости других автомобилей, датчиками высоты кузова по отношению к шасси, давления в шинах и многими другими.

В системе управления климатом в салоне автомобиля (климат-контроль) используются различные датчики для определения давления и температуры хладагента, температуры воздуха в салоне и за бортом, дождя и освещенности.

Это далеко не весь перечень существующих и используемых датчиков в современных автомобилях.
На рис. 2 показано характерное (классическое) расположение различных датчиков на легковом автомобиле. Конечно же, это лишь эталонная схема, и в зависимости от марки автомобиля, модели, года выпуска расположение датчиков может отличаться от классической схемы.

Рис. 2. Классическое расположение датчиков легкового автомобиля:

1 — датчик положения заслонок управляемого впускного коллектора; 2 — датчик тахометра; 3 — датчик положения распределительного вала (датчик фаз); 4 — датчик нагрузки двигателя; 5 — датчик положения коленчатого вала; 6 — датчик крутящего момента двигателя; 7 — датчик количества масла; 8 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 9 — датчик скорости автомобиля; 10 — датчик давления масла; 11 — датчик уровня охлаждающей жидкости; 12 — радарный датчик системы торможения; 13 — датчик атмосферного давления; 14 — радарный датчик системы предотвращения столкновений; 15 — датчик скорости вращения ведущего вала КПП; 16 — датчик выбранной передачи в КПП; 17 — датчик давления топлива в рампе форсунок; 18 — датчик скорости вращения рулевого колеса; 19 — датчик положения педали; 20 — датчик скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси; 21 — датчик противоугонной системы; 22 — датчик положения сиденья; 23 — датчик ускорения при фронтальном столкновении; 24 — датчик ускорения при боковом столкновении; 25 — датчик давления топлива в баке; 26 — датчик уровня топлива в баке; 27 — датчик высоты кузова по отношению к шасси; 28 — датчик угла поворота рулевого колеса; 29 — датчик дождя или тумана; 30 — датчик температуры охлаждающего воздуха; 31 — датчик веса пассажира; 32 — датчик кислорода; 33 — датчик наличия пассажира на сиденье; 34 — датчик положения дроссельной заслонки; 35 — датчик пропусков воспламенения; 36 — датчик положения клапана рециркуляции выхлопных газов; 37 — датчик абсолютного давления во впускном трубопроводе; 38 — датчик азимута, датчик уровня тормозной жидкости; 39 — датчик скорости вращения колес; 40 — датчик давления в шинах.

Описание некоторых из этих датчиков можно ознакомиться здесь.
В настоящей статье дается более полная характеристика некоторых датчиков автомобильных ЭСУ, а также методы диагностирования и проверки этих датчиков с помощью средств диагностики – сканеров или адаптеров, мультиметра и других приборов.

Цикл статей включает описание основных методов диагностирования следующих датчиков ЭСУ автомобилей:

Кроме рассмотренных в данном цикле статей датчиков ЭСУ иногда приходится диагностировать следующие датчики:

Датчик абсолютного давления (разрежения) во впускном коллекторе (ДАД) .
Выходной сигнал ДАД меняется от 4,5 В при 101 кПа (зажигание включено, двигатель не запущен, уровень моря) до 0,5 В при 20,1 кПа. При ненагруженном холостом ходе на уровне моря сигнал с ДАД составляет 1,5 В (40,4 кПа).
Этот датчик обычно используется в диагностических целях и как датчик нагрузки двигателя (ДНД).

Датчик температуры воздуха (ДТВ) .
Датчик температуры воздуха позволяет корректировать данные о количестве воздуха, поступившего в цилиндры (показания ДМРВ) с учетом его плотности, которая зависит от температурно-климатических условий, в которых работает двигатель.
Датчик выполнен на основе термистора с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Размещен в системе подачи и очистки воздуха (в индукционном канале).
Рабочий диапазон температур — 40. 120 °С. При 30 °С выходное напряжение датчика 2,6 В.

Датчик скорости автомобиля (ДСА) .
Выдает импульсный сигнал с частотой, пропорциональной скорости автомобиля. Контроллер в ЭБУ двигателя использует сигнал от ДСА для управления коробкой передач и отключения топливоподачи при недопустимо высокой скорости автомобиля, а также для эффективного управления некоторыми электронными системами автомобиля (например, системой «стоп-старт»).

В заключение следует отметить, что работы по проверке работоспособности датчиков автомобильных электронных систем управления не регламентируются, т. е. не являются обязательными при выполнении планового технического обслуживания автомобилей, и проводятся лишь в случаях обнаружения соответствующих неисправностей.

ЭСУД что такое, расшифровка

ЭСУД – электронная система управления двигателем. Представляет собой комплект электронно-вычислительного оборудования, отвечающего за работу только двигателя или двигателя вместе с другими системами легковой машины. По сути это автомобильный бортовой компьютер.

Виды систем

ЭСУД делятся на два типа, имеющие свои преимущества и недостатки:

1. В первом случае, который часто называют английской аббревиатурой ECM (Engine Control Module), компьютер управляет только мотором.
2. Во втором, ECU (Electronic Control Unit), он отвечает за все системы машины: двигатель, подвеску и т. д.

ВАЖНО! Общий для всех систем блок применяется чаще, поскольку это упрощает внутреннее устройство автомобиля с конструктивной точки зрения и удешевляет сборку. То есть, проще провести все провода от всех датчиков в одно место, чем устанавливать их в разные места.

С другой стороны, единый блок – менее безопасный вариант, чем «раздельные зоны ответственности» для разных систем. Его неисправность отразится на работе всех механизмов машины в то время как отдельные блоки работают независимо друг от друга. Например, тормозная система может сработать корректно при неисправности управления или двигателя.

Единый блок управления состоит из следующих элементов:

• Моторно-трансмиссионный блок.
• Блок контроля тормозной системы.
• Центральный блок управления.
• Синхронизационный блок.
• Блок контроля кузова.
• Блок контроля подвески.

Показатели неисправности ЭБУ

Среди автоэлектриков имеется вывод, что электронная совокупность управления двигателем выходит из строя в последнюю очередь. Причем, диагностические сканеры не всегда могут выяснить неисправности блока управления двигателем.

Вправду, ЭБУ может продиагностировать узлы, подключаемые к нему, но произвести диагностику собственной работоспособности в большинстве случае он не в силах.

Что может свидетельствовать о неисправности ЭБУ?

самые частые показатели неисправности — постоянное перегорание предохранителей, обслуживающих блок управления двигателем. В практике эксплуатации нередки случаи переполюсовки подключения аккумуляторной батареи. В схеме ЭБУ имеется защитные диоды на данный случай.

Если они пробиваются, появляется замыкание по питанию, что и ведет к постоянному перегоранию предохранителей. Неисправные нужно поменять.

Кроме этого неисправность по питанию может привести к отключению АКБ на протяжении работы двигателя. При таких условиях блок управления запитывается лишь от генератора и, если он неисправен, может появиться обстановка некорректно поданного на блок напряжения.

Запрещено на трудящемся двигателе снимать клеммы АКБ (!), как это делают многие автомобилисты при запуске от чужого аккумулятора.

Тестируя транспортное средство, мы составляем подробную карту имеющихся неисправностей, определяя методику их устранения по следующему ряду позиций:

• сбои вывода или неправильные показания электронных систем управления (исполнительных систем);
• проблемы электрооборудования (сбои в электроснабжении отдельных агрегатов);
• нештатные режимы работы двигателя («рывки» при разгоне или при умеренной езде, перерасход топлива, снижение тяги);
• неполадки (перебои) с подачей топлива в двигатель.

СХЕМЫ ЭСУД

По вашей просьбе публикуем отдельные материалы из Книги «НТС», которые вызывают особый интерес у читателей.

Cхемы электрических соединений системы управления двигателем

М1.5.4 ЯНВАРЬ 5.1.1 21102
М1.5.4 2108
М1.5.4 21102
ЯНВАРЬ 4.1 2108
МР 7.0 21214
МР 7.0 21102
GМ 2108
ЯНВАРЬ 4.1 GM 21103
М1.5.4N 21102, ЯНВАРЬ 5.1
М1.5.4N 21103, ЯНВАРЬ 5.1
МИКАС 5.4 (7.1) ЗМЗ 4062.10
МИКАС 5.4 (7.1) ЗМЗ 4063.10
BOSCH M7.9.7, ЯНВАРЬ 7.2
LADA SAMARA
LADA 110 21114
LADA 110 21124
LADA 2105
LADA PRIORA 21703
LADA KALINA 11184
LADA KALINA 11183
LADA 4X4
LADA 4Х4 ЕВРО-4 М17.9.7 Е-ГАЗ
LADA SAMARA ЕВРО-4 М74 Е-ГАЗ
LADA KALINA ЕВРО-4 М74 Е-ГАЗ
LADA KALINA ЕВРО-4 МЕ17.9.7 Е-ГАЗ
LADA PRIORA ЕВРО-4 МЕ17.9.7 Е-ГАЗ

Схемы в формате PDF в электорнном виде (6,6Mb). Загрузить

Нормы токсичности

После создания транспортной техники, начали появляться нормы по защите окружающей среды. Стандарты по количествам выбросов выхлопных газов получили название ЕВРО-0, -1, -2, -3, -4, -5.

Автомобили с большой долей выбросов вредных веществ, то есть класса ЕВРО-0, не содержат в своей конструкции нейтрализаторы, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода (О2).

По внешнему виду конструкции двигателя можно отличить автомобиль с ДВС ЕВРО 3 от ЕВРО 2. В конструкции машины ЕВРО-3 устанавливаются два датчика кислорода в выпускную систему. В конструкции ЕВРО-2 такой датчик один. Также отличаются по наличию датчика неровной дороги и внешней форме адсорбера.

Детальный взгляд на блок управления авто

Зачем нужен ЭБУ?

Любой современный автомобиль нашпигован огромным количеством всевозможных датчиков, устройств мониторинга среды, электронными схемами узкой специализации и другими «девайсами», каждый из которых выполняет ограниченную роль и обеспечивает работу определенного узла. Но они не связаны между собой – именно набор ЭБУ (электронных блоков управления) различных спецификаций обеспечивает обработку информации и является своего рода «мозгами» подсистем автомобиля.

Компьютер автомобиля задействован каждую секунду: система получает «входную» информацию от датчиков, установленных на агрегатах, сверяет параметры с заданными нормативами и в процессе цикла корректирует работу подчиненных устройств посредством заложенных в память алгоритмов. Комплект связанных между собой электронных блоков реализует схему «входящий импульс = реакция» обеспечивая совместную работу зажигания, бензонасоса, форсунок, подвески, тормозов и т.д.

В первую очередь это датчики отслеживания состояния:

Температура «за бортом»

Уровени жидкостей в узлах

Напряжение сети авто

Если в следствие любой причины (механическое повреждение, залив, обрыв проводки) электронный блок не «видит» критически важный для безопасного функционирования датчик – возникает неустранимая ошибка состояния, при которой блокируется эксплуатация авто.

Устройство и «начинка» электронного блока

Блок ЭБУ представляет собой высокотехнологичное устройство, заключенное в пластиковый или металлический корпус, в зависимости от места установки. Внутри находится контроллер – электронно-вычислительный компонент, принимающий решения на основе входящих данных. В качестве внешнего интерфейса выступают порты, адаптированные под шины , которые являются «нервной системой» автомобиля. Также в любом электронном блоке предусмотрены входы для соединения с настроечными и диагностическими системами.

Под защитным кожухом ЭБУ скрывается плата управления, напоминающая компьютерную микросхему. Ее функционал представлен двумя основными направлениями: запоминание (входящие и оперативные данные) и реакция (управляющее программное обеспечение).

Именно функциональное ПО получает, обрабатывает и реагирует на показания датчиков автомобиля. В случае возникновения нештатной ситуации система пытается устранить возникшие неполадки согласно заложенным алгоритмам. В случае неудачи или выброса исключения электронный блок сигнализирует водителю о возникшем затруднении путем передачи кода ошибки на дисплей. Тот самый «чек» ( ). При серьезной неисправности система запрещает пуск двигателя.

Неисправности и ремонт ЭБУ

Чтобы диагностировать неисправность не нужно пытаться вскрывать корпус электронного блока подручным инструментом! Подобные действия почти гарантированно приведут к выходу ЭБУ из строя даже если поломка была незначительной!

Для диагностики высокотехнологичного устройства должно использоваться только специальное оборудование, подключаемое к тестовым портам.

Самостоятельно определяем отклонения в работе блока:

Неровно работает/глохнет двигатель или «теряются» обороты;

Заблокирована часть второстепенных систем автомобиля;

Дисплей выдает ошибки и/или авто отказывается заводиться;

Столкнуться с подобными проблемами очень неприятно. Сам по себе блок управления считается надежным элементом системы и стоит приличных денег, особенно если спроектирован для дорогих автомобилей с большим количеством дополнительных опций. Но ничто не вечно и ЭБУ тоже периодически выходят из строя из-за перегрузки, попадания влаги, или механического повреждения. Распространенной причиной поломки является бюджетный «чип-тюнинг» гаражными умельцами.

Если системы автомобиля стали сбоить по причине неправильной работы ЭБУ – не стоит отчаиваться, ведь всегда есть шанс вернуть блок управления к жизни. В случае коррозии и разрушения контактов вероятность восстановления платы очень высока. Главное здесь – отдать модуль на ремонт надежному мастеру, который вникнет в проблему и устранит неисправность с минимальным вмешательством. В таком случае даже старый электронный блок прослужит своему владельцу еще не один год.

Этапы ремонта электронного блока управления

Получение максимальной информации о причинах, приведших к поломке ЭБУ, внешних проявлениях неполадок, списка ошибок, возникших при первоначальном тестировании.

Проверка ответа блока в нашей лаборатории, диагностика портов и целостности системы.

При наличии «физического» повреждения (трещины дорожек, сгоревшие элементы, замыкание и т.д.) – устранение неисправностей и последующее полное тестирование на соответствие заявленным характеристикам.

В случае сбоя программного обеспечения – обновление и восстановление ПО до рабочего уровня с устранением всех ошибок на стенде.

Завершение ремонта ЭБУ и проведение финальных тестов до полного соответствия стандарту данного устройства.