Mitsubishi Step II - MPI - Система многоточечного впрыскивания. Страница 1

MPI - Система многоточечного впрыскивания
2008
Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ MPI    1-1 1.    Системы подачи топлива бензиновых двигателей    1-1 2.    Обзор устройства системы распределенного впрыскивания (MPI)    1-3 2.1    Схема типичной системы распределенного впрыскивания (MPI)    1-3 2.2    Обзор системы подачи топлива    1-4 2.3    Обзор системы зажигания    1-5 2.4    Обзор системы управления расходом воздуха    1-6 2.5    Обзор системы управления токсичностью отработавших газов    1-8 3.    Общие сведения об элементах системы распределенного впрыскивания топлива (MPI)    1-9 3.1    Электронный блок управления двигателем (Engine-ECU)    1-10 3.2    Исполнительные устройства (актюаторы)    1-11 4.    Принцип действия системы распределенного впрыскивания топлива    1-12 4.1    Входные сигналы    1-13 4.2    Принятие решения    1-17 4.3    Действие    1-18 4.4    Управление цепью обратной связи    1-20 4.5    Принцип работы электронного блока управления двигателем    1-23 5.    Проверка полученных знаний    1-28 Глава 2 СИСТЕМА ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА    2-1 1.    Работа системы    2-1 1.1    Система топливоподачи    2-1 1.2    Система электронного управления    2-3 1.3    Система распределенного впрыскивания топлива (MPI)    2-3 1.4    Способы подачи топлива системой распределенного впрыскивания 2-4 1.5    Одновременный способ подачи топлива    2-5 1.6    Синхронный способ подачи топлива    2-6 1.7    Несинхронизированное управление топливоподачей    2-9 2.    Управление количеством впрыскиваемого топлива    2-11 2.1    Расчет количества впрыскиваемого топлива    2-11 2.2    Длительность базового импульса управления форсункой    2-12 2.3    Определение частоты вращения коленчатого вала двигателя    2-15 2.4    Управление с обратной связью    2-15 2.5    Коррекция, основанная на информации от датчиков других источников 2-19 2.6    Другие виды управления подачей топлива    2-24 2.7    Качество используемого топлива    2-26 3.    Устройство и работа элементов системы топливоподачи    2-28 3.1    Топливный насос    2-29 3.2    Регулятор давления топлива    2-32 3.3    Топливный фильтр    2-35 3.4    Топливная форсунка    2-36 3.5    Датчик положения коленчатого вала двигателя    2-39 3.6    Датчик положения распределительного вала    2-41 3.7    Датчик расхода воздуха    2-45 3.8    Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе    2-48 3.9    Датчик массового расхода воздуха    2-49 3.10    Датчик абсолютного давления    2-50 3.11    Датчик атмосферного давления    2-50 3.12    Датчик температуры охлаждающей жидкости в двигателе    2-51 3.13    Датчик положения дроссельной заслонки    2-51 3.14    Датчик положения педали акселератора    2-54 3.15    Кислородный датчик    2-58 3.16    Датчик скорости автомобиля    2-60 4. Проверка полученных знаний    2-62 Глава 3 СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ    3-1 1.    Принцип действия системы зажигания    3-1 1.1    Система зажигания с распределителем    3-1 1.2    Системы зажигания без распределителя    3-2 2.    Управление распределением искрообразования по цилиндрам    3-4 2.1    Статическая система зажигания с двухвыводными катушками зажигания 3-4 2.2    Статическая система зажигания с индивидуальными катушками зажигания 3-5 3.    Управление углом опережения зажигания    3-7 3.1    Расчет времени рабочего цикла    3-8 3.2    Управление моментом открывания силового транзистора    3-8 3.3    Управление моментом закрывания силового транзистора    3-9 3.4    Управление углом опережения зажигания    3-10 3.5    Коррекция угла опережения зажигания    3-11 3.6    Управление детонацией    3-14 3.7    Совместное управление двигателем и коробкой передач    3-16 4.    Управление временем накопления энергии в катушке зажигания    3-16 4.1    Ток в первичной обмотке катушки зажигания    3-16 4.2    Блок-схема управления временем накопления в первичной обмотке катушки зажигания    3-17 5.    Принцип действия элементов системы    3-18 5.1    Датчик положения коленчатого вала двигателя    3-18 5.2    Датчик положения распределительного вала    3-18 5.3    Датчик детонации    3-19 5.4    Силовой транзистор    3-20 5.5    Датчик неисправности системы зажигания    3-21 6.    Проверка полученных знаний    3-22 Глава 4 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОСТЫМ ХОДОМ ДВИГАТЕЛЯ    4-1 1.    Управление частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода 4-1 2.    Принцип действия системы    4-2 2.1    Алгоритм управления оборотами холостого хода    4-2 2.2    Управление расходом воздуха    4-3 2.3    Управление оборотами холостого хода    4-7 2.4    Управление положением шагового электродвигателя    4-11 3.    Принцип действия элементов системы холостого хода    4-16 3.1    Сервопривод регулятора оборотов холостого хода    4-16 3.2    Количество воздуха проходящего через байпасный канал и количество шагов шагового электродвигателя    4-16 3.3    Принцип действия шагового электродвигателя    4-17 3.4    Выключатель кондиционера    4-20 3.5    Вывод FR генератора    4-20 3.6    Вывод G генератора    4-22 3.7    Управление током генератора    4-23 3.8    Датчик давления рабочей жидкости в рулевом управлении 3.9    Датчик положения селектора АКПП 4-26
4. Проверка полученных знаний Глава 5 СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ    5-1 1.    Отработавшие газы    5-1 1.1    Состав отработавших газов    5-2 1.2    Вредные компоненты в отработавших газах и их влияние на человеческий организм 5-2 1.3    Механизм образования вредных компонентов    5-3 1.4    Другие компоненты отработавших газов    5-6 1.5    Причины превышения концентрации вредных выбросов в отработавших газах    5-7 2.    Принцип действия системы снижения токсичности    5-10 2.1    Система принудительной вентиляции картера    5-10 2.2    Система улавливания паров топлива    5-12 2.3    Система рециркуляции отработавших газов (EGR)    5-14 2.4    Каталитический нейтрализатор    5-16 2.5    Винт регулировки состава смеси    5-19 3.    Система бортовой диагностики (OBD)    5-20 3.1    Диагностические коды неисправности    5-20 3.2    Принцип действия системы определения неисправностей    5-21 3.3    Контрольная лампа индикации неисправностей двигателя    5-22 3.4    Данные «стоп-кадр»    5-22 3.5    Диагностические коды    5-24 3.6    Основные контролируемые элементы    5-27 3.7    Проверка кислородного датчика    5-27 3.8    Проверка состояния каталитического нейтрализатора    5-29 3.9    Проверка системы топливоподачи    5-31 3.10    Контроль пропусков воспламенения    5-35 3.11    Ездовой цикл управления автомобилем    5-39 3.12    Диагностические режимы системы E-OBD    5-44 4.    Проверка полученных знаний    5-46 Глава 6 ТЕХНИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ НА АВТОМОБИЛЕ    6-1 1.    Общие сведения    6-1 1.1    Управление при возникновении неисправности    6-1 2.    Диагностические коды неисправности    6-3 2.1    Методика считывания и стирания диагностических кодов неисправностей    6-3 2.2    Система самодиагностики    6-4 2.3    Таблица поиска причин неисправностей по признакам    6-14 2.4    Справочная таблица данных    6-16 2.5    Справочная таблица проверки исполнительных устройств    6-22 2.6    Проверки на выводах разъема электронного блока управления двигателем    6-23 2.7    Диагностика с использованием осциллографа    6-25 2.8    Специальный инструмент    6-27 3.    Технические операции, выполняемые на автомобиле    6-29 3.1    Очистка корпуса дроссельной заслонки    6-29 3.2    Регулировка базовой частоты вращения холостого хода    6-31 3.3    Обучение работе на холостом ходу    6-32 3.4    Инициализация значений, сохраненных в блоке управления двигателем    6-33 3.5    Инициализация электронно-управляемой дроссельной заслонки    6-33 3.6    Проверка угла опережения зажигания    6-33 3.7    Регулировка датчика положения дроссельной заслонки    6-35 3.8    Проверка сервопривода регулятора оборотов холостого хода    6-36 3.9    Проверка работы топливного насоса    6-37 3.10    Сброс давления топлива    6-38 3.11    Измерение давления топлива    6-38 3.12    Проверка форсунки    6-42 3.13    Проверка датчика расхода воздуха    6-43 3.14    Проверка вакуумного датчика    6-44 3.15    Проверка датчика положения распределительного вала и датчика положения коленчатого вала    6-45 3.16    Проверка датчика температуры воздуха на впуске    6-45 3.17    Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости    6-46 3.18    Проверка кислородного датчика    6-48 3.19    Проверка вакуумных линий    6-50 3.20    Проверка системы принудительной вентиляции картера    6-51 3.21    Проверка системы улавливания паров топлива    6-53 3.22    Проверка системы рециркуляции ОГ    6-56 5. Проверка полученных знаний    6-60 Глава 7 СИСТЕМА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ВПРЫСКИВАНИЯ БЕНЗИНА GDI 7-1 1.    Общие сведения    7-1 2.    Основные элементы конструкции    7-1 3.    Особенности двигателей с системой GDI    7-2 3.1    Движение воздушного потока внутри цилиндра    7-2 3.2    Способы смесеобразования двигателей с системой GDI    7-3 4.    Устройство и основные элементы    7-7 4.1    Головка блока цилиндров    7-7 4.2    Поршень    7-7 4.3    Впускная система    7-8 5.    Система топливоподачи    7-11 5.1    Элементы топливной системы    7-12 5.2    Системы снижения токсичности    7-16 Глава 1 Общие сведения о системе MPI 1. Системы подачи топлива бензиновых двигателей Для нормальной работы бензинового двигателя необходимо подавать в камеру сгорания топливовоздушную смесь, которая должна обладать следующими свойствами: •    находиться в газообразной фазе (жидкость не горит) •    быть гомогенной (однородной, хорошо перемешанной) •    тщательно дозирована (отношении массы бензина к массе воздуха должно поддерживаться таким образом, чтобы обеспечить наиболее полное сгорание). Коэффициент избытка воздуха X X > 1 смесь обеднённая X < 1 смесь обогащённая Рис.1.1 Стехиометрическое соотношение Установлено, что идеальное количество воздуха необходимое для полного сгорания топлива, в весовых единицах составляет 14,7:1(стехиометрическое соотношение). Коэффициент избытка воздуха Л - показывает во сколько раз действительное количество воздуха, отличается от теоретически необходимого количества. Стехиометрическое отношение массы топлива к массе воздуха Действительное отношение массы топлива к массе воздуха Л =
В зависимости от режима работы двигателя оптимальная величина воздушно-топливного отношения меняется и может отличаться от идеального стехиометрического значения: •    (Л > 1) - экономичный состав смеси (обеднённая смесь) - в этой смеси имеется избыток воздуха, обеспечивающий сгорание всего топлива, содержащегося в смеси. •    (Л < 1) - мощностной состав смеси (обогащённая смесь) - в этой смеси имеется избыток топлива, что позволяет увеличивать скорость сгорания. Рис.1.2 Состав топливовоздушной смеси при различных условиях движения автомобиля На большинстве режимов движения автомобиля состав топливной смеси близок к стехиометрическому, однако при изменении режимов и условий работы двигателя его необходимо корректировать. При запуске двигателя топливо подаётся с избытком (отношение от 1:1 до 5:1), т.к. в холодном двигателе оно плохо испаряется и конденсируется на стенках впускного коллектора, но при этом свечи зажигания заливаться не должны. Для устойчивой работы при прогреве двигателя смесь должна быть обогащённой (отношение примерно 11:1). Степень обогащения зависит от температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. После прогрева в режиме холостого хода и установившемся режиме движения, двигатель работает на стехиометрическом составе смеси. В переходных режимах, т.е. при резком изменении нагрузки, дроссельная заслонка открывается достаточно быстро и во впускной коллектор поступает больше воздуха, поэтому смесь необходимо кратковременно обогащать. При движении автомобиля с полной нагрузкой, для получения максимальной мощности смесь необходимо обогащать (отношение от 12:1 до 13:1). В режиме торможения двигателем топливоподача полностью прекращается. При снижении частоты вращения коленчатого вала ниже заданной величины топливоподача восстанавливается. 2. Обзор устройства системы распределенного впрыскивания (MPI) 2.1 Схема типичной системы распределенного впрыскивания (MPI) Рис.1.3 Схема типичной системы распределенного впрыскивания (MPI) Электронно-управляемая система впрыскивания бензина, используемая в автомобилях фирмы Mitsubishi Motors, состоит из: •    системы подачи топлива; •    системы зажигания; •    системы управления расходом воздуха; •    системы управления токсичностью отработавших газов. В системах распределенного впрыскивания (MPI) фирмы Mitsubishi при расчете соотношения воздух-топливо используется три способа определения количества воздуха, поступающего в цилиндры: 1.    В большинстве случаев (автомобили с двигателями серии 4G6,4G9,6G7) используется датчик расхода воздуха типа Karman (Karman Vortex - вихри Кармана). Этот тип датчика преобразует расход воздуха в цифровой код, что повышает точность и быстродействие. Он обеспечивает измерение объёма воздуха, поступающего в двигатель. Массовый расход рассчитывается с учётом плотности воздуха. 2.    На современных двигателях (4G69,4B1,6B3) применяются датчики, непосредственно измеряющие массовый расход воздуха (MAF - Mass Air Flow). 3.    В системах, использующих косвенный принцип измерения расхода воздуха (автомобили с двигателями серии 4G1,3A9,4A9) используют датчик барометрического давления во впускном коллекторе (MAP sensor - Manifold Absolute Pressure Sensor). Массовый расход воздуха в этом случае не измеряется, а рассчитывается на основании измерения параметров (давление во впускном коллекторе, обороты двигателя, температура воздуха). 2.2 Обзор системы подачи топлива Рис. 1-4 Типичная схема системы подачи топлива
Датчик расхода воздуха Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик атмосферного давления Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик положения дроссельной заслонки Датчик положения педали акселератора Датчик положения коленчатого вала Датчик положения распределительного вала Датчик скорости автомобиля Замок зажигания - ST Датчик детонации Кислородный датчик
Системы подачи топлива, применяемые на автомобилях Mitsubishi Motors, производят точную дозировку топлива, обеспечивая оптимальное соотношение между получаемой мощностью, топливной экономичностью и низким уровнем токсичности отработавших газов. Электронный блок управления двигателем (Engine-ECU) получает сигналы от соответствующих датчиков и управляет топливными форсунками таким образом, чтобы обеспечить наилучший состав воздушно-топливной смеси на различных режимах двигателя. Объём впрыскиваемого топлива задаётся временем работы форсунки (временем впрыска). Существует установленное базовое время впрыска, которое меняется в зависимости от оборотов двигателя и массы поступающего воздуха. При изменении режимов работы, топливная система немедленно к ним подстраивается. В соответствии с сигналами от различных датчиков и дорожными условиями вычисляется оптимальное время открытия форсунок (объём впрыскиваемого топлива). 2.3 Обзор системы зажигания Датчик расхода воздуха Замок зажигания Аккумуляторная батарея Катушка зажигания i- К АКПП К тахометру 4
Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик атмосферного давления Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик положения распределительного вала Датчик положения коленчатого вала Замок зажигания - ST Датчик детонации Датчик скорости автомобиля Выключатель блокировки стартера (переключатель селектора АКПП) Свеча зажигания № цилиндра
Замок зажигания Аккумуляторная батарея К АКПП К тахометру № цилиндра Рис. 1.5 Типичные схемы систем зажигания
Датчик расхода воздуха Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик атмосферного давления Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик положения распределительного вала Датчик положения коленчатого вала двигателя Замок зажигания - ST Датчик детонации Датчик скорости автомобиля Выключатель блокировки стартера (переключатель селектора АКПП)
Для обеспечения эффективного сгорания, система зажигания должна воспламенять воздушно-топливную смесь в цилиндре двигателя в точно заданный 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 (Engine-ECU) получает сигналы от датчика положения коленчатого вала, датчика положения распределительного вала и датчика расхода воздуха и управляет моментом зажигания. Дополнительно угол опережения зажигания корректируется в соответствии с условиями работы двигателя, такими как температура охлаждающей жидкости, температура воздуха, атмосферное давление, детонация и др. 2.4 Обзор системы управления расходом воздуха 2.4.1 Система с механическим управлением дроссельной заслонкой Сервопривод управления частотой вращения холостого хода (шаговый электродвигатель)
Биметаллический регулятор Во впускной коллектор
Из воздушного фильтра Винт регулирования частоты вращения холостого хода (SAS) Винт FIXED SAS
Датчик расхода воздуха Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик атмосферного давления Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик положения дроссельной заслонки Датчик положения коленчатого вала Выключатель кондиционера Датчик-выключатель кондиционера Датчик скорости автомобиля Датчик давления рабочей жидкости гидроусилителя Выключатель блокировки стартера (переключатель селектора АКПП) Вывод FR генератора Замок зажигания - IG Замок зажигания - ST
Рис. 1.6 Типичная схема системы управления расходом воздуха Система управления расходом воздуха состоит из системы регулирования расхода воздуха и системы управления оборотами холостого хода. Система регулирования расхода воздуха обеспечивает оптимальную регулировку потока воздуха при движении автомобиля на нагрузочных режимах. Регулирование расхода воздуха осуществляется путем изменения положения дроссельной заслонки, при помощи механического привода. Система управления оборотами холостого хода регулирует расход воздуха через систему впуска при полностью закрытой дроссельной заслонке. На вход системы поступает информация о значениях текущих параметров двигателя и окружающей среды, включая данные о частоте вращения двигателя и положении дроссельной заслонки. На холодном двигателе частота оборотов холостого хода регулируется с помощью двух различных клапанов (на большинстве моделей). Биметаллический ограничитель регулирует расход воздуха в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Сервопривод регулирует расход в соответствии с командами, получаемыми от блока управления двигателем. Во время холодного пуска ограничитель увеличивает количество воздуха, поступающего во впускной коллектор, что приводит к увеличению частоты вращения двигателя. После достижения нормальной рабочей температуры ограничитель закрывается, а для регулирования частоты оборотов холостого хода используется только клапан сервопривода. На более поздних моделях биметаллический ограничитель отсутствует, и регулировка производится только клапаном сервопривода управления частотой оборотов холостого хода. 2.4.2. Система с электронно-управляемой дроссельной заслонкой Датчик расхода воздуха Напряжение питания (от реле сервопривода дроссельной заслонки) О
Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик положения дроссельной заслонки Датчик положения коленчатого вала Выключатель кондиционера Датчик-выключатель кондиционера Датчик скорости автомобиля Датчик давления рабочей жидкости гидроусилителя Выключатель блокировки стартера (переключатель селектора АКПП) Вывод FR генератора Замок зажигания - IG Замок зажигания - ST Engine-ECU Рис. 1.7 Типичная схема системы управления расходом воздуха Система с электронно-управляемой дроссельной заслонкой, управляет углом открытия заслонки в соответствии с заданным углом нажатия на педаль акселератора. Электронный блок управления двигателем (Engine-ECU) определяет степень нажатия на педаль акселератора при помощи датчика положения педали акселератора. К предварительно заданным базовым углам нажатия добавляются различные поправки и в соответствии с этим, рассчитывается угол открытия дроссельной заслонки. 2.5 Обзор системы управления токсичностью отработавших газов Клапан принудительной вентиляции картера (PCV valve) Воздушный фильтр Электромагнитный Электромагнитный клапан клапан системы EGR продувки адсорбера
Передний кислородный датчик Каталити ческий нейтрали затор Каталитический нейтрализатор Рис. 1.8 Типичная схема системы управления токсичностью отработавших газов
Системы управления токсичностью отработавших газов необходимы для снижения содержания углеводородов (СН), окиси углерода (СО), и окислов азота (NOx). На автомобилях фирмы Mitsubishi Motors устанавливаются следующие системы, снижающие выбросы вредных компонентов в отработавших газах. Система принудительной вентиляции картера (PCV) Часть газов из камеры сгорания прорывается, через неплотности поршневых колец, в картер двигателя. Эти просочившиеся газы (blow-by gases) токсичны и при попадании в атмосферу наносят вред окружающей среде. 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 обеспечивает накопление паров топлива образующихся в топливном баке, состоящих в основном из летучих углеводородов (СН), в угольном адсорбере. Во время продувки адсорбера накопленные в нём пары топлива смешиваются с поступающим в двигатель воздухом и сгорают в цилиндрах 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 отработавших газах как результат сгорания смесей при высоких температурах. Каталитический нейтрализатор Каталитический нейтрализатор помогает снизить содержание вредных компонентов, являясь, по сути, второй камерой сгорания. Он способствует ускорению протекания химических реакций, ведущих к снижению концентрации вредных выбросов в отработавших газах. Для того чтобы каталитический нейтрализатор работал наиболее эффективно состав рабочей смеси должен поддерживаться в строго заданном соотношении (стехиометрический состав смеси). Для контроля и диагностирования работы системы управления токсичностью отработавших газов, элементов системы подачи топлива применяется система бортовой диагностики (EOBD). 3. Общие сведения об элементах 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 двигателя на режиме холостого хода. В соответствии с полученными результатами расчетов, электронный блок управления вырабатывает управляющие сигналы и посылает их к определенным исполнительным устройствам. Датчик температуры охлаждающей

Датчик положения коленчатого вала двигателя Рис. 1.9 Датчики измеряют параметры работы системы, для того, чтобы определить необходимое количество подаваемого топлива, момент зажигания и необходимый расход воздуха двигателем на режиме холостого хода. Такими параметрами являются: температура охлаждающей жидкости, расход воздуха и т.д. Сигналы с этих датчиков являются входными параметрами для электронного блока управления двигателем. Рис. 1.10 Основным элементом системы управления двигателем является компьютер, быстродействие которого позволяет отслеживать изменение состояния двигателя и управляющих воздействий водителя. 3.1 Электронный блок управления двигателем (Engine-ECU)
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 отслеживает условия работы двигателя, а затем, с помощью 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 и его своевременное воспламенение в соответствии со сложившимися рабочими условиями. При изменении условий работы, электронный блок управления производит расчеты с новыми значениями входных параметров и корректирует количество впрыскиваемого топлива, момент зажигания, и др. Этот процесс постоянно находится в динамике и продолжается непрерывно, пока работает двигатель. Рис. 1.11 Исполнительными механизмами или актюаторами - называются устройства, при помощи которых электронный блок управления двигателем осуществляет управляющие воздействия. Можно выделить три основных исполнительных устройства системы впрыскивания топлива: 3.2 Исполнительные устройства (актюаторы)
•    Топливные форсунки (управление подачей топлива) •    Сервопривод регулятора холостого хода или электронно-управляемая дроссельная заслонка (регулирование частоты оборотов холостого хода) •    Силовой транзистор и катушка зажигания (управление моментом искрообразования). Например, если необходимо увеличить частоту оборотов холостого хода, то электронный блок управления двигателем посылает управляющий сигнал на соответствующий исполнительный механизм (регулятор холостого хода) для увеличения количества воздуха, подаваемого в двигатель в обход дроссельной заслонки. Исполнительные механизмы работают по сигналам, получаемым от электронного блока управления двигателем. Большинство из них не имеют с ним обратной связи. 4. Принцип действия системы распределенного впрыскивания топлива (MPI) Ощущения    Принятие    Действие решения Рис. 1.12 Компьютер обеспечивает точное управление подачей топлива, моментом зажигания, частотой оборотов холостого хода и составом отработавших газов по циклической схеме: «входной сигнал -принятие решения - действие». Для определения состояния и текущих условий работы двигателя электронный блок управления использует входные сигналы, поступающие от различных датчиков и выключателей. Электронный блок управления двигателем использует, полученную от датчиков, информацию для принятия определенного решения в соответствии с заложенной программой. После завершения этапа вычислений на выходе контроллера формируются значения управляющих сигналов, которые поступают на соответствующие исполнительные механизмы. Исполнительные механизмы обеспечивают точную реализацию управляющих воздействий. 4.1 Входные сигналы В системах впрыскивания топлива используются различные типы датчиков. По типу выходного сигнала датчики можно подразделить на четыре группы. 4.1.1. Датчики типа "Включен - выключен" Блокуправления “В1вдит” сигнал здесь Engine - ECU V Датчик-выключатель полностью закрытого положения дроссельной заслонки Рис. 1.13 Датчики типа «Включен - выключен» или датчики-выключатели, замыкают или размыкают электрическую цепь, когда некоторая физическая величина достигает определенного значения. Примеры датчиков-выключателей: выключатель кондиционера, датчик-выключатель полностью закрытого положения дроссельной заслонки, датчик-выключатель давления рабочей жидкости усилителя рулевого управления, выключатель заднего хода, контакторы дверей и пр. Электрическое сопротивление такого датчика изменяется от нулевого значения при замкнутых контактах до бесконечности при разомкнутых, и, следовательно, на выходе возможно только два уровня напряжения - низкий 0 В для режима «Включено» или высокий 5 В или SV (напряжение бортовой сети) для режима «Выключено». (Положение «Включено» соответствует замкнутому состоянию контактов датчика-выключателя). Контроль сигнала датчика При проверке сигналов этого типа датчиков может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование: •    Вольтметр •    Специальный пробник (logic) •    Прибор MUT-II или MUT-III (некоторые сигналы) •    Осциллограф 4.1.2. Частотные датчики Управляющее I Датчик расхода воздуха Engine - ECU Л
Блок управления “видит”сигнал здесь пгитггппплллп- во щука) Ни жая частота    I (меньший расход    I во щука) Рис. 1.14 Примеры частотных датчиков: датчик расхода воздуха, датчик положения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик скорости автомобиля и т.д. На выходе этих датчиков возникает сигнал в форме прямоугольных импульсов (5В - 0В - 5В - 0В ...) следующих с изменяющейся частотой. Контроль сигнала датчика При проверке сигналов этого типа датчиков может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование: •    Некоторые типы вольтметров •    Специальный пробник (logic) •    Прибор MUT-II или MUT-III (некоторые сигналы) •    Осциллограф С помощью диагностических приборов MUT-II, MUT-III или вольтметров можно получить лишь ограниченную информацию о параметрах сигнала датчика. 4.1.3. Датчики переменного сопротивления Рис. 1.15 Примеры датчиков, изменяющих свое внутреннее сопротивление (изготавливаются на базе термисторов и потенциометров): датчик положения дроссельной заслонки, датчик температуры охлаждающей жидкости в двигателе и датчик температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя. Датчики этого типа непосредственно входят в состав электрической цепи, с помощью которой изменение внутреннего сопротивления датчика преобразуется в изменение напряжения. Входной сигнал в виде изменяющегося напряжения в диапазоне от 0 В до 5 В поступает на вход электронного блока управления двигателем. Из рис.1.15 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 При проверке сигналов этого типа датчиков может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование: •    Цифровой вольтметр •    Прибор MUT-II или MUT-III (некоторые сигналы) •    Осциллограф Воздушно-топливное соотношение Рис. 1.16 Датчики, вырабатывающие напряжение, это датчики, не требующие источника питания для своей работы. В качестве примера можно привести датчик детонации, кислородный датчик и индукционный датчик. На их выходе появляется напряжение, величина которого изменяется в соответствии с изменением измеряемого параметра. Так например, сигнал кислородного датчика может изменяться от 0 В до 1,0 В в зависимости от величины воздушно-топливного отношения (состава смеси) в процессе сгорания. 4.1.4. Датчики, вырабатывающие напряжение
Контроль сигнала датчика При проверке сигналов этого типа датчиков может быть использовано следующее контрольно-испытательное оборудование: •    Цифровой вольтметр •    Прибор MUT-II или MUT-III (некоторые сигналы) •    Осциллограф Engine-ECU Рис. 1.17 Электронный блок управления двигателем (Engine-ECU) осуществляет управление исполнительными механизмами (актюаторами), вычисляя оптимальные настройки, для постоянно изменяющихся дорожных условий основываясь на информации, поступающей от датчиков. 4.2 Принятие решения
Электронный блок управления двигателем состоит из микропроцессора, оперативного запоминающего устройства (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), электрически-перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM) и интерфейса ввода-вывода. Расчёт управляющих воздействий происходит на основании программы, предварительно записанной в память электронного блока управления двигателем. Электронный блок управления имеет три различных вида памяти: •    ПЗУ - постоянное запоминающее устройство (ROM). Этот вид памяти предназначен только для чтения, не требует энергии, и вся информация сохраняется при отключении аккумуляторной батареи сколь угодно долго. •    ОЗУ - оперативное запоминающее устройство (RAM). Этот вид памяти используется для хранения результатов промежуточных вычислений, величин сигналов поступающих с датчиков, и некоторых данных самообучения, определённых при работе двигателя и требует энергии для сохранения информации. При отключении аккумуляторной батареи информация теряется. •    ЭППЗУ - электрически-перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM) используется, чтобы сохранённые корректировочные данные сохранялись даже при отключении аккумуляторной батареи. 4.3 Действие Электронный блок управления двигателем воздействует на системы двигателя, используя электронные элементы, которые называются исполнительными устройствами (актюаторами). Электронный блок управления двигателем может управлять исполнительными устройствами, используя их цепи питания или заземления. 4.3.1. Цепь топливных форсунок Аккумуляторная батарея Управляющее реле № 2
№ 4
г \ t \ t А
%
Рис. 1.18
%
№ 3
Схема управления топливными форсунками является примером управления по цепи заземления исполнительного устройства. При положении ключа зажигания в “ON” (включено) или “START” (запуск) «плюс» аккумуляторной батареи соединяется через управляющее реле со всеми топливными форсунками Для включения топливной форсунки, электронный блок управления двигателем замыкает электрическую цепь этой форсунки на «массу». В результате, через обмотку форсунки проходит ток, что вызывает открытие ее топливного клапана, и топливо впрыскивается в канал впускного клапана двигателя. Электронный блок управления двигателем поддерживает протекание тока через электромагнитную обмотку форсунки, в течении строго определенного времени, которое рассчитывается в соответствии со скоростным и нагрузочным режимами работы двигателя. Количество впрыскиваемого топлива определяется временем открытого состояния форсунки. /-лг\г-.у IV! у J m |^|^пил батарея
Рис. 1.19 АКПП К тахометру
Катушка зажигания А
Катушка зажигания В
U U
2 3
Датчик расхода воздуха Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик атмосферного давления Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик положения распределительного вала Г Датчик положения коленчатого вала Замок зажигания - ST Датчик детонации Датчик скорости автомобиля Выключатель блокировки стартера (переключатель селектора АКПП) J
4.3.2. Цепь силового транзистора >    Замок
Свеча зажигания
зажигания
№ цилиндра 4    ■]
Схема включения катушки зажигания является ещё одним примером управления цепью заземления исполнительного устройства. Электронный блок управления двигателем управляет силовым транзистором, который замыкает и размыкает цепь заземления первичной обмотки катушки зажигания. При подаче с электронного блока управления двигателем на базу силового транзистора управляющего напряжения он открывается (сопротивление "Коллектор - Эмиттер" силового транзистора стремится к нулю) и ток проходит через первичную обмотку катушки зажигания на «массу». Электронный блок управления вырабатывает последовательность управляющих импульсов на основании сигналов поступающих от датчиков и заложенной программы. 4.4 Управление цепью обратной связи Электронный блок управления двигателем использует сигнал кислородного датчика для коррекции необходимого количества впрыскиваемого топлива Рис. 1.20 Кислородные датчики, датчик детонации и некоторые другие датчики позволяют отслеживать изменение выходных параметров работы двигателя после реализации управляющих воздействий блоком управления двигателем. Сигнал с выхода этих датчиков воспринимается электронным блоком управления двигателем и позволяет обеспечить режим работы с обратной связью. Обратная связь позволяет электронному блоку управления двигателем наиболее точно корректировать работу системы впрыскивания топлива и системы зажигания, а также управление расходом воздуха при работе двигателя на режиме холостого хода. 4.4.1. Обратная связь по управлению подачей топлива Кислородный датчик устанавливается в выпускном коллекторе на пути следования отработавших газов и вырабатывает электрический сигнал в диапазоне от 0 В до 1,0 В, в зависимости от количества кислорода, остающегося в отработавших газах (т.е. является функцией воздушно-топливного отношения при сгорании смеси). Электронный блок управления двигателем использует это напряжение в качестве сигнала для корректирования расчета длительности впрыскивания топлива. Рис. 1.21
Напряжение сигнала в диапазоне от 0,5 до 1,0 В свидетельствует о богатой смеси, а в диапазоне от 0 до 0,5 В указывает на смесь бедного состава. Корректирование топливоподачи происходит в соответствии с уровнем выходного сигнала кислородного датчика, который практически мгновенно 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). Датчик детонации Рис. 1.22 Датчик детонации, устанавливаемый на блоке цилиндров двигателя, реагирует на вибрацию блока цилиндров в определенном диапазоне частот (появление вибрации в этом диапазоне указывает на появление детонации). 4.4.2. Обратная связь по управлению системой зажигания
При появлении детонации, напряжение на выходе датчика существенно возрастает. Электронный блок управления двигателем немедленно реагирует на поступивший сигнал уменьшением угла опережения зажигания. При уменьшении амплитуды колебаний до нормального уровня, угол опережения зажигания по команде с электронного блока управления двигателем постепенно увеличивается. Процесс отслеживания уровня детонации и корректирования угла опережения зажигания происходит непрерывно во время работы двигателя (режим обратной связи по контуру управления системой зажигания). 4.4.3. Управление системой холостого хода в режиме обратной связи Сервопривод регулятора холостого хода Регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя Рис. 1.23 При работе двигателя на режиме холостого хода (когда дроссельная заслонка полностью закрыта), электронный блок управления двигателем непрерывно подстраивает расход воздуха через систему холостого хода. С помощью датчика положения коленчатого вала двигателя блок управления “узнает”, достигнута ли желаемая частота вращения или нет. Для увеличения или уменьшения оборотов коленчатого вала двигателя, электронный блок управления воздействует на сервопривод регулятора холостого хода (исполнительное устройство), с целью изменения количества воздуха, поступающего во впускной коллектор. 4.5 Принцип работы электронного блока управления двигателем 4.5.1. Типы устройств «памяти» (а) ПЗУ - постоянное запоминающее устройство (ROM - Read Only Memory - память, предназначенная только для считывания). •    Хранение исходной программы Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит неизменяемые данные, которые электронный блок управления двигателем использует при обработке входных сигналов. В этот тип памяти записана программа работы микропроцессора для всех возможных режимов и условий работы двигателя. Кроме этого, в ПЗУ хранятся всевозможные матрицы, таблицы, значения поправочных коэффициентов и другие данные, необходимые процессору для расчётов длительности управляющих импульсов форсунок, угла опережения зажигания и т.д. •    Информация не изменяется во время работы Информация, занесённая производителем в этот тип памяти, не может быть изменена во время работы электронного блока управления двигателем. Электронный блок управления двигателем может считывать информацию с ПЗУ, но не может записывать в него данные. В более современные моделях электронного блока управления двигателем, в качестве ПЗУ применяют flash-память, содержимое которой можно изменять с помощью диагностического прибора MUT-II или MUT-III (перепрограммирование блока Engine-ECU). Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, содержание которой может быть стерто или перезаписано электрическим путём. •    Не требует энергии аккумуляторной батареи для сохранения информации Вся информация сохраняется при отключении аккумуляторной батареи сколь угодно долго. (b) ОЗУ - оперативное запоминающее устройство (RAM - Random Access Memory - память произвольного доступа) •    Электронный блок управления может считывать и записывать информацию Электронный блок управления двигателем может, как считывать, так и записывать информацию в оперативное запоминающее устройство. •    Возможность временного сохранения базы данных, снимаемых с датчиков ОЗУ используется для временного хранения величин сигналов поступающих с датчиков, результатов промежуточных вычислений, диагностической информации (коды неисправностей) и некоторых других данных. •    Адаптивная память Процесс, во время которого электронный блок управления двигателем корректирует заложенные в него программы, называется процессом “самообучения”. Например, если продолжительная работа обратной связи кислородного датчика показывает, что подача топлива не соответствует норме; то через некоторое время электронный блок управления двигателем корректирует внутреннюю программу. Для хранения значений корректирующих коэффициентов используется ОЗУ, а та часть оперативной памяти, в которой хранится эта информация, называется ’’адаптивной” памятью. Использование ’’самообучения” позволяет компенсировать дефекты, связанные с износившимися элементами системы, изменившимся свойствами топлива или условиями работы двигателя. Значения параметров, найденных во время “самообучения” хранится в ’адаптивной” памяти. Эти данные сохраняются в течении всего времени, пока остается подсоединенной аккумуляторная батарея. Если, по каким-либо причинам, отсоединить аккумуляторную батарею, электронный блок управления двигателем должен вновь “обучиться”. Начальный процесс обучения начинается с первых минут работы после подключения аккумуляторной батареи. Обновления базы данных адаптивной памяти происходят постоянно во время работы двигателя и автомобиля в целом. Изменение корректирующих коэффициентов происходит относительно медленно. • При сохранении информации требуется энергия аккумуляторной батареи Этот вид памяти требует энергии. Информация, хранящаяся в ней, сохраняется, даже если ключ зажигания находится в положении «Выключено», но при отключении аккумуляторной батареи, теряется. 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. (c) ЭППЗУ - электрически-перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM - Electrically Erasable Programmable ROM) используется, чтобы сохранённые корректировочные данные не удалялись даже при отключении аккумуляторной батареи. Это энергонезависимый тип памяти, содержание которой электронный блок управления двигателем может стирать или многократно перезаписывать. Содержание этой памяти не теряется при снятии клеммы с аккумуляторной батареи, поэтому адаптивные параметры, коды неисправности и другие данные, хранящиеся в этом типе памяти невозможно стереть без применения диагностического прибора. 4.5.2. Диагностические коды Одной из важных функций осуществляемой блоком управления двигателем является непрерывная самодиагностика как входных, и выходных цепей, устройств, так и некоторых функций внутреннего состояния системы. Эти возможности реализуются блоком управления двигателем в соответствии с программой, заложенной в ПЗУ, во время, когда микропроцессор не загружен выполнением своих основных управляющих алгоритмов. •    Коды неисправностей можно считывать при помощи диагностического прибора MUT-II или MUT-III •    С их помощью можно установить область возникновения неисправности в какой-либо цепи •    Указывают на то, что электронный блок управления двигателем не может выполнять некоторые функции управления •    Лампа индикации неисправности двигателя “CHECK ENGINE” загорается при появлении большинства кодов неисправности •    Блок управления двигателем может продолжать работу в “аварийном” режиме (failsafe mode) (a)    Определение неисправной цепи Так как электронный блок управления двигателем может распознавать присутствие входных сигналов и определять их параметры, то он также может определять те случаи, когда значения входных сигналов выходят из допустимого диапазона. Как только электронный блок управления двигателем установит наличие неисправности, которая длится более четырёх секунд (для большинства типов неисправностей), в его памяти сохраняется код этой неисправности. Коды неисправностей можно считать с помощью диагностического прибора MUT-II или MUT-III. Для точного определения причины неисправности обычно требуется проведение детальной проверки внутри области возникновения неисправности. (b)    Электронный блок управления двигателем не может выполнять некоторые из функций Код неисправности также может указывать на то, что электронный блок управления двигателем не может выполнять некоторые из предусмотренных функций. Так, например, код неисправности: "требуется слишком много времени для приведения состава смеси к стехиометрическому" - определяет проблему, но не устанавливает причины неисправности. Код неисправности данного типа может появиться и в том случае, когда электронный блок управления двигателем не обнаруживает признаков неисправности электрических компонентов системы. Для установления причин подобных неисправностей крайне важны знания принципов работы электронного блока управления двигателем. Рис. 1.24 Как только появляется код неисправности, электронный блок управления зажигает контрольную лампу индикации неисправности двигателя (CHECK ENGINE). Диагностический код запоминается и не исчезает при выключении зажигания. В случае периодически повторяющейся неисправности, контрольная лампа индикации неисправности двигателя (CHECK ENGINE) может включаться и затем выключаться. Однако диагностический код неисправности остается в памяти. В большинстве случаев, если сбой длится менее четырех секунд, диагностический код не запоминается и контрольная лампа индикации неисправности двигателя (CHECK ENGINE) не загорается. 4.5.3. Контрольная лампа индикации неисправности двигателя (CHECK ENGINE)
Аварийный режим работы (fail-safe) 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 в так называемый аварийный режим (fail-safe). •    В этом режиме блок управления двигателем использует программу работы, которая позволяет двигателю работать при неисправностях одного или нескольких элементов системы. Двигатель работает с пониженной эффективностью, что может привести к ухудшению ездовых качеств автомобиля. •    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. 4.5.4 Бортовая система самодиагностики - OBD. •    Регламентируется международными стандартами •    Контролирует состав отработавших газов •    Отслеживает состояние датчиков и элементов системы Бортовые системы самодиагностики OBD построены в соответствии с международными стандартами и применяются на автомобилях с целью унификации методов их диагностирования. Принятая система диагностических кодов постоянно изменяется, для того чтобы соответствовать существующим системам OBD. Помимо отслеживания неисправностей элементов системы, то есть помимо функций, присущих обычным системам, система OBD отслеживает уровень токсичности отработавших газов. Известны три типа систем OBD: •    OBD-II для автомобилей, производимых для США; •    Е - OBD для автомобилей, производимых для европейского сообщества •    J - OBD для автомобилей, производимых для Японии. Все три типа систем используют различные способы 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). Развитие системы OBD в США и Канаде 1)    OBD-I (89 - 93гг.) Обнаружение ухудшения работы в системе управления составом отработавших газов и •    предупреждение водителя зажиганием контрольной лампы индикации неисправности (MIL) •    запоминанием кодов неисправностей в памяти электронного блока управления (DTC) 2)    OBD-II (94г. - ) (1)    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-контактный штыревой разъем, который в настоящее время используется ММС) •    Использование общих кодов неисправностей DTC •    Электронный блок управления двигателем позволяет любому диагностическому прибору GST считывать коды неисправностей DTC •    Использование стандартизованных Министерством по защите окружающей среды (ARB - Air Resources Board) терминов В: Унификация Руководств по техническому обслуживанию автомобильного транспорта (2)    Отслеживание автомобилей с неисправной системой управления составом отработавших газов (проверка I/M). В соответствии с директивой Евросоюза 98/69/EC в Европе были введены системы, аналогичные системе OBD-II в США. Эти системы называют европейскими системами бортовой диагностики или системами E-OBD. Данные системы диагностики используются в 15 странах Евросоюза, а также в Швейцарии, Норвегии и Исландии. Рис. 1.25

4.5.5. Соединение с диагностическим прибором MUT-II или MUT-III Прибор MUT-II или MUT-III может быть подсоединен непосредственно к электронному блоку управления двигателем. После подключения к 12-и и/или 16-и контактному штыревым разъемам возможно выполнение большого количества операций: •    чтение кодов неисправностей, •    просмотр данных по техническому обслуживанию (информацию, получаемую с датчиков), •    стирание диагностических кодов неисправностей, •    перепрограммирование ПЗУ электронного блока управления двигателем, •    ручное управление некоторыми исполнительными устройствами. Все это в значительной степени обеспечивает быстрое обнаружение и локализацию неисправностей при диагностировании двигателя. 5. Проверка полученных знаний 1)    Отметьте правильное утверждение □    (а) Для полного сгорания 14,7 кг топлива необходим 1 кг воздуха. □    (b) При запуске холодного двигателя необходимо подавать топливо с избытком (отношение 11:1). □    (с) После прогрева, двигатель всегда работает на стехиометрическом составе смеси. □    (d) При движении автомобиля с полной нагрузкой или при резком ускорении топливовоздушную смесь необходимо обогащать. 2)    Отметьте неправильное утверждение □    (а) Система MPI фирмы Mitsubishi состоит из четырех подсистем: системы топливоподачи, системы зажигания, системы управления токсичностью отработавших газов и системы управления расходом воздуха. □    (b) Система подачи топлива обеспечивает точную дозировку топлива и наилучший состав смеси на всех режимах работы двигателя. □    (с) Системы управления токсичностью отработавших газов состоят из системы улавливания паров топлива и системы рециркуляции отработавших газов. 3)    Отметьте правильное утверждение □    (а) Основными элементами системы MPI являются: датчики, исполнительные устройства и электронный блок управления двигателем. □    (b) Электронный блок управления двигателем управляет различными датчиками. □    (с) Исполнительные устройства управляются соответствующими датчиками. 4)    Отметьте правильное утверждение □    (а) Для управления моментом зажигания, блок управления двигателем непосредственно подаёт электрический ток на первичную обмотку катушки зажигания. □    (b) Система управления расходом воздуха холостого хода двигателя управляет оборотами холостого хода двигателя путем изменения количества воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки. □    (с) Каталитический нейтрализатор эффективно работает при любом составе смеси. 5)    Отметьте правильное утверждение □    (а) Для диагностики система MPI необходимо использовать диагностический прибор. В самой системе не предусмотрена функция самодиагностики. □    (b) В системе MPI предусмотрен аварийный режима работы (fail-safe). В этом режиме двигатель продолжает эффективно работать, даже при наличии неисправностей. □    (с) Система MPI имеет функцию самодиагностики. Глава 2 Система впрыскивания топлива 1. Работа системы 1.1 Система топливоподачи Рис. 2.1 К системе подачи топлива относятся все те элементы, которые необходимы для перемещения топлива из топливного бака к форсункам. На большинстве автомобилей фирмы Mitsubishi используется система топливоподачи рециркуляционного типа. Топливо забирается из бака электрическим топливным насосом и под избыточным давлением подаётся в топливный коллектор. Рабочее давление и производительность топливного насоса подобраны таким образом, чтобы обеспечить надежную работу двигателя на всех режимах работы. Регулятор давления топлива обеспечивает отвод некоторого количества топлива назад в топливный бак, что позволяет поддерживать необходимое для работы топливных форсунок давление в топливном коллекторе. Напорная магистраль
Датчик абсолютного давления
Топливный коллектор лШ

Топливный фильтр Регулятор давления Топливный насос
Топливные форсунки
Возвратная магистраль
Топливный _(-
Рис. 2.2 На некоторых моделях двигателей используется система топливоподачи тупикового типа, у которой отсутствует возвратная магистраль. Установленный в топливном насосе регулятор давления поддерживает давление в напорной магистрали на постоянном уровне. При работе двигателя величина давления во впускном коллекторе изменяется и поэтому блок управления двигателем должен корректировать время впрыска. Необходимый для этого сигнал он получает от датчика абсолютного давления (MAP sensor). 1.2 Система электронного управления Принятие решения Ощущения Рис. 2.3
Датчик положения коленчатого вала Датчик положения распределительного вала Датчик расхода воздуха Датчик атмосферного давления Датчик положения дроссельной заслонки Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе Датчик температуры охлаждающей жидкости Кислородный датчик(и) Датчик скорости автомобиля Датчик-выключатель полностью закрытой дроссельной заслонки
Действие
Электронная система управления состоит из датчиков, электронного блока управления двигателем и топливных форсунок. Управление топливоподачей является циклическим процессом, состоящим из этапов получения информации (ощущения), обработки информации (принятие решения) и реализации управляющих воздействий (действие). С помощью датчиков осуществляется сбор необходимой информации о режиме работы двигателя и условиях движения. На основе анализа полученных данных электронный блок управления двигателем рассчитывает значения выходных параметров подаваемых на топливные форсунки, чтобы обеспечить подачу требуемого количества топлива. 1.3 Система распределенного впрыскивания топлива (MPI) •    Обеспечивает впрыск необходимого количества топлива, что обеспечивает эффективное управление двигателем. •    Снижает уровень вредных выбросов с отработавшими газами. В системе распределенного впрыскивания блоком управления двигателем осуществляется поцилиндровое управление подачей топлива. Это позволяет на всех режимах работы двигателя точно дозировать количество впрыскиваемого топлива, в результате чего обеспечивается наилучшая динамика при одновременном снижении вредных выбросов. (Для справки) Режим работы двигателя Соотношение воздух-топливо Запуск двигателя 1 - 5 (воздух) : 1 (топливо) Холостой ход ( во время прогрева двигателя) Равномерное движение автомобиля 12 до 18 : 1 Разгон автомобиля 12 до 13 : 1 1.4 Способы подачи топлива системой распределенного впрыскивания топлива (MPI) Существует три способа подачи топлива системой распределенного впрыскивания: Одновременный При одновременном впрыскивании, все топливные форсунки подают топливо в один и тот же момент времени. Синхронный При синхронном впрыскивании каждая из форсунок управляется индивидуально и в соответствии с порядком работы цилиндров. Этот способ подачи топлива является наиболее часто используемым для большинства возможных режимов работы двигателя. Групповой I'.Al
На некоторых моделях автомобилей используется групповой способ подачи топлива. При этом способе каждая пара топливных форсунок (№1 - №3 одна пара и №4 - №2 другая пара) включаются одновременно. В этом случае упрощается система управления. Рис. 2.4 При одновременном способе подачи - топливо впрыскивается всеми форсунками двигателя одновременно, при определённом положении коленчатого вала двигателя. Синхронизация момента впрыскивания осуществляется по сигналу от датчика положения коленчатого вала. 1.5 Одновременный способ подачи топлива
Этот способ используется в системе распределённого впрыскивания MPI в следующих случаях: •    Во время запуска холодного двигателя •    При работе двигателя, имеющего неисправности (failsafe mode) 1.5.1.    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 (рис.2.5). 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. 1.5.2.    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, во время работы двигателя пропал сигнал от датчика положения ВМТ первого цилиндра (датчик положения распределительного вала), то электронный блок управления двигателем активирует все топливные форсунки одновременно, чтобы поддержать двигатель в работоспособном состоянии. 1.6 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° до ВМТ такта выпуска) импульса датчика положения коленчатого вала. г1
i_
Датчик положения распределительного вала
1
Датчик положения коленчатого вала Рабочий ход Выпуск 1 | Впуск Сжатие Рабочий ход Сжатие Рабочий ход Выпуск Впуск Сжатие Впуск Сжатие Рабочий ход Выпуск Впуск Выпуск Впуск | Сжатие | Рабочий Выпуск п
1)
2)
I I
4 2
1)    Синхронный способ подачи топлива (нормальная работа двигателя, после запуска двигателя) 2)    Одновременный способ подачи топлива (во время запуска двигателя при условии, что продолжительность импульса впрыскивания больше, чем при нормальной работе двигателя) 3)    Одновременный способ подачи топлива (во время запуска двигателя при условии, что продолжительность импульса впрыскивания, 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. Для получения информации об управлении впрыскиванием топлива для других моделей двигателей обращайтесь к соответствующим Техническим Руководствам. Время
1 цилиндра
ВМТ 2 цилиндра
3 цилиндра
ВМТ 4 цилиндра
Рис. 2.6 • 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° до ВМТ, и одновременно выбирает форсунку, которая будет производить впрыскивание топлива.
<<< Предыдущая страница  1     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я