что такое еку в авто
Что такое электронный блок управления двигателем?
ЭБУ (ECU от англ. Electronic Control Unit) – электронный блок управления двигателем автомобиля, его другое название – контроллер. Он принимает информацию от многочисленных датчиков, обрабатывает ее по особым алгоритмам и, отталкиваясь от полученных данных, отдает команды исполнительным устройствам системы.
Электронный блок управления является составным звеном бортовой сети автомобиля, он ведет постоянный обмен данными с другими компонентами системы: антиблокировочной системой, автоматической коробкой передач, системами стабилизации и безопасности автомобиля, круиз-контролем, климат-контролем.
Обмен информацией ведется посредством CAN-шины, которая объединяет все электронные и цифровые системы современного автомобиля в одну сеть.
Благодаря такому подходу можно оптимизировать работу двигателя: расход топлива, подачу воздуха, мощность, крутящий момент и др.
Каждая ошибка имеет свой код и эти коды сохраняются на запоминающем устройстве.
При проведении диагностики специалисты подключают к контроллеру через разъем сканирующее устройство, на экран которого выводятся все коды ошибок, а также информация о состоянии двигателя.
Устройство электронного блока управления двигателем.
Контроллер представляет из себя электронную плату с микропроцессором и запоминающим устройством, заключенную в пластиковый или металлический корпус. На корпусе имеются разъемы для подключения к бортовой сети автомобиля и сканирующему устройству. ЭБУ обычно устанавливается либо в подкапотном пространстве, либо в переднем торпедо со стороны пассажира, за бардачком. В инструкции обязательно должно быть указано место расположения контроллера.
Внести изменения в программное обеспечение ЭБУ можно только в авторизованных сервисных центрах.
Ремонт и замена ЭБУ.
Ремонт, равно как и замена блока управления обойдутся не дешево. Оптимальным вариантом будет приобретение нового блока. Чтобы его подобрать, нужно знать все параметры машины. Важно также правильно произвести настройку. ЭБУ будет нормально функционировать при условии, что на него поступают сигналы от всех датчиков и поддерживается нормальный уровень напряжения в сети.
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Что такое ECU?
Engine Control Unit
Чип-тюнинг (chip tuning) – невероятно дорогое удовольствие. Блок управления двигателем (он же ECU – Engine Control Unit) не знает, что такое «газ в пол», адреналин в крови, драйв и эйфория от него. Ему плевать на ваши желания. Он работает по картам – впрыска, зажигания, наддува. Карты – это, по сути, многослойные таблицы, по которым процессор в зависимости от поступающих с десятков датчиков сигналов генерирует управляющие импульсы, передаваемые затем на свечи зажигания, форсунки, электромагнитные клапаны… И если вы хотите от ECU большего, придется «рассказать» ему об этом, разработав собственные карты управления. Процесс это кропотливый, требующий времени, денег и оборудования. Автогиганты тратят огромные деньги на разработку собственных программ, по которым и работают стоковые двигатели. Любая ошибка (например «нолик» вместо «единички» в двоичном коде программы) приводит к весьма осязаемым последствиям в виде прогоревших поршней, «умерших» от перегрева лямбда-зондов и «запоротых» двигателей. Все это – деньги, деньги и еще раз деньги.
Самые «умные и продвинутые» ECU вполне способны «опознать» попытку увеличить давление наддува простыми и доступными методами. Особенно сложно обмануть контроллеры от Audi. Как они узнают, что попали в руки к «тюнингаторам»? Примерно так.
ECU по положению датчика оборотов коленвала и сигналам от электронного акселератора и зажигания выдает (в соответствии с картами впрыска) сигналы исполнительным механизмам, преобразуемые в импульсы, которые заставляют свечи искрить, а форсунки – впрыскивать топливо. Такие же команды получает и соленоид вэйст-гейта, управляющий турбиной. В следующем такте (имеется в виду такт работы не двигателя, а микроконтроллера) ECU сравнивает сигнал с датчика давления на впуске с тем значением давления, которое, по «его мнению», должно было быть, работай мотор без постороннего вмешательства. Слишком большая «дельта» расценивается как неисправность, за чем незамедлительно следует перевод двигателя в «обходной» режим: обогащение смеси, снижение наддува… И заряженный мотор начинает ехать хуже стокового.
Одно расстройство.
Электронные системы управления современных автомобилей. Фундаментальные основы. MilSpecWiring как #хeштэг. Часть 1.
Современная автомобильная техника оснащена большим количеством электронного оборудования. Начиная с сенсоров ДВС, заканчивая блоками управления с алгоритмами работы роботизированной КПП, систем «трекшн», «лаунч» контроля, акустических, охранных систем и т.п.
Чем больше данных требуется той или иной системе для управления своей работой, тем больше датчиков и исполнительных устройств необходимо соединить проводами с тем или иным ЭБУ. Если таких систем у машины много, то электропроводка автомобиля представляет собой очень большой и сложный узел.
При подготовке («постройке») спортивной техники многие энтузиасты лично разрабатывают свои «конфиги» и даже лично осуществляют монтажные работы. Однако модификации ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ почти всегда требуют привлечения специалиста.
Электронные схемы некоторых систем могут вызвать ужас у простого обывателя, однако если у Вас под рукой есть учебник Физики 8 класса или в детстве Вы были отличником, разобраться в электронных системах управления своего автомобиля не составит проблем.
Сегодня, при наличии современных социальных сетей, парой «хэштэгов» можно найти массу фото профессиональных электрических «кос», изготовленных из специальных проводов, электрических круглых разъемов, покрытых специальной глянцевой «термоусадкой» в стиле Дарта Вейдера.
Так выглядит проводка гоночных болидов Формул, автомобилей участвующих в Le Mans 24, DTM, а также многих «западных» любительских проектов.
Если Вы ищете способ подключить универсальный ЭБУ взамен заводского «мозга» своего автомобиля — поищите хештэг #milspecwiring в Instagram. Это — современный способ модификации любых электронных систем.
«MilSpec» – это сокращение от термина Military Specification. Термин представляет собой набор спецификаций, определяющих эксплуатационные стандарты для товаров, предназначенных для нужд Министерства обороны США. Так как ключевые параметры этих спецификаций для электроники совпадают с нуждами современного автоспорта – термин был позаимствован.
Итак, если Вы ставите перед собой цель избежать проблем с электроникой, на устранение которых обычно требуется большое количество сил и времени, то первое, от чего нужно отказаться – это паяные соединения проводов.
Это может показаться весьма спорным, так как существует множество людей, которые уверены что «пайка» — это лучший способ соединения двух проводов. К сожалению, это не так. «Пайка» — это то, чего Вы никогда не найдете в профессиональных жгутах проводов спортивной техники.
Проблема паяных соединений кроется в местах перехода паяной гильзы в провод. Т.е. там, где заканчивается «пайка» и начинается провод. В этом месте соединение очень хрупкое и обладает очень низкими показателями вибрационной устойчивости. Из-за вибрационных воздействий окружающей среды, такие соединения могут очень быстро выйти из строя.
Предпочтительный способ – механический обжим – кримпинг. Это техника, которую используют как заводские производители, так и инженеры Формулы-1. Правильно обжатая гильза – крепче, чем среднестатистический провод, т.е. провод порвется раньше, чем сломается «кримпинг».
Вспомните черные круглые разъемы на фото с хештэгом #motorsportwiring. Если Вы собираетесь изготовить электропроводку класса Hi-End, то это — самые надежные электрические разъемы из ныне существующих. Они обладают сверх легким весом и малыми размерами, при этом очень хорошо защищены от влаги и пыли. Использование таких разъемов позволяет существенно упростить монтаж целых узлов и агрегатов. Один разъем может отсоединить двигатель от электроники кузова или шасси в одно движение – полуоборот коннектора против часовой стрелки.
Если Вы не собираетесь «строить» болид Формулы-1, или отдать свою почку и легкое за электропроводку, Ваш выбор — разъемы Deutsch DTM, DT, DTP.
Огромный ассортимент этих коннекторов позволяет использовать различные по площади сечения провода и соединять от 2-х до 12-ти контактов. Стоимость таких разъемов очень небольшая, при этом соединения проводов получаются защищенными от влаги и пыли и очень надежными.
Существуют разъемы средней ценовой категории, которые используют такие же контакты и технологии соединений, как Deutsch Autosport – Amphenol Aerospace. Отличительные черты – материал разъемов (сталь), чуть большие размеры по сравнению с Deutsch AS и ощутимо более низкая стоимость. Ассортимент каталога Amphenol Aerospace позволяет создать надежные влаго- и пылезащищенные быстроразъемные соединения от 3-х до 61 контакта. Такие коннекторы часто используются в авиации.
Все вышеприведенные разъемы используют контакты одного типа – цилиндрические клеммы. Для их обжима необходим специальный инструмент – кримпер. Профессионалы используют дорогие кримперы с револьверными головками, которые позволяют обжимать разные по размеру провода различными по размеру контактами. Например, кримпер американского производства DMC Кримпер цилиндрических ножевых клемм Mil Crimp Tool Frame DMC
Однако, существуют более бюджетные инструменты, например Кримпер Deutsch DT / DTP / DTM
Обжим любого контакта начинается с удаления изоляции с конца провода. Для этого существует специальный инструмент – стриппер. В зависимости от того, какие провода Вы используете – Вам нужен стриппер с подходящим к этим проводам набором лезвий.
Профессиональные жгуты проводов спортивной техники изготовлены из специальных проводов – MilSpec Wire, так называемого Tefzel Wire. Существуют два вида таких проводов – “Spec 44” и “Spec 55”.
Кабель Raychem M22759/16 (Spec 44) покрыт одним слоем изоляции из Этилен-Тетрафлуороэтилена (ETFE) – полимерный материал, так же известный, как Tefzel. Провод был разработан изначально для применения в аэрокосмической промышленности. Кабели, покрытые изоляцией ETFE, стойки к химическому, радиационному воздействиям, механическому истиранию и высоким температурам. Также обладают малым весом. Проводник кабеля M22759/16 представляет собой луженую медную жилу, за счет которой стоимость провода существенно ниже стоимости M22759/32 “Spec 55 Wire” c посеребренным проводником.
Итак, для осуществления правильного кримпинга необходимо удалить изоляцию с провода на определенную длину.
В каждой цилиндрической клемме есть смотровое окно, в которое должен быть виден оголенный проводник.
При этом зазор между клеммой и изоляцией провода должен быть минимальным.
Что такое ЭБУ, где он располагается в автомобиле и какие функции выполняет
Современные автомобили всё больше напоминают сплошное переплетение из проводов, датчиков и всевозможных компьютеров. Машина переполнена электроникой. Можно бесконечно долго спорить на тему того, плохо это или всё же хорошо.
Здесь куда важнее разобраться с устройством, которое фактически руководит и контролирует работу всей электронной начинки автотранспортного средства. И тут речь идёт об электронном блоке управления, либо просто ЭБУ.
Про эту аббревиатуру не слышал разве что самый ленивый человек, который совершенно не интересуется автомобилями и никогда не вникал в суть их устройства, но таких найдутся единицы. Большинство знает об этом блоке. Если быть точнее, то о его существовании. Но при этом мало представляют себе суть ЭБУ, его функции, возможности и даже расположение в конструкции автомобиля.
Что контролирует
Для всех расшифровка стала уже вполне понятной и известной. Понять смысл устройства стало куда проще даже после этого шага. Теперь вы знаете, что это за аббревиатура и как расшифровывается рассматриваемый нами ЭБУ. Довольно часто используется только аббревиатура в технической документации, поскольку автомобилистам нет смысла каждый раз напоминать её значение. ЭБУ можно называть коротко с помощью аббревиатуры, использовать полное понятие электронного блока управления, либо просто контроллер. Суть от этого никак не изменится. Куда важнее узнать, что же такое этот ЭБУ и где он находится в автомобиле.
Двигатель автомобиля, контролируемый ЭБУ
Фактически блок является мозгами современного автомобиля, без которого мы бы получили груду металла со всевозможными датчиками, проводами и электронными устройствами, никак не связанными друг с другом.
ЭБУ практически постоянно находится в режиме работы, поскольку на него поступает огромный объём информации от всевозможных датчиков. Эти данные блок обрабатывает, используя предусмотренные в его программе алгоритмы, после чего отправляет командные сигналы на так называемые исполнительные устройства. Блок заставляет в соответствующем режиме работать насосы, системы зажигания, форсунки и многое другое.
В итоге получается так, что блок выступает в качестве руководителя для всех предусмотренных в автотранспортном средстве электронных процессов. А это от элементарной работы фар до управления системами безопасности.
Есть достаточно обширный перечень датчиков, с которых информация сначала идёт на наш ЭБУ, а затем, проходя обработку, сам блок отправляет команды на исполнительные устройства, в зависимости от результатов анализа полученных сведений.
Среди основных датчиков, которые зависят от контроллера, можно выделить несколько. Они отвечают за:
Но тут перечислен только базовый набор, который есть практически на каждом современном автотранспортном средстве. На более продвинутых машинах в богатой комплектации список значительно увеличивается.
Обработав полученную информацию, контроллер или мозг автомобиля отправляет команды различным исполнительным узлам, системам и механизмам. Это позволяет внести изменения в работу:
Но и тут речь идёт исключительно о минимальном наборе, характерном для базовой комплектации недорогой иномарки. Увеличьте комплектацию или купите более современных и продвинутый автомобиль с большим количеством электроники, и ЭБУ будет посылать команды целому ряду дополнительных систем, механизмов и устройств.
Для многих это удивительно, что один небольшой блок выполняет столь сложную работу. Причём делает это постоянно, без перерывов, одновременно обрабатывая огромный объём информации.
Из-за широких функций и возможностей некоторые полагают, что ЭБУ должен выглядеть как компьютер, ноутбук или планшет, обладать внушительными размерами. Исключением можно назвать лишь отсутствие экрана. Но в действительности все поражаются ещё больше, видя реальный форм-фактор этого управляющего блока.
Как выглядит
Фактически вы уже знаете, что такое ЭБУ в любой современной машине. Это контрольно-командный центр всего автотранспортного средства. Вся используемая электроника завязана на одном блоке. Она обязана отчитываться перед ЭБУ ежесекундно и порой даже чаще. При этом сам контроллер, анализируя полученные данные, может корректировать работу систем и всей машины, передавая необходимые командные сигналы к исполнительным устройствам.
Внешник вид ЭБУ двигателя Бош
Теперь стоит взглянуть на блок просто как на составляющий элемент автомобиля. Это небольшое устройство, которое заключено в специальный корпус. В качестве материала для корпуса используется пластик или металл, чаще всего алюминий из-за его неподверженности коррозии.
Корпус устанавливается в разных местах, в зависимости от конкретной марки и модели. При этом от расположения зависит сам материал корпуса ЭБУ. Если инженеры решили установить его в салоне, тогда применяется пластик и прочный полимер, поскольку угрозы быстрого износа и повреждения нет. Когда ЭБУ располагают в подкапотном пространстве, тут лучше применять металл.
Внутри этого корпуса располагается плата. Она и есть тот самый контроллер или управляющий блок. Наружу выходят разъёмы в количестве 2 штук. Адаптированы эти разъёмы под шины типа CAN. Через них происходит соединение со всеми проводами от датчиков и устройств в авто.
Дополнительно на большинстве ЭБУ есть разъём для подключения диагностического оборудования. С его помощью чистятся мозги блока, меняется программное обеспечение, восстанавливаются базовые настройки, удаляются ошибки и пр.
Проведение диагностики блока управления
Активная работа блока приводит к его активному нагреву. Чтобы отвести тепло, инженеры предусмотрели наличие специальных оребрений. Это похоже на радиатор охлаждения процессоров, которые применяются в компьютерах и ноутбуках.
Сняв с автомобиля этот блок управления, вы увидите перед собой коробочку компактных размеров. Примерные параметры составляют 30х30 мм при толщине не более 70 мм. Хотя блоки бывают разными, в зависимости от года выпуска, конкретного автомобиля и автопроизводителя.
Внутренняя начинка
С коробкой разобрались. Теперь ведь интересно заглянуть внутрь. Под оболочкой, выполняющей роль кожуха и защиты, скрывается плата внушительных размеров. Во многом напоминает те платы, которые вмонтированы в системный блок обычного персонального компьютера.
Плата электронного блока управления двигателем
Вдаваться в подробности устройства платы ЭБУ не имеет смысла. Тут важно знать, что она включает в себя 2 ключевых узла. Это память и программное обеспечение.
Причём память здесь есть 3 типов:
Следующим разделом платы блока управления выступает программное обеспечение. Его делят на 2 типа:
Также о программном обеспечении в составе платы ЭБУ хорошо известно поклонникам чип-тюнинга. Сюда вносятся изменения, переписываются программы, задаются новые алгоритмы.
Расположение
Справедливо будет узнать, где именно в автомобиле находится ЭБУ. В действительности блок располагается в разных местах. Всё зависит от конкретного автомобиля и порой даже года выпуска.
Есть 2 основных места, куда автопроизводители в процессе сборки транспортного средства устанавливают управляющий блок.
На практике отыскать управляющий блок даже на автомобиле, который вы только приобрели и не успели разобраться с его устройством, не сложно.
Автопроизводители никогда не размещают блоки под панелями, которые тяжело снять или для доступа требуется разбирать половину салона. Обычно это одна скрытая панель, удерживающаяся на фиксаторах или на 1-2 саморезах. В подкапотном пространстве найти ЭБУ ещё проще. Визуально ищите коробочку, от которой отходит пара шлейфов.
Опытные автомобилисты и специалисты в области диагностики автомобилей настоятельно не рекомендуют любителям пытаться разбирать и чинить блок. Это сложное устройство, что вы уже наверняка поняли. Потому и крайне дорогостоящее даже на автомобилях бюджетного класса. Если возникают проблемы, лучшим решением будет обращение в проверенный автосервис.
Неисправности
Часто автолюбители интересуются, как можно проверить свой ЭБУ на работоспособность. Для этого не нужно разбирать весь блок и пытаться что-то там открутить. Следует ориентироваться на косвенные признаки.
Неисправность блока управления из-за попадания масла на плату
Есть несколько признаков неисправности ЭБУ, которые проявляются в виде следующих симптомов:
Любая неисправность в ЭБУ является крайне неприятной, поскольку блок считается надёжным и долговечным элементом. Плюс очень дорогим. Никто не хочет столкнуться с необходимостью его замены. Симптомы поломок появляются лишь в результате неправильной эксплуатации, механических повреждений или некорректной заливки программного обеспечения, что часто случается с любителями чип-тюнинга.
Причины самой поломки предельно банальные. Это короткое замыкание, попадание на плату влаги и воды, перегрузка, перегрев, физические воздействия, влияние коррозийных процессов.
Серьёзное повреждение или перегорание платы практически не оставляет шансов на восстановление работоспособности старого управляющего блока. Потому приходится покупать новый. И тут возникает главная проблема в виде высокой стоимости. Если у вас бюджетный автомобиль в простой комплектации, в среднем за блок придётся отдать не менее 300-500 долларов.
Не стоит сразу же спешить выкидывать свой ЭБУ. Для начала попробуйте разобрать блок и посмотреть, что произошло внутри. Бывает так, что ошибки вылезают из-за проблем лишь с одной небольшой микросхемой, коррозия задела некоторые участки, нарушились контакты. Подобные неисправности устраняются с вероятностью 80%. После такого ремонта ЭБУ может прослужить ещё много лет. Но лучше отдать в ремонт хорошему специалисту, а не пытаться что-то сделать самому, не имея надлежащего опыта, знаний и умений.
ЭБУ является важнейшим и неотъемлемым составляющим компонентом любого современного автомобиля. И чем больше электроники используется в машине, тем выше значимость блока управления. Но тем и выше его ответственность. Потому производители крайне ответственно подходят к вопросу его создания, чтобы предотвратить возможные сбои, минимизировать неисправности и не допустить появления ошибок. Невероятно сложное устройство, внешность которого порой не даёт поверить в это.
Аббревиатура E-K-У в автомобильной тематике подразумевает электронный блок управления или ЭБУ. То есть ECU это Electronic Control Unit. В современном а/м имеется множество разнообразных ECU. Они относятся к тормозам, трансмиссии, подвеске, системе охраны, климатической установке, навигации и прочему. Самый важный это блок управления двигателем. В различных источниках ему могут соответствовать названия как ECU, так и DME (Digital Motor Electronics), ECM (Engine Control Module), PCM (Powertrain Control Мodule) и некоторые др. Будем придерживаться общепринятого термина ECU как «электронный блок управления», дополняя его указанием принадлежности по мере появления необходимости. |
Каккие могут быть блоки управления:
ECU АБС тормозов BMW
ECU АКПП Audi
ECU двигателя VW
ECU двигателя Fiat
Многообразие ECU в современном автомобиле на примере Audi A6:
1. Блок управления автономного отопителя
2. Блок управления АБС тормозов с EDS
3. Блок управления системы поддержания безопасной дистанции
4. Передатчик системы контроля давления в шинах, передний левый
5. Блок управления бортовой сетью
6. Блок управления в двери водителя
7. Блок управления доступом и старта
8. Блок управления в комбинации приборов
9. Блок управления электронными приборами на рулевой колонке
10. Блок управления телефоном, системой телематик; приемо-передатчик для телефона
11. Блок управления двигателем
12. Блок управления Climatronic
13. Блок управления регулировкой сиденья с запоминающим устройством и регулировкой рулевой колонки;
14. Блок управления регулировкой дорожного просвета; блок управления корректором фар;
блок управления системой контроля давления в шинах; блок управления 2 бортовой сетью;
блок управления MMI передней информационно-командной панели; диагностический интерфейс для шин
данных; приемно-считывающий модуль системы антенн для доступа без ключа
15. CD-чейнджер; CD-ROM-дисковод
16. Блок управления в задней левой двери
17. Блок управления системой Air-Bag
18. Датчик скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси
19. Блок управления в двери переднего пассажира
20. Блок управления регулировкой сиденья переднего пассажира с запоминающим устройством
21. Блок управления в задней правой двери
22. Передатчик системы контроля давления в шинах, задний левый
23. Радиоприемник стояночного отопителя
24. Блок управления системой навигации с CD-дисководом; блок управления голосовым вводом;
блок управления цифровой звуковой системой; радиомодуль; TV-тюнер; цифровое радио
25. Передатчик системы контроля давления в шинах, задний правый
26. Блок управления системой облегчения парковки
27. Центральный блок управления системой комфорта
28. Блок управления электрическим стояночным «ручным» тормозом
29. Блок управления энергоснабжением (менеджер батареи)
Диагностика ЭБУ, ECU (электронный блок управления)
При всем многообразии большинство автомобильных микропроцессорных систем управления построено по единому принципу. Архитектурно этот принцип таков: датчики состояния – командный компьютер ECU – исполнительные механизмы изменения состояния. Главенствующая роль здесь принадлежит ECU, недаром народное название этого командного компьютера «мозги».
По набору функций ECU подобны друг другу настолько, насколько подобны соответствующие системы управления. Фактические отличия могут быть велики, но вопросы электропитания, взаимодействия с реле и прочими соленоидными нагрузками идентичны для самых разных ECU. Поэтому важнейшие действия первичной диагностики разных систем оказываются одинаковыми. А излагаемая далее общая логика диагностики применима к любым автомобильным системам управления.
В разделах «Проверка функций…» в рамках предлагаемой логики подробно рассмотрена диагностика системы управления двигателем в ситуации, когда стартер работает, а двигатель не заводится. Этот случай выбран с целью, показать полную последовательность проверок при отказе системы управления бензиновым двигателем.
Исправен ли ECU? Не торопитесь.
Разнообразие систем управления обязано своим появлением на свет частой модернизации а/м агрегатов их производителями. Так, например, каждый двигатель производится в течение ряда лет, но его система управления модифицируется почти ежегодно, и исходная со временем может быть полностью заменена на совершенно другую. Соответственно, в разные годы один и тот же двигатель может комплектоваться в зависимости от состава системы управления разными, похожими или не похожими друг на друга блоками управления. Пусть механика такого двигателя хорошо известна, но часто оказывается, что как раз видоизмененная система управления приводит к затруднениям в диагностике. Казалось бы, в такой ситуации важно определить: а исправен ли новый, не знакомый ECU?
На самом деле гораздо важнее преодолеть соблазн задумываться на эту тему. Слишком просто усомниться в исправности экземпляра ECU, ведь собственно о нем, даже как о представителе известной системы управления, обычно мало что известно. С другой стороны, существуют несложные приемы диагностики, применимые в силу своей простоты одинаково успешно к самым различным системам управления. Такая универсальность объясняется тем, что указанные приемы опираются на родство систем и тестируют их общие функции.
Около 7. 10% из поступающих на диагностику ECU оказываются исправными, и большинство таких обращений – результат скоропалительного вывода о выходе ECU из строя. Еще сравнительно недавно этот процент был вдвое-втрое выше. Не будет большим преувеличением сказать, что за каждым абзацем далее стоит случай разбирательства с тем или иным а/м после установления исправности его ECU, который первоначально был сдан в ремонт как предположительно дефектный.
Универсальный алгоритм.
Излагаемый способ диагностики использует принцип «презумпции невиновности ECU». Другими словами, если нет прямых доказательств выхода ECU из строя, то следует предпринять поиск причины неполадки в системе в предположении исправности ECU. Прямых доказательств дефектности блока управления существует всего два. Либо ECU имеет видимые повреждения, либо проблема уходит при замене ECU на заведомо исправный (ну, либо переносится на заведомо исправный а/м вместе с подозрительным блоком; иногда это делать небезопасно, к тому же здесь встречается исключение, когда блок управления поврежден так, что не способен работать во всем диапазоне эксплуатационного разброса параметров разных экземпляров одной и той же системы управления, но на одном из двух а/м все-таки работает).
Диагностика должна развиваться в направлении от простого к сложному и в согласии с логикой работы системы управления. Именно поэтому предположение о дефекте ECU следует оставить «на потом». Сначала рассматриваются общие соображения здравого смысла, затем последовательной проверке подлежат функции системы управления. Эти функции четко разделяются на обеспечивающие работу ECU и на функции, исполняемые ECU. Сначала должны проверяться функции обеспечения, затем – функции исполнения. В этом главное отличие последовательной проверки от произвольной: она выполняется по приоритетеу функций. Соответственно, каждый из этих двух видов функций может быть представлен своим списком в порядке убывания значимости для работы системы управления в целом.
Диагностика успешна только тогда, когда указывает на важнейшую из утраченных или нарушенных функций, а не на произвольный набор таковых. Это существенный момент, т.к. потеря одной функции обеспечения может приводить к невозможности работы нескольких функций исполнения. Последние не будут работать, но отнюдь не будут утрачены, их отказ произойдет просто в результате причинно-следственных связей. Именно поэтому такие неисправности принято называть наведенными.
При непоследовательном поиске наведенные неисправности маскируют истинную причину проблемы (весьма характерно для диагностики сканером). Понятно, что попытки бороться с наведенными неисправностями «в лоб» ни к чему не приводят, повторное сканирование ECU дает прежний результат. Ну а ECU «есть предмет темный и научному исследованию не подлежит», да и заменить его для пробы, как правило, нечем – вот схематичные наброски процесса ошибочной выбраковки ECU.
Итак, универсальный алгоритм поиска неисправности в системе управления таков:
Важная роль принадлежит подробному опросу владельца о том, какие внешние проявления неисправности он наблюдал, как возникла или развивалась проблема, какие действия в этой связи уже были предприняты. Если проблема в системе управления двигателем, следует уделить внимание вопросам про сигнализацию (противоугонную систему), т.к электрика дополнительных устройств заведомо менее надежна из-за упрощенных приемов их установки (например, пайка или стандартные соединители в назначаемых точках ветвления и рассечения штатной проводки при подключении дополнительного жгута, как правило, не применяются; причем пайка зачастую не применяется сознательно из-за якобы ее неустойчивости перед вибрацией, что для качественной пайки, конечно, не так).
Кроме того, необходимо точно установить, какой именно а/м перед вами. Устранение сколько-нибудь серьезной неисправности в системе управления предполагает использование электрической схемы последней. Электросхемы сведены в специальные автомобильные компьютерные базы по диагностике и ныне весьма доступны, надо лишь правильно выбрать нужную. Обычно, если задать самую общую информацию по а/м (отметим, что базы по электросхемам не оперируют VIN-номерами), поисковик базы найдет несколько разновидностей модели а/м, и потребуется дополнительная информация, которую может сообщить владелец. Например, название двигателя всегда записано в техпаспорте – буквы перед номером двигателя.
Осмотр и соображения здравого смысла.
Визуальный осмотр играет роль простейшего диагностического средства. Нередко весьма простые неисправности приводят к сложным внешним проявлениям и заставляют считать сложной простую проблему. Поэтому в процессе предварительного осмотра должно проверяться:
Иногда бывает полезно осмотреть место установки ECU. Не так уж редко оно оказывается залито водой, например, после мойки двигателя установкой высокого давления. Вода губительна для ECU негерметичного исполнения. Заметим, что разъемы ECU также бывают как герметичного, так и простого исполнения. Разъем должен быть сухим (допустимо применять в качестве водоотталкивающего средства, например, WD-40).
Чтение кодов неисправностей.
Если для чтения кодов неисправностей применяется сканер или компьютер с адаптером, важно, чтобы их соединение с цифровой шиной ECU было выполнено правильно. Ранние ECU не устанавливают связь с диагностикой, пока не подсоединены обе линии K и L.
Сканирование ECU, либо активация самодиагностики а/м позволят быстро определить несложные проблемы, например, из числа обнаружения неисправных датчиков. Причем для ECU все равно, неисправен сам датчик или его проводка.
Всегда следует помнить, что формирование ECU диагностических сообщений, считываемых сканером, значительно формализовано и подчинено заложенной программе самодиагностики. Последняя выдает наиболее вероятную по мнению разработчика, написавшего программу, причину неисправности. Но очевидно, что наиболее вероятная причина будет реализовываться не всякий раз.
Еще хуже, когда наиболее вероятную причину алгоритм самодиагностики игнорирует (по-видимому, в силу большой веры разработчика в надежность того или иного узла). Так, например, самодиагностика некоторых французских а/м при отсутствии пуска двигателя из-за обрыва цепи датчика положения коленвала не предусматривает тестирование этого датчика. И поэтому даже дилерский прибор DIAG-2000 в целом ряде случаев при проверке системы управления двигателем не находит приобретенный обрыв указанной цепи.
Исполнительные механизмы, например, реле, управляемые ECU, проверяются сканером в режиме принудительного включения нагрузок. Этот режим называется тестом исполнительных механизмов. Здесь опять-таки важно отличать дефект в нагрузке от дефекта в ее проводке.
Если вы не располагаете сканером или его эквивалентом в виде компьютера с адаптером линий K и L, большую часть проверок можно сделать вручную (см. разделы «Проверка функций…»). Конечно, это будет медленнее, но при последовательном поиске и объем работы может быть невелик.
Осмотр и проверка ECU.
В тех случаях, когда доступ к ECU прост, а сам блок может быть легко вскрыт, следует осмотреть его. Вот что может наблюдаться в неисправном ECU:
Как уже было сказано, достоверно проверить ECU можно путем замены на заведомо исправный. Очень хорошо, если диагност располагает проверочным ECU. Однако следует считаться с риском вывести этот блок из строя, ведь часто первопричина проблемы – неисправность внешних цепей. Поэтому необходимость иметь проверочные ECU не очевидна, а сам прием следует применять с большой осмотрительностью. На практике гораздо продуктивнее в начальной фазе поиска считать ECU исправным уже только потому, что его осмотр не убеждает в обратном. Бывает невредно просто убедиться, что ECU на месте.
Проверка функций обеспечения.
К функциям обеспечения работы ECU системы управления двигателем относятся:
Проверьте отсутствие сгоревших предохранителей.
Проверьте отсутствие сопротивления между минусовой клеммой АКБ и массой кузова; и массой двигателя.
Затруднения в проверке питания обычно происходят тогда, когда ее пытаются провести, не имея схемы включения ECU в проводку. За редким исключением на разъеме жгута ECU (блок на время проведения проверки следует отсоединить) присутствует несколько напряжений +12V при включенном зажигании и несколько точек заземления.
В том случае, если главное реле должно включаться самим ECU, следует подать потенциал «массы» на контакт разъема жгута ECU, соответствующий концу обмотки указанного реле, и наблюдать появление дополнительного питания. Делать это удобно с помощью джампера – длинного куска провода с миниатюрными зажимами-крокодилами (в одном из которых следует зажать булавку).
Джампер, кроме того, применяют для пробного обхода подозрительного провода путем параллельного включения, а также для удлинения одного из щупов мультиметра, что позволяет держать в освободившейся руке прибор, свободно перемещаясь с ним по точкам проведения измерений.
джампер и его реализация
Должны быть целыми провода соединения ECU с «массой», т.е. заземления («31»). Недостоверно устанавливать их целостность «на слух» прозвонкой мультиметром, т.к. такая проверка не отслеживает сопротивлений порядка десятков Ом, следует обязательно считывать показания с индикатора прибора. Еще лучше пользоваться контрольной лампой, включая ее относительно «30» (неполный накал свечения укажет на неисправность). Дело в том, что целостность провода при микротоках «прозвонки» мультиметром может исчезать при токовой нагрузке близкой к реальной (характерно для внутренних обломов или сильной коррозии проводников). Общее правило: ни при каких условиях на выводах заземления ECU (соединенных с «массой») не должно наблюдаться напряжение более 0.25V.
контрольная лампа, контрольная лампа с источником питания и их реализация в виде щупа.
Амплитуда импульсов указанных датчиков может быть измерена осциллографом, правильность фаз обычно проверяется по меткам установки ремня (цепи) газораспределительного механизма (ГРМ). Датчики вращения индуктивного типа проверяются путем замера их сопротивления (обычно от 0.2 КОм до 0.9 КОм для разных систем управления). Датчики Холла и фотоэлектрические датчики вращения (например, а/м Mitsubishi) удобно проверять осциллографом или индикатором импульсов на микросхеме (см. ниже).
Встречаются модифицированные индуктивные датчики, содержащие кроме сердечника и катушки выходную микросхему-формирователь. Микросхема добавлена в датчик с целью образовать сигнал, пригодный для процессора ECU без дополнительной обработки. Таков, например, датчик положения коленвала в системе управления Simos/VW.
Обратите внимание: модифицированные индуктивные датчики часто неправильно изображаются на электросхемах как катушка с третьим экранирующим проводом. На самом деле экранирующий провод 3 это «минус» цепи питания микросхемы датчика, а остальные – «плюс» питания 1 и сигнальный провод 2 (67 вывод ECU Simos). Условное обозначение как у датчика Холла может быть принято, т.к. достаточно для понимания главного отличия: модифицированный индуктивный датчик в отличие от просто индуктивного требует подачи питания и имеет на выходе прямоугольные импульсы, а не синусоиду (строго говоря, сигнал несколько сложнее, но в данном случае это неважно).
Прочие датчики выполняют вторичную роль по сравнению с датчиками вращения, поэтому здесь скажем лишь, что в первом приближении проверить их исправность можно путем отслеживания изменения напряжения на сигнальном проводе вслед за изменением того параметра, который измеряет датчик. Если измеряемая величина меняется, а напряжение на выходе датчика – нет, он неисправен. Многие датчики проверяются путем замера их электрического сопротивления и сравнения с образцовым значением.
Следует помнить, что датчики, содержащие электронные компоненты, могут работать только при поданном на них напряжении питания (подробнее см. ниже).
Проверка функций исполнения. Часть 1.
К функциям исполнения ECU системы управления двигателем относятся:
Проверка управления реле бензонасоса должна учитывать логику работы бензонасоса в исследуемой системе, а также способ включения реле. В некоторых а/м питание обмотки этого реле берется с контакта главного реле. На практике часто проверяют весь канал ECU-реле-бензонасос по характерному жужжащему звуку предварительной подкачки топлива в течение Т=1…3 секунд после включения зажигания.
Однако, такая подкачка есть не у всех а/м, что объясняется подходом разработчика: считается, что отсутствие подкачки благотворно влияет на механику двигателя при старте в связи с опережающим началом работы масляного насоса. В таком случае можно пользоваться контрольной лампой (мощностью до 5W), как это было описано в проверке управления главным реле (с поправкой на логику работы бензонасоса). Этот прием более универсальный, чем «на слух», т.к. даже если первоначальная подкачка имеется, то совсем не обязательно бензонасос будет работать при попытке пуска двигателя.
Дело в том, что в ECU может содержаться «на одном выводе» до трех функций управления реле бензонасоса. Кроме предварительной подкачки, может быть функция включения бензонасоса по сигналу включения стартера («50»), а также – по сигналу датчиков вращения. Соответственно, каждая из трех функций зависит от своего обеспечения, что, собственно, и заставляет их различать. Встречаются системы управления (например, некоторые разновидности TCCS/Toyota), в которых включением бензонасоса управляет концевой выключатель расходомера воздуха, а управление одноименным реле от ECU отсутствует.
Заметим, что разрыв цепи управления реле бензонасоса – распространенный способ блокировки в противоугонных целях. Он рекомендуется к использованию в инструкциях множества охранных систем. Поэтому при отказе работы указанного реле следует проверить, не заблокирована ли цепь управления им?
Управление питающими напряжениями датчиков сводится к поставке таковых ECU при полном включении его питания после включения зажигания. В первую очередь важно напряжение, подаваемое на датчик вращения, содержащий электронные компоненты. Так магнитоуправляемая микросхема большинства датчиков Холла, а также формирователь модифицированного индуктивного датчика питаются напряжением +12V. Нередки датчики Холла с напряжением питания +5V. В американских а/м обычная величина напряжения питания датчиков вращения составляет +8V. Напряжение, подаваемое как питание датчика положения дроссельной заслонки, всегда оказывается около +5V.
Кроме того, многие ECU также «управляют» общей шиной датчиков в том смысле, что «минус» их цепи берется с ECU. Путаница здесь происходит, если питание датчиков замеряют как «плюс» относительно «массы» кузова/двигателя. Конечно, при отсутствии «-» с ECU датчик не будет работать, т.к. цепь его питания разомкнута, неважно, что «+» напряжения на датчике есть. То же происходит при обрыве соответствующего провода в жгуте ECU.
Управление зажиганием обычно проверяют по следствию: наличию искры. Делать это следует с помощью заведомо исправной свечи зажигания, подсоединив ее к высоковольтному проводу, снятому со свечи (проверочную свечу удобно разместить в монтажном «ухе» двигателя). Такой способ требует от диагноста навыка оценки искры «на глаз», т.к. условия искрообразования в цилиндре существенно отличаются от атмосферных, и если визуально слабая искра есть, то в цилиндре она может уже не образовываться. Во избежание повреждений катушки, коммутатора или ECU не рекомендуется проверять искру с высоковольтного провода на «массу» без подсоединенной свечи. Следует применять специальный разрядник с калиброванным зазором, эквивалентным в атмосферных условиях зазору свечи в условиях компрессии в цилиндре.
В случае отсутствия искры следует проверить, поступает ли напряжение питания на катушку зажигания («15» контакт на схеме электропроводки)? А также проверить, появляются ли при включении стартера управляющие импульсы, приходящие от ECU или коммутатора зажигания на «1» контакт катушки (иногда обозначается как «16»)? Отследить импульсы управления зажиганием на катушке можно с помощью контрольной лампы, включаемой параллельно. Если имеется коммутатор, проверьте, поступает ли напряжение питания на это электронное устройство?
На выводе ECU, работающим с коммутатором зажигания, наличие импульсов проверяют осциллографом или при помощи индикатора импульсов. Индикатор не следует путать со светодиодным пробником, применяемым для считывания «медленных» кодов неисправностей:
схема пробника на светодиоде
Заметим, что неисправный коммутатор точно также может блокировать работу ECU в части управления зажиганием. Поэтому, когда импульсов нет, проверку повторяют еще раз уже при отключенном коммутаторе. В зависимости от полярности управления зажиганием осциллограф в этом случае может применяться и при соединении его «массы» с «+» АКБ. Данное включение позволяет отслеживать появление сигнала типа «масса» на «висящем» выводе ECU. При таком способе будьте осторожны, не допускайте контакта корпуса осциллографа с кузовом а/м (провода подключения осциллографа могут быть удлиннены до нескольких метров, и это рекомендуется для удобства; удлинение может быть сделано обычным неэкранированным проводом, и отсутствие экранировки никак не помешает наблюдениям и замерам).
Индикатор импульсов отличается от светодиодного пробника тем, что имеет весьма высокое входное сопротивление, что практически достигается включением по входу пробника буферной микросхемы-инвертора, выход которой и управляет через транзистор светодиодом. Здесь важно питать инвертор напряжением +5V. В этом случае индикатор сможет работать не только с импульсами амплитудой 12V, но и даст вспышки от 5-вольтовых импульсов, обычных для некоторых систем зажигания. Документация допускает применение микросхемы-инвертора как преобразователя напряжения, поэтому подача на ее вход 12-вольтовых импульсов будет безопасна для индикатора. Не следует забывать, что существуют системы зажигания с 3-вольтовыми импульсами управления (например, МК1.1/Audi), для которых индикатор приводимого здесь исполнения неприменим.
схема индикатора импульсов
Обратите внимание, что включение красного светодиода индикатора соответствует положительным импульсам. Назначение зеленого светодиода в том, чтобы наблюдать такие импульсы с большой длительностью относительно периода их повторения (т.н. импульсы малой скважности). Включения красного светодиода при таких импульсах будут восприниматься на глаз как непрерывное свечение с еле заметным мерцанием. А поскольку зеленый светодиод гаснет, когда загорается красный, то в рассматриваемом случае основное время зеленый светодиод будет погашен, давая хорошо заметные короткие вспышки в паузах между импульсами. Заметим, что если перепутать местами светодиоды или использовать их одного цвета свечения, индикатор утратит свойство переключения.
Чтобы индикатор смог отслеживать импульсы потенциала «массы» на «висящем» контакте, следует переключить его вход на питание +5V, а импульсы подать непосредственно на 1 вывод микросхемы индикатора. Если позволит конструктив, желательно добавить в схему оксидный и керамический конденсаторы в цепь питания +5V, соединив их с массой схемы, хотя практически отсутствие этих деталей никак не сказывается.
Проверить наличие импульсов управления можно с помощью контрольной лампы небольшой мощности, подключая ее вместо форсунки. Для этой же цели допускается использовать светодиодный пробник, однако для большей достоверности уже не следует отсоединять форсунку, чтобы была сохранена токовая нагрузка.
Следует иметь в виду, что встречается неисправность ECU, при которой форсунки остаются все время открытыми и льют бензин непрерывно (из-за наличия постоянного «минуса» вместо периодических импульсов управления). В результате при долговременных попытках завести двигатель можно повредить его механику гидроударом (Digifant II ML6.1/VW). Проверьте, не увеличивается ли уровень масла вследствие того, что бензин стекает в картер двигателя?
При проверке импульсов управления на катушках и форсунках важно отслеживать ситуацию, когда импульсы присутствуют, но в пределах их длительности не происходит коммутации нагрузки с «массой» напрямую. Встречаются случаи (неисправности ECU, коммутатора), когда коммутация происходит через появившееся сопротивление. Об этом будет свидетельствовать сравнительно пониженная яркость вспышек контрольной лампы или ненулевой потенциал импульса управления (проверяется осциллографом). Отсутствие управления хотя бы одной форсункой или катушкой, а равно ненулевой потенциал импульсов управления приведут к неровной работе двигателя, его будет трясти.
Заслуживает упоминания случай, когда по всем электрическим проверкам клапан х.х. выглядел исправным, но неудовлетворительный х.х. был вызван именно им. По нашему мнению это можно объяснить чувствительностью некоторых систем управления к ослаблению возвратной спиральной пружины клапана вследствие старения металла пружины (SAAB).
Ряд систем управления двигателем особенно чувствителен к программированию х.х. Здесь имеются в виду такие системы, которые, не будучи запрограммированы по х.х., препятствуют пуску двигателя. Например, может наблюдаться сравнительно легкий пуск двигателя, но без подгазовки тут же произойдет его остановка (не путать с блокировкой штатным иммобилайзером). Или будет затруднен холодный пуск двигателя, и не будет нормального х.х.
Первая ситуация характерна для самопрограммирующихся систем с заданными начальными установками (например, MPI/Mitsubishi). Достаточно поддерживать обороты двигателя акселератором в течение 7…10 минут, и х.х. появится сам собой. После следующего полного отключения питания ECU, например, при замене АКБ, его самопрограммирование потребуется вновь.
Вторая ситуация характерна для ECU, требующих установки базовых параметров управления сервисным прибором (например, Simos/VW). Указанные установки сохраняются при последующих полных отключениях ECU, но сбиваются, если на работающем двигателе отсоединить разъем регулятора х.х. (TVCU).
На этом перечень основных проверок системы управления бензиновым двигателем, собственно, и заканчивается.
Проверка функций исполнения. Часть 2.
Вот основные положения, которые необходимо знать, чтобы стала ясна логика работы дополнительного оборудования двигателя:
лямбда-регулирование выполняет роль обратной связи по выхлопу, чтобы ECU «видел» результат дозирования топлива. Лямбда-зонд или, иначе, кислородный датчик работает при температуре чувствительного элемента около 350 град. Цельсия. Нагрев обеспечивается либо совместным действием встроенного в зонд электрического нагревателя и тепла отработавших газов, либо только лишь теплом отработавших газов. Лямбда-зонд реагирует на парциальное давление остаточного кислорода в отработавших газах. Реакция выражается изменением напряжения на сигнальном проводе. Если топливная смесь бедная, на выходе датчика низкий потенциал (около 0V); если смесь богатая, на выходе датчика высокий потенциал (около +1V). При составе топливной смеси, близком к оптимальному, на выходе датчика происходят переключения потенциала между указанными значениями.
Обратите внимание: часто заблуждение, что периодические колебания потенциала на выходе лямбда-зонда есть следствие якобы того, что ECU периодически меняет длительность импульсов впрыска, тем самым как бы «подлавливая» состав топливной смеси вблизи идеального (т.н. стехиометрического) состава. Наблюдение указанных импульсов осциллографом исчерпывающе доказывает, что это не так. При бедной или богатой смеси ECU действительно меняет длительность импульсов впрыска, но не периодически, а монотонно и только до тех пор, пока кислородный датчик не выдаст колебания своего выходного сигнала. Физика датчика такова, что при составе отработавших газов, соответствующем работе двигателя на примерно стехиометрической смеси, датчик приобретает колебания сигнального потенциала. Как только состояние колебаний на выходе датчика достигнуто, ECU начинает удерживать состав топливной смеси неизменным: раз смесь оптимизирована, никакие изменения не нужны.
Реле вентилятора охлаждения радиатора включается, напротив, при горячем двигателе. Возможно двухканальное исполнение этого управления – в расчете на обдув с разными скоростями. Проверяется совершенно аналогично с помощью потенциометра, включаемого вместо термодатчика системы управления двигателем. Заметим, что лишь небольшая группа европейских а/м имеет управление указанным реле от ECU (например, Fenix 5.2/Volvo).
Лямбда-регулирование. Помимо отказа лямбда-регулирования вследствие отказа подогрева зонда та же неисправность может наступать еще и в результате исчерпания рабочего ресурса кислородного датчика, из-за ошибочной комплектации системы управления, в силу неправильной работы систем вентиляции и рециркуляции, а также в результате неисправности ECU.
Ресурс кислородного датчика, как правило, не превышает 70 тыс. км при удовлетворительном качестве топлива. Об остаточном ресурсе в первом приближении можно судить по амплитуде изменения напряжения на сигнальном проводе датчика, приняв за 100% амплитуду 0.9V. Изменения напряжения наблюдают при помощи осциллографа или индикатора в виде строчки светодиодов, управляемой микросхемой.
Особенность работы лямбда-регулирования состоит в том, что эта функция перестает действовать правильно задолго до того, как ресурс датчика выработан полностью. Под 70 тыс. км понимался предел именно рабочего ресурса, за которым колебания потенциала на сигнальном проводе еще отслеживаются, но по показаниям газоанализатора удовлетворительной оптимизации топливной смеси уже не происходит. На практике такая ситуация складывается, когда остаточный ресурс датчика падает до, примерно, 60%, или если период изменения потенциала на х.х. возрастает до 3…4 секунд, см. фото. Характерно, что сканирующие устройства не показывают при этом ошибки по лямбда-зонду.
Датчик делает вид, что работает, лябда-регулирование происходит, но CO завышено.
Физически идентичный принцип работы абсолютного большинства лямбда-зондов позволяет производить их замену друг другом. При этом следует учитывать такие моменты.
Сигнальная цепь зонда соответствует проводам черного и серого цвета. Встречаются лямбда-зонды, у которых серый провод соединен с корпусом датчика, и такие, у которых он изолирован от корпуса. За малым исключением серый провод зонда всегда соответствует «минусовому» лямбда-входу ECU. Когда этот вход не соединен ни с одним из выводов заземления ECU, следует «прозвонить» тестером серый провод старого зонда на его корпус. Если он «масса», а у нового датчика серый провод изолирован от корпуса, этот провод при замене датчика должен быть закорочен на «массу» добавочным соединением. Если «прозвонка» показала, что у старого зонда серый провод изолирован от корпуса, новый датчик следует подбирать также с изолированными друг от друга корпусом и серым проводом.
Лямбда-регулирование как функция ECU может быть проверено при помощи батарейки напряжением 1…1.5V и осциллографа. Последний следует установить в ждущий режим и синхронизировать импульсом управления впрыском. Измерению подлежит длительность этого импульса (сигнал управления форсункой подается одновременно как в измерительное гнездо, так и в гнездо запуска осциллографа; форсунка остается подключенной). Для ECU с заземленным лямбда-входом порядок проверки следующий.
Управление дополнительными устройствами. Под дополнительными устройствами в данном контексте подразумеваются электромеханический клапан EVAP системы вентиляции бензобака (EVAPorative emission canister purge valve – «клапан очистки бака от выделения паров топлива») и клапаны EGR системы рециркуляции отработавших газов (Exhaust Gas Recirculation). Рассмотрим эти системы в простейшей комплектации.
Клапан EVAP (вентиляции бензобака) вступает в работу после прогрева двигателя. Он имеет соединение патрубком с впускным коллектором, и наличие разрежения в этой соединительной магистрали также является условием его работы. Управление происходит импульсами потенциала «массы». Рука, положенная на работающий клапан, чувствует пульсации. Управление ECU этим клапаном алгоритмически связано с лямбда-регулированием, поскольку влияет на состав топливной смеси, так что неисправность клапана вентиляции способна привести к отказу лямбда-регулирования (наведенная неисправность). Проверка работы системы вентиляции проводится вслед за обнаружением отказа лямбда-регулирования (см. выше) и включает в себя следующее:
(иногда об этом пишут весьма лапидарно: «…проверить на правильность трассы и отсутствие закупорки, пережатия, порезов или отсоединения»);
Заметим, что импульсы управления EVAP не появляются, если использовать для целей индикации контрольную лампу, вставленную в разъем вместо самого клапана. Наблюдение этих импульсов должно происходить только при подключенном клапане EVAP.
Клапаны системы EGR – это перепускной механический клапан и вакуумный электромагнитный клапан. Механический клапан собственно и возвращает часть отработавших газов во впускной коллектор. А вакуумный поставляет разрежение из впускного коллектора («вакуум») для управления открытием механического клапана. Рециркуляция осуществляется на двигателе, прогретом до температуры не ниже +40 град. Цельсия, чтобы не препятствовать быстрому прогреву двигателя, и только на частичных нагрузках, т.к. при значительных нагрузках снижению токсичности отдается меньший приоритет. Такие условия задаются управляющей программой ECU. Оба клапана EGR при рециркуляции открыты (больше или меньше).
Управление ECU вакуумным клапаном EGR алгоритмически связано, также как и управление клапаном EVAP, с лямбда-регулированием, поскольку тоже влияет на состав топливной смеси. Соответственно, при отказе лямбда-регулирования система EGR также подлежит проверке. Типичными внешними проявлениями неисправности этой системы являются неустойчивый х.х. (двигатель может глохнуть), а также провал и рывок при ускорении а/м. И то, и другое объясняется неправильным дозированием топливной смеси. Проверка работы системы EGR включает в себя действия, однотипные с описанными выше при проверке работы системы вентиляции бензобака (см.). Дополнительно учитывается следующее.
Закупорка вакуумной магистрали как и подсос воздуха извне приводят к недостаточному открытию механического клапана, что проявляется в возникновении рывка при плавном разгоне а/м.
В системах управления с датчиком давления MAP (Manifold Absolute Pressure – абсолютного давления в коллекторе) приток в результате подсоса дополнительного воздуха во впускной коллектор вызывает там уменьшение разрежения. Измененное за счет подсоса разрежение приводит к несоответствию показаний датчика действительной нагрузке двигателя. Одновременно механический клапан EGR уже не может нормально открываться, т.к. для преодоления усилия его запирающей пружины ему «не хватает вакуума». Наступит обогащение топливной смеси, и на сигнальном проводе лямбда-зонда будет отмечается высокий потенциал – около +1V.
Если система управления двигателем оборудована как MAF-, так и MAP-датчиком, то при подсосе воздуха обогащение топливной смеси на х.х. будет сменяться ее обеднением в переходных режимах.
Соответственно, а/м с EGR более чувствительны к процедуре удаления катализатора, т.к. за счет понижения гидравлического сопротивления выхлопной системы давление на входе механического клапана снижается. В результате поток через клапан уменьшается, цилиндры работают «в обогащении». А это препятствует, например, реализации режима предельного ускорения (kickdown), т.к. ECU в этом режиме дозирует (длительностью открытия форсунок) резкое увеличение подачи топлива, и цилиндры окончательно «заливаются». Таким образом, неправильное удаление подзабитого катализатора на а/м с EGR может и не привести к ожидаемому улучшению разгонной динамики. Этот случай из тех примеров, когда будучи абсолютно исправным, ECU формально становится причиной проблемы и может быть необоснованно выбракован.
Для полноты картины следует вспомнить, что в выхлопной системе происходит сложный акустический процесс заглушения шума выхлопа, сопровождающийся возникновением в движущихся отработавших газах вторичных звуковых волн. Дело в том, что глушение шума выхлопа принципиально происходит не в результате поглощения энергии звука специальными поглотителями (их в глушителе просто нет), а в результате отражения глушителем звуковых волн в сторону источника.
Оригинальная конфигурация элементов выхлопного тракта представляет собой настройку его волновых свойств, так что волновое давление в выпускном коллекторе оказывается зависимым от длин и сечений указанных элементов. Удаление катализатора сбивает эту настройку. Если в результате такого изменения к моменту открытия выпускного клапана головки цилиндров вместо волны разрежения подойдет волна сжатия, это будет препятствовать опустошению камеры сгорания. Давление в выпускном коллекторе изменится, что отразится на потоке через механический клапан EGR. Такая ситуация также входит в понятие «неправильное удаление катализатора».
Тема диагностики поистине неисчерпаема в приложениях, поэтому не следует считать исчерпывающей и данную статью. По сути, её главная мысль состояла в пропаганде полезности проверок вручную, не ограничиваясь применением только сканера или мотортестера. Большинство стандартных средств компьютерной диагностики достаточно совершенны, но как ни странно, именно это совершенство заставляет предостеречь начинающих диагностов от пользования только лишь данными устройствами. Слишком просто и легко получаемые результаты отучают думать.
Конечно, здесь не следует впадать в крайности. Вот содержание статьи «Мотортестеры – монополия продолжается.» (ж-л «АБС-авто» №09, 2001г.):
«…появились публикации, в которых прослеживается мысль об отказе от мотортестера при диагностике и ремонте автомобиля. Дескать, достаточно иметь сканер, и ты уже «король» диагностики. В крайнем случае, можно дополнить его мультиметром, и тогда возможностям диагноста вообще нет предела. Некоторые отчаянные головы предлагают поставить (положить, повесить) рядом осциллограф. Далее вокруг составленного подобным образом комплекта приборов кипят страсти: наперебой предлагаются различные технологии, которые должны увеличить эффективность и достоверность моторной диагностики. О вреде такого подхода мы уже рассказывали на страницах журнала… » Конец цитаты.
Мы присоединяемся к этому мнению с существенной оговоркой. Да, неразумно отказываться от применения оборудования, дающего готовые решения. Но до тех пор, пока применение мультиметра и осциллографа будет изображаться как постыдное, азы диагностики так и останутся непознанными для многих специалистов этой области. Учиться не стыдно, стыдно не учиться.
Всех, кого интересует философская сторона вопроса, отсылаем к повести А. Азимова «Профессия».