Системы управления двигателями

На двигателях применяются системы управления топливоподачей с механическими или электронными регуляторами (см. таблицу 1).

Применяемые в составе двигателей уровня Евро-2 механические регуляторы рядных ТНВД фирмы БОШ встроены в насос, органы управления ими показаны на рисунке 39.

ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Двигатели КАМАЗ уровня Евро-3 оснащаются электронными системами управления двигателем (ЭСУД), где вместо традиционных ТНВД с механическим регулятором применяются:

- ТНВД фирмы БОШ типа 7100 с электронным регулятором;

- ТНВД ОАО «ЯЗДА» типа 337-23 с электронным регулятором.

ЭСУД предназначена для управления цикловой подачей топлива двигателя в зависимости от режимов работы двигателя, его температурного состояния, регулировочных характеристик и параметров окружающей среды. Система обеспечивает выполнение следующих функций:

- нормирование пусковой подачи топлива;

- коррекция цикловой подачи в зависимости от давления наддувочного воздуха;

- ограничение цикловой подачи топлива при достижении предельной температуры охлаждающей жидкости;

- управление реле блокировки стартера;

- отключение подачи топлива в режиме «горный тормоз»;

- функция «круиз-контроль»;

- ограничение максимальной скорости автомобиля;

- обеспечение аварийного останова двигателя;

- осуществление диагностических функций и передача диагностической информации через диагностический разъем по линии K-line и CAN;

- индикация о неисправности ЭСУД контрольной лампой «Check Engine»;

- обеспечение взаимодействия с другими системами управления автомобиля;

- обеспечение аварийно-предупредительной сигнализации и защиты и др.

Полный перечень выполняемых ЭСУД функций определяется при проектировании изделия, на котором применен двигатель.

В состав ЭСУД входят:

- электронный блок управления (ЭБУ);

- жгуты проводов в комплекте с датчиками, переключателями и разъемами для подключения устройств диагностирования системы в условиях эксплуатации;

- исполнительные механизмы (привод рейки ТНВД, клапан аварийного останова двигателя).

Элементы ЭСУД и их предназначение на двигателях КАМАЗ с ТНВД типа Р7100.

Размещение элементов системы и прокладка моторного жгута проводов представлены на рисунке 44.

В системе используются следующие элементы:

Датчики частоты вращения коленчатого вала (основной и вспомогательный) 0 281 002 898 ф.«Bosch» индукционные, используются для измерения частоты вращения коленчатого и распределительного валов двигателя. Датчик измерения частоты вращения коленчатого вала устанавливается в отверстие, выполненное в передней крышке. Для формирования сигналов датчика в качестве индуктора применяется специальный передний противовес коленчатого вала с восемью пазами.

Датчик частоты вращения распределительного вала устанавливается в специальное отверстие, выполненное в картере маховика. Для формирования сигналов датчика в качестве индуктора применяется специальное колесо с шестнадцатью пазами.

Датчик температуры охлаждающей жидкости 0 281 002 209 ф.«Bosch» используется для определения температурного состояния двигателя. Устанавливается в отверстие коробки термостатов системы охлаждения двигателя. Сигнал датчика используется в функции ограничения цикловой подачи при превышении допустимой температуры двигателя с выдачей предупреждения на диагностическую лампу и корректировку стартовой подачи топлива в зависимости от температурного состояния двигателя.

Датчик температуры топлива 0 281 002 209 ф.«Bosch» используется для определения температуры топлива, монтируется в специальный корпус клапана, установленный на входе в ТНВД. В зависимости от его сигнала корректируется объём цикловой подачи топлива.

Датчик давления и температуры наддувочного воздуха 0 281 002 576 ф.«Bosch», устанавливаемый в соединительном патрубке, определяет температуру и давление воздуха во впускных коллекторах двигателя. Значения температуры и давления воздуха необходимы для определения массового расхода воздуха.

Электронный блок управления MS6.1 ф.«Bosch» обеспечивает прием и обработку сигналов датчиков и переключателей, передаваемой информации по шине CAN. ЭБУ анализирует всю поступающую информацию о режимных параметрах, состоянии двигателя и автомобиля, обрабатывает ее в соответствии с заданными алгоритмами и управляет рейкой ТНВД, обеспечивая при этом впрыскивание строго дозированных порций топлива. Через шину CAN возможен обмен сигналами с другими системами автомобиля, через K-line осуществляется диагностика системы.

Электронный блок управления устанавливается в кабине автомобиля.

Исполнительными механизмами системы являются электромагнит перемещения рейки ТНВД и втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова двигателя.

Электромагнит рейки ТНВД с датчиком положения служат для установки рейки ТНВД в положение, соответствующее заданному режиму работы двигателя. Конструкция и характеристики электромагнита обеспечивают высокую точность и быстродействие, обеспечивая регулирование двигателя в зависимости от условий работы.

Втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова двигателя служит для прекращения подачи топлива в ТНВД при возникновении аварийных ситуаций (например, заклинивание рейки ТНВД, чрезмерное превышение частоты вращения коленчатого вала и т.д.). Устанавливается в специальный корпус клапана вместе с датчиком температуры топлива.

Педаль подачи топлива ф.«ТеlеАехМоrsе» устанавливается в кабине изделия и служит для выбора требуемого режима работы двигателя водителем. Сигнал выходного напряжения передается в электронный блок управления, где он преобразуется в значение цикловой подачи топлива.

Контрольная лампа диагностики двигателя (лампа «Check Engine»), установленная на щитке приборов в кабине автомобиля, служит для контроля работы двигателя и выдачи кодов неисправности - блинк-кодов.

После включения зажигания тестируется лампа диагностики двигателя, в ходе которого она загорается на три секунды. Если лампа диагностики продолжает гореть, либо оназагорается при работе двигателя, это означает, что в ЭСУД возникла неисправность и для ее устранения необходимо обратиться в сервисный центр. Информация о неисправностях хранится в ЭБУ и может быть прочитана либо при помощи диагностического прибора, либо при помощи лампы диагностики. После устранения неисправности лампа диагностики гаснет.

Рис. 44 - Установка жгута проводов:

1 - датчик частоты вращения коленчатого вала (основной), 2 - датчик частоты вращения распределительного вала (вспомогательный), 3 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 - датчик температуры топлива, 5 - датчик давления и температуры наддувочного воздуха, 6 - жгут системы управления двигателем, 7 - электромагнит рейки ТНВД, 8 - втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова

Диагностика двигателя.

Установленный в кабине изделия включатель режима диагностики имеет три положения - среднее (фиксированное), верхнее и нижнее (нефиксированные). В верхнем и нижнем положении электронный блок управления двигателем находится в режиме диагностики.

Диагностика двигателя проводится нажатием и удерживанием включателя в верхнем или нижнем нажатом положении более 2 секунд. После отпускания включателя лампа диагностики промигает блинк-код неисправности двигателя в виде нескольких длинных вспышек (первый знак блинк-кода) и нескольких коротких вспышек (второй знак блинк-кода).

При следующем нажатии на включатель лампа будет мигать блинк-код следующей неисправности. Таким образом, выводятся все неисправности, хранящиеся в электронном блоке. После вывода последней запомненной неисправности блок начинает заново выводить первую неисправность.

Для стирания выводимых лампой диагностики блинк-кодов неисправностей из памяти блока управления при нажатом включателе режима диагностики включите зажигание и после этого удерживайте включатель режима диагностики еще около 5 секунд.

Пример - при физической ошибке датчика температуры наддувочного воздуха (блинк-код 32) лампа диагностики промигает 3 длинные вспышки, пауза, 2 короткие вспышки.

Перечень возможных ошибок и неисправностей, их блин-коды и рекомендуемые действия при этом приведен в таблице 4

Таблица 4 - Возможные неисправности, их коды и способы устранения

Продолжение таблицы 4

Продолжение таблицы 4

Элементы ЭСУД двигателей КАМАЗ с V-образным ТНВД.

На двигателе установлены датчики:

- два датчика частоты вращения коленчатого вала;

- температуры охлаждающей жидкости;

- температуры топлива;

- температуры наддувочного воздуха;

- давления наддувочного воздуха.

Датчик частоты вращения коленчатого вала 406.3847060-01 (ОАО «Пегас») - индукционный, используется для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Устанавливается в специальные отверстия в картере маховика. Для формирования сигналов частоты вращения коленчатого вала в качестве индуктора используются зубья обода маховика. Для обеспечения работоспособности двигателя при выходе из строя одного из датчиков применяются два датчика частоты вращения.

Датчик температуры охлаждающей жидкости 192.3828 (ОАО «Автоэлектроника», г. Калуга) используется и устанавливается аналогично ЭСУД с рядным насосом БОШ.

Датчик температуры топлива 192.3828 (ОАО «Автоэлектроника», г. Калуга) устанавливаемый в топливный канал ТНВД, используется для определения температуры топлива. В зависимости от его сигнала происходит корректирование объёма цикловой подачи топлива.

Датчик температуры наддувочного воздуха 192.3828 (ОАО «Автоэлектроника», г. Калуга), устанавливаемый в соединительном патрубке, определяет температуру воздуха во впускных коллекторах двигателя.

Датчик давления наддувочного воздуха 23.3855 (ОАО «Автоэлектроника», г. Калуга) крепится с помощью кронштейна на соединительном патрубке воздушных коллекторов двигателя и с помощью резинового рукава соединяется с впускным коллектором.

Значения температуры и давления воздуха необходимы для определения массового расхода воздуха и соответственно состава рабочей смеси.

Электронный блок управления 50.3763 (ОАО ЧНППП «Элара», г. Чебоксары) устанавливается в кабине автомобиля.

ЭБУ анализирует всю поступающую информацию о режимных параметрах, о состоянии двигателя и автомобиля, обрабатывает ее в соответствии с заданными алгоритмами и управляет рейкой ТНВД, обеспечивая при этом впрыскивание строго дозированных порций топлива. Через шину CAN возможен обмен сигналами с другими системами автомобиля, через K-line осуществляется диагностика системы.

Электромагнит поворотный перемещения реек ТНВД (ООО «Объединение Родина», г. Йошкар-Ола) 18 (рисунок 38) с датчиком положения 17 служат для установки реек ТНВД в положение, соответствующее заданному режиму работы двигателя. Исполнительный механизм, крепится болтами к верхней крышке ТНВД со стороны масляной полости. С наружной стороны крышки устанавливается датчик положения исполнительного механизма. Верхняя крышка ТНВД через прокладку болтами крепится к корпусу насоса и обеспечивает герметичность масляной полости насоса. Конструкция и характеристики электромагнита определяют высокую точность и быстродействие, обеспечивая регулирование дизельного двигателя в зависимости от условий работы.

Отсечной топливный клапан, предназначенный для останова двигателя путем прекращения подачи топлива в ТНВД при возникновении аварийный ситуаций (например, превышении частоты вращения коленчатого вала), установлен в топливной системе на входе в ТНВД.

Педальный модуль КДБА 453621.003 (ЗАО «Автокомлект», г. Арзамас) необходим для выбора требуемого режима работы двигателя водителем. Сигнал выходного напряжения передается в электронный блок управления, где он преобразуется в требуемое значение цикловой подачи топлива.

Размещение элементов системы и прокладка моторного пучка проводов на двигателе показаны на рисунке 45.

Контрольная лампа диагностики двигателя (лампа «Check Engine»), как и в других системах, служит для контроля работы двигателя и выдачи кодов неисправности - блинк-кодов.

Диагностика и управление ошибками системы ЭСУД.

Диагностика системы производится с помощью сканер-тестера или персонального компьютера. В этом случае генерируются коды ошибок OBD II, представленные в таблице 5.

Диагностику некоторых ошибок можно провести и при отсутствии сканер-тестера, для чего необходимо однократно кратковременно нажать на кнопку «Диагностика/Сброс ошибок» на пульте управления изделия. Если в системе присутствуют ошибки, то код первой ошибки будет отображен с помощью лампочки (лампа «Check Engine»). Для определения кода следующей ошибки необходимо после окончания отображения текущей ошибки повторно нажать на кнопку «Диагностика/Сброс ошибок» на пульте управления и т.д.

Каждый код состоит из восьми последовательных миганий разной длительности лампочки. Короткое мигание (порядка 0,2 секунд) соответствует «0», длинное (0,6 секунд) соответствует «1». Поддерживаемые коды приведены в поле «Blink» таблицы 5. Первое мигание соответствует правому разряду приведенных чисел.

Таблица 5 - Возможные неисправности и их коды

Продолжение таблицы 5

Рисунок 45 - Установка жгута проводов: 1 - исполнительный механизм с датчиком положения; 2 - датчик давления наддувочного воздуха 23.3855; 3 - датчик температуры охлаждающей жидкости 192.3828; 4 - датчик температуры топлива;192.3'828; 5 - датчик температуры наддувочного воздуха 192.3828; 6 - датчик частоты вращения коленчатого вала 406.3847060-01; 7 - жгут системы управления двигателем внешний 6460-4071031-62; 8 - отсечной топливный клапан.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭСУД

Элементы ЭСУД относятся к необслуживаемым в эксплуатации изделиям и не требуют подстроек, регулировок и технического обслуживания в процессе эксплуатации.

Срок службы ЭСУД — не менее срока службы двигателя.

Ремонт электронного блока управления должен проводиться на предприятии изготовителе или на специализированных предприятиях, имеющих на то разрешение изготовителя.

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ ВЫВОДОВ КОНТАКТНОГО РАЗЪЕМА БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ НА МАССОВЫЙ ИЛИ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ПОЛЮС ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ.

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕ ПОЛЯРНОСТИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ.

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ПРОИЗВОДИТЬ РАЗМЫКАНИЕ - СМЫКАНИЕ КОНТАКТНОГО РАЗЪЕМА ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ.