ПРОВЕРКА БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ

 
 

ПРОВЕРКА БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ

ИМИТАЦИОННОЕ СТЕНДИРОВАНИЕ БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ



Определение неисправностей электронного блока управления 

 

 

 

 kiev-auto-elektronic

   Для нахождения и локализации неисправности прежде всего необходимо представлять алгоритм работы системы управления двигателем.

На первый взгляд может показаться, что, несмотря на огромное многообразие разновидностей и модификаций, схемы управления двигателем похожи друг на друга, и это действительно так. Но в отличие от отечественного автомобилестроения, выпускавшего на протяжении десятилетий автомобили с одними и теми же двигателями практически без изменений, иностранные автоконцерны постоянно, часто несколько раз в году, вносят модернизации в двигатель. Усовершенствования затрагивают в первую очередь его систему управления. Это вызвано тем, что вначале вносятся изменения в периферию двигателя при сохранении основной схемы работы. Изменяются датчики и исполнительные механизмы, могут быть добавлены новые устройства.

Как следствие, изменяется  блок управления двигателем (ECU). Один и тот же двигатель может комплектоваться в зависимости от своей периферии блоками управления различных каталожных номеров. И если механика какого-то двигателя хорошо известна, то может оказаться так, что как раз его видоизмененная система управления приводит к затруднениям в правильной диагностике двигателя в целом. Казалось бы, в такой ситуации важно определить: исправен ли ECU?

 На самом деле гораздо важнее преодолеть соблазн задумываться на эту тему. Слишком просто усомниться в исправности ECU, ведь собственно про него мало что известно. С другой стороны, существуют несложные приемы диагностики, применимые в силу своей простоты одинаково успешно к самым различным двигателям с различными системами управления. Такая универсальность объясняется тем, что указанные приемы опираются именно на родство систем управления. Необходимо в первую очередь проверять основные функции, общие для абсолютного большинства систем управления двигателем. Эта проверка инструментально доступна любому гаражу. Игнорировать ее, ссылаясь на применение сканера, неоправданно. То, что сканер весьма облегчает поиск неисправностей – распространенное заблуждение, точнее было бы сказать, что да, облегчает поиск одних, но никак не помогает в выявлении других и затрудняет поиск третьих неисправностей. На самом деле сканер указывает от 40% до 60 %  неисправностей ( см. рекламные материалы по сканерам ), т.е. примерно половину. А в каждом втором случае сканер либо не отслеживает неисправность, либо указывает на несуществующие. К сожалению, приходиться констатировать, что одного этого бывает достаточно, чтобы иной диагност забраковал ECU. Около 30% из поступающих к нам ECU оказываются исправными, и большинство таких обращений – результат ошибочного вывода о выходе ECU из строя.

 Приведенный ниже текст касается ситуации, когда стартер работает, а двигатель не заводится. Этот случай выбран с целью показать полную последовательность проверок. К другим ситуациям разумно применять сокращенный вариант, соблюдая последовательность действий.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ.

Излагаемые ниже способы нахождения неисправностей направлены прежде всего на то, чтобы искать неисправность по принципу «презумпции невиновности ECU». Другими словами, если нет прямых доказательств выхода ECU из строя , то следует предпринять поиск причины неисправности а/м в предположении исправности ECU. A прямых доказательств существует всего два: либо ECU имеет видимые повреждения, либо проблема уходит при замене ECU на заведомо исправный ( ну, либо переносится на заведомо исправную а/м вместе с блоком).

Однако, поскольку смысл такого поиска – в движении от простого к сложному, т.е. в конце концов опять-таки к ECU, то и поиск должен осуществляться не произвольно, а  (вслед за общими соображениями здравого смысла) путем последовательных проверок функций системы управления двигателем. Эти функции в свою очередь четко разделяются на функции, обеспечивающие работу ECU, и на функции, исполняемые  ECU. Понятно, что вначале должны проверяться функции обеспечения, затем – функции исполнения. Каждые из этих видов могут быть представлены списком в порядке убывания значимости для работы системы управления вцелом.

Диагностика успешна только тогда, когда указывает на важнейшую из утраченных 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 забраковки ECU.

 Итак, универсальный алгоритм поиска неисправности  электрики двигателя таков:

      визуальный осмотр, проверка простейших соображений здравого смысла;

      сканирование ECU, чтение кодов неисправностей (по возможности)

      осмотр ECU или проверка путем замены (по возможности)

      проверка функций обеспечения работы ECU;

      проверка функций исполнения ECU;

 

С ЧЕГО НАЧАТЬ?

   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. Следует уделить внимание вопросам про сигнализацию (противоугонную систему), т.к.  электрика дополнительных устройств заведомо менее надежна из-за упрощенных приемов их установки (например, пайка при подсоединении дополнительной проводки, как правило, не применяется).

 Кроме того, необходимо точно установить, какой именно а/м перед Вами. Устранение сколько-нибудь серьезной неисправности в электрике предполагает использование электрической схемы. Электросхемы сведены в специальные компьютерные базы 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 а/м – буквы перед номером двигателя.

ОСМОТР И СООБРАЖЕНИЯ ЗДРАВОГО СМЫСЛА.

    Визуальный осмотр играет роль простейшего средства. Заметим, что это совсем не означает простоту проблемы, причина которой, возможно, будет найдена таким способом.

В процессе предварительного осмотра должно проверяться:

      наличие топлива в бензобаке;

      отсутствие затычки в выхлопной трубе;

      затянуты ли клеммы аккумуляторной батареи (АКБ) и их состояние;

      отсутствие видимого повреждения электропроводки;

      хорошо ли вставлены (должны быть защелкнуты) разъемы проводки двигателя;

      предыдущие чужие действия по преодолению проблемы;

      подлинность ключа зажигания – для а/м со штатным иммобилайзером.

ЧТЕНИЕ КОДОВ НЕИСПРАВНОСТЕЙ.

Сканирование ECU или активация самодиагностики а/м позволят быстро определить несложные проблемы, например, из числа обнаружения неисправных датчиков. Особенностью здесь является то, что для ECU часто все равно: неисправен сам датчик, или в обрыве его проводка.

Исполнительные механизмы (например, реле, управляемые ECU) проверяются сканером в режиме принудительного включения нагрузок. Здесь опять-таки важно отличать дефект в нагрузке от дефекта в ее проводке.

 

По-настоящему должна настораживать ситуация, когда наблюдается сканирование множественных кодов. При этом весьма велика вероятность того, что часть из них относится к наведенным неисправностям.

 

Указания на неисправность ECU (например, когда нет связи или не читается титул) означают скорее всего, что ECU обесточен.

Если Вы не располагаете сканером, большую часть из того, что он проверяет, можно сделать вручную (см. разделы «Проверка функций…»). Конечно это будет медленнее, но при последовательном поиске и объем работы будет меньше, чем делает сканер.

ОСМОТР И ПРОВЕРКА ECU.

В тех случаях, когда доступ к ECU прост, а сам ECU может быть легко вскрыт, следует осмотреть ECU. Вот что может наблюдаться в неисправном ECU:

     обрывы, отслоение токоведущих дорожек, часто с характерными подпалинами;

      вспученные или треснувшие электронные компоненты;

      прогары печатной платы вплоть до сквозных;

      вода;

      окислы белого, сине-зеленого или коричневого цвета;

Как уже было сказано, достоверно проверить ECU можно путем замены на заведомо исправный. Очень хорошо, если сервис располагает проверочным ECU. Однако следует считаться с риском вывести его из строя, ведь часто первопричина сгоревшего ECU – неисправность внешних цепей. Поэтому необходимость иметь проверочные ECU неочевидна, 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. Впрочем и осмотром ECU поначалу можно пренебречь.

Иногда бывает достаточно осмотреть место установки. Не так уж редко оно оказывается залито водой, что губительно 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 ).

 ПРОВЕРКА ФУНКЦИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

  К функциям обеспечения работы ECU относятся:

      электропитание ECU как электронного устройства;

      ответ транспондера иммобилайзера – если имеется штатный иммобилайзер;

      запуск и синхронизация ECU от датчиков положения коленвала и/или распредвала;

      информация с прочих датчиков.

 Проверьте отсутствие сгоревших предохранителей.

 Проверьте напряжение АКБ в режиме работы стартера ( допускается, как правило, не менее 9в ).

 Проверьте 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 (последний на время проведения проверки следует снять) присутствует несколько напряжений +12в при включенном зажигании. Чаще это – соединение с АКБ ( «30» ) и с замком зажигания ( «15» ). «Дополнительное» питание может поступать с главного реле (MAIN RELAY) .

В том случае, если главное реле должно включаться самим ECU, следует подать потенциал массы на контакт разъема жгута ECU, соответствующий обмотке реле, и наблюдать появление дополнительного питания.

Должны быть целыми провода соединения ECU с массой, которых тоже, как правило, несколько. Неудобно устанавливать их целостность прозвонкой тестером, т. к. такая проверка не отслеживает сопротивлений порядка десятков ом (на индикатор тестера при прозвонке редко кто смотрит ), лучше пользоваться контрольной лампой.

Если а/м оснащена штатным иммобилайзером, после включения зажигания должен произойти  обмен кодовыми посылками между ECU и транспондером иммобилайзера. Об успешности этого обмена судят по индикатору на приборной панели ( должен погаснуть, не путать с лампой ”check engine” ). Если индикатор иммобилайзера отсутствует, обмен следует наблюдать на К-линии ECU (или диагностического разъема) осциллографом. Наиболее распространенные проблемы здесь – плохой контакт в месте подсоединения кольцевой  антенны иммобилайзера (располагается вокруг скважины замка зажигания) и изготовление владельцем ключа -- механического дубликата, не содержащего идентификационной метки.

Управление впрыском и зажиганием требует запуска ECU как генератора импульсов управления; и синхронизации генерации с механикой двигателя. Поэтому роль датчиков вращения (будем применять этот термин для краткости) первостепенна. Если ECU не получает импульсов необходимых амплитудно-фазовых параметров, работать как генератор он не будет. Сведения об этих параметрах содержатся в базах данных.

Амплитуда импульсов может быть измерена осциллографом, правильность фаз проверяется по меткам установки ремня (цепи) газораспределительного механизма ( ГРМ ). Датчики вращения индуктивного типа проверяются путем замера их сопротивления ( обычно 0.2…0.9 Ком  -- см. базы данных ). Датчики Холла удобно проверять светодиодным пробником.

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 (см. базы).

ПРОВЕРКА ФУНКЦИЙ ИСПОЛНЕНИЯ. 

   К функциям исполнения ECU относятся:

      управление главным реле;

       управление реле бензонасоса;

       управление зажиганием;

       управление форсунками;

       управление побудителем холостого хода (IDLE ACTUATOR – иногда это просто клапан);

       управление дополнительными реле;

       лямбда-регулирование;

       управление дополнительными устройствами;

Управление главным реле, если проведена проверка его работы как обеспечивающей функции, может быть установлено путем замера напряжения на том контакте разъема ECU, на который подает напряжение это реле (т.е. по следствию). Указанное напряжение должно появиться после включения зажигания. Конечно, такая проверка предполагает целостность проводки.  Другой способ проверки – маломощной контрольной лампой (не более 1 вт), включаемой между +12в и управляющим контактом ECU. Обратите внимание: лампа должна гореть полным накалом после включения зажигания.

Проверка управления реле бензонасоса должна учитывать логику работы бензонасоса. На некоторых а/м обмотка этого реле запитывается с контакта главного реле.

На практике часто проверяют весь канал ECU-реле-бензонасос по характерному жужжащему звуку предварительной подкачки топлива в течение 1…3 с после включения зажигания. Однако такая подкачка есть не на всех а/м, что объясняется подходом разработчика: считается, что отсутствие подкачки благотворно влияет на механику двигателя в связи с опережающим началом работы масляного насоса. В таком случае можно пользоваться контрольной лампой (мощностью до 1 вт), как это было описано в проверке управления главным реле (с поправкой на логику работы бензонасоса). Этот прием более правильный, т.к., например, если наблюдается первоначальная подкачка, то совсем не обязательно бензонасос будет работать при попытке запустить двигатель.

Дело в том, что в ECU может содержаться «на одном проводе» до трех функций управления реле бензонасоса. Кроме 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.

Заметим, что разрыв цепи управления реле бензонасоса – распространенный способ блокировки в противоугонных целях, используется в целом ряде охранных систем.

В некоторых моделях а/м в целях безопасности применяется автоматический размыкатель проводки бензонасоса (размещается в багажнике), срабатывающий на удар.

Для восстановления работы бензонасоса требуется взводить размыкатель вручную.

Управление зажиганием обычно проверяют по следствию -- наличию искры. Делать это можно с помощью заведомо исправной свечи зажигания, подсоединив ее к высоковольтному проводу, снятому со свечи двигателя (проверочную свечу удобно разместить в монтажном «ухе» двигателя). Во избежание повреждений катушки, коммутатора или контроллера нельзя проверять искру с высоковольтного провода на массу без подсоединенной свечи!

В случае отсутствия искры следует проверить наличие напряжения питания  на катушке зажигания («15» провод на схеме электропроводки) и управляющих импульсов, приходящих на «1» контакт катушки от ECU или коммутатора. Проверять наличие импульсов на катушке следует с помощью контрольной лампы, а на ECU, работающим с коммутатором, – с помощью индикатора импульсов (не путать со светодиодным пробником) или осциллографом  при вращении двигателя стартером. Заметим, что неисправный коммутатор может блокировать работу ECU, поэтому проверка может проводиться и при отключенном коммутаторе – с использованием индикатора импульсов (осциллограф в этом случае часто неприменим).

Работу форсунок начинают проверять с измерения напряжения на их общем проводе питания при включенном зажигании - оно должно быть близко к напряжению на аккумуляторной батарее. Иногда это напряжение поставляет реле бензонасоса, в этом случае логика его появления повторяет логику работы бензонасоса данной а/м. Целостность обмотки форсунки может быть проверена тестером (базы данных приводят сведения о номинальных сопротивлениях ).

Проверить наличие импульсов управления  можно с помощью светодиодного пробника, более правильно – 12в-ой лампочкой небольшой мощности, подсоединившись вместо (или в параллель) любой из форсунок.  При включении стартера должны наблюдаться вспышки пробника. Однако, в случае отсутствия напряжения на общем проводе питания  форсунок, такая проверка не покажет импульсов, даже если они есть. Тогда следует переключиться с этого провода на «+» АКБ – пробник покажет импульсы, если они есть (предполагаем, что провод управления цел).

Следует иметь ввиду, что встречаются неисправности ECU, когда в результате наличия постоянного минуса (вместо периодических импульсов управления) форсунки остаются все время открытыми, и при работающем бензонасосе наливают столько бензина, что, при долговременных попытках завестись, можно повредить механику двигателя. Проверьте, не увеличивается ли уровень масла (вследствие того, что бензин через разрез поршневых колец 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), 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.

Работу пусковой форсунки проверяют совершенно аналогично. Состояние холодного двигателя можно сымитировать, разомкнув разъем датчика температуры охлаждающей жидкости (далее для краткости – температуры двигателя). ECU с таким открытым входом примет температуру равной примерно –40 град. по Цельсию.

Управление побудителем холостого хода, если это просто клапан, можно проверить услышав его характерное жужжание при включенном зажигании.  Рука, положенная на клапан, будет чувствовать вибрацию. Если этого не происходит, следует проверить сопротивление его обмотки (обмоток, если он трехпроводный). Как правило сопротивление обмотки составляет от 4 до 40 Ом (см. базы данных). Часто встречающаяся неисправность клапана холостого хода - его загрязнение и в результате полное или частичное заклинивание подвижной части. Можно проверить с помощью специального прибора (широтно-импульсного генератора), позволяющего плавно изменять величину тока и, таким образом, на снятом клапане наблюдать визуально плавность его открытия и закрытия. Если клапан заклинивает, то его необходимо промыть специальным очистителем, а в полевых условиях можно ацетоном или растворителем. Заметим, что неработающий клапан холостого хода – причина затрудненного пуска холодного двигателя.

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.

Все прочие побудители холостого хода проверяются осциллографом по образцовым эпюрам из баз данных. При проведении измерений разъем побудителя должен быть подсоединен, т.к. иначе на соответствующих ненагруженных выходах ECU генерация может отсутствовать. Наблюдают осциллограммы, изменяя частоту оборотов коленвала. Отметим, что позиционеры дроссельной заслонки, выполненные как шаговый двигатель (со штоком) и играющие роль побудителя холостого хода (например, в моновпрыске) обладают свойством приходить в негодность после длительных периодов бездействия. Не покупайте их на разборках!

Ряд систем управления двигателем особенно чувствительны к программированию х.х. Здесь имеются ввиду 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. Достаточно поддерживать обороты двигателя акселератором в течение 7…10 минут, и х.х. появится. После следующего полного отключения ECU, например, при замене АКБ, его программирование потребуется вновь.  Вторая ситуация характерна для ECU, требующих установки начальных параметров сервисным прибором. Указанные установки сохраняются при последующих полных отключениях ECU, но сбиваются, если на работающем двигателе отсоединить разъем побудителя х.х.

Как видно из текста выше, побудитель х.х. уже не имеет решающего значения для пуска двигателя (напомним, условно считалось, что стартер работает, а двигатель не заводится). Тем не менее вопросы работы дополнительных устройств и реле, а также лямбда-регулирование порой вызывают ничуть не меньшие затруднения в диагностике и соответственно тоже порой приводят к неверной забраковке ECU. Поэтому кратко осветим в этой связи важные моменты, которые являются общими для абсолютного большинства систем управления двигателем.

Вот основные положения, которые необходимо знать, чтобы стала ясна логика работы дополнительного оборудования двигателя:

   система вентиляции бензобака предназначена для вывода интенсивно образующихся вследствие нагрева бензина, прокачиваемого через горячую форсуночную рампу, паров. Указанные пары отводятся в систему питания, а не в атмосферу по экологическим соображениям. ECU дозирует подачу топлива с учетом парообразного бензина, поступающего во впускной коллектор двигателя через клапан вентиляции бензобака.

    система рециркуляции отработавших газов предназначена для снижения температуры горения смеси и, как следствие, уменьшения образования окислов азота.

   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 и реагирует на остаточный кислород в отработавших газах (изменением напряжения на своем сигнальном проводе). Если смесь бедная, на выходе датчика низкий потенциал (около 0в); если смесь богатая, на выходе датчика высокий потенциал (около 1в).

УПРАВЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ РЕЛЕ может быть проверено фактически так же, как и управление основными реле (см. выше), следует лишь обращать  внимание на логику их работы. Так реле подогрева впускного коллектора срабатывает только на холодном двигателе, что может быть сымитировано, например, включением в разъем датчика температуры двигателя взамен этого датчика – потенциометра номиналом около 10 Ком. Вращение регулятора потенциометра от больших сопротивлений к малым будет моделировать прогрев двигателя. Соответственно вначале реле подогрева должно включаться (если включено зажигание), затем -- отключаться. Отсутствие подогрева впускного коллектора на холодном двигателе может быть причиной затрудненного пуска.

Реле вентилятора охлаждения радиатора включается напротив -- при горячем двигателе. Возможно двухканальное исполнение управления  – в расчете на обдув с разными скоростями. Проверяется совершенно аналогично с помощью потенциометра, включенного в разъем датчика температуры двигателя (не путать с датчиком температуры для указателя на щитке приборов).  Выход ECU проверяется маломощной контрольной лампой (см. выше). Заметим, что лишь небольшая группа европейских а/м имеет управление указанным реле от ECU.

Реле подогрева лямбда-зонда обеспечивает включение нагревательного элемента этого датчика. Реле срабатывает по сигналам датчиков вращения, т.е. при пуске двигателя, и остается включенным вплоть до остановки двигателя. Зачастую указанное реле управляется не от ECU, а от одного из основных реле или просто от замка зажигания, либо вообще отсутствует – тогда нагреватель лямбда-зонда включается одним из основных реле, что вызывает необходимость учитывать и их логику работы. Заметим, что встречающийся в литературе термин «реле перемены фазы» означает не что иное, как реле подогрева лямбда-зонда. Отсутствие подогрева лямбда-зонда приводит к неустойчивой, неровной работе двигателя на холостом ходу и потере приемистости при езде.

ЛЯМБДА-РЕГУЛИРОВАНИЕ. 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 0.9в. Изменения напряжения наблюдают при помощи осциллографа или специального индикатора в виде строчки светодиодов. Особенность работы лямбда-регулирования состоит в том, что эта функция перестает действовать задолго до того, как ресурс датчика выработан полностью. Под 70 тыс. км понимался предел именно рабочего ресурса, т.е. когда колебания потенциала на сигнальном проводе еще отслеживаются, а лямбда-регулирование по показаниям газоанализатора уже не происходит. По нашему опыту такая ситуация складывается, если остаточный ресурс датчика падает до примерно 60% или если период изменения потенциала возрастает до 6…8 с (переключения происходят через 3…4 с). Характерно, что сканирующие устройства не показывают при этом ошибки по лямбда-зонду.

Возможен временный выход из строя лямбда-регулирования в связи с продолжительной работой двигателя на переобогащенной смеси. Например, отсутствие подогрева лямбда-зонда приводит к тому, что датчик не отслеживает для ECU результаты дозирования топлива, и ECU переходит на работу по резервной части программы управления двигателем. Характерное значение СО при работе без кислородного датчика – 8%, и датчик быстро забивается копотью, которая затем уже сама становится препятствием для нормального функционирования лямбда-зонда. Восстановить датчик можно путем выжигания копоти. Для этого вначале следует погонять прогретый двигатель на высоких оборотах в течение 2…3 минут; полностью восстановление произойдет после пробега 50…100 км по трассе.

Лямбда-регулирование как функция ECU может быть проверена при помощи батарейки напряжением 1…1.5в и осциллографа. Последний следует установить в ждущий режим, засинхронизировав его импульсом управления впрыском. Измерению подлежит длительность этого импульса. Вначале размыкают соединение лямбда-зонда и ECU (при этом на свободно висящем лямбда-входе ECU должно отмечаться напряжение 0.45в – его появление свидетельствует о переходе ECU на работу по резервной части программы управления) и отмечают длительность импульса впрыска. Затем подключают «+» батарейки к лямбда-входу, а «-» -- к массе, и наблюдают через несколько секунд уменьшение длительности импульса впрыска. Такая реакция будет означать стремление ECU обеднить смесь в ответ на моделирование по лямбда-входу ее обогащения. Затем следует соединить вход ECU с массой и наблюдать (также с некоторой задержкой) увеличения длительности измеряемого импульса. Такая реакция будет означать стремление ECU обогатить смесь в ответ на моделирование по лямбда-входу ее обеднения. Тем самым проверка лямбда-регулирования как функции ECU будет проведена. Отсутствие этой функции приводит к тем же внешним проявлениям, что и в случае отсутствия подогрева лямбда-зонда (см. выше).

Следует помнить, что лямбда-регулирование возникает не мгновенно, а после достижения лямбда-зондом рабочей температуры (около 1 минуты). Лямбда-зонды, не имеющие внутреннего подогревателя, выходят на рабочую температуру за счет подогрева теплом отработавших газов. В таком случае расчетное время возникновения лямбда-регулирования после пуска горячего двигателя составляет примерно 2 минуты.

 Физически идентичный принцип работы абсолютного большинства лямбда-зондов позволяет производить их замену друг другом. При этом следует учитывать такие моменты:

n   зонд с внутренним подогревателем нельзя заменять на зонд без подогревателя ( наоборот – можно, причем подогреватель желательно задействовать, т.к. у зондов с подогревателем более высокая рабочая температура);

n    встречаются лямбда-зонды, у которых серый провод соединен с корпусом датчика, и, у которых он изолирован от корпуса. Если «минусовый» вывод лямбда-входа ECU (как правило соответствует серому проводу лямбда-зонда)  не есть масса, следует прозвонить серый провод старого зонда на его корпус. Если прозвонка показала соединение серого провода и корпуса старого зонда, а у нового серый провод изолирован от корпуса, необходимо будет сделать добавочное соединение серого провода с массой кузова. Если прозвонка показала изолированность серого провода и корпуса старого зонда, новый зонд следует подбирать также с изолированными друг от друга корпусом и серым проводом ( встречаются исключения );

     на V-образных двигателях не допускается сочетание зонда с изолированными -- с зондом с неизолированными друг от друга корпусом и серым проводом;

     лямбда-зонды Volvo-850 и Fiat Punto-75 (c 98 года) не заменяются ничем;

    большинство лямбда-зондов, поставляемых в запчасти к отечественным ВАЗ, -- брак. Кроме удивительно малого рабочего ресурса, этот брак также находит выражение в том, что в этих зондах встречается возникающее замыкание +12в внутреннего подогревателя на сигнальный провод. При этом ECU выходит из строя по лямбда-входу.

УПРАВЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ. Под дополнительными устройствами в данном контексте подразумеваются электромеханические клапаны системы вентиляции бензобака, клапаны системы рециркуляции отработавших газов и вторичного воздуха. Рассмотрим эти системы в простейшей комплектации.

Клапан вентиляции бензобака вступает в работу при прогреве двигателя. Он имеет соединение с впускным коллектором, наличие разряжения в соединительной магистрали также является условием его работы. Управление происходит импульсами ( нулевого потенциала ), так что 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 проверкой лямбда-регулирования ( см. выше) и включает в себя следующее:

      наблюдение импульсов управления при подключенном клапане;

      проверка герметичности соединений впускного коллектора, включая патрубки ( т.е. отсутствие подсоса воздуха );

      проходимость вакуумной трубки клапана;

      замер сопротивления обмотки клапана и сравнение с номиналом ( см. базы );

      проверка целостности мембраны клапана ( не должен продуваться в закрытом состоянии );

               

 

При всем многообразии абсолютное большинство автомобильных микропроцессорных систем управления построено по единому принципу. Архитектурно этот принцип таков:

датчики состояния – командный компьютер – исполнительные механизмы изменения (состояния). Главенствующая роль в таких системах управления (двигателем, АКПП и др.) принадлежит ECU, недаром народное название ECU как командного компьютера – «мозги». Отметим, что, в принципе, еще изредка встречаются ECU, не содержащие микропроцессора и не являющиеся компьютером. Эти аналоговые устройства восходят к 20-летней технике и ныне почти вымерли, поэтому их существование можно не принимать в расчет.

Функционально ECU подобны друг другу настолько, насколько подобны друг другу соответствующие системы управления. Важнейшие действия первичной диагностики как системы управления двигателем, так и, например, антиблокировочной системы управления тормозами являются совершенно одинаковыми. Вопросы электропитания, взаимодействия с реле, а также прочими соленоидными нагрузками, идентичны для самых разных ECU. Поэтому далее, вплоть до разделов «Проверка функций…», если не оговорено иначе, речь идет об автомобильных ECU вообще. Разделы «Проверка функций…» написаны применительно к ситуации, когда стартер работает, а двигатель не заводится. Этот случай выбран с целью, показать полную последовательность проверок системы управления двигателем при отказе последней. К другим ситуациям разумно применять сокращенный вариант. Указанная последовательность применима практически к любой системе управления бензиновым двигателем.

Исправен ли ECU? Не торопитесь...

Разнообразие систем управления обязано своим появлением на свет частой модернизации а/м агрегатов их производителями. Усовершенствования начинаются с внесения изменения в периферию двигателя или др. агрегата вначале при сохранении основной конструкции. Изменяются датчики и исполнительные механизмы, могут быть добавлены новые устройства. Как следствие, изменяется блок управления агрегатом (ECU). Один и тот же, например, двигатель может комплектоваться в зависимости от состава системы управления блоками управления различных каталожных номеров. И если механика двигателя хорошо известна, то может оказаться так, что как раз видоизмененная система управления приводит к затруднениям в правильной его диагностике в целом. Казалось бы, в такой ситуации важно определить: исправен ли ECU?

На самом деле гораздо важнее преодолеть соблазн задумываться на эту тему. Слишком просто усомниться в исправности экземпляра ECU, ведь собственно про него, даже как о представителе системы управления известного типа, 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 управления. Необходимо в первую очередь проверять основные функции, общие для абсолютного большинства этих систем.

Данная проверка инструментально доступна любому гаражу. Игнорировать ее, ссылаясь на применение сканера, часто бывает неоправданно. То, что сканер весьма облегчает поиск неисправностей – распространенное заблуждение, точнее было бы сказать, что -- да, облегчает поиск одних, но никак не помогает в выявлении других и затрудняет поиск третьих неисправностей. На самом деле сканер указывает от 40% до 60 % неисправностей (см. рекламные материалы по диагностическому оборудованию), т.е., примерно, половину. Соответственно около 50% неисправностей сканер либо не отслеживает, либо указывает на не существующие. К сожалению, приходиться констатировать, что одного этого бывает достаточно, чтобы ошибочно забраковать ECU. До 20% из поступающих на диагностику ECU оказываются исправными, и большинство таких обращений – результат скоропалительного вывода о выходе ECU из строя.

Универсальный алгоритм.

Излагаемые ниже способы нахождения неисправностей используют принцип «презумпции невиновности ECU». Другими словами, если нет прямых доказательств выхода ECU из строя, то следует предпринять поиск неисправности в системе в предположении исправности ее ECU. Прямых доказательств неисправности блока управления существует всего два. Либо ECU имеет видимые повреждения, либо проблема уходит при замене ECU на заведомо исправный (ну, либо переносится на заведомо исправную а/м вместе с подозрительным блоком; иногда это делать небезопасно, к тому же здесь встречается исключение, когда неисправность блока управления в том и состоит, что он не способен работать во всем диапазоне эксплуатационного разброса параметров разных экземпляров одной и той же системы управления двух одинаковых а/м).

Поиск неисправности должен происходить в направлении от простого к сложному и в согласии с логикой работы системы управления. Именно поэтому предположение о неисправности 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. Каждый из этих двух видов функций может быть представлен 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:

  • визуальный осмотр, проверка простейших соображений здравого смысла;
  • сканирование ECU, чтение кодов неисправностей (по возможности);
  • осмотр ECU или проверка путем замены (по возможности);
  • проверка функций обеспечения работы ECU;
  • проверка функций исполнения ECU.

С чего начать?

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 средства. Это совсем не означает простоту проблемы, причина которой, возможно, будет найдена таким способом.

В процессе предварительного осмотра должно проверяться:

  • наличие топлива в бензобаке (если подозрение на систему управления двигателем);
  • отсутствие затычки в выхлопной трубе (если подозрение на систему управления двигателем);
  • затянуты ли клеммы аккумуляторной батареи (АКБ) и их состояние;
  • отсутствие видимого повреждения электропроводки;
  • хорошо ли вставлены (должны быть защелкнуты и не перепутаны) разъемы проводки системы управления;
  • предыдущие чужие действия по преодолению проблемы;
  • подлинность ключа зажигания – для а/м со штатным иммобилайзером (если подозрение на систему управления двигателем);

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 правильно выполнено. 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. Особенностью здесь является то, что для ECU, как правило, все равно: неисправен сам датчик или его проводка.

При обнаружении неисправных датчиков встречаются исключения. Так, например, дилерский прибор DIAG-2000 (французские а/м) в целом ряде случаев не отслеживает обрыва по цепи датчика положения коленвала при проверке системы управления двигателем (в отсутствие пуска именно по причине указанного обрыва).

Исполнительные механизмы (например, реле, управляемые ECU) проверяются сканером в режиме принудительного включения нагрузок (тест исполнительных механизмов). Здесь опять-таки важно отличать дефект в нагрузке от дефекта в ее проводке.

По-настоящему должна настораживать ситуация, когда наблюдается сканирование множественных кодов неисправностей. При этом весьма велика вероятность того, что часть из них относится к наведенным неисправностям. Такое указание на неисправность ECU, как «нет связи», -- означает, скорее всего, что ECU обесточен или отсутствует какое-нибудь одно его питание или заземление.

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:

  • обрывы, отслоение токоведущих дорожек, часто с характерными подпалинами;
  • вспученные или треснувшие электронные компоненты;
  • прогары печатной платы вплоть до сквозных;
  • вода;
  • окислы белого, сине-зеленого или коричневого цвета;

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:

  • питание ECU как электронного устройства;
  • обмен с управляющим блоком иммобилайзера – если имеется штатный иммобилайзер;
  • запуск и синхронизация ECU от датчиков положения коленвала и/или распредвала;
  • информация с прочих датчиков.

Проверьте отсутствие сгоревших предохранителей.

Проверьте состояние АКБ. Степень заряженности исправной батареи с достаточной для практики точностью может быть оценена по напряжению U на ее клеммах при помощи формулы  (U-11.8)*100%. Пределы ее применимости -- напряжение, измеренное без нагрузки АКБ, U=12.8…12.2V. Глубокий разряд АКБ (снижение ее напряжения без нагрузки менее 10V) не допускается, иначе происходит необратимая потеря емкости батареи. В режиме работы стартера напряжение АКБ не должно падать менее 9V, иначе фактическая емкость батареи не соответствует нагрузке.

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.

Питания ECU это соединение с «плюсом» АКБ («30») и соединение с замком зажигания («15»). «Дополнительное» питание может поступать с главного реле (Main Relay) . При замерах напряжения на отключенном от ECU соединителе важно задать небольшую токовую нагрузку проверяемой цепи, подключив параллельно щупам измерителя, например,  маломощную контрольную лампу.

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

Пример системы управления, критичной к качеству питания -- Nissan ECCS, особенно у модели Maxima 95 года и выше. Так плохой контакт двигателя с «массой» здесь приводит к тому, что ECU перестает управлять зажиганием по нескольким цилиндрам, и создается иллюзия неисправности соответствующих каналов управления. Эта иллюзия особенно сильна, если двигатель имеет небольшой объем и заводится на двух цилиндрах (Primera). На поверку дело может также оказаться в незачищенной клемме «30» АКБ или в том, что батарея разряжена. Стартуя при пониженном напряжении на двух цилиндрах, двигатель не достигает нормальных оборотов х.х., поэтому генератор не может увеличить напряжение в бортовой сети. В результате ECU продолжает управлять лишь двумя катушками зажигания из четырех, как будто неисправен. Характерно, что если попытаться завести такую машину «с толкача», она заведется нормально. Описанную особенность приходилось наблюдать даже у системы управления 2002 года выпуска.

Если а/м оснащен штатным иммобилайзером, запуску двигателя предшествует авторизация ключа зажигания. В процессе нее должен произойти обмен импульсными посылками между ECU двигателя и ECU иммобилайзера (обычно -- по включению зажигания). Об успешности этого обмена судят по секъюрити-индикатору, например, на приборной панели (должен погаснуть). При отсутствии индикатора иммобилайзера обмен можно наблюдать осциллографом на выводе Data Link разъема диагностики (или на выводе K- , либо W-линии ECU -- зависит от межблочных соединений). Для транспондерного иммобилайзера наиболее распространенные проблемы здесь – плохой контакт в месте подсоединения кольцевой антенны и изготовление владельцем механического дубликата ключа, не содержащего идентификационной метки.

Управление впрыском и зажиганием требует запуска ECU как генератора импульсов управления, а также -- синхронизации этой генерации с механикой двигателя. Запуск и синхронизацию обеспечивают сигналы с датчиков положения коленвала и/или распредвала (далее для краткости будем называть их датчиками вращения). Роль датчиков вращения первостепенна. Если ECU не получает от них сигналов с необходимыми амплитудно-фазовыми параметрами, работать как генератор импульсов управления он не сможет.

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 0.2…0.9 КОм). Датчики Холла и фотоэлектрические датчики вращения (например, а/м Mitsubishi) удобно проверять осциллографом или индикатором импульсов на микросхеме (см. ниже).

Заметим, что иногда путают два типа датчиков, называя индуктивный датчик датчиком Холла. Это, конечно, не одно и то же: основу индуктивного составляет многовитковая проволочная катушка, тогда как основа датчика Холла – магнитоуправляемая микросхема. Соответственно отличаются явления, используемые в работе этих датчиков. В первом -- электромагнитная индукция (в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле, возникает э.д.с., а если контур замкнут – электрический ток). Во втором -- эффект Холла (в проводнике с током – в данном случае в полупроводнике, -- помещенном в магнитное поле, возникает электрическое поле, перпендикулярное направлению и тока, и магнитного поля; эффект сопровождается возникновением разности потенциалов в образце). Датчики на эффекте Холла называются гальваномагнитными датчиками, однако, в практике диагностики это название не прижилось.

Встречаются модифицированные индуктивные датчики, содержащие кроме катушки и ее сердечника еще и микросхему-формирователь с целью получения на выходе сигнала, уже пригодного для цифровой части схемы ECU (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 образует с одним из неправильно указанных на схеме как конец обмотки проводом цепь питания микросхемы датчика, а оставшийся провод – сигнальный (67 вывод ECU Simos).

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:

  • управление главным реле;
  • управление реле бензонасоса;
  • управление опорными (питающими) напряжениями датчиков;
  • управление зажиганием;
  • управление форсунками;
  • управление побудителем холостого хода (idle actuator – иногда это просто клапан);
  • управление дополнительными реле;
  • управление дополнительными устройствами;
  • лямбда-регулирование.

Наличие управления главным реле, если проведена проверка работы этого реле как обеспечивающей функции (см. выше), может быть установлено по следствию: путем замера напряжения на том контакте ECU, на который подает напряжение это реле. Указанное напряжение должно появиться после включения зажигания. Другой способ проверки – лампа взамен реле -- маломощной контрольной лампой (не более 5W), включаемой между «30» и управляющим главным реле контактом ECU. Обратите внимание: лампа должна гореть полным накалом после включения зажигания.

Проверка управления реле бензонасоса должна учитывать логику работы бензонасоса в исследуемой системе управления. 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 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 правильный, т.к., например, если наблюдается первоначальная подкачка, 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?

В некоторых марках а/м (например, Ford, Honda) в целях безопасности применяется штатный автоматический размыкатель проводки, срабатывающий на удар (в Ford размещается в багажнике и поэтому реагирует также и на «выстрелы» в глушителе). Для восстановления работы бензонасоса требуется взводить размыкатель вручную. Заметим, что в Honda, «отсекатель топлива» на самом деле включен в разрыв цепи главного реле ECU и к проводке бензонасоса никакого отношения не имеет.

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. В такой ситуации наибольшие затруднения могут быть вызваны тем, что, например, оказалась в обрыве по общему проводу цепь датчика температуры охлаждающей жидкости системы управления двигателем (далее -- термодатчика, не путать с датчиком температуры для указателя на щитке приборов). Если при этом датчик вращения имеет общий провод отдельного исполнения, то впрыск и зажигание как функции ECU будут присутствовать, но запуск двигателя не произойдет из-за того, что двигатель будет «залит» (дело в том, что обрыв цепи термодатчика соответствует температуре около -40...-50 град. Цельсия, тогда как при  холодном пуске количество впрыскиваемого топлива максимально; известны случаи, когда сканеры не отслеживали описанный обрыв -- BMW).

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, см. схемы ниже. Использовать указанный пробник для проверки импульсов в паре ECU -- коммутатор не рекомендуется, т.к. для целого ряда ECU пробник создает избыточную нагрузку и подавляет управление. 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).

 

схема пробника на светодиоде

Пробник в предложенном выше включении отслеживает импульсы потенциала «массы». 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.

  Управление форсунками начинают проверять с измерения напряжения на их общем проводе питания при включенном зажигании - оно должно быть близко к напряжению на аккумуляторной батарее. Иногда это напряжение поставляет реле бензонасоса, в этом случае логика его появления повторяет логику включения бензонасоса данного а/м. Исправность обмотки форсунки может быть проверена мультиметром (автомобильные компьютерные базы по диагностике приводят сведения о номинальных сопротивлениях).

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.

Напомним, что инжектор с одной форсункой называется моновпрыском (есть исключения, когда в моновпрыск ставится две форсунки для обеспечения надлежащей производительности), инжектор с несколькими, управляемыми синхронно, в том числе попарно-параллельно, называется распределенным впрыском, наконец, инжектор с несколькими форсунками, управляемыми индивидуально – последовательным впрыском. Признак последовательного впрыска -- управляющие провода форсунок каждый своего цвета. Таким образом, в последовательном впрыске проверке подлежит цепь управления каждой форсунки по отдельности. При включении стартера должны наблюдаться вспышки контрольной лампы или светодиода пробника. Однако, в случае отсутствия напряжения на общем проводе питания форсунок, такая проверка не покажет импульсов, даже если они есть. Тогда следует взять питание непосредственно с «+» АКБ – лампа или пробник покажут импульсы, если они есть, и провод управления цел.

Работу пусковой форсунки проверяют совершенно аналогично. Состояние холодного двигателя можно сымитировать, разомкнув разъем термодатчика. ECU с таким открытым входом примет температуру равной, примерно, -40…-50 град. по Цельсию. Существуют исключения. Например, при обрыве цепи термодатчика в системе MK1.1/Audi управление пусковой форсункой действовать перестает. Таким образом, более надежным для данной проверки следует считать включение взамен термодатчика резистора с сопротивлением порядка 10 КОм.

Следует иметь в виду, что встречаются неисправности ECU, когда в результате наличия постоянного «минуса» (вместо периодических импульсов управления) форсунки остаются все время открытыми, и при работающем бензонасосе наливают столько бензина, что, 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.

Управление побудителем холостого хода, если это просто клапан, можно проверить, услышав его характерное жужжание при включенном зажигании. Рука, положенная на клапан, будет чувствовать вибрацию. Если этого не происходит, следует проверить сопротивление его обмотки (обмоток, для трехпроводного). Как правило, сопротивление обмотки составляет от 4 до 40 Ом. Часто встречающаяся неисправность клапана холостого хода - его загрязнение и, в результате, полное или частичное заклинивание подвижной части. Клапан можно проверить с помощью специального прибора (широтно-импульсного генератора), позволяющего плавно изменять величину тока и, таким образом, наблюдать на клапане через штуцер визуально плавность его открытия и закрытия. Если клапан заклинивает, то его необходимо промыть специальным очистителем, а практически бывает достаточно сполоснуть ацетоном или растворителем (несколько раз). Заметим, что неработающий клапан холостого хода – причина затрудненного пуска холодного двигателя.

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).

Все прочие побудители холостого хода проверяются осциллографом по образцовым эпюрам из автомобильных компьютерных баз по диагностике.

 При проведении измерений разъем побудителя должен быть подсоединен, т.к. иначе на соответствующих ненагруженных выходах ECU генерация может отсутствовать. Наблюдают осциллограммы, изменяя частоту оборотов коленвала. Отметим, что позиционеры дроссельной заслонки, выполненные как шаговый электродвигатель и играющие роль побудителя холостого хода (например, в моновпрыске), обладают свойством приходить в негодность после длительных периодов бездействия. Старайтесь не покупать их на разборках. Обращаем внимание, что иногда оригинальное название throttle-valve control unit неправильно переводят как «блок управления дроссельной заслонкой». Позиционер приводит в действие заслонку, но не управляет ею, т.к. сам является исполнительным механизмом ECU. Логику работы заслонки задает ECU, а не TVCU, поэтому сontrol unit в данном случае следует переводить как «узел с прИводом» (TVCU -- узел дроссельной заслонки с сервоприводом в сборе). Нелишне напомнить, что электронных компонентов данное электромеханическое изделие не содержит.

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 побудителя х.х. (TVCU).

На этом перечень основных проверок системы управления бензиновым двигателем, собственно, и заканчивается.

Проверка функций исполнения. Часть 2.

Как видно из текста выше, побудитель х.х. уже не имеет решающего значения для пуска двигателя (напомним, условно считалось, что стартер работает, а двигатель не заводится). Тем не менее, вопросы работы дополнительных реле и дополнительных устройств, а также -- лямбда-регулирования порой вызывают ничуть не меньшие затруднения в диагностике и, соответственно, тоже порой приводят к ошибочной выбраковке ECU. Поэтому кратко осветим в этой связи важные моменты, которые являются общими для абсолютного большинства систем управления двигателем.

Вот основные положения, которые необходимо знать, чтобы стала ясна логика работы дополнительного оборудования двигателя:

  • электрический подогрев впускного коллектора применяется для предотвращения выпадения росы и образования льда во впускном коллекторе во время работы холодного двигателя;
  • охлаждение радиатора обдувом вентилятором может происходить в разных режимах, в том числе -- и некоторое время после выключения зажигания, т.к. передача тепла от поршневой группы  в рубашку охлаждения запаздывает;
  • система вентиляции бензобака предназначена для вывода интенсивно образующихся паров бензина. Пары образуются вследствие нагрева топлива, прокачиваемого через горячую форсуночную рампу. Указанные пары отводятся в систему питания, а не в атмосферу по экологическим соображениям. ECU дозирует подачу топлива с учетом парообразного бензина, поступающего во впускной коллектор двигателя через клапан вентиляции бензобака;
  • система рециркуляции отработавших газов (отвода их части в камеру сгорания) предназначена для снижения температуры горения топливной смеси и, как следствие, -- уменьшения образования окислов азота (токсичны). ECU дозирует подачу топлива также с учетом работы и этой системы;
  • 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 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 оптимальной, на выходе датчика происходят переключения потенциала между указанными значениями.

Управление дополнительными реле может быть проверено фактически так же, как и управление основными реле (см. Часть 1). Состояние соответствующего выхода ECU тоже может быть отслежено маломощной контрольной лампой, подсоединенной к нему относительно +12V. Лампа зажглась -- управление включением того или иного реле подано. Следует лишь обращать внимание на логику работы реле.

Так реле подогрева впускного коллектора срабатывает только на холодном двигателе, что может быть сымитировано, например, включением в разъем датчика температуры охлаждающей жидкости взамен этого датчика – потенциометра номиналом порядка 10 КОм. Вращение регулятора потенциометра от больших сопротивлений к малым будет моделировать прогрев двигателя. Соответственно, вначале реле подогрева должно включаться (если включено зажигание), затем -- отключаться. Отсутствие включения подогрева впускного коллектора может быть причиной затрудненного пуска двигателя и неустойчивых оборотов х.х. (например, PMS/Mercedes).

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).

Реле подогрева лямбда-зонда обеспечивает включение нагревательного элемента этого датчика. В режиме прогрева двигателя указанное реле может быть отключено ECU. На прогретом двигателе оно срабатывает сразу при пуске двигателя. Во время движения а/м в некоторых переходных режимах ECU может отключать реле подогрева лямбда-зонда. В ряде систем оно управляется не от ECU, а от одного из основных реле или просто от замка зажигания, либо вообще отсутствует как обособленный элемент. Тогда нагреватель включается одним из основных реле, что вызывает необходимость учитывать логику их работы. Заметим, что встречающийся в литературе термин «реле перемены фазы» означает не что иное, как реле подогрева лямбда-зонда. Иногда нагреватель подключается к ECU напрямую, без реле (например, HFM/Mercedes -- исполнение подогрева примечательно тут еще и тем, что при его включении на выводе ECU не потенциал «массы», а +12V). Отказ подогрева лямбда-зонда приводит к неустойчивой, неровной работе двигателя на х.х. и потере приемистости при езде (весьма актуально для впрысков K- и KE-Jetronic).

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.

Возможен временный выход из строя лямбда-регулирования в связи с продолжительной работой двигателя на обогащенной смеси. Например, отсутствие подогрева лямбда-зонда приводит к тому, что датчик не отслеживает для ECU результаты дозирования топлива, и ECU переходит на работу по резервной части программы управления двигателем. Характерное значение СО при работе двигателя с отключенным кислородным датчиком – 8% (обратите внимание те, кто при удалении катализатора заодно отключают и передний лямбда-зонд, -- это грубая ошибка). Датчик быстро забивается копотью, которая затем уже сама становится препятствием для нормального функционирования лямбда-зонда. Восстановить датчик можно путем выжигания копоти. Для этого вначале следует выполнить прогон горячего двигателя на высоких оборотах (3000 об/мин. или более) в течение не менее 2…3 минут. Полностью восстановление произойдет после пробега 50…100 км по трассе.

Следует помнить, что лямбда-регулирование возникает не мгновенно, а после достижения лямбда-зондом рабочей температуры (задержка составляет около 1 минуты). Лямбда-зонды, не имеющие внутреннего подогревателя, выходят на рабочую температуру с запаздыванием возникновения лямбда-регулирования около 2 минут после пуска горячего двигателя .

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.

 

лямбда-индикатор

Принципиальные схемы лямбда-индикаторов

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. По нашему опыту 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.

  • зонд с внутренним подогревателем нельзя заменять на зонд без подогревателя (наоборот – можно, причем подогреватель желательно задействовать, т.к. у зондов с подогревателем более высокая рабочая температура);
  • отдельных комментариев заслуживает исполнение лямбда-входа ECU. Лямбда-входов всегда два на каждый зонд. Если первый, «плюсовой» вывод в паре входов сигнальный, то второй,  «минусовой» часто оказывается соединен с «массой» внутренним монтажом ECU.  Но у  многих ECU ни один вывод из этой пары не является «массой». Причем схемотехника входной цепи может подразумевать как внешнее заземление, так и работу без него, когда сигнальными оказываются оба входа. Для правильной замены лямбда-зонда необходимо определить, предусмотрено ли разработчиком соединение «минусового» лямбда-входа с кузовом через зонд?

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.

  • родственная проблема – замена ECU, имеющего собственное заземление лямбда-входа и работающего с однопроводным датчиком, на ECU без собственного заземления по указанному входу и расчитанного на работу с двухпроводным лямбда-зондом также без заземления. Разбиение пары приводит здесь к отказу работы лямбда-регулирования, т.к. один из двух лямбда-входов ECU замены оказывается никуда не подключен. Отметим, что у обоих ECU при несовпадающих схемах цепей лямбда-входов каталожные номера могут совпадать (Buick Riviera);
  • на V-образных двигателях с двумя зондами не допускается сочетание, когда  у одного датчика серый провод на «массе», а у другого -- нет;
  • практически все лямбда-зонды, поставляемые в запчасти к отечественным ВАЗ, -- брак. Кроме удивительно малого рабочего ресурса, брак также находит выражение в том, что в этих датчиках встречается возникающее в процессе эксплуатации замыкание +12V внутреннего подогревателя на сигнальный провод. При этом ECU выходит из строя по лямбда-входу. В качестве удовлетворительной альтернативы можно рекомендовать лямбда-зонды а/м «Святогор-Рено» (АЗЛК). Это фирменные зонды, отличить их от подделок можно по надписи «Bosch» (на подделках отсутствует). Примечание автора: последний абзац был написан в 2000 году и соответствовал действительности по крайней мере еще пару лет; нынешнее состояние рынка лямбда-зондов для отечественных а/м мне неизвестно.

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.

Вначале размыкают сигнальное соединение лямбда-зонда и ECU (по черному проводу датчика). На свободно висящем лямбда-входе ECU должно наблюдаться напряжение +0.45V, его появление свидетельствует о переходе ECU на работу по резервной части программы управления. Отмечают длительность импульса впрыска. Затем подключают «+» батарейки к лямбда-входу ECU, а ее «-» -- к «массе», и наблюдают через несколько секунд уменьшение длительности импульса впрыска (задержка различимого изменения может составить более 10 секунд). Такая реакция будет означать стремление ECU обеднить смесь в ответ на моделирование по его лямбда-входу обогащения. Затем следует соединить этот вход ECU с «массой» и наблюдать (также с некоторой задержкой) увеличение длительности измеряемого импульса. Такая реакция будет означать стремление ECU обогатить смесь в ответ на моделирование по его лямбда-входу ее обеднения. Тем самым проверка лямбда-регулирования как функции ECU будет проведена. Если нет осциллографа, изменение дозирования впрыска в этой проверке может быть отслежено газоанализатором. Описанная проверка ECU должна выполняться не раньше инспекции работы дополнительных устройств системы.

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:

  • проверка герметичности соединений впускного коллектора, включая патрубки (т.е. отсутствие подсоса воздуха);
  • проверка вакуумной магистрали клапана;

(иногда об этом пишут весьма лапидарно: «…проверить на правильность трассы и отсутствие закупорки, пережатия, порезов или отсоединения»);

  • проверка герметичности клапана (клапан не должен продуваться в закрытом состоянии);
  • проверка напряжения питания клапана;
  • наблюдение осциллографом импульсов управления на клапане (кроме того, можно применять пробник на светодиоде или индикатор импульсов);
  • замер сопротивления обмотки клапана и сравнение полученной величины с номинальной из автомобильных компьютерных баз по диагностике;
  • проверка целостности проводки.

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.

Подсос в механическом клапане вызывает приток во впускной коллектор дополнительного количества воздуха. В системах управления с расходомером воздуха -- датчиком MAF (Mass Air Flow) – это количество не будет учтено в общем воздушном потоке. Наступит обеднение смеси, и на сигнальном проводе лямбда-зонда будет низкий потенциал – около 0V.

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.

Проверке также подлежит выхлопная система в части соответствия ее гидравлического сопротивления номиналу. Гидравлическое сопротивление в данном случае – это сопротивление движению отработавших газов от стенок каналов выхлопного тракта. Для понимания настоящего изложения достаточно принять, что гидравлическое сопротивление единицы длины выхлопного тракта обратно пропорционально диаметру его проходного сечения. Если, предположим, частично забился каталитический преобразователь (катализатор), его гидравлическое сопротивление увеличивается, и давление в выхлопном тракте на участке до катализатора растет, т.е. растет оно и на входе механического клапана EGR . Это означает, что при номинальной величине открытия этого клапана, поток отработавших газов через него уже будет превышать номинал. Внешние проявления такой неисправности – провал при разгоне, а/м «не едет». Конечно, внешне похожие проявления при забитом катализаторе будут и у а/м без системы EGR, но тонкость состоит в том, что EGR делает двигатель более чувствительным к величине гидравлического сопротивления выхлопной системы. Это означает, что а/м с EGR приобретет провал разгона гораздо раньше, чем а/м без EGR при той же скорости старения катализатора (нарастания гидравлического сопротивления).

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». Здесь тяжело удержаться от каламбура «неправильно -- удалять катализатор», если не знать реальную практику и наработанный опыт автосервисов. На самом деле известны правильные приемы в этой сфере (установка пламегасителей), но их обсуждение уже совсем далеко от темы статьи. Заметим лишь, что прогары наружных стенок и внутренних элементов глушителя также способны привести к дисфункции EGR – по вышеназванным причинам.

Заключение.

Тема диагностики поистине неисчерпаема в приложениях, поэтому мы далеки от мысли считать исчерпывающей и данную статью. По сути, наша главная мысль состояла в пропаганде полезности проверок вручную, не ограничиваясь применением только сканера или мотортестера. Безусловно, статья не ставила цели умалить достоинства этих приборов. Напротив, по нашему мнению они настолько совершенны, что, как ни странно, именно это их совершенство заставляет предостеречь начинающих диагностов от пользования только данными устройствами. Слишком просто и легко получаемые результаты отучают думать.



Обновлен 15 ноя 2012. Создан 14 ноя 2012