sys_1


Система Электронного Впрыска Топлива : несколько общих слов

«Компютер», « ECU», «бортовой компютер», «проц», «процессор», «считалка воздуха», «кислородник», «датчик числа оборотов» и так далее, и тому подобное …все эти названия и аббревиатуры нашей разговорной речи обозначают, в сущности, одно : Систему Электронного Впрыска Топлива, сокращенно СЭВТ.
(каждый волен называть все по-своему, мне , например, нравится такое название, в Инете, например, бытует выражение «СУД», что означает «Система Управления двивгателем». Однако мало кто еще пытался «забираться вовнутрь» всего этого и данная небольшая статья является просто попыткой «посмотреть изнутри» - «как оно все там крутится-вертится»? Не надо считать все вышесказанное ниже какими-то Рекомендациями, это просто лишь отображение словами некоторой накопленной информации).
Как и автомобили, так и СЭВТ прошли несколько ступеней развития. Такой вывод можно сделать даже при ознакомлении с кодами неисправностей. Если на автомобилях выпуска конца 80-х годов в таблице кодов неисправностей присутствовало 5 – 10 кодов неисправностей, то сейчас их количество может переваливать за сотню – другую.
Кроме того, можно сказать, что сама СЭВТ стала намного «умнее» и уже не как ранее – только «тупо» определяла « open or short», то есть, «обрыв или замыкание цепи», а , «общаясь» со сканером или мотортестером может уже «сказать» о, например, «неправильном по величине» сигнале того или иного датчика или сенсора. Более того, современные СЭВТ могут «позволить» сканеру или мотортестеру «входить» внутрь себя и проводить определенные проверки. Например, диагностируя недавно Nissan с двигателем RB25, в режиме «Test Basik Component», можно было с клавиатуры сканера изменять режимы работы некоторых основных компонентов:
Injector – увеличивать или уменьшать время открытия форсунок, одновременно наблюдая на мониторе сканера изменение величины напряжения датчика кислорода и некоторых других сенсоров.
Coolant Temperature sensor – увеличивать или уменьшать температуру сенсора, одновременно наблюдая на мониторе сканера изменение широты импульсов инжекторов, «отзывчивость» на это датчика кислорода и так далее…
Угол опережения зажигания – изменять в «плюс» или в «минус» угол опережения, контролируя при этом другие основные параметры, изменяющиеся в связи с этим.

Системы СЭВТ «первого» поколения ( будем называть их так), при запуске двигателя «обходились» только несколькими основными параметрами
( данными), получаемыми от конечных датчиков (сенсоров) :




,- но системы СЭВТ нового, «четвертого» поколения должны иметь информации больше :







,- что и видно на вышеприведенном рисунке, на котором, конечно, отображены не все датчики и сенсоры, показаниями которых пользуется бортовой компьютер автомобиля при управлении двигателем и его системами и, кроме того, все это достаточно приблизительно, потому что точно описать работу СЭВТ сможет только та группа «японских мозгов», которая их и разрабатывала и что, несомненно, является так называемым «секретом фирмы».
Мы же пока просто постараемся «приблизиться» к этому и немного понять : «что и как там внутри крутится».

Расшифровка некоторых примененных обозначений на рисунке:
THW – датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя
IAS – датчик температуры поступающего воздуха во впускной коллектор
TPS – датчик положения дроссельной заслонки
IACV – клапан управления холостого хода
RPM – сигнал числа оборотов двигателя, опеределяется при помощи перерассчета принимаемых сигналов от датчиков числа оборотов коленвала и распредвала ( сигналы Ne_G )
A\T – сигнал от автоматической коробки передач, в каком положении находится селектор выбора передач
Batt – постоянно отслеживаемая зависимость напряжения аккумуляторной батареи от условий работы двигателя, напряжение не должно превышать 15.0 вольт и не должно быть менее 6-8 вольт
BTDC – постоянно отслеживаемый и корректируемый параметр угла опережения зажигания
MAF – так называемая «считалка» воздуха, Air Flow Meter, конктруктивно расположенный в корпусе воздушного фильтра
Oxygen – датчик кислорода, «лямбда»
VSS – датчик скорости
Brake – выполнение условий тороможения , нажата или нет педаль тормоза
Fuel Pump – топливный насос, отслеживание и управление его работой проводится на «продвинутых» автомобилях, имеющих для этого свой, отдельный от основного компьютера блок управления топливным насосом –
FUEL ECU
A\cond – кондиционер, включен или нет
EGR – система рециркуляции отработанных газов, в основном отслеживается положение «On-Off» ( включено – выключено) клапана рециркуляции

Работа «по умолчанию» : MALFUNCTIONS

« Неправильная работа», «работа не в полную силу», «работа по умолчанию»,- вот приблизительно таким образом можно перевести одну из функций работы системы электронного впрыска топлива при возникновении какой-либо «фатальной» неисправности в электронной системе управления двигателем. Под словами «фатальная» неисправность понимается такая неисправность, когда СЭВТ, на основании анализа входящих данных «понимает», что даже при корректировке какого-то параметра добиться нормальной и правильной работы двигателя не получится. И тогда на приборной панели компьютер «зажигает» лампочку CHECK.
Для примера, наверное, можно взять весьма распространенную неисправность
( как и в Интернете, так и в умах автолюбителей и, естественно – на автомобилях) – неисправность датчика кислорода ( Oxygen Sensor, «кислородник», так его еще называют).
Не претендуя на исключительность информации о датчике кислорода ( как мне известно, первым в русскоязычном Инете исключительно подробно , информативно и наиболее пОлно начал излагать и изложил эту тематику Владимир ЛЕЩЕНКО из города Одесса), хотелось все же сказать несколько слов в «разрезе» нашего рассматриваемого вопроса.
В базовых настройках ECU еще на заводе – изготовителе заложена информация о том, как должен «вести» себя датчик кислорода, то есть, какие сигналы должны приходить от него при различных режимах работы двигателя. И если приходящие сигналы не соответствуют «базовым», то компьютер, в соответствии с теми же «базовыми» настройками переходит в режим работы «по умолчанию».
Однако, что бы полностью, «с головой» влезть в понимание этого вопроса, нам надо начать с первого шага – с поворота ключа зажигания в положение «IG-1»
( первый щелчок ключа зажигания в замке зажигания).
Как все это происходит, можно посмотреть на примере работы двигателя Mitsubishi 4G63.
Основные сигналы при работе двигателя в нормальном режиме работы выглядят таким образом:



рис.1

Обозначение сигналов сверху-вниз:
Красный – сигнал датчика числа оборотов коленвала
Синий – сигнал датчика числа оборотов распредвала
Желтый – сигнал инжектора
Голубой – сигнал MAF-sensor

При запуске двигателя осцилограмма основных сигналов выглядит таким образом:



рис.2

При внимательном рассмотрении осцилограммы основных управляющих сигналов (рис.№2), что можно отметить,-
При включении зажигания первым «отзывается» на запрос бортового компьютера MAF-sensor ( на рисунке : «Сигнал MAF-sensor». Примечание: не стоит считать, что исключительно все СЭВТ работают именно таким
образом ).
Время «отзыва» составляет около 56 ms .
За это время бортовой компьютер и MAF-sensor обмениваются сигналами, в результате чего компьютер «принимает решение» о исправности (работоспособности) или неисправности (неработоспособности) сенсора, на основании показания которого ECU будет рассчитывать широту импульса инжекторов.
Максимальное «время ожидания» положительного «отклика» от MAF-sensor составляет до 1000ms ( 1 секунда ), после чего ECU «делает вывод» о неисправности данного сенсора и запуск двигателя становится проблематичным: двигатель запускается и глохнет.
«Начало работы стартера» - прибавляем еще 897 ms, это время, в течении которого ключ в замке зажигания повернут на «старт» и стартер начал вращать двигатель.
Это время – 897 ms, это «вагон» времени, которого вполне хватает ECU, что бы провести первоначальную (предварительную) проверку всех остальных основных датчиков и сенсоров и «принять» первоначальное решение о «вариантах» работы :

Работа в нормальном ( базовом) режиме
Работа в режиме «по умолчанию»

«Нормальный» режим – это работа двигателя с использованием информации от всех основных датчиков и сенсоров.
«Работа по умолчанию» - это , если так можно сказать - «усеченная» работа двигателя, работа без корректировки на основании постоянно получаемой информации от датчиков\сенсоров.

Оговорка и ударение на словах : «первоначальная» проверка, «предварительная» проверка сделаны не случайно.
В отличии от некоторых других СЭВТ, где существует только одна, первоначальная и она же основная проверка, - на Mitsubishi ( двигатель 4G63 ), таких проверок производится две : первоначальная ( предварительная) и основная.
Основная проверка – проводится в реальном режиме времени (real time ), при прокручивании двигателя стартером и последующем запуске двигателя.
Времени это занимает не много, одну-две секунды, но за это время ECU получает и обрабатывает основные управляющие сигналы, тот же сигнал от MAF-sensor и сигналы датчиков числа оборотов двигателя. При несоответствии полученных сигналов тем, что «быть должны» ( которые записаны и хранятся в специальной энергонезависимой Памяти ECU с пометкой «только для чтения» - ROM, можно еще и так попытаться назвать этот вид Памяти), - и определении «степени фатальности» неисправности, то есть, насколько она мешает нормальной работе двигателя, компьютер «дает добро» на запуск двигателя и одновременно зажигает на панели приборов лампочку CHECK.
Если же «степень фатальности» неисправности слишком высока, то двигатель, естественно, не запустится, но лампочка CHECK на панели приборов будет так же гореть и сигнализировать о неисправности.

Надо отметить, что «работа по умолчанию» зависит от конкретной неисправности.
Нельзя сказать, что в базовых настройках ECU есть такая определенная позиция, как «просто работа по умолчанию», нет. Компьютер «отталкивается» от конкретной неисправности и при неисправности, например,-:
THW (датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя) – «выставляет среднее значение» температуры в текущих настройках системы управления двигателем,что, естественно, влияет на «общую схему» управления работой двигателя : изменяется значение широты импульса инжекторов, изменяется в зависимости от этого работа датчика кислорода и так далее, и тому подобное…
Knock sensor (датчик детонации) – перестает управлять опережением угла зажигания в зависимости от условий детонации двигателя
Это только два примера, которые позволяют судить о «причинности» схемы работы двигателя «по умолчанию».
Но и здесь надо обязательно сделать еще одну оговорку , сказать о том, что
практически все ECU (исключая компьютеры последнего, четвертого поколения), реагируют и «включают» режим «работы «по умолчанию» только при наличии неисправности под названием «Open or short», то есть, при обрыве или замыкании цепи того или иного датчика или сенсора. И в редких случаях – при «запредельном» значении входящей информации.
Например, есть такое понятие, как «замороженность» датчика кислорода.
На приведенном ниже рисунке показан именно такой график работы кислородного датчика – датчика, работу которого можно считать «замороженной». В принципе, это условное обозначение такой работы датчика, при которой его показания практически не изменяются по величине
( амплитуде) за определенный промежуток времени. На рисунке хорошо видно, что за 15 секунд амплитуда не вышла за пределы 0.5 – 0.7 вольт.
А это «не есть хорошо».




Потому что датчик кислорода, в принципе, это «обыкновенный переключатель». Принцип его действия основан на постоянном отслеживании «свободного кислорода» в выхлопных газах, о чем постоянно информируется бортовой компьютер и на основании чего СУД «добавляет или убавляет» топливо
( расширяет импульсы на инжекторы или уменьшает их).
Правильную работу Oxygen sensor можно продемонстрировать следующим графиком:



Вот это, в принципе, и есть Правильная Работа датчика кислорода.
Но большинство СЭВТ , о чем мы уже говорили выше, просто не могут отслеживать неправильную работу кислородного датчика, его «замороженность» и никак не реагируют на это, то есть, лампочка CHECK на панели приборов не загорается.
И только при наличии «open or short», то есть, «обрыва или замыкания цепи» лампочка CHECK на панели приборов – загорится и будет сигнализировать водителю о имеющейся неисправности.

Немного выше мы уже говорили о так называемых «продвинутых» системах управления двигателем.
Для примера можно попытаться рассмотреть работу СЭВТ автомобиля LEXYS LX470 выпуска 2000 года.
Рассмотрим в разрезе рассматриваемого нами вопроса.
Да, если СЭВТ немного «пожилых» автомобилей способно определить только «open or short» ( обрыв или замыкание цепи), то здесь разработчики пошли немного далее…
Для определения неисправности датчика кислорода существует 12 кодов неисправностей : P0130\P0133\P0135\P0136\P0141\P0150\P0153\P0155\P0156\P0161,
Которые «говорят» нам только о неисправности ( Open or short ) подогревателя датчика кислорода, и только ДВА кода неисправности «говорят» о каком-то «запредельном» значении показаний кислородного датчика : P0171/ P0172 – « System to lean/Rich», то есть, применительно к нашим условиям, все это можно перевести таким образом :
« Неправильная работа кислородного датчика, система обратной связи неработоспособна, топливо-воздушная смесь слишком бедная\богатая».
Причинами этого могут быть:

Нерасчетное давление в топливной системе
Неисправность инжектора ( инжекторов ) – «перелив или недолив»
Неисправность подогревателя кислородного датчика, вследствии чего Oxygen sensor «выдает» неправильные значения
Неисправность MAF-sensor
Неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя, вследствии чего компьютер работает по заниженным или завышенным его показаниям и, соответственно, расширение импульса инжекторов слишком большое\маленькое
Неисправность системы EGR, вследствии чего во впускной коллектор поступает «неучтенное» количество отработанных газов


Из всего вышесказанного можно сделать такой «созревший» вывод:

Самодиагностика Системы Электронного Впрыска Топлива ( СЭВТ) не настолько «умна», как можно подумать. В основном она отслеживает критические, так называемые «запредельные» параметры, только на основании изучения которых можно сделать какой-то определенный вывод и наметить пункты и подпункты проверок для устранения неисправности.


Графически изобразить работу СЭВТ в этих двух режимах :
- нормальная работа
- работа по умолчанию

можно таким образом:



,- где хорошо заметно, что при выполнении функции «работа по умолчанию» , управление тем же инжектором идет «замерзшим», то есть, не изменяющимся в зависимости от изменяющихся условий по показаниям сенсоров и датчиков.
И наоборот.

Поэтому, как мне кажется и что уже говорилось ( на что уже намекалось на "просторах этого сайта"), - проверка и "выдавливание" из системы самодиагностики кодов неисправностей - это не решение какой-то проблемы, а только - лишь небольшое к ней приближение.
Непонятно, как можно брать с клиента деньги за такую вот диагностику:
- у вас код неисправности номер такой-то. Это плохо. Это очень плохо. Это "глубокая электроника". Поезжайте в ... ( клиент отсылается в другую мастерскую). С вас за диагностику ...рублей ( долларов).
Непонятно, как клиент, владелец автомобиля платит за такую вот "диагностику".
Впрочем, об этом уже не раз говорилось на "просторах" этого сайта.
Но приходиться повторяться, потому что повторяются такие случаи.
Сейчас я стал рекомендовать клиентам побывать на этом сайте и по возможности ознакомиться - познакомиться с некоторыми материалами.
Что бы избежать подобного в дальнейшем.: " Что делать и Куда бежать" в подобном случае:
Если кода неисправности нет ( система самодиагностики "продвинута" не сильно), а автомобиль работает "кое-как" или вообще не работает, то надо сесть за стол и прикинуть, вспомнить и составить небольшую и приблизительную блок - схему : " отслеживаемые ECU параметры".
И уже "плясать" от этого листка бумаги.
Величина компрессии не отслеживается? Нет. Проверим...
Работоспособность свечей зажигания не отслеживается? Нет. Проверим...
И так далее, и тому подобное, по шажочку, по капельке, до Истины.
...это не менторские нравоучения "спеца крутого".
Как я уже говорил, я даже внутри себя ( для самого себя) не говорю :
" Как я крут! Я дико крут!".
Нет, я просто кое-что знаю.
Кое-что могу домысливать и предполагать.
И только.
Например, мой коллега из Владивостока Федор РЯЗАНОВ намного умнее меня ( я с ним даже рядом не стою, как говорится), в отношении "понятия глубины электроники".
Мы отвлеклись?
Нет, все это как и "в тему", так и "около темы".
Как уже говорилось, основное направление материалов - это "для просто водителей".
"Крутым" спецам все это может быть неинтересно!
Много "воды" ( кому как!), много "ненужных" размышлений, много...
Написать и охаять можно все.
Пусть.
Моя точка зрения останется моей точкой зрения и таковой и будет.
" В свободной стране и мысли свободные".