На рисунке достаточно схематично, но в принципе правильно изображен узел дроссельной заслонки двигателя 3S-FSE ( D-4 ) автомобиля «Toyota-Nadia» выпуска 1999 года для так называемого «внутреннего»  рынка Японии. Вид со стороны воздушного фильтра.

В связи с тем, что соотношение «воздух-топливо» на данном двигателе составляет 25 : 1, то есть на 25 частей воздуха «расходуется» 1 часть топлива ( двигатель «D-4»  можно назвать условно «двигателем , работающим на обедненной смеси» ), то система электронного управления двигателем реализует два режима работы :

1. экономичный
2. мощностной

При работе в «экономичном» режиме на панели приборов загорается синий транспорант «ECONO», но как только двигатель «переходит» в режим работы «мощностной» - лампочка гаснет.

В случае, если по каким-либо причинам «экономичный» режим не работает, на панели приборов  высветится транспорант «ECONO» и  транспорант «CHECK». А при «считывании» кодов неисправности блок управления «выдаст» определенный код неисправности.

В связи с тем, что данная модель двигателя является достаточно «продвинутой», то считывание кодов неисправностей производится специальным диагностическим сканером.

Режим «мощностной» реализуется в том случае, если мы достаточно сильно «притопим» педаль «газа», например, при необходимости резкого ускорения машины при обгоне ( то есть, перемещение дроссельной заслонки будет производиться «напрямую» тросиком газа). На «обычной» машине этот режим называется «кик-даун».

В этом случае режим «econo» автоматически отключается ( функции работы двигателя на холостом ходу остаются) и водитель управляет двигателем «как обычно» - тросиком педали «газа»  передвигая дроссельную заслонку.

В связи с этим координально изменен  узел дроссельной заслонки. Если на «обычных» машинах там находится «только» TPS ( датчик положения дроссельной заслонки), то здесь, кроме TPS, располагаются :

• серводвигатель со встроенной муфтой
• Sub-Throttle posicion sensor  ( это пока условное название) .

 

Принцип действия

 

Если при выключенном зажигании мы нажмем на педаль «газа», то не почувствуем привычного усилия при перемещении дроссельной заслонки.

А сняв воздуховод и заглянув внутрь корпуса дроссельной заслонки, увидим, что при нажатии на педаль «газа»  : тросик двигается, рычаг дроссельной заслонки двигается, а сама дроссельная заслонка – стоит на месте.

И только, если продолжать нажимать на педаль «газа» далее – только тогда мы увидим, что дроссельная заслонка пришла в движение.

Какая-то неисправность ?

Отнюдь.

Дело в том, что это  и есть реализация принципа «econo» на данном двигателе( при движении в нормальном городском режиме, без ненужных ускорений, обгонов и так далее…электроника полностью контролирует все параметры и «выводит» расход топлива на уровень не более 7-8 литров на 100км).

Необходимое примечание : в дальнейшем в тексте будет использовано выражение : «двигаем рычаг дроссельной заслонки до упора». В нашем случае понятие «до упора» означает, что мы нажимаем педаль «газа», «выбираем» тросик, который в свою очередь двигает рычаг дроссельной заслонки до тех пор, пока он не упирается в саму дроссельную заслонку.

Как все работает :

При включении зажигания блок управления ( ECM) должен «знать», в каком положении находится дроссельная заслонка и одновременно проверить «готовность» (работоспособность):

1. TPS
2. Sub-Throttle
3. Серводвигателя
4. Муфты серводвигателя

Для этого, после включения зажигания , блок управления ( ECM) «подает сигнал» на серводвигатель и муфту серводвигателя и очень быстро передвигает дроссельную заслонку «вверх», до упора (ввернутого в корпус дроссельной заслонки стопорного винта) и обратно «вниз» - на «исходное» положение. При этом блок управления ( ECM) контролирует «приходящие» сигналы как от TPS, так и от Sub-TPS и если сигналы  «правильные» - блок управления «разрешает» работу всей системы в целом.

В случае же, если какой-то сигнал будет «неправильным», то блок управления (ECM) блокирует работу серводвигателя и муфты серводвигателя.

Если же все нормально и исправно, то далее :

При нажатии на педаль «газа», тросик начинает перемещать рычаг дросельной заслонки, на оси которого ( ближе к радиатору автомобиля) расположен      Sub-Throttle posicion sensor». Это очень точное ,неразборное и  нерегулируемое устройство, которое очень четко «отслеживает» перемещение рычага дроссельной заслонки даже не на один градус поворота, а на доли градуса. Эта информация передается в блок управления ( ECM), обрабатывается и «возвращается» на серводвигатель со встроенной муфтой. В зависимости от угла поворота рычага дроссельной заслонки серводвигатель (жестко связанный с дроссельной заслонкой) начинает передвигать дроссельную заслонку в том или ином направлении . Вот здесь уже «вступает» в работу и TPS, потому что он перемещается только в том случае, если работает серводвигатель.Информация от TPS «идет» не только на основной блок управления (ECM), но и на блок управления АКПП и блок управления «Cruise Control». Правильная работа серводвигателя контролируется  и корректируется так же «Sub-Throttle»

Блок управления «отслеживает» следующие ошибки:

1.     для «Sub-Throttle» - обрыв или замыкание цепи, малофункциональность

2.     для TPS – неправильная установка TPS, обрыв или замыкание цепи

3.     серводвигатель -  не контролируется  блоком управления напрямую ( то есть, если мы отсоеденим разъем серводвигателя, то блок управления «ошибку» на панели приборов не покажет ), а  этот контроль происходит «через» Sub-Throttle и TPS ( подробнее об этом будет рассказано ниже).

4.     в случае  «полной» неработоспособности «узла» дроссельной заслонки блок управления (ECM)  «понимает», что в этом случае не работает и система «econo» и на панели приборов начнет мигать транспарант синего цвета с надписью «econo».

 

Для проведения самодиагностики необходимо найти под рулевой колонкой разъем самодиагностики :

1.     выключить зажигание

2.      подходящей проволочной перемычкой перемкнуть указанные на рисунке контакты

3.     включить зажигание

4.     лампочка «CHECK» на панели приборов начнет мигать, «показывая» или коды неисправности  или, наоборот,  исправность всей электронной системы

Надо отметить, что на данной машине система самодиагностики «не приспособлена» к считыванию кодов неисправностей без специального диагностического сканера и вся  описанная процедура  - есть небольшая «самодеятельность».

Кроме того, на данной машине система самодиагностики стала намного «упрощеннее» : при перемыкании контактов 5 и 13 на панели приборов посредством мигания  лампочек происходит отображение неисправностей не только системы электронного управления двигателем, а так же системы «ECONO»,  ABS, TRC,  Air Bag,  Cruise Control и автоматической коробки передач (гидромуфты).

Стоит отметить, что в случае неисправности «системы экономичности» на панели приборов  транспорант синего цвета «ECONO» будет «выдавать» код неисправности 31

( три длинных вспышки и одна короткая).

Однако мы остановимся на коде неисправности №89 , как наиболее «ярком представителе» неработоспособности не только системы «econo», но и всего «узла» дроссельной заслонки в целом. О чем  нам «говорит» этот код неисправности :

• неисправность TPS
• неисправность Sub-Throttle
• неисправность серводвигателя
• неисправность муфты серводвигателя

В слово «неисправность» входят такие понятия, как «неисправность самого узла», «обрыв или короткое замыкание цепи для данного узла» и, «наконец» - неисправность блока управления ( ECM).

Все вышеописанные неисправности как раз и относятся напрямую к «узлу» дроссельной заслонки.

Вот здесь самое время произвести необходимые проверки для конкретного «вычленения» неисправности.

Начнем  с «Sub-Throttle posicion sensor», расположенном  на одной оси с рычагом дроссельной заслонки.

Смотрим на рисунок :

Это разъем непосредственно «Sub-Throttle» на корпусе дроссельной заслонки.

Устройство,в принципе, неразборное и нерегулируемое. Однако, вследствии того, что данная машина, на примере которой и проводится данное описание,  являлась «утопленником», нам пришлось крайне осторожно и аккуратно разобрать это устройство что бы проверить  внутреннее состояние как и контактов, так и «дорожек»  для полной уверенности в том, что далее к этому узлу возвращаться не стоит.

Но все это – чисто «внешне».

Работоспособность же данного устройства проверяется, в принципе, таким же способом, как и обыкновенный TPS, то есть «по сопротивлению».

Для начала, перед проверкой, надо  внимательно осмотреть корпус дроссельной заслонки и убедиться в том, что имеющиеся там два «стопорных» винта «посаженные» на желтую краску с места «не стронуты». Эти «стопорные» винты отрегулированы еще на заводе-изготовителе и трогать их или эксперементировать с ними не следует.

Иначе «настройки» как и TPS, так и Sub-Throttle будут «сбиты» и вся система (вполне вероятно) станет неработоспособной.

 

Начинаем проверку.

Зажигание выключено. Дроссельная заслонка находится в «исходном» положении  (педаль «газа» не нажата). Разъем с Sub-Throttle  снят.

 

Контакты 1 и 3.

Сопротивление между контактами должно составлять от 1.800 до 1.900 Ом.

Начинаем вручную двигать дроссельную заслонку.

Сопротивление должно медленно ( без провалов и рывков) снижаться до 1.600 – 1.650 Ом.

До тех пор, пока рука не почувствует , что «свободного хода» у заслонки не осталось : то есть,  рычаг дроссельной заслонки  уже «уперся» в дроссельную заслонку и если его двигать далее, то вместе с ним «пойдет» и дроссельная заслонка.

Двигаем далее  все вместе : рычаг дроссельной заслонки и саму дроссельную заслонку.

До упора.

Сопротивление должно уменьшиться до 850 – 880 Ом.

 

Контакты 1 и 2

Сопротивление между контактами должно составлять 1.600 – 1.800 Ом.

Вне зависимости от того, двигаем мы заслонку или нет.

 

Контакты 1 и 4

Начальное сопротивление между контактами должно составлять 1.390 – 1.420 Ом.

«Вручную» двигаем рычаг дроссельной заслонки. При движении «до упора» в дроссельную заслонку сопротивление падает до 460 – 480 Ом.

Если двигать далее, то сопротивление уменьшается и становится равным 100 Ом.

 

Теперь посмотрим «распиновку» и цвет проводов TPS и Sub-Throttle :

 

На рисунке указаны «начальные» напряжения при включенном зажигании.

Как обычно, обращаем внимание на наличие «минуса» и «питания».

Проверка

серводвигателя и муфты серводвигателя

Работоспособность как электродвигателя, так и муфты сначала проверяется «по сопротивлению».

Контакты №1 и №2  - обмотка электродвигателя. Сопротивление составляет от 1.7 до 1.9 Ом.

Контакты №3 и №4  - обмотка  муфты. Сопротивление составляет от 5.0  до 5.4 Ом.

При включении зажигания контакт №4 «станет»  «минусом», а на контакт №3 «придет» 5.0 вольт.

 

Следует учитывать еще один  «способ проверки узла дроссельной заслонки», в частности самого серводвигателя и его муфты.

Способ «народно – демократический», не требующий никаких  приборов :  включить зажигание и, наклонившись к «узлу» дроссельной заслонки «послушать» и определить – издает – ли «узел» какой-либо звук. Если будет слышен тихий «жужжащий» звук –  «узел» дроссельной заслонки  работает и кода неисправности №89 в принципе быть не должно.

Другой  код неисправности  может быть, например, неисправность TPS, Sub-Throttle, но кода неисправности №89 – нет.

Проверка работоспособности TPS

 Разъем на TPS –« одет» .

                                               

Не включая зажигание проверим TPS «по сопротивлению».

Проверять будем между определенными  контактами  и «массой».

Для проверки лучше всего использовать цифровой мультиметр.

Итак, начинаем :

 

• Контакт № 2 – «масса»   -  690 Ом. При движении  рычага дроссельной заслонки «до упора» сопротивление не меняется, но как только дроссельная заслонка приходит в движение, сопротивление  плавно растет до 1.100 Ом
• Контакт № 1 – «масса»  -  230 Ом. При движении дроссельной заслонки сопротивление не меняется

Контакт № 3 – «масса»  -  950 Ом. При движении дроссельной заслонки «до упора» сопротивление не меняется, однако, как только  рычаг дроссельной заслонки начнет двигать саму дроссельную заслонку – сопротивление резко вырастает до 1.04 – 1.06 Ком и при дальнейшем движении начинает  плавно уменьшаться до 550 Ом.

 

Владимир Петрович

Южно-Сахалинск