Электронные органы управления: описание и работа — входные сигналы Ford Mondeo IV рестайлинг

Входные сигналы

1 Высокоскоростная шина передачи данных CAN (HS-CAN)2 Среднескоростная шина передачи данных CAN (МS-CAN)3 модуль центральной электрики Служит шлюзом между обеими системами шин передачи данных CAN.4 DLC 5 PCM 6 Датчик-переключатель Motoröldruck 7 Luftmassenstrom Датчик Ansauglufttemperatur является встроенным.8 Датчик температура охлаждающей жидкости 9 Датчик Kurbelwellenstellung 10 Датчик положения распределительного вала 11 подогреваемый лямбда-зонд 12 Датчик-переключатель Bremspedalstellung Через модуль центральной электрики по шине CAN к PCM.Кроме того, через модуль центральной электрики к PCM подводится сигнал от выключателя стоп-сигналов.13 Датчик Серволенкунгсдрук 14 Датчик Fahrpedalstellung 15 Генератор 16 датчик детонации 17 Реле стартера 18 Замок зажигания 19 Реле блока управления силовым агрегатом 20 АКБ 21 Датчик давления хладагента 22 Блок дроссельной заслонки 23 Датчик-переключатель Kupplungspedalstellung Через модуль центральной электрики по шине передачи данных CAN к PCM.На автомобилях с кнопкой Старт/Стоп устанавливается дополнительный выключатель, который при полностью выжатой педали сцепления посылает сигнал в PCM.24 Приемо-передающий модуль Электронише Вегфахрсперре 25 Датчик уровня топлива 26 Комбинация приборов

Выходные сигналы

1 Высокоскоростная шина передачи данных CAN (HS-CAN)2 Диагностический блок 3 Среднескоростная шина передачи данных CAN (МS-CAN)4 модуль центральной электрики Служит шлюзом между обеими системами шин передачи данных CAN.5 Реле топливного насоса Сигнал на включение реле топливного насоса передается через шину передачи данных CAN от PCM в модуль центральной электрики.6 7 Высокоскоростная шина передачи данных CAN (HS-CAN)8 PCM 9 Комбинация приборов Получает через шину передачи данных CAN сигнал частоты вращения, Motorregelungskontrolleuchte, сигнал для контрольной лампы системы зарядки, сигнал скорости, а также сигнал для контрольной лампы Электронише Вегфарсперре 10 Форсунки 11 Реле стартера Для системы запуска Умный старт. 12 Клапан Abgasrückführung 13 Электромагнитный клапан Ansaugkrümmerverstellung 14 Электромагнитный клапан Ansaugkrümmer-Schaltsystem 15 Компрессор хладагента 16 Генератор 17 Катушки прямого зажигания 18 Электромагнитный клапан EVAP вентиляции абсорбера 19 Блок управления дроссельной заслонкой 20 Электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения

Управление двигателем осуществляется посредством PCM. В PCM стекается информация от различных датчиков и выключателей. Кроме того, PCM получает информацию от других блоков управления через шину передачи данных CAN. Вся эта информация обрабатывается в PCM и используется для управления и настройки различных исполнительных механизмов.

К ним относятся: блок управления дроссельной заслонкой, форсунки, а также катушка зажигания. Некоторые значения передаются по шине передачи данных CAN в другие системы.

Краткий обзор

Следующие функции регулируются/ управляются PCM:

• Процесс запуска
• Подача и дозирование топлива для двигателя, включая лямбда-регулирование
• Момент зажигания, включая регулирование по детонации
• Управление режимом холостого хода
• Управление процессом рециркуляции ОГ
• Компрессор хладагента
• Электромагнитный клапан EVAP вентиляции абсорбера
• Блок управления дроссельной заслонкой

Подача топлива в двигатель осуществляется посредством многоточечного последовательного впрыска. Зажигание осуществляется посредством четырех отдельных катушек зажигания, каждая из которых установлена непосредственно на свече зажигания. Управление каждой из катушек зажигания осуществляется непосредственно от PCM.

Запуск двигателя

PCM разрешает запуск двигателя, после того как Электронише Вегфахрсперре считает данные ключа, содержащие действительный код. Далее этот код проверяется в модуль центральной электрики (в автомобилях, не оснащенных бесключевой системой запирания и пуска) или в блоке управления системы бесключевого запирания и пуска (в автомобилях с бесключевой системой запирания и пуска) и сравнивается с кодом, записанным в памяти. Если код признается правильным, производится дополнительное согласование с другими блоками. Только если это согласование пройдет успешно, PCM разрешается запуск двигателя. PCM подключает на массу реле стартера, которое затем подает напряжение на электромагнит стартера. Как только обороты двигателя достигают определенного значения, PCM выключает реле стартера и, тем самым, стартер. Благодаря этому, стартер используется в щадящем режиме.

Если коленчатый вал двигателя не вращается или вращается медленно, PCM прерывает процедуру запуска.

Дозирование топлива

При включенном зажигании и выключенном двигателе топливный насос включается на одну секунду, чтобы создать давление в системе, после чего, из соображений безопасности, выключается.

Определение дозировки топлива осуществляется либо в разомкнутом, либо в замкнутом контуре регулирования, в зависимости от режима работы двигателя.

PCM возвращается от замкнутого к разомкнутому контуру регулирования, когда подогреваемый лямбда-зонд остывает или выходит из строя, а также при разгоне, при движении накатом и с полной нагрузкой.

Разомкнутый контур регулирования отличается от замкнутого тем, что лямбда-регулирование отключено.

Расчет дозировки топлива посредством PCM зависит от режима работы двигателя и включает в себя:

• управление топливным насосом,
• расчет количества топлива при запуске (проворачивании) двигателя,
• расчет желаемого состава топливовоздушной смеси,
• расчет расхода воздуха,
• расчет количества топлива для различных режимов работы и соответствующие меры по регулировке подачи топлива.

Замкнутый контур регулирования

Замкнутый контур регулирования обеспечивает точную регулировку состава топливовоздушной смеси. Благодаря этому обеспечивается минимальная токсичность ОГ посредством Дрей-Веге-Катализатор и снижается расход топлива. При замкнутом контуре регулирования сигналы подогреваемый лямбда-зонд обрабатываются PCM и двигатель постоянно работает в оптимальном режиме λ = 1. В дополнении к обычному подогреваемый лямбда-зонд при регулировании также учитывается сигнал датчика мониторинга каталитического нейтрализатора. На основании этих данных оптимизируется лямбда-регулирование.

Разомкнутый контур регулирования

Разомкнутый контур регулирования используется для управления впрыском топлива, главным образом, пока сигналы подогреваемый лямбда-зонд не учитываются PCM при расчете.

Двумя важнейшими причинами, по которым необходим режим работы двигателя без лямбда-регулирования (разомкнутый контур регулирования), являются следующие режимы работы двигателя:

• холодный двигатель (запуск, период прогрева)
• Полная нагрузка ( Volllaststellung)

В этих режимах, чтобы обеспечить стабильность частоты вращения двигателя или оптимальные мощностные характеристики, двигателю необходима богатая топливовоздушная смесь с Лямбда-значением ниже λ = 1.

Расчет угла опережения зажигания

Поскольку на распространение фронта пламени в топливовоздушной смеси всегда требуется одинаковое время, воспламенение топливовоздушной смеси должно происходить раньше или позже в зависимости от частоты вращения двигателя. Чем выше частота вращения, тем раньше должен быть момент зажигания. Тем самым, обеспечивается максимальное давление сгорания непосредственно после того, как поршень достигнет верхней мертвой точки.

В качестве основы для расчета угла опережения зажигания используются:

• частота вращения двигателя
• нагрузка двигателя
• температура охлаждающей жидкости
• сигнал Датчик детонации

Величина угла опережения зажигания имеет определяющее значение для работы двигателя. Эта величина влияет на:

• мощность двигателя,
• токсичность отработавших газов и
• расход топлива.

Чем выше нагрузка на двигатель, т. е. чем выше потребность в крутящем моменте, тем богаче должна быть топливовоздушная смесь, тем дольше должна быть продолжительность сгорания и тем раньше должно происходить зажигание.

Нагрузку на двигатель определяет PCM, исходя из сигналов Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur и положения дроссельной заслонки. Момент зажигания определяется с учетом этих двух величин и оборотов двигателя. Это осуществляется на основе регулировочных характеристик, содержащихся в памяти PCM. Момент зажигания дополнительно корректируется в зависимости от условий эксплуатации двигателя, например: при холодном пуске.

Регулировочная характеристика угла опережения зажигания

1 Нагрузка двигателя 2 Частота вращения 3 Угол опережения зажигания

Данные для регулировочных характеристик определены в результате серии тестов. При этом, прежде всего, учитывались состав отработавших газов, мощность двигателя и расход топлива. Регулировочная характеристика зажигания записана в памяти PCM.

Посредством регулировки момента зажигания можно также в определенной степени повлиять на обороты двигателя, не изменяя положения дроссельной заслонки. Это удобно использовать при стабилизации оборотов двигателя на холостом ходу, так как обороты и крутящий момент двигателя значительно быстрее реагируют на изменение момента зажигания, чем на изменение положения дроссельной заслонки. Кроме того, изменять момент зажигания можно значительно быстрее.

Чтобы удерживать момент зажигания как можно ближе к границе детонации и, тем самым, оптимизировать КПД двигателя, на двигателе установлен Датчик детонации, который регистрирует механические колебания двигателя и преобразует их в электрический сигнал для PCM.

A Нормальное сгорание B Детонационное сгорание 1 Изменение давления в цилиндре 2 Напряжение сигнала от Датчик детонации

Детонационное сгорание имеет место в том случае, когда скорость распространения пламени становится сопоставимой со скоростью звука. Это может происходить, прежде всего, в конце процесса сгорания, если после нормального сгорания вследствие возникшего повышения давления самовозгорается несгоревшая смесь у стенок камеры сгорания. Возникающие при этом скачки давления могут повредить поршни, уплотнительную прокладку головки цилиндров и головку цилиндров.

Если возникает детонационное сгорание, момент зажигания соответствующего цилиндра смещается в сторону запаздывания, пока не пройдет детонационное сгорание. После этого момент зажигания медленно смещается в сторону опережения, пока снова не достигнет значения, заданного PCM.

Система управления генератором (система Умная зарядка)

1 PCM 2 Потребители 3 Генератор 4 Шина данных Steuergeräteunternetzwerk Через шину Steuergeräteunternetzwerk PCM получает информацию о нагрузке на генератор, а генератор — информацию об оптимальном напряжении, вычисленном PCM.5 Контрольная лампа системы зарядки на щитке приборов Управляется PCM по шине передачи данных CAN.6 Сигнал температуры от датчика Ansauglufttemperatur 7 Блок управления дроссельной заслонкой 8 Реле PCM

Система Умная зарядка охватывает следующие функции:

• Оценка температуры АКБ и регулировка напряжения зарядки
• Функция предварительного сообщения о нагрузке генератора
• Отключение генератора при запуске двигателя
• Увеличение оборотов холостого хода при низком напряжении/высокой электрической нагрузке (для увеличения выходной мощности генератора и уменьшения разряда АКБ)

Выходное напряжение обычного генератора задается внутренним регулятором напряжения, который установлен на постоянное (номинальное) значение напряжения. Генератор с системой Умная зарядка сохраняет функции регулятора напряжения, но при этом номинальное значение напряжения рассчитывается PCM.

Система Умная зарядка обходится без дополнительных элементов и содержит в PCM функцию самоконтроля, а диагностика осуществляется через интегрированную диагностическую систему (IDS).

При высокой нагрузке генератора PCM может для повышения мощности генератора постепенно повышать обороты холостого хода относительно базового значения на 150 об/мин.

После запуска двигателя генератор начинает вырабатывать переменный ток, который внутри преобразуется в постоянный ток. Постоянный ток через регулятор напряжения, расположенный в задней части генератора, подается на АКБ и потребителям электроэнергии. Напряжение системы зарядки управляется от PCM. Его величина зависит от температуры. Холодную АКБ эффективнее заряжать при повышенном напряжении, а теплую — при пониженном. PCM может регулировать напряжение зарядки в соответствии с температурой АКБ. Температура АКБ рассчитывается на основании Ansauglufttemperatur и температура охлаждающей жидкости.

PCM одновременно выполняет контроль и регулировку выходного напряжения генератора. Когда потребление тока становится высоким или АКБ сильно разряжена, система может увеличить частоту оборотов холостого хода. Для того чтобы свести к минимуму сопротивление двигателя при пуске, PCM отключает генератор. После запуска двигателя PCM постепенно увеличивает мощность генератора до требуемого значения.

PCM контролирует работу контрольной лампы системы зарядки, которая расположена на щитке приборов. Поэтому PCM отвечает за выключение контрольной лампы после запуска двигателя и ее включение при наличии неполадок. PCM осуществляет управление контрольной лампой также при включении зажигания, при включении и отключении двигателя.

За счет непрерывного контроля температуры АКБ и регулировки выходного напряжения генератора обеспечивается оптимальный ток зарядки АКБ. Благодаря функции предварительного предупреждения о нагрузке генератора PCM заранее информируется о предстоящей электрической нагрузке и, таким образом, о предстоящем изменении крутящего момента генератора. Основываясь на этой информации, PCM может обеспечивать более высокую стабильность оборотов двигателя на холостом ходу.

При неполадках в системе Умная зарядка номинальное значение напряжения устанавливается на уровне, заложенном в генераторе. Контрольная лампа системы зарядки включается при неполадках в системе и при низком напряжении зарядки.

PCM

PCM постоянно оптимизирует мощность двигателя и выброс вредных веществ, для этого он обрабатывает сигналы датчиков и информацию, поступающие по шине передачи данных CAN, и соответствующим образом использует их для управления/регулирования различных управляющих параметров.

Питание PCM осуществляется от АКБ через предохранитель F10 в Баттерьевертайлербокс. Такая система питания необходима для того, чтобы при выключении двигателя не потерять записанные в памяти данные. После выключения двигателя подача питания для PCM продолжается еще в течение 10 секунд, чтобы обеспечить сохранение данных из Schreib-Lese-Speicher PCM в elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher.

Встроенный в PCM трансформатор напряжения обеспечивает питание различных элементов PCM и датчиков на двигателе напряжением 5 В. Элементы, работающие от напряжения АКБ, например форсунки, управляются через внутренний мощный выходной каскад или через внешний мощный выходной каскад, как, например, катушки зажигания с собственным каскадом.

Для постоянного поддержания оптимального режима работы двигателя PCM имеет несколько адаптивных (самообучающихся) функций. Посредством этих функций выходные сигналы адаптируются к изменяющимся обстоятельствам таким, как возможный износ или системная неисправность.

В определенных случаях ошибочный сигнал заменяется или ограничивается специальным заменяющим значением. Это заменяющее значение может быть вычислено при обработке других сигналов или задано в PCM. Заменяющее значение позволяет продолжать движение на автомобиле без существенного изменения состава ОГ. При пропадании сигнала PCM переходит в аварийный режим. В этом режиме мощность и/или обороты двигателя снижаются во избежание дальнейших повреждений.

В соответствии с ошибочным сигналом в память неисправностей PCM записывается код ошибки.

PCM обрабатывает сигналы от различных датчиков и оценивает их с помощью своего программного обеспечения. В PCM поступают сигналы от следующих датчиков:

• Датчики положения распределительного вала
• Датчик Kurbelwellenstellung
• Датчик Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur
• Датчик детонации
• Датчик температура охлаждающей жидкости
• Датчик Motoröldruck
• Датчик Drosselklappenstellung
• Датчик Fahrpedalstellung
• подогреваемый лямбда-зонд
• Датчик мониторинга каталитического нейтрализатора
• Датчик Серволенкунгсдрук
• Датчик давления хладагента
• Генератор

Сигналы от PCM получают следующие элементы:

• Реле блока управления силовым агрегатом
• Реле муфты компрессора кондиционера
• Форсунки
• Катушки прямого зажигания
• Блок управления дроссельной заслонкой
• Электромагнитный клапан Ventilverstellung
• Реле стартера
• Электромагнитный клапан EVAP вентиляции абсорбера
• Генератор
• Нагревательный элемент подогреваемый лямбда-зонд
• Нагревательный элемент датчика мониторинга каталитического нейтрализатора

Следующие сигналы PCM получает по шине передачи данных CAN:

• Температура наружного воздуха
• Fahrpedalstellung
• Kupplungspedalstellung
• Bremspedalstellung
• Скорость автомобиля
• Запрос компрессора кондиционера
• Электронише Вегфахрсперре

Следующие сигналы PCM посылает по шине передачи данных CAN:

• Включение/выключение реле топливного насоса
• Частота вращения двигателя
• Включение/выключение контрольных ламп Motorregelungskontrolleuchte, генератора, давления масла
• Электронише Вегфахрсперре
• температура охлаждающей жидкости
• Включение/ выключение компрессора кондиционера

Датчик положения распределительного вала (только для автомобилей, выпущенных до 12.2007)

Это датчик, установленный на распредвале впускных клапанов. Датчик положения распределительного вала используется PCM для распознавания положения ВМТ первого цилиндра и для определения последовательности впрыска.

На основании вычисленного положения распредвала и информации о положении коленчатого вала двигателя PCM может рассчитать момент зажигания и момент впрыска отдельно для каждого цилиндра. Также можно точно определить цилиндр, склоняющийся к детонационному сгоранию.

Датчик положения распределительного вала является датчиком Холла и питается напряжением 5 В от PCM. Датчик Холла выдает сигнал, когда выступы на задающем диске проходят мимо наконечника датчика. По характеру импульсной последовательности и с учетом сигналов датчика Kurbelwellenstellung PCM может в любой момент вычислить положение каждого распределительного вала. Если в зоне датчика находится выступ, PCM получает сигнал низкого уровня (низкий) с максимальным напряжением 0,5 В. Если в зоне датчика находится просвет, в PCM поступает сигнал высокого уровня (Высоко). Напряжение этого сигнала составляет около 4,5 В.

При выходе из строя датчика положения распределительного вала в память неисправностей PCM записывается ошибка, и регулирование по детонации отключается.

На автомобилях без датчика положения распределительного вала распознавание положения ВМТ первого цилиндра осуществляется за счет различного нарастания тока при зажигании в цилиндрах 1 и 3.

Датчик Kurbelwellenstellung

Датчик Kurbelwellenstellung используется PCM для измерения оборотов и для определения oberer Totpunkt.

По окружности маховика со стороны двигателя имеется 35 углублений, одно из которых в два раза шире остальных. Оно используется для определения oberer Totpunkt. Датчик Kurbelwellenstellung работает по индуктивному принципу и выдает сигнал синусоидальной формы, амплитуда и частота которого зависят от частоты вращения.

По частоте сигнала PCM вычисляет обороты двигателя. За счет двойной выемки на маховике при каждом обороте коленчатого вала двигателя генерируется одно искаженное синусоидальное колебание, по которому PCM определяет oberer Totpunkt — положение коленчатого вала.

Сигнал датчика Kurbelwellenstellung позволяет определить:

• положение коленчатого вала
• частоту оборотов двигателя
• момент зажигания
• момент впрыска

A высокая частота вращения B низкая частота вращения 1 Прохождение через нуль: незначительный интервал/большая амплитуда 2 Прохождение через нуль: большой интервал/малая амплитуда

Ускорение маховика при каждом рабочем такте вызывает изменение сигнала Kurbelwellenstellung.

Во время рабочего такта на поршни действует давление горящей смеси, вследствие чего ускоряется вращение коленчатого вала и маховика. Это ускорение можно определить по несколько возросшей частоте и амплитуде сигнала Kurbelwellenstellung.

В случае пропадания сигнала Kurbelwellenstellung аварийный режим не предусмотрен. Если двигатель заглохнет или не заведется, в памяти неисправностей PCM будет записана ошибка.

Датчик детонации

1 Сейсмический груз 2 Пьезокерамика 3 Корпус 4 Контакты на пьезокерамике 5 Электрический разъем

Датчики детонации преобразуют механические колебания блока цилиндров в электрические импульсы, которые затем обрабатываются PCM.

Датчик Датчик детонации содержит пьезокерамический кристалл, который при механическом давлении вырабатывает напряжение.

При креплении Датчик детонации следует строго соблюдать предписанный момент затяжки. За счет этого создается определенное предварительное напряжение, действующее на кристаллы и определяющее работу Датчик детонации.

При работе двигателя колебания давления, возникающие в процессе горения, передаются блоку цилиндров. Они воздействуют на кристаллы в Датчик детонации, которые вырабатывают электрические сигналы. Эти сигналы оцениваются PCM и сравниваются с данными, записанными в памяти.

A Нормальное сгорание B Детонационное сгорание 1 Изменение давления в цилиндре 2 Сигнал напряжения от Датчик детонации

PCM может определить детонационное сгорание в каждом отдельном цилиндре. В случае возникновения детонации момент зажигания соответствующего цилиндра на несколько оборотов коленчатого вала устанавливается на запаздывание, пока не пройдет детонационное сгорание. После этого момент зажигания снова медленно возвращается к расчетному значению.

Если сигнал одного или обоих Датчик детонации недостоверен или пропадает, регулирование по детонации отключается. PCM переключается на другую регулировочную характеристику зажигания, которая, во избежание повреждения двигателя, удалена от границы детонации. В случае неисправности в память неисправностей PCM записывается код ошибки.

Предвключенный и последовательно включенный подогреваемый лямбда-зонд

Предвключенный подогреваемый лямбда-зонд находится перед Дрей-Веге-Катализатор и измеряет остаточное содержание кислорода в отработавших газах. Последовательно включенный подогреваемый лямбда-зонд находится позади Дрей-Веге-Катализатор и измеряет содержание кислорода в отработавших газах после Дрей-Веге-Катализатор.

Оба подогреваемый лямбда-зонд передают эти данные в PCM.

Предвключенный подогреваемый лямбда-зонд

Предвключенный подогреваемый лямбда-зонд состоит из массивного гальванического элемента из диоксида циркония, окруженного пористым керамическим корпусом. Выходное напряжение предвключенного подогреваемый лямбда-зонд зависит от содержания кислорода в отработавших газах и при значении лямбда = 1 находится в диапазоне от 300 до 500 мВ. Если топливовоздушная смесь обогащается, напряжение поднимается вплоть до 900 мВ, если смесь обедняется, напряжение падает вплоть до 0 В.

За счет этого PCM может регулировать количество впрыскиваемого топлива таким образом, что всегда будет поддерживаться оптимальная для сгорания топливовоздушная смесь со значением лямбда = 1.

Предвключенный подогреваемый лямбда-зонд генерирует линейный сигнал напряжения, соответствующий содержанию кислорода в отработавших газах по отношению к содержанию кислорода в окружающем воздухе. Для этого сравнения в предвключенном подогреваемый лямбда-зонд имеется небольшое отверстие, через которое внутрь поступает окружающий воздух.

Последовательно включенный подогреваемый лямбда-зонд

Последовательно включенный подогреваемый лямбда-зонд установлен позади Дрей-Веге-Катализатор. Он используется PCM для измерения содержания кислорода в отработавших газах после выхода из Дрей-Веге-Катализатор. Если удовлетворяются все условия для выполнения диагностики каталитического нейтрализатора, PCM может использовать эту информацию для проверки правильности работы Дрей-Веге-Катализатор. Эта информация используется также для улучшения адаптации топливовоздушной смеси.

Последовательно включенный подогреваемый лямбда-зонд по своей функции близок к предвключенномуbeheizte Lambdasonde, но он посылает в PCM не линейный, а двоичный сигнал. Этот сигнал очень сильно изменяется при изменении содержания кислорода в ОГ. По этой причине последовательно включенные подогреваемый лямбда-зонд также называют кислородными датчиками со скачкообразной характеристикой (потому что изменение сигнала датчика происходит скачкообразно).

Подогрев лямбда-зонда

Лямбда-зонд может работать только при температурах выше 300°C. Нормальная рабочая температура в автомобиле находится в диапазоне от 350°C до 850°C. Если температура превысит 1000°C, лямбда-зонд будет непоправимо поврежден.

Для того, чтобы как можно быстрее достичь оптимальной рабочей температуры, устанавливаются подогреваемый лямбда-зонд. Подогрев служит также для того, чтобы поддерживать рабочую температуру, например, во время движения накатом, когда датчик не обтекают горячие ОГ.

Нагревательный элемент в подогреваемый лямбда-зонд представляет собой Температуроэффективный позиционер-резистор. Нагревательный элемент подключается к АКБ через реле в блоке управления силовым агрегатом. К массе подогреваемый лямбда-зонд подключается через PCM. Так как при холодном нагревательном элементе через него течет большой ток накала, он ограничивается на определенном уровне посредством ШИМ в PCM. Затем PCM подключает нагревательный элемент к массе напрямую.

PCM может обнаруживать неисправности в работе нагревательного элемента и записывать их в память.

Электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения

На впускном распределительном вале установлен электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения.

Электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения служит для управления механизмом регулирования распредвала, который, в свою очередь, служит для регулирования фаз газораспределения в направлении опережения или запаздывания. За счет этого увеличивается мощность двигателя и усиливается внутренняя рециркуляция ОГ..

Посредством электромагнитного клапана регулирования фаз газораспределения в механизм регулирования фаз газораспределения впускается и выпускается определенное количество моторного масла при действующем Motoröldruck. За счет этого фазы газораспределения регулируются в соответствии с режимом работы двигателя.

Управление электромагнитным клапаном регулирования фаз газораспределения осуществляется сигналом ШИМ от PCM.

1 Пружина 2 Отверстие для отвода моторного масла 3 Отверстие для подачи масла из системы смазки двигателя к электромагнитному клапану регулирования фаз газораспределения 4 Отверстие для отвода моторного масла 5 Стержень клапана 6 Катушка электромагнита 7 Гнездо электрического разъема 8 Якорь 9 Отверстие для подачи масла из системы смазки двигателя в камеру запаздывания блока регулирования фаз газораспределения 10 Отверстие для подачи масла из системы смазки двигателя в камеру опережения блока регулирования фаз газораспределения 11 Электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения

Во время работы двигателя на холостом ходу и при движении автомобиля накатом электромагнитный клапан регулирования фаз газораспределения многократно активируется PCM для очистки отверстий и кольцевых канавок от возможных загрязнений.

Если в электромагнитном клапане регулирования фаз газораспределения обнаруживается неисправность, он больше не включается.

Чтобы исключить неисправности в работе блока регулирования фаз газораспределения при низкой наружной температуре или низкой температуре моторного масла, он активируется PCM через электромагнитные клапаны регулирования фаз газораспределения в замедленном режиме. Необходимую для этого информацию PCM получает от датчика температура охлаждающей жидкости и датчика Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur.

Датчик Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur

1 Корпус 2 Уплотнительное кольцо 3 Чувствительный к давлению элемент 4 Чувствительный элемент Ansauglufttemperatur

В корпусе датчика Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur находится чувствительный пьезоэлемент датчика давления (датчик Саугрор-Абсолютдрук) и электронная схема для усиления сигнала и компенсации температурной зависимости. Чувствительный элемент датчика Ansauglufttemperatur представляет собой Отрицательный температуроэффициент-резистор. Благодаря специальному покрытию чувствительные элементы датчиков Саугрор-Абсолютдрук и Ansauglufttemperatur устойчивы к воздействию газов и водяных паров во впускном тракте. Датчик Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur запитан от PCM напряжением 5 В. Выходной сигнал датчика Саугрор-Абсолютдрук является аналоговым сигналом напряжения, который изменяется пропорционально действующему абсолютному давлению во впускном коллекторе: при высоком давлении (дроссельная заслонка открыта) напряжение высокое, а при низком (дроссельная заслонка закрыта) - напряжение низкое. При включенном зажигании и полной нагрузке датчик Саугрор-Абсолютдрук измеряет Atmosphärendruck. Это значение сохраняется в запоминающем устройстве и служит в качестве опорного давления для соответствующего давления во впускном коллекторе при различных режимах нагрузки.

Чувствительный элемент Ansauglufttemperatur также посылает аналоговый сигнал напряжения в PCM. Температурный диапазон (спадающая часть температурной характеристики) датчика Ansauglufttemperatur занимает область от -40 ºC (номинальное сопротивление ок. 48 кОм) до 130 ºC (номинальное сопротивление ок. 85 кОм). При температуре воздуха во впускном коллекторе 20 ºC номинальное сопротивление составляет 2,5 кОм +/- 5%. Аналоговые сигналы датчиков с помощью аналогово-цифрового преобразователя переводятся в цифровую форму (в импульсы) и передаются микропроцессору.

Использование сигналов датчиков Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur:

• Расчет расхода воздуха
• Дозирование топлива
• Расчет угла опережения зажигания
• Leerlaufluftregelung

Датчик Fahrpedalstellung

Датчик Fahrpedalstellung определяет текущее положение педали акселератора и передает информацию о нем в PCM и модуль центральной электрики.

Датчик Fahrpedalstellung представляет собой сдвоенный бесконтактный индуктивный датчик. Датчик Fahrpedalstellung встроен в модуль педали акселератора.

Работа индуктивного датчика подобна работе трансформатора. Для этого постоянное напряжение на входе нужно преобразовать в переменное напряжение. При нажатии на педаль акселератора перемещается ротор. Ротор создает переменное напряжение в первичной обмотке и наводит переменное напряжение во вторичной обмотке.

Сигналы датчика Fahrpedalstellung распределяются следующим образом:

1. АРР 1 = сигнал ШИМ передается к модуль центральной электрики, а оттуда через шину передачи данных CAN в PCM.
2. АРР 2 = аналоговый сигнал Глейхстрем направляется напрямую в PCM.

Достоверность обоих сигналов контролирует PCM.

В случае выхода из строя одного из двух датчиков Fahrpedalstellung автомобиль продолжает движение, но разгоняется медленнее. Тем не менее, автомобиль может разогнаться до предельной скорости.

Если оба датчика Fahrpedalstellung выходят из строя, то после однократного срабатывания датчика-переключателя Bremspedalstellung и выключателя стоп-сигналов и проверки достоверности сигналов двигатель переводится в режим работы с фиксированной частотой вращения коленчатого вала. При этом автомобиль может разогнаться только до определенной скорости.

В обоих случаях в память неисправностей PCM записывается ошибка.

Датчик-переключатель Kupplungspedalstellung

При нажатии педали сцепления датчик-переключатель Kupplungspedalstellung посылает сигнал массы в модуль центральной электрики. Этот сигнал передается от модуль центральной электрики по шине передачи данных CAN в PCM. PCM использует этот сигнал, чтобы улучшить характер поведения двигателя при переключении передач.

Выход из строя датчика-переключателя Kupplungspedalstellung может привести к ощутимым рывкам при переключении передач.

Датчик-переключатель Bremspedalstellung

Датчик-переключатель Bremspedalstellung сообщает в PCM о торможении автомобиля. Его контакты являются нормально замкнутыми и в этом состоянии соединяют модуль центральной электрики с массой. Этот сигнал передается по шине передачи данных CAN в PCM.

Выключатель стоп-сигналов также подсоединен к модуль центральной электрики, и в состоянии покоя его контакты разомкнуты. При торможении автомобиля выключатель стоп-сигналов посылает сигнал в модуль центральной электрики. Здесь сигналы от датчика-переключателя Bremspedalstellung и выключателя стоп-сигналов сравниваются. В случае несовпадения сигналов в память неисправностей модуль центральной электрики записывается информация об ошибке.

Информация обоих датчиков-переключателей используется для аварийного режима при выходе из строя датчика Fahrpedalstellung.

Если датчик Fahrpedalstellung выходит из строя и задействуется датчик-переключатель Bremspedalstellung, PCM переводит двигатель на частоту вращения холостого хода.

Датчик давления хладагента

Датчик давления хладагента установлен в контуре высокого давления Климаанлаге. Датчик давления хладагента посылает в PCM непрерывный аналоговый сигнал, характеризующий давление в магистрали высокого давления. Благодаря линейной характеристике этого сигнала возможно более точное управление вентилятором. Входное напряжение составляет 5 В, а выходное напряжение, в зависимости от давления хладагента, лежит в диапазоне от 0,5 до 4,5 В. При низком давлении хладагента выходное напряжение также низкое.

Сигнал используется также для того, чтобы при определенных значениях давления включать/выключать компрессор кондиционера посредством реле муфты компрессора кондиционера.

Реле муфты компрессора кондиционера

Реле муфты компрессора кондиционера находится в Баттерьевертайлербокс гнезде R3.

Реле муфты компрессора кондиционера включает/выключает компрессор кондиционера. Оно управляется от PCM. Информацию о запросах водителя PCM получает от блока управления системой микроклимата по шине передачи данных CAN.

Если по причине условий давления в контуре хладагента возникает неисправность, компрессор кондиционера отключается посредством реле муфты компрессора системы кондиционирования. Кроме того, при определенных условиях (высокая нагрузка на двигатель, разгон, высокая температура охлаждающей жидкости)PCM на некоторое время выключает реле муфты компрессора.

Блок управления дроссельной заслонкой

1 Датчик Drosselklappenstellung 2 Электродвигатель

1 Ограничительный болт 2 Зубчатый сектор 3 Вал дроссельной заслонки 4 Возвратная пружина дроссельной заслонки 5 Промежуточный вал 6 Электродвигатель с ведущей шестерней

Датчик Fahrpedalstellung направляет в PCM информацию о том, что водитель хочет разогнать автомобиль.

Блок управления дроссельной заслонкой получает соответствующий входной сигнал от PCM. В соответствии с этим сигналом электродвигатель через зубчатый редуктор поворачивает вал дроссельной заслонки. Положение дроссельной заслонки постоянно контролируется датчиком Drosselklappenstellung, и эта информация обрабатывается и контролируется PCM. При неизменном положении дроссельной заслонки для получения требуемого крутящего момента изменяются угол опережения зажигания и количество впрыскиваемого топлива. Изменение положения дроссельной заслонки на основании изменения показаний датчика Fahrpedalstellung не всегда происходит и зависит от режима работы двигателя.

В случае сбоя в работе блока управления дроссельной заслонкой система начинает работать в аварийном режиме. Этот режим разрешает незначительное открытие дроссельной заслонки, что обеспечивает расход воздуха, достаточный для работы двигателя в ограниченном режиме. Для этой цели в корпусе дроссельной заслонки имеется ограничительный винт. Возвратная пружина закрывает дроссельную заслонку до положения, пока упор зубчатого сектора не упрется в ограничительный винт. Благодаря этому дроссельная заслонка остается открытой на некоторый угол для работы двигателя в аварийном режиме.

Ограничительный винт дроссельной заслонки имеет подпружиненный штифт, который при работе в аварийном режиме удерживает дроссельную заслонку открытой. В нормальном режиме подпружиненный штифт втягивается с помощью электродвигателя, когда дроссельная заслонка должна быть закрыта сильнее, чем в аварийном режиме (например, для настройки оборотов холостого хода или при выключении тяги).

Датчик-переключатель Motoröldruck

Датчик-переключатель Motoröldruck регистрирует давление масла. При достижении определенного давления моторного масла контакты датчика-переключателя Motoröldruck размыкаются.

Эта информация передается по шине передачи данных CAN на щиток приборов, где соответственно включается/ выключается контрольная лампа Motoröldruck.

Датчик температура охлаждающей жидкости

Датчик температура охлаждающей жидкости представляет собой Отрицательный температуроэффициент-резистор и служит для измерения точной температура охлаждающей жидкости.

PCM использует сигнал датчика температура охлаждающей жидкости для корректировки следующих значений:

• Определение количества и продолжительности впрыска
• Обороты холостого хода
• Управление вентилятором радиатора
• Управление компрессором климатической установки
• Определение количества отработавших газов, рециркулируемых системой Abgasrückführung
• Система EVAP
• Расчет угла опережения зажигания
• Управление индикацией температуры

Датчик температура охлаждающей жидкости питается от PCM напряжением 5 В. По величине падения напряжения на датчике, которое зависит от температуры, PCM может определить температуру охлаждающей жидкости.

При пропадании сигнала датчика температура охлаждающей жидкости вентилятор радиатора начинает работать непрерывно, а Климаанлаге больше не включается. При включении зажигания считывается показание датчика Ansauglufttemperatur. При работе двигателя температура рассчитывается на основе записанных в PCM температурных характеристик в соответствии со временем работы двигателя. Исходя из этого заменяющего значения рассчитывается количество впрыскиваемого топлива и момент зажигания.

Электромагнитный клапан EVAP

Электромагнитный клапан EVAP вентиляции абсорбера включается PCM только тогда, когда температура охлаждающей жидкости составляет не менее 60°C. Электромагнитный клапан EVAP вентиляции абсорбера открывается, и разрежение во впускном коллекторе всасывает окружающий воздух в абсорбер через активированный уголь. Благодаря этому накопившиеся в абсорбере углеводороды попадают в камеру сгорания двигателя.

Электромагнитный клапан EVAP вентиляции абсорбера отключается, и очистка системы прекращается, когда система управления двигателя переходит в режим адаптации оборотов холостого хода и/или топливной смеси.

Блок вентилятора радиатора

Напряжение АКБ подается на блок вентилятора радиатора напрямую через предохранитель 60 А в Баттерьевертайлербокс. Управление осуществляется в зависимости от режима работы двигателя и кондиционера посредством сигнала ШИМ от PCM.

В соответствии с этим сигналом задается скорость вращения электродвигателя вентилятора.

Датчик Серволенкунгсдрук

Датчик-переключатель Серволенкунгсдрук регистрирует давление, возникающее в магистрали между насосом усилителя рулевого управления и рулевым механизмом. При достижении установленного уровня давления датчик-переключатель размыкается и, тем самым, дает PCM возможность своевременно стабилизировать обороты холостого хода.

Если датчик-переключатель Серволенкунгсдрук выходит из строя, обороты холостого хода станут неустойчивыми, и в результате при повороте управляемых колес на большой угол (например, при парковке) двигатель может заглохнуть.

Форсунки

Топливные форсунки с электромагнитным управлением служат для дозировки и распыления топлива. Количество впрыскиваемого топлива регулируется временем открытия форсунок. Форсунки либо закрыты (управляющий сигнал отсутствует), либо открыты (управляющий сигнал подан). Каждый цилиндр имеет собственную форсунку. Впрыск осуществляется с точным дозированием топлива и в момент времени, задаваемый PCM. Впрыск осуществляется непосредственно перед впускными клапанами цилиндра.

1 Электрический разъем 2 Уплотнительное кольцо 3 Вход для топлива с фильтром тонкой очистки 4 Корпус 5 Обмотка 6 Пружина 7 Игла клапана с якорем электромагнита 8 Седло клапана с дисковым распылителем

Топливные форсунки состоят из корпуса с топливными каналами, катушки и иглы клапана с якорем электромагнита. Топливо подается в клапан через сетчатый фильтр тонкой очистки. Они управляются со стороны массы выходными каскадами, интегрированными в PCM, при помощи сигнала, вычисленного системой управления двигателем. Подача напряжения осуществляется через реле блока управления силовым агрегатом и предохранитель F9 в Баттерьевертайлербокс. Количество впрыскиваемого топлива зависит от продолжительности открытия, давления топлива и диаметра отверстий в распылителе. В дисковом распылителе имеется два отверстия. Они расположены таким образом, что впрыскиваются две топливных струи. Каждая струя подается к одному из впускных клапанов.

Клапан Abgasrückführung

1 Корпус шагового электродвигателя 2 Ходовой шток 3 Обмотка шагового электродвигателя 4 Разъем 6-контактный 5 Ротор шагового электродвигателя 6 Промежуточный толкатель 7 Пружина 8 Толкатель клапана 9 Конус клапана 10 От системы выпуска ОГ 11 Седло клапана 12 К системе впуска 13 Корпус клапана Abgasrückführung

Требуемое количество Abgasrückführung вычисляется PCM на основе следующих исходных параметров:

• Температура охлаждающей жидкости температура охлаждающей жидкости
• Нагрузка двигателя Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur
• Обороты двигателя Kurbelwellenstellung
• Наружная температура воздуха

Система Abgasrückführung, управляемая шаговым электродвигателем, не нуждается в функции обратного контроля количества рециркулированных отработавших газов. Тем не менее, PCM может судить о положении клапана Abgasrückführung, так как он с момента запуска и до остановки двигателя посылает с шаговому электродвигателю импульсные сигналы и постоянно оценивает их (сигналы подсчитываются). Кроме того, PCM должен рассчитать необходимые шаги (например, клапан больше открыт или больше закрыт), чтобы рециркулировать вычисленное модулем PCM количество Abgasrückführung

Число импульсов для выполнения этих шагов рассчитывается на основе разницы между абсолютным давлением во впускном коллекторе и давлением в выпускном коллекторе. Абсолютное давление во впускном коллекторе измеряется датчиком Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur. Барометрическое давление Atmosphärendruck служит в качестве опорного давления для соответствующего абсолютного давления во впускном коллекторе. Величина Atmosphärendruck измеряется при каждом включении зажигания и при полностью открытой дроссельной заслонке датчиком Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur и заносится в память. Действующее давление ОГ рассчитывается исходя из массы ОГ (вычисляется на основе массы потребленного воздуха Saugrohr-Absolutdruck und -temperatur) и атмосферного давления. На основе разницы между абсолютным давлением во впускном коллекторе и давлением ОГ PCM рассчитывает сигналы для управления шаговым электродвигателем (число шагов). Система Abgasrückführung является составной частью Europäische On-Board Diagnose и контролируется ею.

Управляемая шаговым электродвигателем система Abgasrückführung не имеет датчика перепада давлений или аналогичного элемента и поэтому работает в открытом контуре регулирования (без обратной связи с PCM). Тем не менее, можно с большой точностью управлять процессом рециркуляции ОГ. Это обеспечивается за счет того, посылаемые PCM импульсные сигналы постоянно оцениваются (подсчитываются). На этом основании PCM может определить текущее положение шагового электродвигателя. Чтобы обеспечить правильную работу посредством сигнальных импульсов, при каждом запуске двигателя шаговый электродвигатель должен заново инициализироваться.

При запуске двигателя в PCM отсутствуют данные о текущем положении шагового электродвигателя, так как шаговый электродвигатель не имеет датчиков положения или подобных устройств. По этой причине необходимо, чтобы при каждом запуске двигателя шаговый электродвигатель заново инициализировался. Для этого во время запуска двигателя PCM посылает шаговому электродвигателю 60 импульсов в направлении закрытия клапана, независимо от того, в каком фактическом положении находится шаговый электродвигатель.

Пример:

• После 15 импульсов от PCM клапан Abgasrückführung уже закрыт. Несмотря на это следуют дальнейшие 45 импульсов и прижимают конус клапана к седлу.
• Тем самым гарантируется, что клапан Abgasrückführung действительно закрыт. Но этом основании PCM определяет точку отсчета.
• Во время инициализации PCM посылает к шаговому электродвигателю 20 импульсов в секунду. Инициализация выполняется при этом пошагово во всем диапазоне шагового электродвигателя.

Скорость рециркуляции Abgasrückführung зависит от варианта исполнения автомобиля и, таким образом, от калибровки, а также от температуры двигателя. В общем, рециркуляция ОГ начинается при оборотах двигателя свыше 1200 об/мин и заканчивается при 4000 об/мин (автоматическая коробка передач) или при 6000 об/мин (механическая коробка передач). При этом максимальный объем рециркуляции ОГ составляет около 15% у автомобилей с механической коробкой передач и около 24% у автомобилей с автоматической коробкой передач.

Электронная катушка зажигания

1 Катушки прямого зажигания

1 Катушка прямого зажигания 2 Наконечник свечи зажигания 3 Разъем для подключения низкого напряжения 4 Наборный сердечник 6 Вторичная обмотка 7 Свеча зажигания 8 Внутренний высоковольтный подпружиненный контакт

Электронная система зажигания является чисто электронной системой и не имеет распределителя и других подвижных частей в высоковольтной части.

Управление электронной системой зажигания встроено в PCM.

Распределение высокого напряжения по отдельным цилиндрам в электронной системе зажигания осуществляется посредством отдельных специальных катушек зажигания. Сигнал датчика Kurbelwellenstellung является отправной точкой для расчета угла опережения зажигания. В PCM на основании регулировочных характеристик определяется оптимальная продолжительность замыкания и скорость нарастания тока в первичной цепи катушки зажигания, и соответствующие сигналы формируются выходными каскадами PCM. Момент зажигания определяется PCM на основании режима работы двигателя. После определения момента зажигания PCM прерывает ток в первичной обмотке катушки зажигания, инициируя, таким образом, высоковольтный импульс, который через свечу зажигания поступает на цилиндр.