Что такое адаптация электронной системы двигателя

Устройство и принцип работы дроссельной заслонки

Дроссельная заслонка – это одна из важнейших частей системы впуска двигателя внутреннего сгорания. В автомобиле она расположена между впускным коллектором и воздушным фильтром. В дизельных двигателях дроссель не нужен, однако, его все равно устанавливают на современных моторах на случай аварийной работы. Аналогичная ситуация и с бензиновыми двигателями при наличии в них системы управления подъемом клапанов. Основная функция дроссельной заслонки – подача и регулирование потока воздуха, необходимого для образования топливовоздушной смеси. Таким образом, от корректной работы заслонки зависит стабильность режимов работы двигателя, уровень расхода топлива и характеристики автомобиля в целом.

1. Устройство дросселя
2. Виды и режимы работы дроссельной заслонки
3. Устройство механического привода
4. Принцип работы электронного привода
5. Обслуживание и ремонт дросселя

Устройство дросселя

С практической стороны дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. По мере закрытия оно уменьшается, приближаясь к значению вакуума (это происходит, поскольку двигатель фактически работает как насос). Именно по этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Конструктивно сама заслонка является пластиной круглой формы, способной поворачиваться на 90 градусов. Один такой оборот представляет собой цикл от полного открытия и до закрытия клапана.

Устройство дроссельной заслонки

Блок (модуль) дроссельной заслонки включает в себя следующие элементы:

• Корпус, оснащенный несколькими патрубками. Они соединены с системами вентиляции, улавливания топливных паров и охлаждающей жидкости (для обогрева заслонки).
• Привод, приводящий в движение клапан от нажатия на педаль газа водителем.
• Датчики положения, или потенциометры. Они производят замер угла открытия дроссельной заслонки и подают сигнал в блок управления двигателем. В современных системах устанавливается два датчика контроля положения дросселя, которые могут быть со скользящим контактом (потенциометры) или магниторезистивные (бесконтактные).
• Регулятор холостого хода. Он необходим для поддержания заданной частоты вращения коленвала в закрытом режиме. То есть обеспечивается минимальный угол открытия заслонки, когда педаль газа не нажата.

Виды и режимы работы дроссельной заслонки

Тип привода дросселя определяет ее конструкцию, режим работы и управление. Он может быть механический или электрический (электронный).

Устройство механического привода

Старые и бюджетные модели автомобилей имеют механический привод клапана, в котором педаль газа напрямую соединена с перепускным клапаном при помощи специального троса. Состоит механический привод для дроссельной заслонки из следующих элементов:

• акселератор (педаль газа);
• тяги и поворотные рычаги;
• стальной трос.

Нажатие на педаль газа приводит в движение механическую систему из рычагов, тяг и троса, что заставляет заслонку совершить поворот (раскрытие). В результате в систему начинает поступать воздух и формируется топливовоздушная смесь. Чем больше воздуха будет подано, тем больше поступит топлива и, соответственно, увеличится скорость. Когда акселератор находится в неактивном положении, заслонка возвращается в закрытое состояние. Помимо основного режима, механические системы могут включать и ручное управление положением дросселя при помощи специальной ручки.

Принцип работы электронного привода

Второй и более современный тип заслонок – электронный дроссель (с электрическим приводом и электронным управлением). Его приоритетными отличиями являются:

• Отсутствие прямого механического взаимодействия между педалью и заслонкой. Вместо нее, используется электронное управление, что также позволяет изменять крутящий момент двигателя без необходимости нажатия на педаль.
• Холостой ход двигателя регулируется перемещением дросселя автоматически.

Электронная система включает в себя:

• датчики положения педали газа и дроссельной заслонки;
• электронный блок управления двигателем (ЭБУ);
• электрический привод.

Система управления электронной дроссельной заслонкой также принимает во внимание сигналы от коробки передач, системы управления климатом, датчика положения педали тормоза, круиз-контроля.

При нажатии на акселератор датчик положения педали газа, состоящий из двух независимых потенциометров, изменяет сопротивление в цепи, что является сигналом для электронного блока управления. Последний передает соответствующую команду на электропривод (моторчик) и поворачивает клапан дроссельной заслонки. Ее положение, в свою очередь, контролируется соответствующими датчиками. Они посылают ответную информацию о новой позиции клапана в ЭБУ.

Датчик текущего положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр с разнонаправленными сигналами и общим сопротивлением 8 кОм. Он располагается на ее корпусе и реагирует на вращение оси, преобразуя угол открытия клапана в напряжение постоянного тока.

В закрытом положении клапана напряжение будет около 0,7В, а в полностью открытом около 4В. Этот сигнал получает контроллер, узнавая таким образом о проценте открытия дроссельной заслонки. Исходя из этого, рассчитывается количество подаваемого топлива.

Графики выходных сигналов датчиков положения заслонки являются разнонаправленными. За управляющий сигнал берется разность между двумя значениями. Такой подход помогает справиться с возможными помехами.

Обслуживание и ремонт дросселя

При неисправности дросселя его модуль полностью меняется, но в некоторых случаях достаточно сделать корректировку (адаптацию) или чистку. Так, для более точной работы систем с электрическим приводом необходимо проводить адаптацию или обучение дроссельной заслонки. Такая процедура предполагает занесение в память контроллера данных о крайних положениях клапана (открытия и закрытия).

В обязательном порядке адаптация для дроссельной заслонки проводится в следующих случаях:

• При замене или перенастройке электронного блока управления двигателя автомобиля.
• При замене заслонки.
• Если отмечается нестабильная работа двигателя в режиме холостого хода.

Проводится обучение блока дроссельной заслонки на СТО при помощи специального оборудования (сканеров). Непрофессиональное вмешательство может привести к некорректной адаптации и ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля.

Если проблемы возникают на стороне датчика, на приборной панели загорается лампочка, уведомляющая о неполадках. Это может свидетельствовать как о неправильной настройке, так и об обрыве контактов. Еще одной частой неисправностью является подсос воздуха, который можно диагностировать по резкому увеличению оборотов двигателя.

Несмотря на простоту конструкции, диагностику и ремонт дроссельного клапана лучше всего доверить опытному специалисту. Это обеспечит экономную, комфортную, а главное, безопасную эксплуатацию автомобиля и повысит срок службы двигателя.

Адаптация блоков управления TOYOTA

Аббревиатура «ЭБУ» расшифровывается как «Электронный блок управления двигателем». Любой современный автомобиль располагает таким модулем, и «Toyota» — не исключение. Как и любой другой элемент, ЭБУ может сломаться и потребовать замены. Для того, чтобы после неё он выполнял все свои функции, необходима его соответствующая настройка.

Адаптация блоков управления — услуга, которую Вы можете заказать в автосервисе «Toyota Dubrovka». В распоряжении наших мастеров имеется всё необходимое для того, чтобы проводить работы на достойном профессиональном уровне, предлагая владельцам автомобилей «Тойота» услуги дилерского уровня по доступным ценам.

Что такое ЭБУ и зачем нужна его адаптация?

Электронный блок управления двигателем выполняет важнейшую функцию: он принимает и фиксирует информацию о параметрах работы двигателя. Они поступают с различных датчиков (количество которых может достигать 20-ти) и обрабатываются в соответствии с определёнными алгоритмами, что запускает создание исполнительных команд.

ЭБУ позволяет не только быстро и точно выявлять поломки и сбои в работе, но и обеспечивает оптимизацию расхода топлива, мощность, крутящий момент. Таким образом, производители добиваются длительной и бесперебойной работы двигателя, его надёжности и экономичности, быстрого и лёгкого запуска даже в минусовые температуры.

Адаптация блока управления необходима после его замены или замены любых электронных элементов. Она требует прописывания их характеристик в нём для сонастройки и взаимодействия в процессе эксплуатации автомобиля. Нередко проводится кодировка, которая позволяет настроить блок управления для взаимодействия с другими элементами системы. В отличие от неё, адаптация обеспечивает хранение настраиваемых параметров и сонастройку с другими системами. Нередко кодировка и адаптация проводятся одновременно.

Когда требуется диагностика блока управления?

Диагностика блоков управления «Тойота» требуется если появились следующие «симптомы»:

• неустойчивая работа ДВС;
• невозможность завести ДВС;
• отсутствуют показания температурных датчиков;
• отсутствуют данные о положении дроссельной заслонки;
• не поступают данные об управлении системами, топливными форсунками, бензонасосом;
• имеются механические повреждения, перегоревшие микросхемы или проводники.

Наши специалисты начинают диагностику с проведения визуального осмотра, который позволяет выявить некоторые поломки. В случае, если он не дал результата, можно заподозрить выход из строя микропроцессора.

В первую очередь проводят проверку возможности обеспечения и только после этого тестируют возможности исполнения. В процессе наши специалисты используют специальную таблицу, в которой прописана значимость каждого компонента. Такой подход позволяет оперативно выявлять имеющиеся проблемы, поскольку потеря одной функции обеспечения приводит к утрате нескольких функций исполнения.

Узнать стоимость наших услуг можно в данном разделе нашего сайта, а записаться к нашим мастерам на диагностику можно воспользовавшись онлайн-формой или позвонив по номеру: +7 (495) 532-45-05.

Чистка и адаптация дроссельной заслонки

Признаки для обращения к специалисту

• Двигатель внутреннего сгорания запускается нестабильно.
• На холостом ходу силовой агрегат автомобиля работает со сбоями.
• Во время езды на низких передачах машина дергается.
• Во время быстрого переключения передач при движении автомобиль как бы «проваливается».

Обслуживаемые автомобили

Чистка дроссельных заслонок

Дроссельная заслонка – важная деталь двигателя автомобиля. Но ее особенность состоит в том, что она практически не требует ремонта или замены. Срок ее эксплуатации примерно равен срок эксплуатации всего двигателя внутреннего сгорания. Однако раз в полгода-год этот элемент требует промывки для избавления от нагара и частичек мусора. Какие признаки свидетельствуют о необходимости выполнения промывки и как она выполняется?

Признаки неправильной работы дроссельной заслонки

При нормальных условиях эксплуатации двигателя, исправности всех узлов и агрегатов машины и использовании качественного топлива дроссельную заслонку следует чистить не чаще одного раза в 12 месяцев. Однако при некоторых условиях нагар накапливается быстрее. Следовательно, и обслуживание придется проводить чаще.

Признаками, которые говорят от необходимости промывки, являются:

Двигатель внутреннего сгорания запускается нестабильно.

На холостом ходу силовой агрегат автомобиля работает со сбоями.

Во время езды на низких передачах машина дергается.

Во время быстрого переключения передач при движении автомобиль как бы «проваливается».

Избавиться от перечисленных выше проблем поможет простая чистка дроссельной заслонки двигателя. Подробное описание этого процесса вы найдете в следующем разделе.

Процесс чистки дроссельной заслонки

Процедура очистки дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания начинается с ее демонтажа. Для этого необходимо отсоединить гофрированную трубу от корпуса этой детали. Кроме того, следует отсоединить тросик, что соединяет заслонку с педалью газа (она и регулирует положение элемента в процессе работы двигателя). Чтобы вытолкнуть грузик, достаточно легко нажать на «газ».

Дальнейший порядок работы выглядит следующим образом:

От узла отсоединяются шланги, подающие охлаждающую жидкость. До этого необходимо отключить электронику автомобиля во избежание поражения электрическим током. После демонтажа шлангов следует удалить из них хладагент.

Закончив демонтаж корпуса, нужно убрать герметизирующую прокладку и вытащить саму заслонку. Обычно для ее закрепления используются две гайки или болта, которые следует открутить.

От прокладки на детали могут остаться частички, которые затем попадут во впускной коллектор и вызовут сбои в его работе. Поэтому обнаруженные загрязнения, оставшиеся от прокладки, необходимо счистить кистью с мягким ворсом.

На этом процедуру демонтажа можно считать оконченной. Следующий этап – непосредственно чистка заслонки. Схема такая:

С помощью влажной мягкой тряпочки следует счистить с заслонки все следы загрязнения.

Затем очистить деталь с использованием жидкой промывки.

После окончания процесса следует установить заслонку на место.

Одновременно с чисткой заслонки нужно установить новую прокладку. Без этого датчик положения заслонки может работать некорректно.

Типичные ошибки при очистке заслонок

Процедура чистки дроссельной заслонки принесет нужный эффект, если будет проведена в точном соответствии с описанной технологией. Чтобы избежать возникновения дополнительных проблем, рекомендуется ознакомиться с типичными ошибками, которые совершают автовладельцы при самостоятельном выполнении операции:

Не следует чистить заслонку в любом случае, когда вам кажется, что двигатель внутреннего сгорания работает некорректно. Существует четкий перечень симптомов, что указывают на загрязнение. Только при их появлении можно приступать к чистке.

Нельзя чистить заслонку без ее предварительного демонтажа. В этом случае вы не сможете провести эту процедуру качественно, и она не даст нужного эффекта. Нагар на ее поверхности вы удалите, а внутренние стенки и каналы для прохождения воздуха невозможно будет освободить от загрязнений.

При чистке нельзя прилагать чрезмерное усилие на поверхность. Этим вы можете причинить вред непосредственно детали и сломать датчик положения дроссельной заслонки. Его придется менять.

Нельзя вместо мягкой ветоши использовать жесткие щетки. Ворсинки счистят находящийся на поверхности заслонки слой молибдена, что приведет к неработоспособности агрегата. Не перепутайте слой молибдена с налетом, иначе деталь будет пропускать воздух.

После окончания процедуры очистки следует произвести ее «обучение». То есть, настроить правильное положение.

Вам нужно почистить дроссельную заслонку, но самостоятельно браться за это вы не хотите? Воспользуйтесь услугой мультибрендового автосервиса «Орбита». Работа будет выполнена быстро, качественно и недорого. Записаться на диагностику можно по телефону 8 (383) 310 39 17.

Центр информационных и интеллектуальных систем

Разработка электронных систем управления для любых типов двигателей, автоматических трансмиссий, гибридных и электрических автомобилей.

1. Главная
2. Направления
3. Разработка и создание
4. Центр информационных и интеллектуальных систем
5. Выполненные работы
6. Электронная система управления газовым двигателем (ЭСУД)

Электронная система управления газовым двигателем (ЭСУД)

Ведется разработка и отработка электронной системы управления газовым двигателем (ЭСУД), предназначенной для управления газовыми модификациями конвертированных рядными шестицилиндровыми дизельными двигателями производства ОАО «ЯМЗ», выполняющих требования Правил ЕЭК ООН №49-04В2 (Экологический класс 5) по удельным выбросам вредных веществ с ОГ для автобусов и грузовых автомобилей с системой каталитической нейтрализации отработавших газов (ОГ), а также были выполнены следующие работы:

• Разработано техническое задание на электронный блок управления (ЭБУ) для системы управления с обратной связью по содержанию кислорода в отработавших газах, а также управлением зажиганием с обратной связью по детонации для газовых двигателей.
• Разработана конструкторская документация на жгут проводов для электронной системы управления двигателем (ЭСУД).
• Выбраны основные компоненты ЭСУД и изготовлен жгут проводов.
• Разработана конструкторская документация на ЭБУ.
• Разработаны и изготовлены опытные образцы ЭБУ для газовых двигателей с распределенным впрыском газа.
• Подготовлено базовое программное обеспечение для проведения дальнейших работ по адаптации блоков управления для газовых двигателей с распределенным впрыском газа и нейтрализацией отработавших газов.

• работу двигателя на всех режимах при достижении требуемого уровня топливной экономичности, пусковых и ездовых качеств укомплектованного данной системой транспортного средства, а также соответствие требованиям Правил ЕЭК ООН №49-04В2 (Экологический класс 5) по удельным выбросом вредных веществ с ОГ;
• обеспечение функций диагностики технического состояния двигателя и его систем;
• согласованного взаимодействия системы управления двигателем с системами управления автомобилем с целью обеспечения оптимального управления и безопасности движения;
• поддержания вспомогательных функций управления автомобильными агрегатами и устройствами (иммобилайзер, кондиционер, связь с автоматической трансмиссией и др.);
• защиту двигателя от работы в недопустимых с точки зрения обеспечения его работоспособности режимах;
• управление при неисправностях в цепях датчиков и исполнительных устройств.

Функциональная схема системы управления приведена на рисунке.

ЭСУД в составе газового двигателя выполняет следующие функции:

• управление пуском и остановом двигателя;
• управление топливоподачей без обратной связи по содержанию кислорода в отработавших газах;
• управление топливоподачей с обратной связью по содержанию кислорода в отработавших газах;
• управление топливоподачей и зажиганием на всех режимах работы двигателя (холостой ход (ХХ), частичные нагрузки (ЧН), режим мощностного обогащения (МО), принудительный холостой ход (ПХХ);
• компенсацию изменения напряжения бортовой сети (управление временем накопления энергии в катушках зажигания и длительностью импульсов впрыска);
• поддержание стабильной частоты вращения двигателя на режимах холостого хода;
• ограничение максимальной частоты вращения двигателя;
• управление клапаном рециркуляции ОГ;
• защита двигателя при аварийных режимах работы;
• управление двигателем в аварийных режимах работы;
• централизованная диагностика компонентов системы;
• сигнализация об аварийных и критических режимах работы двигателя и системы управления.

Структурная схема ЭСУД транспортным газовым двигателем представлена на рисунке ниже и состоит из следующих компонентов:

• электронный блок управления (ЭБУ), поз. 1;
• жгут проводов, поз. 2;
• датчик углового положения коленчатого вала, поз. 13;
• датчик углового положения распределительного вала, поз. 10;
• датчик температуры охлаждающей жидкости, поз. 12;
• датчик давления наддувочного воздуха, поз. 7;
• датчик температуры газового топлива, поз. 11;
• датчик давления газового топлива в магистрали высокого давления, поз. 5;
• датчик давления газа в газовой распределительной магистрали, поз. 6;
• управляющий и диагностический датчики кислорода, поз. 9;
• датчики детонации, поз. 8;
• дроссельная патрубка с электроприводом дроссельной заслонки, поз. 14;
• датчик скорости транспортного средства;
• электронная педаль акселератора, поз. 20;
• электромагнитные дозаторы газового топлива (газовых форсунок), поз. 4;
• катушки зажигания, поз. 3;
• высоковольтные провода;
• свечи зажигания, поз. 19;
• клапаны рециркуляции отработавших газов, поз. 16;
• магистральный клапан высокого давления, поз. 18;
• запорные клапаны отключения подачи газового топлива, поз. 15.

Структурная схема ЭСУД

Разработанный вариант макетного образца ЭБУ в рамках данной работы,представлен на рисунке «Макетный образец ЭБУ», и является центральным устройством системы управления двигателем. ЭБУ принимает информацию от датчиков,преобразовывает её во входном интерфейсе устройства ввода/вывода (УВВ), передает в центральное вычислительное устройство (ЦВУ) микроконтроллера для решения задач управления двигателем, запрограммированных в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) ЦВУ по определенным алгоритмам. Контроллер управляет исполнительными устройствами, такими как: газовые форсунки, катушки зажигания, электропривод дроссельной заслонки, нагреватель датчика кислорода, клапан рециркуляции отработавших газов, магистральный клапан высокого давления, запорные клапаны с различными реле. БУ выполняет функцию диагностики системы, определяя наличие неисправностей элементов системы управления и предупреждает о них включением диагностической лампы «CheckEngine» (проверь двигатель) и сохраняет в своей памяти диагностические коды, обозначающие характер неисправности.

Макетный образец ЭБУ.

Описание общей структуры алгоритма управления газовым двигателем реализуемый в системе управления газовым двигателем алгоритм управления обеспечивает достижение на транспортном средстве заданных мощностных, экономических и экологических показателей, а также требуемых ездовых качеств.

Основные функции алгоритма управления газовым двигателем

ЭСУД газовым двигателем должна обеспечивать выполнение требований по выбросу токсичных веществ с отработавшими газами за счет оптимизации топливо- и воздухоподачи, а также угла опережения зажигания следующими действиями:

• управления пуском и прогревом двигателя;
• управления частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу с учетом температуры охлаждающей жидкости независимо от сопротивления вращению;
• ограничения предельной частоты вращения коленчатого вала;
• управления топливоподачей на всех режимах, в том числе с обратной связью по содержанию кислорода в отработавших газах, с учетом температуры охлаждающей жидкости, частоты вращения, нагрузки, положения дроссельной заслонки, ускорения;
• управления углом опережения зажигания с учетом вышеперечисленных факторов и, кроме того, с использованием обратной связи по детонации;
• управления временем накопления энергии в катушке зажигания;
• выявления неисправностей электрических цепей датчиков и исполнительных устройств, предупреждение водителя об их наличии включением сигнальной лампы;
• перехода при неисправности датчиков и исполнительных устройств на резервный режим управления, обеспечивающий возможность продолжения движения автомобиля с наименьшим ухудшением показателей;
• накапливание и вывод диагностической сервисной информации;
• осуществления режимов функциональной диагностики исполнительных устройств при проведении работ по диагностированию и устранению неисправностей;
• осуществления функциональной диагностики антитоксичных устройств на работающем двигателе (каталитического нейтрализатора, системы рециркуляции отработавших газов), а также наличия пропусков воспламенения.

Для проведения предварительных калибровок ЭСУД был подготовлен газовый двигатель с распределенным фазированным впрыском газа, представленный на рисунке ниже.

Газовый двигатель, установленный на моторном стенде и оборудованный ЭСУД для проведения работ по адаптации.

Выполнены предварительных адаптационные работы на моторном стенде, калибровки управления: константы алгоритма управления, одномерные матрицы, а также матрицы коррекции топливоподачи и угла опережения зажигания по положению дроссельной заслонки.

На рисунке ниже представлена базовая матрица топливоподачи, зависимость длительности впрыска топлива TAU, (мс.) от циклового наполнения Gц, (мг/цикл) и частоты вращения коленчатого вала двигателя n, 1/мин.

На рисунке ниже представлена базовая матрица угла опережения зажигания (УОЗ), зависимость TETA, (ºп.к.в.) от циклового наполнения Gц, (мг/цикл) и частоты вращения коленчатого вала двигателя n, 1/мин.

Базовая матрица топливоподачи.

Базовая матрица УОЗ.

В ходе выполнения данной работы, наряду с исходной версией программного обеспечения, для блока управления газовым двигателем было создано программное обеспечение для выполнения адаптационных и калибровочных работ по системе управления. Начальное окно программы содержит основные элементы контроля блока управления, информационные данные, а также инструменты для запуска последующих управляющих окон. Начальное окно «настройки» представлено на рисунках ниже.

Ендачев Денис Владимирович

Исполнительный директор по информационным и интеллектуальным системам