Контроллер (электронный блок управления) установлен в салоне автомобиля. Являясь центральным устройством ЭСУД, на основании поступающей от датчиков информации, осуществляет управление работой ЭСУД, обеспечивая оптимальную работу двигателя на различных режимах эксплуатации.
Рабочие параметры, контролируемые контроллером:
- положение коленчатого вала;
- частота вращения коленчатого вала;
- абсолютное давление воздуха на впуске;
- температура воздуха на впуске;
- температура охлаждающей жидкости;
- положение дроссельной заслонки;
- напряжение бортовой сети;
- скорость автомобиля;
- наличие детонации.
В функции контроллера входит управление:
- включением главного реле;
- работой форсунок;
- временем накопления энергии в катушках системы зажигания (в том числе по параметру детонации при изменяющихся режимах работы двигателя);
- частотой вращения коленчатого вала на режиме холостого хода;
- работой электробензонасоса;
- работой вентилятора системы охлаждения двигателя;
- контрольной лампой на комбинации приборов - "CHECK ENGINE".
Контроллер имеет встроенную систему диагностики, которая определяет наличие и характер неисправностей и сигнализирует о них водителю включением контрольной лампы "CHECK ENGINE". Контроллер управляет включением и выключением главного реле (расположено в моторном отсеке справа на кронштейне), через которое напряжение от аккумуляторной батареи поступает на элементы системы (кроме электробензонасоса, модуля зажигания, блока управления АПС и электровентилятора). Контроллер включаетглавное реле при включении зажигания. При выключении зажигания контроллер задерживает выключение главного реле на время, необходимое для подготовки к следующему включению (завершение вычислений; установка регулятора холостого хода в положение, соответствующее запуску двигателя). При наличии автомобильной противоугонной системы (АПС), контроллер обменивается информацией с АПС для запрещения запуска двигателя в случае несанкционированного доступа. Для контроля напряжения выходных сигналов контроллера необходим цифровой вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм.
Контроллер имеет три типа памяти:
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
- электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).
ПЗУ - в ПЗУ хранится программа управления, которая содержит последовательность рабочих команд и калибровочную информацию. Калибровочная информация представляет собой данные управления параметрами, которые, в свою очередь, зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, передаточных отношений трансмиссии и других факторов. Эта память является энергонезависимой - информация сохраняется при отключении питания.
ОЗУ - используется микропроцессором для временного хранения измеряемых параметров, результатов вычислений, кодов неисправностей. Микропроцессор может по мере необходимости вносить в ОЗУ данные или считывать их. Эта память является энергозависимой. При прекращении подачи питания, содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправностей и расчетные данные, стираются.
ЭПЗУ - используется для временного хранения кодов-паролей автомобильной противоугонной системы (АПС). Коды-пароли, принимаемые контроллером от блока управления АПС сравниваются с хранимыми в ЭПЗУ и меняются микропроцессором по определенному закону. Информация в ЭПЗУ является энергонезависимой и может храниться без подачи питания на контроллер.
Регулятор холостого хода (РХХ) состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана. РХХ установлен на дроссельном патрубке и является исполнительным устройством контроллера по установлению режима холостого хода. РХХ состоит из клапана с запорной конусной иглой, перемещаемой шаговым двигателем. Он устанавливает частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу при закрытой дроссельной заслонке, управляя количеством воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки. Для увеличения оборотов коленчатого вала на холостом ходу контроллер открывает клапан РХХ, увеличивая подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. Для понижения оборотов он закрывает клапан, уменьшая количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки. При полностью выдвинутой запорной игле (что соответствует нулю шагов шагового двигателя) клапан перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При втянутой игле клапана расход воздуха пропорционален количеству шагов шагового двигателя от полностью выдвинутого положения иглы. Тестер "Аскан" считывает команды контроллера на РХХ в виде количества шагов. РХХ под управлением контроллера обеспечивает увеличение или уменьшение оборотов коленчатого вала на холостом ходу в зависимости от условий работы двигателя. Кроме этого, осуществляется управление РХХ с целью снижения токсичности отработавших газов. В случае, когда дроссельная заслонка резко закрывается (например, при торможении двигателем), РХХ резко увеличивает количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки, обеспечивая обеднение топливовоздушной смеси. При этом снижаются выбросы углеводородов и окиси углерода, происходящие при быстром закрытии дроссельной заслонки.
Датчик частоты вращения и положения коленчатого вала (ДПКВ) - индуктивного типа, на силовом агрегате с коробкой передач 96 284 475 установлен на специальном кронштейне, закрепленном на корпусе масляного насоса в зоне зубчатого венца шкива коленчатого вала. При этом зазор между сердечником датчика и венцом составляет 1+0,5 мм.
Информационный венец маховика представляет собой зубчатое колесо с 60 зубьями, расположенными на его периферии с шагом шесть градусов. Для синхронизации два зуба отсутствуют. При совмещении середины первого зуба зубчатого сектора диска после этой впадины, образованной двумя пропущенными зубьями, с осью ДПКВ коленчатый вал находится в положении 114 градусов (19 зубьев) до верхней мертвой точки первого и четвертого цилиндров.
При вращении информационного венца маховика изменяется магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке. Контроллер определяет положение и частоту вращения коленчатого вала по количеству и частоте следования этих импульсов и рассчитывает момент срабатывания форсунок и модуля зажигания. Провод датчика экранирован для защиты от помех. Экран замкнут на "массу" через контроллер.
При возникновении неисправности в цепи ДПКВ двигатель не работает.
Датчик температуры воздуха и абсолютного давления - представляет собой два совмещенных в одном корпусе датчика со схемой обработки сигнала:
- температуры воздуха (термистор -электрическое сопротивление изменяется в зависимости от температуры). Термистор имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления, т. е. при нагреве его сопротивление уменьшается. Высокая температура снижает сопротивление (87,4 Ом при 130 °С) резистора, низкая -повышает (44373 Ом при 40 °С).
- абсолютного давления (интегральный с полупроводниковыми пьезорезисторами) Датчик установлен в потоке воздуха, подводимого к впускному коллектору, на ресивере двигателя. При изменении давления в ресивере мембрана датчика прогибается, изменяя тем самым проводимость установленных на ней пьезорезисторов. Поскольку пьезорезисторы включены по мостовой схеме, прогиб мембраны вызывает изменение баланса моста. Таким образом, напряжение моста является мерой давления в ресивере, и изменяется в диапазоне 0,25...4,8 В при изменении давления в пределах 15... 120 кПа.
Данные о температуре воздуха и разрежения в ресивере необходимы контроллеру для расчета угла опережения зажигания и длительности импульсов впрыска.
Датчик не регулируется. Поломка или ослабление крепления могут вызвать нестабильность выходных сигналов. При возникновении неисправностей датчика контроллер через определенное время заносит в свою память ее код и включает контрольную лампу "CHECK ENGINE", сигнализируя о наличии неисправности.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) - термистор (т. е. резистор, сопротивление которого зависит от температуры), установлен на отводящем патрубке и служит для подачи сигналов на контроллер (не путать с датчиком указателя температуры охлаждающей жидкости, установленным рядом с водоотводящим патрубком). ДТОЖ установлен на отводящем патрубке охлаждающей рубашки двигателя.
Термистор внутри датчика имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. При его нагреве сопротивление уменьшается - 70 Ом при 130 °С. При понижении температуры сопротивление увеличивается - 100700 Ом при 40 °С.
На ДТОЖ подается напряжение 5 В от контроллера через постоянный резистор, расположенный внутри контроллера. Падение напряжения относительно высокое на холодном двигателе и низкое на прогретом.
При неисправности в цепи датчика ДТОЖ контроллер через определенное время заносит в память код неисправности и подает напряжение на контрольную лампу "CHECK ENGINE", сигнализируя о наличии неисправности.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) установлен на дроссельном патрубке и представляет собой резистор потенциометрического типа, на один из выводов которого подается опорное напряжение 5 В от контроллера. Второй вывод соединен с "массой" контроллера. Третий подвижный контакт ДПДЗ также соединен с контроллером.
При повороте дроссельной заслонки при нажатии на педаль акселератора движение передается на ДПДЗ. При этом происходит изменение напряжения выходного сигнала ДПДЗ. При закрытом положении дроссельной заслонки выходной сигнал ДПДЗ должен быть в пределах 0,3...0,7 В. При открытии дроссельной заслонки выходной сигнал возрастает, и при полностью открытой дроссельной заслонке выходное напряжение должно быть 4...4,3 В. По величине выходного напряжения сигнала ДПДЗ, контроллер определяет текущее положение дроссельной заслонки. Контроллер использует это выходное напряжение для расчета угла опережения зажигания и длительности импульсов впрыска топлива. Например, при росте напряжения контроллер увеличивает длительность импульсов впрыска топлива.
ДПДЗ не подлежит регулировке. На режиме холостого хода на контроллер поступает самое низкое напряжение от ДПДЗ. Данное напряжение является как бы точкой отсчета - 0% открытия дроссельной заслонки. Датчик должен быть надежно закреплен, так как ослабление крепления или поломка датчика вызовут нестабильность работы двигателя на холостом ходу.
При неисправности ДПДЗ контроллер через определенное время заносит в память код неисправности, подает напряжение на контрольную лампу "CHECK ENGINE" и замещает сигнал от ДПДЗ значением положения дроссельной заслонки, рассчитываемым им по частоте вращения коленчатого вала и массовому расходу воздуха.
Датчик детонации - установлен на впускном коллекторе двигателя, пьезоэлектрический элемент внутри датчика при вибрации генерирует напряжение переменного тока, амплитуда и частота сигнала зависят от амплитуды и частоты вибрации той части двигателя, на которой установлен датчик. При возникновении детонации амплитуда вибраций определенной частоты повышается. Контроллер, анализируя показания датчика, выделяет сигнал этой частоты и корректирует угол опережения зажигания для гашения обнаруженной детонации. Управление углом опережения зажигания производится индивидуально для каждого цилиндра. Определяется, в каком из цилиндров происходит детонация, и уменьшается угол опережения зажиганием только для этого цилиндра (или любой комбинации цилиндров).
Контрольная лампа неисправности ЭСУД "CHECK ENGINE" расположена на комбинации приборов. Загорается при пуске двигателя и гаснет через 3.. .5 с.
Датчик концентрации кислорода (ДКК) установлен на приемной трубе глушителя. Кислород, содержащийся в отработавших газах создает разность потенциалов на выходе ДКК. Она изменяется от 0,1 В (много кислорода - бедиая смесь) до 0,9 В (мало кислорода - богатая смесь). Для нормальной работы ДКК должен иметь температуру не ниже 360 °С, поэтому для быстрого прогрева он имеет нагревательный элемент. По сигналу ДКК контроллер подает команду на форсунки. При низкой разности потенциалов ДКК - подается команда на обогащение смеси. При высокой разности потенциалов - подается команда на обеднение смеси.
Датчик скорости автомобиля (ДСА) - подает импульсные сигналы на контроллер, соответствующие определенной скорости движения автомобиля. ДСА установлен на коробке передач. Чувствительным элементом в ДСА является устройство, использующее эффект Холла. При вращении ведущих колес ДСА вырабатывает импульсы с частотой 6 импульсов на метр движения автомобиля. Контроллер определяет скорость автомобиля по частоте следования импульсов.
При неисправности в цепи ДСА контроллер через определенное время заносит в память код неисправности и подает напряжение на контрольную лампу "CHECK ENGINE", сигнализируя о неисправности.
Колодка диагностики, расположенная в салоне автомобиля, используется для подсоединения тестера при диагностике систем двигателя.