Диагностика неисправностей двигателя по значениям параметров работы ЭСУД ч.1

Давно еще нашел эту статью на 2114.ru . теперь ее там нет. с горем пополам нашел ее в интернете. ссылка на файл yadi.sk/d/OOLKE_wY3SVBuR

ML — Массовый расход воздуха (сигнал с ДМРВ).
Бензин без воздуха не горит. А лучше всего горит стехиометрическая смесь (1 кг бензина на 14,7 кг воздуха). Работая педалью газа, мы постоянно меняем количество всасываемого цилиндрами двигателя воздуха. Чтобы контроллеру узнать, сколько при этом надо впрыскивать топлива, ему необходимо измерить количество воздуха, т.е. нужен датчик расхода воздуха. Поэтому, ДМРВ — это основной датчик инжекторного двигателя, и ему следует уделять особое внимание. Практически все параметры управления двигателем так или иначе связаны с расходом воздуха. Пример: новый необкатанный ДВС 8кл. 1,6л. в прогретом состоянии расходует 9,5-13 кг/ч воздуха, а по мере приработки и уменьшения потерь на трение расход воздуха снижается на 1,3-2 кг/ч. Пропорционально уменьшается и расход топлива.
При завышенных показаниях ДМРВ напрашивается ряд проверок:
1. Неисправен сам датчик;
2. Не совпадают фазы газораспределения (проскочил ремень ГРМ);
3. Неисправен задающий диск (актуально, если диск не чугунный);
4. Прогорел клапан какого-нибудь цилиндра;
5. Неиправность модуля зажигания, свечи или ВВП;
При заниженных показаниях:
1. Неисправен датчик;
2. Занижены обороты ХХ;
3. Происходит подсос неучтённого воздуха во впускном тракте. Это можно отследить и по показаниям параметра нагрузки.
ДМРВ является датчиком нагрузки, иногда и ДПДЗ.
Контроллер т.ж. рассчитывает и теоретическую величину расхода воздуха – MSNLLSS (так называемый «Желаемый расход воздуха») для конкретных условий – частота вращения коленвала, темп-ра ОЖ. Это тот поток воздуха, который должен поступить в цилиндры через канал ХХ и регулируется с помощью РХХ. В исправном ДВС расход воздуха по сигналу ДМРВ всегда немного выше MSNLLSS – на величину перетечек через зазоры дросселя (тепловой зазор ДЗ).

ZWOUT — Угол опережения зажигания.
Изменение УОЗ, наравне с изменением времени впрыска топлива, является основным инструментом, с помощью которого ЭБУ воздействует на ДВС.
Установлено, что режим работы двигателя, при котором происходит наиболее полное превращение тепловой энергии горения топливно-воздушной смеси в полезную работу, достигается тогда, когда максимальное давление сгорания-расширения соответствует примерно 100 гр. после ВМТ. Поэтому воспламенение смеси должно происходить раньше этой точки. Продолжительность периода тепловыделения остается практически неизменной при любых оборотах двигателя. Время от начала зажигания до начала тепловыделения также более или менее неизменно. Поэтому, при увеличении скорости вращения коленчатого вала двигателя необходимо увеличивать УОЗ, и наоборот. Кроме того, скорость сгорания топливно-воздушной смеси зависит от условий работы двигателя. Когда скорость сгорания снижается (например, при малой нагрузке), необходимо увеличить УОЗ, а при высокой скорости сгорания (например, при бедной смеси), наоборот, уменьшить. В реальном двигателе на величину оптимального УОЗ оказывает влияние также температура охлаждающей жидкости в двигателе, температура воздуха на впуске, состав топливно-воздушной смеси и другие факторы.
Управление УОЗ при нормальной работе двигателя:
В ПЗУ контроллера записана таблица (базовая матрица) с оптимальными значениями УОЗ, соответствующих всем возможным значениям нагрузки двигателя (сигнал с ДМРВ) и частоты вращения коленчатого вала (сигнал с ДПКВ). После получения информации о частоте вращения коленвала и нагрузке на двигатель, контроллер выбирает из записанной в ПЗУ базовой матрицы необходимое в данный момент значение угла опережения зажигания. В зависимости от величин сигналов с других датчиков (ДТОЖ, ДТВВ, ДПДЗ, ДД.) вводится дополнительная коррекция табличных значений УОЗ.
Коррекция УОЗ по температуре охлаждающей жидкости (ДТОЖ):
Коррекция вносится в соответствии с температурой охлаждающей жидкости для улучшения ездовых качеств автомобиля с непрогретым двигателем. При низкой температуре охлаждающей жидкости УОЗ увеличивается.
Коррекция УОЗ по температуре воздуха на впуске (ДТВВ):
При низкой температуре воздуха на впуске УОЗ уменьшается для предотвращения детонации в холодную погоду. При высокой температуре УОЗ также уменьшается для предотвращения детонации.
Уменьшение УОЗ при резком разгоне (ДПДЗ):
При резком разгоне сигнал с ДМРВ меняется с некоторой задержкой по отношению к поступающему в цилиндр действительному количеству воздуха. Это компенсируется по сигналу с ДПДЗ. В период разгона при скорости открытия дроссельной заслонки, превышающей заданный уровень, с целью предотвращения детонации УОЗ уменьшается. После завершения разгона после нескольких рабочих циклов постепенно восстанавливается нормальный УОЗ.
Уменьшение УОЗ при мощном старте — резком и полном открытии дроссельной заслонки (режим полной нагрузки):
Полная нагрузка требует обогащённой смеси, которая имеет высокую скорость сгорания по причине высокого давления в цилиндре. Поэтому УОЗ смещается ближе к пику давления — к ВМТ (0 гр.п.к.в.).
Уменьшение УОЗ на принудительном холостом ходу и при выходе из него (ДПДЗ, ДПКВ):
При переходе на режим ПХХ УОЗ значительно уменьшается. Когда двигатель переходит из ПХХ на работу в нормальный режим, то УОЗ увеличивается на один градус за каждый цикл искрообразования, пока не достигнет номинальной величины. Это снижает рывок при переходе двигателя с режима ПХХ на обычный режим работы.
Коррекция УОЗ для стабилизации оборотов холостого хода (ДПКВ):
На режиме ХХ для стабилизации частоты вращения коленчатого вала производится коррекция УОЗ, обеспечивающая стабильность частоты вращения коленчатого вала. При снижении заданных оборотов холостого хода УОЗ увеличивается, и наоборот. Это позволяет изменить частоту вращения коленвала двигателя практически мгновенно, что делает возможным поддерживать обороты ХХ неизменными даже при скачкообразных изменениях нагрузки (например, разная компрессия в цилиндрах, разная производительность форсунок.). Данная коррекция производится на каждый цилиндр индивидуально.
Коррекция УОЗ при возникновении детонации (ДД):
Уменьшение УОЗ происходит до тех пор, пока детонация не будет полностью устранена (максимальная величина поправки составляет 15 гр. поворота коленчатого вала). После прекращения детонации УОЗ постепенно увеличивается до исходного значения через определенные промежутки времени. В случае обрыва или короткого замыкания в цепи датчика детонации, УОЗ уменьшается на фиксированный угол (примерно 3 гр. угла поворота коленчатого вала). Это позволяет предотвратить возникновение детонации.
Для каждого условия работы двигателя контроллер подбирает оптимальный УОЗ, который можно проверить — ZWOUT, измеряется в градусах от ВМТ (до ВМТ – ранний УОЗ (т.е. УОЗ с показателем"+"), после ВМТ – поздний УОЗ (показатель"-"). Обнаружив детонацию по сигналу с ДД, контроллер уменьшает («позднит») УОЗ – величина такого «отскока» выводится на дисплей ДСТ в виде параметра WKR_X — «Величина отскока УОЗ при детонации», измеряемый в градусах. При минимальных оборотах ХХ (760-840) детонация невозможна. При резком газе должен быть отскок УОЗ по детонации (ДД работает). Отскок угла возможен и без детонации, в том случае, если двигатель перешёл в ту рабочую зону, определяемую по нагрузке и оборотам, где ранее было накоплено некоторое количество отскоков при детонации. Если при этом детонации всё же нет, то значение накопленных отскоков в этой рабочей зоне уменьшается.
Шумность двигателя раньше оценивалась на слух. Теперь существует параметр RKRN – «Нормализованный уровень сигнала от ДД», или, проще, «сигнал ДД» измеряемый в вольтах. На минимальных оборотах ХХ у исправного и прогретого (94-101гр.С) двигателя RKRN должен составлять 0,3-2,0 В. При износе, например, направляющих втулок клапанов будет выше. Т.ж. необходимо убедиться в исправности самого ДД и цепей управления, контроллера.

MOMPOS – текущее положение РХХ.
РХХ является исполнительным механизмом. Полный ход штока РХХ – 255 шагов. Полностью выдвинутый шток (обводной канал ХХ закрыт) = 0 шагов. Двигатель не прогрет, на ХХ – 50-100 шагов. При рабочей температуре – 25-50 шагов. РХХ постоянно участвует в работе двигателя, реагируя даже на небольшие изменения режима – из-за включения осветительных приборов, обогрева стекла и т.д. РХХ помогает снизить токсичность отработавших газов на режиме ПХХ: при резком закрытии дроссельной заслонки РХХ увеличивает расход воздуха в обход ДЗ, не допуская хотя бы кратковременного переобогащения смеси. Работоспособность РХХ оценивают, задавая с помощью ДСТ перемещение штока и следя за изменением оборотов коленвала.
При возникновении кода неисправности Р1513 «РХХ, замыкание цепи управления на массу» драйвер контроллера прекращает управлять регулятором ХХ.
Пониженные, повышенные или нестабильные обороты ХХ могут быть вызваны неисправностью, которая не может быть преодолена контроллером с помощью РХХ.
Если количество шагов РХХ более 65, то обороты ХХ занижены, если менее 10 –обороты ХХ завышены.
Степень открытия клапана РХХ регулируется контроллером в зависимости от нагрузки на коленчатый вал двигателя, температуры охлаждающей жидкости, соотношения количества работающих и неработающих цилиндров, угла опережения зажигания и состава сжигаемой в работающих цилиндрах топливовоздушной смеси:
1. Нагрузка на коленчатый вал двигателя (параметр RL).
ЭБУ (контроллер) изменяет положение клапана РХХ так, чтобы частота вращения двигателя была равна заданной частоте вращения на холостом ходу. С увеличением нагрузки на коленчатый вал двигателя (включены мощные электрические потребители, неисправные генератор или помпа, механический износ деталей двигателя и др.) клапан РХХ приоткрывается, шаги РХХ увеличиваются, для поддержания заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу. Увеличение шагов РХХ вызывает увеличение абсолютного давления во впускном коллекторе и увеличение расхода воздуха по сигналу ДМРВ, что в свою очередь приводит к увеличению количества смеси, подаваемой в цилиндр.
2. Температура охлаждающей жидкости (параметр TMOT).
Заданная частота вращения двигателя на холостом ходу зависит от температуры охлаждающей жидкости. Чем температура ниже, тем выше заданная в прошивке контроллера частота вращения коленчатого вала двигателя на ХХ, тем больше шаги РХХ. Для обеспечения повышенной частоты вращения двигателя ЭБУ приоткрывает клапан РХХ.
3. Количество работающих и неработающих цилиндров. Пропуски воспламенения.
Если один из цилиндров не работает, или работает не стабильно (пропуски воспламенения), то для обеспечения заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу, клапан РХХ приоткрывается, увеличивая нагрузку на работающие цилиндры. Происходит перенос и распределение нагрузки с неработающего цилиндра на работающие цилиндры. Например, при отключении одного из цилиндров двигателя, нагрузка на три работающих цилиндра увеличивается примерно на 33%. В случае, если не работают два цилиндра (например, отказ катушки 1-4 или 2-3 цилиндров), то нагрузка на работающие два цилиндра оказывается увеличенной уже где-то на 100%.
4. Угол опережения зажигания — УОЗ (параметр ZWOUT).
С увеличением УОЗ эффективность работы каждого из работающих цилиндров увеличивается. За счёт этого, для поддержания заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу при более раннем УОЗ требуется сжигание меньшего количества топливовоздушной смеси, чем при более позднем УОЗ. Поэтому, с увеличением УОЗ контроллер уменьшает количество сжигаемой топливовоздушной смеси путём снижения шагов РХХ, что обеспечивает поддержание заданной частоты оборотов ХХ. С прикрытием клапана РХХ абсолютное давление во впускном коллекторе уменьшается и как следствие уменьшается количество смеси сжигаемой в цилиндре.
5. Состав топливовоздушной смеси.
Эффективность работы двигателя также сильно зависит и от состава топливовоздушной смеси. Чем ближе состав топливовоздушной смеси к стехиометрическому, тем лучше эффективность сгорания такой смеси и, как следствие, выше эффективность двигателя. С увеличением отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического, эффективность работы двигателя ухудшается. Из-за ухудшения эффективности работы двигателя, для поддержания заданной частоты вращения двигателя на ХХ требуется сжигание уже большего количества такой смеси. Поддержание заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу при работе на бедной или богатой топливовоздушной смеси достигается за счёт увеличения количества сжигаемой в работающих цилиндрах смеси путём увеличения шагов РХХ.
Если в процессе "выравнивания" смеси по сигналу с датчика кислорода состав её изменится до требуемых значений, то шаги РХХ должны вернуться к норме.
P.S. В заключение нужно добавить, что при значительном загрязнении клапана РХХ и каналов перетечек воздуха в дроссельном патрубке (тепловой зазор ДЗ, байпасный канал РХХ, жиклёр малой ветви вентиляции картера), контроллер увеличит шаги РХХ на холостом ходу. Расход воздуха по сигналу с ДМРВ при этом значительно не изменится.

USVK- сигнал с датчика кислорода.
Когда УДК (управляющий датчик кислорода) не прогрет, напряжение сигнала с датчика стабильное на уровне 0,45 В (это опорное напряжение, подаваемое на УДК с контроллера). А в новых системах (с Е-газом) опорное напряжение равно 3,3 В.Не достигший температуры 300-350 гр.С датчик не реагирует на состав отработавших газов. Для ускорения прогрева современные УДК имеют электрический прогрев (нагреватель вмонтирован в датчик кислорода, и имеет собственную цепь управления с контроллера). У прогретого УДК керамика начинает проводить ионы кислорода, появляется разность потенциалов (напряжение начинает меняться) – он вступает в работу. После прогрева, при работе двигателя в режиме замкнутого контура, напряжение с УДК должно переключаться несколько раз в секунду (в идеале!) между низким уровнем сигнала – 0,05…0,2В (бедная смесь) и высоким – 0,7-0,9В (богатая смесь). Неисправность цепей или датчика (его нагревателя) могут вызвать длительное нахождение напряжения сигнала УДК в диапазоне от 0,3 В до 0,6 В, или, 1,3 В -3,6 В — в системе с Е-газом. Нахождение в данном диапазоне во время прогрева УДК нормально.
Работу УДК можно проверить так: на работающем двигателе и замкнутой цепи (УДК в работе) отсоединить вакуумный шланг ВУТ с рессивера или продувочный шланг от клапана адсорбера на дроссельный узел (создать искуственный подсос воздуха), при этом сигнал с УДК должен резко упасть в зону обеднения.
За изменением сигнала с УДК постоянно следит контроллер, и, за счёт коррекций FR, FRA, TRA (RKAT), корректирует подачу топлива. Об этих коррекциях ниже.

NMOT — Частота вращения колен. вала двигателя
ДПКВ Контроллер её определяет с некоторой дискретностью (*Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый), прерывность; противопоставляется непрерывности. Например, дискретное изменение какой-либо величины во времени — это изменение, происходящее через определённые промежутки времени (скачками). Весь диапазон оборотов – от минимума до срабатывания ограничителя – оценивается параметр NMOT с дискретностью 40 об/мин. Для оценки состояния двигателя более высокая точность не требуется.
До 2500 об/мин может оцениваться параметр NMOTLL с дискретностью 10 об/мин.
По бортовому компьютеру (при диагностике) обороты коленвала определяются скачками в +-40 об. Это норма.

LUMS — Неравномерность вращения колен. вала
ДПКВ Параметр измеряется в об/сек². Контроллер рассчитывает время полуоборота коленвала и, используя эти данные, определяет приращение скорости вращения коленвала за один полуоборот.
Необходим для определения пропусков.

FZABG — Счетчик пропусков зажигания, влияющих на токсичность
ДПКВ Как контроллер «отлавливает» пропуски воспламенения? Причину их он не знает, а лишь фиксирует повышенную неравномерность вращения коленвала, опираясь на показания ДПКВ. Каким образом? Допустим, двигатель с порядком вспышек в цилиндрах 1-3-4-2, при этом 1-3 в порядке, а в 4 воспламенения нет. Время полуоборота 1 и 3 цилиндров одинаковое, а у 4 оно больше – коленвал замедляется. Затем 2-й цилиндр вновь его ускорит. Контроллер помечает это как пропуск.
ДФ (ДПРВ) Для подсчёта пропусков у каждого цилиндра есть свой счётчик: SUM1, SUM2, SUM3 и SUM4. Вычислить виновника контроллеру помогает датчик положения распредвала (ДФ). Допустим, обнаружен пропуск воспламенения в 3-м цилиндре, тогда значение SUM3 увеличивается на единицу и т.д. Подсчёт продолжается в течение 1000 оборотов коленвала (допустимо, если за это время счётчик накопит только пять пропусков), потом результат обнуляется и отсчёт возобновляется. Если сумма пропусков всех счётчиков превысит 2,5% (25 пропусков на 1000 об.), то будет ошибка Р0300, Р0301…Р0304.
Вместе со счётчиком SUM трудится ещё один –SUMKAT. Его задача – фиксировать пропуски во всех цилиндрах, влияющие на работоспособность нейтрализатора. При обнаружении одного пропуска его показания изменяются не на единицу, а на большую величину, зависящую от режима работы двигателя (обороты, нагрузка). Минимальный скачок – 30 единиц, максимальный – 250. Подсчёт пропусков прекращается через каждые 200 оборотов коленвала – и показания обнуляются. Если за 200 оборотов SUMKAT превысит 1000, то будет ошибка Р0300, Р0301…Р0304
FR — коэффициент коррекции времени впрыска топлива по сигналу ДК
FR показывает, во сколько раз изменяется длительность импульса впрыска форсунок для компенсации текущих отклонений состава смеси от стехиометрического. С отключенным лямбда-регулированием FR=1 и не влияет на формирование рабочей смеси. Когда контроллер перейдёт в режим обратной связи по ДК, FR начнёт колебаться в небольших пределах – от 0,98 до 1,02 (это норма!). Это значит, что состав смеси отклоняется от идеального на 2% и контроллер всё время немного корректирует время открытого состояния форсунок. Максимальный диапазон изменения FR для исправного двигателя – от 0,85 до 1,15. Но, допустим, FR = 1,20. Значит, рабочая смесь обеднена на 20%. Приводя её к стехиометрии ( FR=1), контроллер будет увеличивать подачу топлива на 20%. Такое значительное отклонение состава смеси от нормы указывает на серьёзную неисправность, связанную с топливной системой, подсосом воздуха после ДМРВ, нарушением характеристик ДК или ДМРВ, неверной оценкой температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) и т.п.
Одного коэффициента FR недостаточно для управления подачей топлива современного двигателя. Для «самообучения» контроллера введены ещё две составляющие: FRA (Мультипликационная составляющая коррекции самообучения) и RKAT ( или, TRA) (аддитивная составляющая коррекции самообучения).
Производители автомобилей и диагностического оборудования различных марок до сих пор не договорились о единых обозначениях параметров аддитивной и мультипликативной составляющих коррекции самообучения – каждый придумывает сокращения по своему вкусу.
Текущий коэффициент коррекции FR быстро реагирует на постоянно происходящие колебания состава смеси – но этим его роль и исчерпывается. А вот коэффициенты FRA и RKAT (TRA) учитывают влияние долговременных, медленно меняющихся факторов, возникших в результате работы двигателя, – например, постепенную потерю им компрессии из-за износа, загрязнение фильтров, чувствительного элемента ДМРВ и т.д.
Пока двигатель холодный и лямбда-регулирования нет, текущий коэффициент коррекции FR = 1. Режим адаптации еще не работает. Чтобы он включился, должны быть выполнены следующие условия: двигатель прогрет до +85°С, проработал с момента пуска 10 минут, есть лямбда-регулирование, коэффициент FR меняется в положенных узких пределах, то есть 0,98–1,02.

Мультипликативная составляющая коррекции самообучением — FRA</b>
Отвечает за работу двигателя при частичных нагрузках. Рассчитывается на базе параметра FR. Это показатель безразмерный (т.е. коэффициент), как и FR. Изменяется FRА от 0,75 до 1,25 (до 25%). Предельные значения любого из этих коэффициентов свидетельствуют о значительном отклонении состава смеси от стехиометрии. Если FRА станет меньше 0,78 или больше 1,22, система самодиагностики включит в комбинации приборов «проверь двигатель». Контроллер зафиксирует коды неисправностей РО171 или РО172 – смесь слишком бедная либо богатая. (Второй символ О в обозначении кода говорит о том, что это общий код согласно протоколу OBD – и расшифровывается одинаково для любого автомобиля).
Пример: Из-за неверных и завышенных показаний неисправного ДМРВ контроллер увеличивает подачу топлива, смесь стала богаче примерно на 10%. Воздуха не хватает, сигнал с ДК попадает в зону богатой смеси. Соответственно, параметр текущей коррекции впрыска FR немедленно реагирует на это и переходит в диапазон 0,88-0,90 (богатая смесь), время впрыска уменьшится. Самопроизвольно FR не может вернуться к значению 1, иначе смеь опять станет богатой! Поэтому, блок управления в какой-то момент времени начинает плавно уменьшать параметр адаптации FRА от 1 к 0,88. Это будет продолжаться, пока смесь не вернется к стехиометрии, то есть, пока FR не станет = 0,98-1,02 (в идеале =1). К этому моменту FRА будет = 0,88. В итоге ЭБУ «научился» работать с учетом отклонений в ДМРВ, погрешность которого учтена в результатах адаптации, а коэффициент FR коррекции времени впрыска, как и положено, вновь колеблется в пределах 0,98–1,02 – и готов скомпенсировать внезапное обогащение либо обеднение смеси до 25%. Коэффициент FRА, в отличие от FR, записывается в энергозависимую память контроллера (ОЗУ) и хранится там даже при выключенном зажигании. При последующих пусках, включая холодные, без лямбда-регулирования, контроллер будет учитывать погрешность ДМРВ. Задача адаптации – компенсировать ошибки топливодозирования и вернуть к номинальному значению 1,0 коэффициент FR.
Чтобы коэффициент FRА и время впрыска после устранения неисправности вернулись к номинальным значениям, долго ждать не надо. Достаточно воспользоваться функцией в ДСТ «сброс адаптаций» или «инициализация», либо отключить аккумулятор.
При снятии клеммы АКБ принимает фиксированное значение FRA=1.
* После инициализации Аддитивная накапливается полностью на холостых минут через 15-20 после пуска, мультипликативная только в движении километров через 10-15.