ВАЗ 2110, 2111, 2112
руководство по ремонту

Электронная система управления двигателем (ЭСУД)


Расположение элементов системы управления двигателем в подкапотном пространстве (двигатель мод. 2111)

1 – датчик массового расхода воздуха;
2 – датчик температуры охлаждающей жидкости (установлен на патрубке системы охлаждения);
3 – датчик детонации;
4 – адсорбер системы улавливания паров бензина;
5 – датчик положения коленчатого вала (установлен на крышке масляного насоса);
6 – дроссельный патрубок (на нем установлены датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода);
7 – датчик скорости (установлен на коробке передач)

Схема ЭСУД ВАЗ-2112

схема компонентов эсуд

1 – реле зажигания
2 – выключатель зажигания
3 – аккумуляторная батарея
4– нейтрализатор
5 – датчик концентрации кислорода
6 – адсорбер с электромагнитным клапаном
7 – воздушный фильтр
8 – датчик массового расхода воздуха
9 – регулятор холостого хода
10 – датчик положения дроссельной заслонки
11 – дроссельный узел
12 – колодка диагностики
13 – тахометр
14 – спидометр
15 – контрольная лампа "CHECK ENGINE"
16 – блок управления иммобилайзером
17 – модуль зажигания
18 – форсунка

19 – регулятор давления топлива
20 – датчик фаз
21 – датчик температуры охлаждающей жидкости
22 – свеча зажигания
23 – датчик положения коленчатого вала
24 – датчик детонации
25 – топливный фильтр
26 – контроллер
27 – реле включения вентилятора
28 – электровентилятор системы охлаждения
29 – реле включения электробензонасоса
30 – топливный бак
31 – электробензонасос с датчиком указателя уровня топлива
32 – сепаратор паров бензина
33 – гравитационный клапан
34 – предохранительный клапан
35 – датчик скорости
36 – двухходовой клапан

Характеристики и взаимозаменяемость компонентов ЭСУД

Двигатель
ВАЗ-2111, 8-кл
Контроллер
GM
"Январь-4.1"
М 1.5.4
М 1.5.4 N или "Январь-5.1"
М 1.5.4 N или "Январь-5.1.1"
МР 7.0
Маркировка контроллера
2111-1411020-20
2111-1411020-22
2111-1411020-00
2111-1411020-60 или 2111-1411020-61
2111-1411020-70 или 2111-1411020-71
2111-1411020-40
Нейтрализатор
Есть
Нет
Нет
Есть
Нет
Есть
Датчик расхода воздуха
GM, квадратный корпус
BOSCH, круглый корпус
Датчик детонации
Резонансный
Широкополосный
Датчик скорости
Круглый разъем
Прямоугольный или круглый разъемы
Прямоугольный разъем
Датчик кислорода
GM AFS-62, или AFS-79, или BOSCH LHS-24
Нет
Нет
BOSCH LHS-25
Нет
BOSCH LHS-25
Распредвал и ресивер
2108
2110

Двигатель
ВАЗ-2112, 16-кл
Контроллер
"Январь-4.1"
М 1.5.4 N или Январь-5.1"
М 1.5.4 N или "Январь-5.1.2"
Маркировка контроллера
2112-1411020-01
2112-1411020-40 или 2112-1411020-41
2112-1411020-70 или 2112-1411020-71
Нейтрализатор
Нет
Есть
Нет
Датчик расхода воздуха
GM, квадратный корпус
BOSCH, круглый корпус
Датчик детонации
Резонансный
Широкополосный
Датчик скорости
Круглый разъем
Прямоугольный разъем
Датчик кислорода
Нет
BOSCH LHS-25
Нет
Распредвал и ресивер
2112

На автомобилях ВАЗ–2110, –2111 и –2112 в вариантном исполнении применяется электронная система управления двигателем, т.е. система распределенного впрыска топлива. Эта система применяется на двигателях 2111 и 2112. Распределенным впрыск называется потому, что для каждого цилиндра топливо впрыскивается отдельной форсункой. Система впрыска топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ездовых качеств автомобиля.

Существуют системы распределенного впрыска с обратной связью и без нее. Причем обе системы могут быть с импортными или отечественными комплектующими. Контроллеры (электронные блоки управления) тоже могут устанавливаться разных типов. Все эти системы имеют свои особенности в устройстве, диагностике и ремонте, которые подробно описаны в соответствующих отдельных Руководствах по ремонту конкретных систем впрыска топлива с определенным контроллером.

В настоящей главе дается только краткое описание общих принципов устройства, работы и диагностики систем впрыска топлива на примере системы с контроллером «Январь–4».

Система с обратной связью применяется в основном на экспортных автомобилях. У нее в системе выпуска устанавливается нейтрализатор и датчик кислорода, который и обеспечивает обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах, а контроллер по его сигналам поддерживает такое соотношение воздух/топливо, которое обеспечивает наиболее эффективную работу нейтрализатора.

В системе впрыска без обратной связи не устанавливаются нейтрализатор и датчик кислорода, а для регулировки концентрации СО в отработавших газах служит СО-потенциометр. В этой системе не применяется также система улавливания паров бензина. Возможен вариант системы впрыска и без СО-потенциометра, тогда содержание СО регулируется с помощью диагностического прибора.

Существует еще система последовательного распределенного впрыска топлива или фазированного впрыска. Она применяется с двигателем 2112. Здесь дополнительно устанавливается датчик фаз, определяющий момент конца такта сжатия в 1-м цилиндре, а топливо подается форсунками по цилиндрам в последовательности, соответствующей порядку зажигания в цилиндрах (1–3–4–2).
   ВНИМАНИЕ !

1. Прежде чем снимать любые узлы системы управления впрыском, отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

2. Не пускайте двигатель, если наконечники проводов на аккумуляторной батарее плохо затянуты.

Никогда не отсоединяйте аккумуляторную батарею от бортовой сети автомобиля при работающем двигателе.

4. При зарядке аккумуляторной батареи отсоединяйте ее от бортовой сети автомобиля.

5. Не подвергайте контроллер температуре выше 65°С в рабочем состоянии и выше 80°С – в нерабочем (например, в сушильной камере). Надо снимать контроллер с автомобиля, если эта температура будет превышена.

6. Не отсоединяйте от контроллера и не присоединяйте к нему разъемы жгута проводов при включенном зажигании.

7. Перед выполнением электродуговой сварки на автомобиле отсоединяйте провода от аккумуляторной батареи и разъемы проводов от контроллера.

8. Все измерения напряжения выполняйте цифровым вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм.

9. Электронные узлы, применяемые в системе впрыска, рассчитаны на очень малое напряжение и поэтому легко могут быть повреждены электростатическим разрядом. Чтобы не допустить повреждений контроллера электростатическим разрядом:

– не прикасайтесь руками к штекерам контроллера или к электронным компонентам на его платах;

– при работе с ППЗУ контроллера не дотрагивайтесь до выводов микросхемы.

Система зажигания


Схема системы зажигания
электросхема зажигания

1 – аккумуляторная батарея;
2 – выключатель зажигания;
3 – реле зажигания;
4 – свечи зажигания;
5 – модуль зажигания;
6 – контроллер;
7 – датчик положения коленчатого вала;
8 – задающий диск;
А – устройства согласования


В системе зажигания не используются традиционные распределитель и катушка зажигания. Здесь применяется модуль 5 зажигания, состоящий из двух катушек зажигания и управляющей электроники высокой энергии. Система зажигания не имеет подвижных деталей и поэтому не требует обслуживания. Она также не имеет регулировок (в том числе и угла опережения зажигания), так как управление зажиганием осуществляет контроллер.

В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый методом «холостой искры». Цилиндры двигателя объединены в пары 1–4 и 2–3 и искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра). В связи с постоянным направлением тока в обмотках катушек зажигания ток искрообразования у одной свечи всегда протекает с центрального электрода на боковой, а у второй – с бокового на центральный. Свечи применяются типа А17ДВРМ (для 8-клапанных двигателей) или АУ17ДВРМ (для 16-клапанных двигателей, с уменьшенным до 16 мм размером под ключ). Зазор между электродами свечей составляет 1,0–1,15 мм.

Управление зажиганием в системе осуществляется с помощью контроллера. Датчик положения коленчатого вала подает в контроллер опорный сигнал, на основе которого контроллер делает расчет последовательности срабатывания катушек в модуле зажигания. Для точного управления зажиганием контроллер использует следующую информацию:

– частота вращения коленчатого вала;

– нагрузка двигателя (массовый расход воздуха);

– температура охлаждающей жидкости;

– положение коленчатого вала;

– наличие детонации.

Система улавливания паров топлива

Эта система применяется в системе впрыска с обратной связью. В системе применен метод улавливания паров угольным адсорбером. Он установлен в моторном отсеке и соединен трубопроводами с топливным баком и дроссельным патрубком. На крышке адсорбера расположен электромагнитный клапан, который по сигналам контроллера переключает режимы работы системы.

Когда двигатель не работает, электромагнитный клапан закрыт и пары бензина из топливного бака по трубопроводу идут к адсорберу, где они поглощаются гранулированным активированным углем. При работающем двигателе адсорбер продувается воздухом и пары отсасываются к дроссельному патрубку, а затем во впускную трубу для сжигания в ходе рабочего процесса.

Контроллер управляет продувкой адсорбера, включая электромагнитный клапан, расположенный на крышке адсорбера. При подаче на клапан напряжения он открывается, выпуская пары во впускную трубу. Управление клапаном осуществляется методом широтно-импульсной модуляции. Клапан включается и выключается с частотой 16 раз в секунду (16 Гц). Чем выше расход воздуха, тем больше длительность импульсов включения клапана.

Контроллер включает клапан продувки адсорбера при выполнении всех следующих условий:

– температура охлаждающей жидкости выше 75 °С;

– система управления топливоподачей работает в режиме замкнутого цикла (с обратной связью);

– скорость автомобиля превышает 10 км/ч. После включения клапана критерий скорости меняется. Клапан отключится только при снижении скорости до 7 км/ч;

– открытие дроссельной заслонки превышает 4%. Этот фактор в дальнейшем не имеет значения, если он не превышает 99%. При полном открытии дроссельной заслонки контроллер отключает клапан продувки адсорбера.

Система впрыска

Количество топлива, подаваемого форсунками, регулируется электрическим импульсным сигналом от контроллера (электронного блока управления). Контроллер отслеживает данные о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками (длительность импульса). Для увеличения количества подаваемого топлива длительность импульса увеличивается, а для уменьшения подачи топлива – сокращается.

Контроллер обладает способностью оценивать результаты своих расчетов и команд, а также запоминать опыт недавней работы и действовать в соответствии с ним. «Самообучение» контроллера является непрерывным процессом, продолжающимся в течение всего срока эксплуатации автомобиля.

Топливо подается по одному из двух разных методов: синхронному, т.е. при определенном положении коленчатого вала, или асинхронному, т.е. независимо или без синхронизации с вращением коленчатого вала. Синхронный впрыск топлива – преимущественно применяемый метод. Асинхронный впрыск топлива применяется в основном на режиме пуска двигателя.

Форсунки включаются попарно и поочередно: сначала форсунки 1-го и 4-го цилиндров, а через 180° поворота коленчатого вала – форсунки 2-го и 3-го цилиндров и т.д. Таким образом, каждая форсунка включается один раз за оборот коленчатого вала, т.е. два раза за полный рабочий цикл двигателя.

Независимо от метода впрыска подача топлива определяется состоянием двигателя, т.е. режимом его работы. Эти режимы обеспечиваются контроллером и описаны ниже.

Первоначальный впрыск топлива. Когда коленчатый вал двигателя начинает прокручиваться стартером, первый импульс от датчика положения коленчатого вала вызывает импульс от контроллера на включение сразу всех форсунок. Это служит для ускорения пуска двигателя.

Первоначальный впрыск топлива происходит каждый раз при пуске. Длительность импульса впрыска зависит от температуры. На холодном двигателе импульс впрыска увеличивается для увеличения количества топлива, а на прогретом – длительность импульса уменьшается. После первоначального впрыска контроллер переключается на соответствующий режим управления форсунками.

Режим пуска двигателя. При включении зажигания контроллер включает реле электробензонасоса, и он создает давление в магистрали подачи топлива к топливной рампе. Контроллер проверяет сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкости и определяет правильное соотношение воздух/топливо для пуска.

После начала вращения коленчатого вала контроллер работает в пусковом режиме, пока обороты не превысят 400 мин–1 или не наступит режим продувки «залитого» двигателя.

Режим продувки двигателя. Если двигатель «залит топливом» (т.е. топливо намочило свечи зажигания), он может быть очищен путем полного открытия дроссельной заслонки при одновременном проворачивании коленчатого вала. При этом контроллер не подает импульсы впрыска на форсунки, и двигатель должен «очиститься». Контроллер поддерживает этот режим до тех пор, пока обороты двигателя ниже 400 мин–1 и датчик положения дроссельной заслонки показывает, что она почти полностью открыта (более 75%).

Если дроссельная заслонка удерживается почти полностью открытой при пуске двигателя, то он не запустится, так как при полностью открытой дроссельной заслонке импульсы впрыска на форсунку не подаются.

Рабочий режим управления топливоподачей. После пуска двигателя (когда обороты более 400 мин–1) контроллер управляет системой подачи топлива в рабочем режиме. На этом режиме контроллер рассчитывает длительность импульса на форсунки по сигналам от датчика положения коленчатого вала (информация о частоте вращения), датчика массового расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика положения дроссельной заслонки.

Рассчитанная длительность импульса впрыска может давать соотношение воздух/топливо, отличающееся от 14,7:1. Примером может служить непрогретое состояние двигателя, так как при этом для обеспечения хороших ездовых качеств требуется обогащенная смесь.

Рабочий режим для системы впрыска с обратной связью. В этой системе контроллер сначала рассчитывает длительность импульса на форсунки на основе сигналов от тех же датчиков, что и в системе впрыска без обратной связи. Отличие состоит в том, что в системе с обратной связью контроллер еще использует сигнал от датчика кислорода для корректировки и тонкой регулировки расчетного импульса, чтобы точно поддерживать соотношение воздух/топливо на уровне 14,6–14,7:1. Это позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью.

Работа системы с последовательным (фазированным) впрыском топлива. Отличие этой системы от описанных выше состоит в том, что контроллер включает форсунки не попарно, а последовательно, в порядке зажигания по цилиндрам (1–3–4–2). Датчик фаз дает контроллеру сигнал о том, когда 1-й цилиндр находится в ВМТ в конце такта сжатия. На основании этого сигнала контроллер рассчитывает момент включения каждой форсунки, причем каждая форсунка впрыскивает топливо один раз за два оборота коленчатого вала двигателя, т.е. за один полный рабочий цикл. Такой метод позволяет более точно дозировать топливо по цилиндрам и понизить уровень токсичности отработавших газов.

Режим обогащения при ускорении. Контроллер следит за резкими изменениями положения дроссельной заслонки (по датчику положения дроссельной заслонки) и за сигналом датчика массового расхода воздуха и обеспечивает подачу добавочного количества топлива за счет увеличения длительности импульса впрыска. Режим обогащения при ускорении применяется только для управления топливоподачей в переходных условиях (при перемещении дроссельной заслонки).

Режим мощностного обогащения. Контроллер следит за сигналом датчика положения дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала для определения моментов, в которые водителю необходима максимальная мощность двигателя. Для достижения максимальной мощности требуется обогащенная горючая смесь, и контроллер изменяет соотношение воздух/топливо приблизительно до 12:1. В системе впрыска с обратной связью на этом режиме сигнал датчика концентрации кислорода игнорируется, так как он будет указывать на обогащенность смеси.

Режим обеднения при торможении. При торможении автомобиля с закрытой дроссельной заслонкой могут увеличиться выбросы в атмосферу токсичных компонентов. Чтобы не допустить этого, контроллер следит за уменьшением угла открытия дроссельной заслонки и за сигналом датчика массового расхода воздуха и своевременно уменьшает количество подаваемого топлива путем сокращения импульса впрыска.

Режим отключения подачи топлива при торможении двигателем. При торможении двигателем с включенной передачей и сцеплением контроллер может на короткие периоды времени полностью отключить импульсы впрыска топлива. Отключение и включение подачи топлива на этом режиме происходит при выполнении определенных условий по температуре охлаждающей жидкости, частоте вращения коленчатого вала, скорости автомобиля и углу открытия дроссельной заслонки.

Компенсация напряжения питания. При падении напряжения питания система зажигания может давать слабую искру, а механическое движение «открытия» форсунки может занимать больше времени. Контроллер компенсирует это путем увеличения времени накопления энергии в катушках зажигания и длительности импульса впрыска.

Соответственно при возрастании напряжения аккумуляторной батареи (или напряжения в бортовой сети автомобиля) контроллер уменьшает время накопления энергии в катушках зажигания и длительность впрыска.

Режим отключения подачи топлива. При выключенном зажигании топливо форсункой не подается, чем исключается самовоспламенение смеси при перегретом двигателе. Кроме того, импульсы впрыска топлива не подаются, если контроллер не получает опорных импульсов от датчика положения коленчатого вала, т.е. это означает, что двигатель не работает.

Отключение подачи топлива также происходит при превышении предельно допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя, равной 6510 мин–1, для защиты двигателя от перекрутки.

Управление электровентилятором системы охлаждения. Электровентилятор включается и выключается контроллером в зависимости от температуры двигателя, частоты вращения коленчатого вала, работы кондиционера (если он есть на автомобиле) и других факторов. Электровентилятор включается с помощью вспомогательного реле, расположенного под консолью панели приборов с правой стороны.

При работе двигателя электровентилятор включается, если температура охлаждающей жидкости превысит 104 °С или будет дан запрос на включение кондиционера. Электровентилятор выключается после падения температуры охлаждающей жидкости ниже 101 °С, после выключения кондиционера или остановки двигателя.











Электрика
Монтажный блок
Предохранитель задних противотуманок
Предохранители системы впрыска топлива и пр.
Работа с монтажным блоком
Генератор
Ремень генератора
Монтаж генератора
Шкив генератора
Ремонт генератора
Щёткодержатель генератора
Выпрямительный блок генератора
Поломки генератора
Стартер
Монтаж генератора
Стартер
Проблемы со стартером
Замок зажигания
Монтаж генератора
Лампы подсветки
Контактная группа замка зажигания
Микровыключатель
Свечи
Зазоры свечей зажигания
Система впрыска топлива
Система зажигания
Система улавливания паров топлива
Система впрыска
Система зажигания
Диагностика
Лампа "CHECK ENGINE"
Считывание кодов
Стирание кодов
Блок управления
Замена контроллера
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик детонации
Датчик массового расхода воздуха
СО-потенциомер
Датчик скорости
Датчик положения дроссельной заслонки
Регулятор холостого хода
Датчик положения коленчатого вала
Лямбда-зонд
Фазный датчик
Модуль зажигания
Бесконтактная система зажигания
Как установить момент зажигания
Генератор распределителя зажигания
Датчик холла
Распределитель зажигания
Катушка зажигания
Тест катушки зажигания
Проблемы бесконтактного зажигания
Свет и звуковые сигналы
Блок фара
Задний фонарь
Фонарь на багажнике
Освещение в салоне
Корректор света фар
Подрулевые переключатели
Звуковой сигнал
Стеклоочиститель
Ремонт стеклоочистителя
Бачок омывателя стекла
Насос стеклоомывателя
Датчик уровня жидкости стеклоомывателя
Стеклоочистители заднего стекла
Проблемы стеклоочистителя
Мотор вентилятора радиатора
Эл. мотор отопителя
Регулировка системы отопления
Монтаж вентилятора печки
Ремонт мотора вентилятора печки
Резистор печки
Датчик температуры воздуха
Обогреватель заднего стекла
Прикуриватель
Механизм прикуривателя
Комбинация приборов
Снятие комбинаации приборов
Лампы комбинации приборов
Замена испорченных приборов
Поломки приборов
Блок эл.магнитного клапана
Неисправности блока ЭПХХ