ИНСТРУКЦИЯ ПО ДИАГНОСТИКЕ ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536, ИХ МОДИФИКАЦИЙ И КОМПЛЕКТАЦИЙ 5340.3902250 ИС

5340.3902250 ИС

Инструкция содержит описание устройства и работы электронной

системы управления двигателем

(назначение,

расположение,

характеристики, схему подключения и отказы датчиков).

Приведена реакция электронной системы на различные

неисправности, включая оповещение водителя и хранение кодов

неисправности с сопутствующей информацией в памяти электронного

блока управления.

Дано описание работы двигателя при наличии неисправностей,

порядка проведения компьютерной диагностики, кодов неисправностей и

их расшифровка, включая блинк-коды, коды SPN, FMI, KTS ESItronic код

и коды АСКАН.

Инструкция предназначена для всех лиц, связанных с эксплуатацией

двигателей ЯМЗ производства ОАО «Автодизель».

В связи с постоянной работой по совершенствованию двигателей,

направленной на повышение их надежности и долговечности, улучшение

экологических показателей и потребительских свойств, в конструкцию могут

быть внесены изменения, не отраженные в настоящем издании.

ВВЕДЕНИЕ

Для выполнения требований законодательства по ограничению токсичности

отработавших газов, требуется очень точное регулирование количества впрыскиваемого

топлива и момента начала впрыска в зависимости от таких параметров, как температура

окружающего воздуха, частота вращения коленчатого вала, нагрузка, высота над уровнем

моря и других. Даже самые небольшие отклонения в управлении подачей топлива

отрицательно сказываются на плавности, шумности и экологических показателях работы

двигателя.

В аккумуляторной топливной системе Common Rail (CR) процессы создания высокого

давления и впрыска разделены. Высокое давление создается независимо от частоты

вращения коленчатого вала двигателя и количества впрыскиваемого топлива. Топливо,

готовое для впрыска, находится под высоким давлением в аккумуляторе. Начало подачи

(угол опережения впрыска) и количество впрыскиваемого топлива

(цикловая подача)

рассчитываются программой, заложенной в электронном блоке управления. ЭБУ выдает

управляющий сигнал на соответствующие электромагнитные клапаны, в результате чего

осуществляется впрыск форсункой в каждый цилиндр в соответствии с порядком их работы.

Такое управление форсунками позволяет устанавливать оптимальную характеристику

впрыска.

Таким образом, задачей топливной системы является обеспечение точной дозировки,

а также равномерное распределение цикловой подачи топлива по цилиндрам двигателя.

В свою очередь, выполнение этой задачи может быть обеспечено только при помощи

электронных систем управления, которые еще осуществляют непрерывный мониторинг

функций системы впрыска топлива, влияющих на содержание вредных веществ в

отработавших газах транспортного средства.

Регулирование количества впрыскиваемого топлива и момента начала подачи

осуществляется электронной системой управления двигателем при помощи электромагнитных

клапанов.

СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ТЕКСТЕ

АКБ - аккумуляторная батарея;

АКП - автоматическая коробка передач;

БД - бортовая диагностика;

ВМТ - верхняя мертвая точка;

ИС - инструкция специальная;

КП - коробка передач;

ОГ - отработавшие газы;

ОЖ - охлаждающая жидкость;

ОНВ - охладитель наддувочного воздуха;

РОГ - рециркуляция отработавших газов;

РЭ - руководство по эксплуатации;

ТКР - турбокомпрессор;

ТНВД - топливный насос высокого давления;

ТС - транспортное средство;

СЦ - сервисный центр;

ЭБУ - электронный блок управления;

ЭДС - электродвижущая сила;

ЭСУД - электронная система управления работой двигателем;

ABS - Anti-lock braking system

- антиблокировочная система, предотвращающая

блокировку колёс транспортного средства при торможении;

ASR -Automatic Slip Regulation

- автоматическая антипробуксовочная система,

основной функцией которой служит предотвращение пробуксовки ведущих колес

автомобиля;

CAN - Controller Area Network

- сеть контроллеров. Это название стандарта

промышленной сети, ориентированного, прежде всего на объединения в единую сеть

различных устройств и датчиков. Применительно к автомобилю, CAN - это устройство,

которое дает возможность объединить и использовать максимально большое количество

функций и свойств различных электронных устройств;

CR - Common Rail - общая магистраль;

EEPROM - Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - электрически

стираемая перепрограммируемая энергонезависимая память;

ECU - Electronic Control Unit - электронный блок управления;

EDC

- Elektronic Diesel Control

- электронная система управления работой

двигателем;

EGR - Exhaust Gas Recirculation - рециркуляция отработавших газов.

EOBD - European On Board Diagnosis - Европейская система бортовой диагностики;

ESC - European steady state cycle - европейский цикл испытаний в установившихся

режимах. Определяет уровень выбросов вредных веществ в ОГ и состоит из

установившихся режимов;

NTC - Negative Temperature Coefficient - отрицательный коэффициент сопротивления;

MIL - Malfunction Indicator Lamp - лампа сигнализации неисправностей системы

EOBD;

MProp - (Magnet Proportional

- пропорциональный электромагнитный клапан)

дозирующее устройство с электромагнитным клапаном;

MeUn - (Metering Unit - дозатор) - дозирующее устройство с электромагнитным

клапаном;

RAM - Random Access Memory - память с произвольным доступом или оперативная

память, иначе ОЗУ - оперативное запоминающее устройство.

1 УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ (ЭСУД)

1.1 ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

ВНИМАНИЕ! ЛЮБЫЕ ВМЕШАТЕЛЬСТВА В РАБОТУ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ ИЛИ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ СОПРЯЖЕНЫ С ОПАСНОСТЬЮ И

МОГУТ ПРИВЕСТИ К ТРАВМАМ (ВПЛОТЬ ДО СМЕРТЕЛЬНЫХ) И/ИЛИ К

ПОВРЕЖДЕНИЯМ ДВИГАТЕЛЯ.

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ С ЭСУД НЕОБХОДИМО

ОТКЛЮЧИТЬ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ, ПОВЕРНУВ КЛЮЧ В ВЫКЛЮЧАТЕЛЕ

ПРИБОРОВ И СТАРТЕРА В ПОЛОЖЕНИЕ «0ª И ВЫКЛЮЧИВ «МАССУª.

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ «МАССЫ» РАЗРЕШАЕТСЯ ОТКЛЮЧАТЬ НЕ РАНЕЕ, ЧЕМ ЧЕРЕЗ

25 С ПОСЛЕ ПОЛНОЙ ОСТАНОВКИ ДВИГАТЕЛЯ. В ТЕЧЕНИЕ ЭТОГО ВРЕМЕНИ

ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ПРОВОДИТ ДИАГНОСТИКУ НЕКОТОРЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ ЭСУД И СОХРАНЯЕТ ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ В ПАМЯТИ

Электронная система управления двигателем (ЭСУД или EDC - Electronic Diesel

Control) позволяет точно и дифференцированно регулировать параметры процесса

впрыскивания топлива, что обеспечивает выполнение многочисленных требований, которые

ставятся перед современными двигателями.

Снижение расхода топлива и содержания вредных веществ (NO_x - оксиды азота,

СО - окись углерода, СН - углеводороды,

«твердые» частицы) в отработавших газах

являются главными задачами, стоящими перед разработчиками двигателей. Кроме того,

большое влияние на развитие современных двигателей оказывают возросшие требования к

уровню комфорта современных транспортных средств (ТС). В связи с этим постоянно

ужесточаются ограничения по уровню шума работы двигателя.

В результате, возросли требования к системам управления двигателем и впрыска

топлива в области:

• высоких давлений впрыскивания;

• формирования процесса впрыскивания;

• многофазного впрыскивания (основного, предварительного и дополнительного);

• регулирования количества впрыскиваемого топлива, давления наддувочного воздуха

и момента начала впрыска в зависимости от условий работы двигателя;

• подачи дополнительного количества топлива при пуске двигателя в зависимости от

температуры окружающего воздуха;

• регулирования частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя на

холостом ходу независимо от нагрузки;

• регулирования рециркуляции отработавших газов;

• регулирования скорости движения ТС;

• высокой точности регулирования момента начала впрыскивания и количества

впрыскиваемого топлива на протяжении всего срока службы двигателя.

ЭСУД способна обеспечить выполнение всех вышеупомянутых требований благодаря

применению микропроцессоров.

В отличие от механических систем регулирования, где водитель, нажимая педаль

акселератора, непосредственно задает цикловую подачу, в ЭСУД задается величина

крутящего момента, при этом в ЭБУ передается положение педали акселератора.

Запрошенная водителем величина крутящего момента корректируется, исходя из текущего

режима работы двигателя и показаний датчиков системы. В калибровочных таблицах

программного обеспечения ЭБУ заложены характеристики впрыска, такие как начало подачи

топлива, ее величина, давление и различные корректирующие факторы (температурный

режим и текущие ограничения) для каждой порции топлива (пилотная или предварительное

впрыскивание, основная и поствпрыск или дополнительное впрыскивание).

Электронная система двигателя может интегрироваться в единую бортовую сеть

управления автомобилем, что позволяет, например, снижать крутящий момент двигателя при

переключении передач в автоматической коробке или изменять его при пробуксовке колес,

отключать устройство блокировки движения и т.д. Она соответствует всем требованиям

протоколов диагностики OBD (On-Board Diagnostic- система бортовой диагностики) и EOBD

(Европейский протокол OBD для получения информации о неисправностях двигателя,

связанных с отработавшими газами).

1.1.1 ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭСУД

Аккумуляторная топливная система CR включает в себя электронную систему

управления двигателем. ЭСУД состоит из трех главных системных блоков, рисунок 1:

1 Датчики и задающие устройства

4 регистрируют условия эксплуатации

(например, частоту вращения коленчатого вала) и задаваемые величины (например, датчик

положения педали акселератора). Они преобразуют физические величины в электрические

сигналы. Информация о работе систем двигателя передается в электронный блок управления

- это входные сигналы.

2 Электронный блок управления (ЭБУ) 1 обрабатывает сигналы датчиков и задающих

устройств по калибровочным таблицам. Он управляет исполнительными механизмами с

помощью электрических выходных сигналов. Кроме того, ЭБУ взаимодействует с другими

системами автомобиля 5-7, а также участвует в его диагностике 8.

ЭБУ контролирует все текущие эксплуатационные режимы двигателя. При выходе из

допустимых пределов какого-либо из параметров двигателя ЭБУ немедленно дает

соответствующее управляющее действие.

3 Исполнительные механизмы 3 преобразуют электрические выходные сигналы блока

управления в действие механических устройств

(например, клапана-дозатора ТНВД),

управляющих впрыском топлива.

ЭБУ обеспечивает самодиагностику и диагностику компонентов электронной системы

управления. ЭСУД постоянно проверяет сигналы всех соединенных с ЭБУ датчиков и

исполнительных механизмов по таким параметрам, как выход за границы рабочей области,

нарушение контакта, короткие замыкания на «массу» или устойчивость по отношению к

другим сигналам.

При обнаружении отклонений параметров работы двигателя от заданных загорается

лампа

«ДИАГНОСТИКАª, а при наличии на панели приборов ТС контрольно-

диагностического прибора, на его экране появляется сообщение о неисправности с

указанием диагностического кода и ее характера.

ЭСУД при определенных условиях может выполнять следующие действия:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ОГРАНИЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ и/или ВЕЛИЧИНЫ

КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ и ОСТАНОВ ДВИГАТЕЛЯ.

Размещение датчиков и прокладка электрических жгутов на двигателе показаны на

рисунках 4 - 7, а также в разделах «Техническая характеристика» и «Датчики и жгуты»

руководств по эксплуатации соответствующих моделей двигателей семейства ЯМЗ-530.

После поворота ключа Выключателя приборов и стартера в фиксированное

положение «I» ЭБУ двигателя производит диагностику ЭСУД. При исправной системе лампа

диагностики ЭСУД на приборной панели ТС должна кратковременно загореться (на 1-2 с) и

погаснуть.

ВНИМАНИЕ! ЕСЛИ СИГНАЛЬНАЯ ЛАМПА ГОРИТ И НЕ ГАСНЕТ, ТО

В ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ЗАФИКСИ-

РОВАНА НЕИСПРАВНОСТЬ, КОТОРУЮ НЕОБХОДИМО УСТРАНИТЬ

Коды неисправностей могут быть двух видов: активные

(неустраненные) и

неактивные (устраненные).

Большинство диагностических кодов регистрируются и хранятся в памяти ЭБУ. Более

подробные сведения по этому вопросу приведены в разделе 3 «Диагностика двигателя»

настоящей инструкции.

ШАССИ

4. Датчики системы

управления

5. Приборная панель:

транспортным

CAN

6. Блок двигателя

 Тахометр.

средством:

 Указатель температуры ОЖ.

интерфейсный

 Датчики положения

 Указатель давления масла.

БДИ*¹

педали акселератора.

 Лампа диагностики двигателя.

 Датчики педали тормоза.

 Лампа «холодный пуск».

 Датчик наличия воды в

 Лампа аварийного давления

топливе.

масла.

 Датчик скорости ТС.

 Лампа наличия воды в

 Тахограф.

топливе.

 Датчик положения

нейтрали КП.

7. Электронные блоки

управления системами ТС:

Вых

 Устройства отбора мощности, АКП,

ABS, ASR и др.

8. Тестер

диагностический

АСКАН-10*²

ДВИГАТЕЛЬ

1. Электронный блок

управления ЭБУ:

 Датчик атмосферного давления

воздуха.

K-Line

CAN

2. Датчики контроля параметров работы

двигателя:

3. Исполнительные устройства

 Датчик частоты вращения коленчатого вала.

управления системой подачи топлива и

 Датчик частоты вращения распределительного

режимами работы двигателя:

вала.

 Реле стартера.

 Датчик давления и температуры наддувочного

 Дозатор топлива в ТНВД.

воздуха.

 Реле включения предпускового подогревателя

 Датчик давления и температуры масла.

воздуха.

 Датчик давления и температуры топлива.

 Электропневматический клапан управления

 Датчик температуры ОЖ.

положением заслонки моторного тормоза*³.

 Датчик давления в рампе.

 Электропневматический клапан управления

 Датчик положения заслонки РОГ (EGR)*³.

положением заслонки РОГ (EGR)*³.

 Датчик температуры воздуха*³.

 Датчик дифференциального давления*³.

^*1 - Для некоторых моделей транспортных средств и изделий.

^*2 - Подключается при диагностике ЭСУД.

^*3 - Для некоторых моделей двигателей.

Рисунок 1 - Примерная структурная схема электронной системы управления

двигателем семейства ЯМЗ-530

1.2 ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ (ЭБУ)

Электронный блок управления (ЭБУ или ECU - Electronic Control Unit) модели

EDC7UC31-14.HO, рисунок 2, со встроенным охлаждающим каналом, устанавливается на блок

цилиндров двигателя с левой стороны. Обозначение ЭБУ - 650.3763010 (обозначение фирмы

BOSCH - 0 281 020 111).

1 - разъем жгута промежуточного (транспортного средства), 2 - разъем жгута

датчиков; 3 - разъем жгута форсунок

Рисунок 2 - Электронный блок управления

Основными задачами блока управления являются получение информации от

датчиков, ее обработка и управление исполнительными механизмами в соответствии с

записанной в нем управляющей программой. ЭБУ регулирует количество впрыскиваемого

топлива и начало подачи, работу системы рециркуляции отработавших газов. На основании

полученной от датчиков информации о расходе топлива, частоте вращения коленчатого вала

и температуре жидкости в системе охлаждения ЭБУ определяет оптимальное начало подачи

топлива и передает соответствующий сигнал на дозирующее устройство ТНВД. Кроме того

ЭБУ двигателя может взаимодействовать с блоками управления других систем

транспортного средства.

1.2.1 УСТРОЙСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА

Печатная плата с электронными элементами помещается в металлическом корпусе

ЭБУ. Датчики, исполнительные механизмы и кабели подачи напряжения соединяются с

блоком управления через многоштыревые разъёмы 1, 2 и 3, рисунок 2. Все контакты в этих

разъёмах пронумерованы. Охлаждение ЭБУ осуществляется топливом, которое омывает

блок управления по каналу внутри корпуса.

В корпусе ЭБУ установлен датчик атмосферного давления. Этот датчик участвует в

вычислении коррекции подачи топлива при эксплуатации ТС в высокогорье.

Основные характеристики:

1 Масса ЭБУ приблизительно 1,6 кг

2 На блоке располагаются:

- разъём 1 - разъем жгута промежуточного с 89 контактами;

- разъём 2 - разъем жгута датчиков с 36 контактами;

- разъём 3 - разъем жгута форсунок с 16 контактами.

К контактам разъёмов подключены:

17 аналоговых входов, 4 частотных входа и 14 цифровых входов для получения

параметров двигателя;

- 4 ШИМ-выхода для управления исполнительными механизмами,

(или

10 для двигателя ЯМЗ-536) высоковольтных выходов для управления

форсунками,

- 8 дискретных выходов для включения реле и сигнальных ламп и один частотный

выход.

3 Время программирования при скорости передачи данных 38,4 кбод - 490 с

4 Напряжения питания, определяемые на контактных разъемах ЭБУ:

а) номинальное напряжение:

- V_BAT+

+28,8 В (+14,4 В);

- V_BAT-

0 В;

б) номинальная сила тока:

- ЭБУ функционирует без нагрузки (T15 включен)

< 350 мА (V_BAT+ = 12 В);

< 260 мА (V_BAT+ = 24 В);

- ЭБУ в режиме ожидания (T15 выключен)

< 7,5 мА

(V_BAT+ = 24 В);

в) рабочий диапазон напряжения питания ЭБУ:

- V_BATstartmin(при холодном пуске двигателя)

6,0 В;

- V_BAT (диапазон)

9,0 В - 32 В;

- V_BATmax (не более 5 мин. работы)

36,0 В

(Tc < 40°С);

5 Центральный процессор:

- внутренняя флэш-память

512 кБ;

- тактовая частота

56 МГц;

6 Память:

- внешняя флэш-память

2 МБ;

- энергонезависимая память (EEPROM)

32 кБ.

7 Температурный диапазон работы ЭБУ

минус 40 - плюс 105 (кратковременно

до плюс 120)°C.

1.3 ИНТЕРФЕЙСЫ СВЯЗИ

Для взаимодействия ЭБУ двигателя с внешними устройствами используются

интерфейсы K-Line (работа с диагностическим и инженерным оборудованием) и CAN

(работа с диагностическим и инженерным оборудованием, а также с другими ЭБУ

транспортного средства).

Физический уровень K-Line описан в стандарте ISO 9141, протокол передачи данных -

в стандарте ISO 14230.

Физический, канальный и прикладной уровни CAN, используемого программного

обеспечения ЭБУ двигателей ЯМЗ-530, описаны в стандартах SAE J 1939. Шина CAN

обеспечивает сокращение количества проводов на ТС и одновременно с этим повышает

надежность. Шина передачи данных состоит из двух проводов: CAN H и CAN L. К этим

проводам подключены несколько различных систем, которые образуют коммуникационную

сеть.

ВНИМАНИЕ! С ПОМОЩЬЮ МУЛЬТИМЕТРА НЕВОЗМОЖНО ИЗМЕРИТЬ ИЛИ

ПРОВЕРИТЬ СИГНАЛ, ПЕРЕДАВАЕМЫЙ ПО ШИНЕ CAN. ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ

УСТАНОВИТЬ ПРИЧИНУ НЕИСПРАВНОСТИ, СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ КОДЫ

НЕИСПРАВНОСТЕЙ.

Колодка диагностического разъёма OBD-II с 16-ю контактами (2î8) для подключения

диагностического оборудования, рисунок 3, имеет форму трапеции.

Рисунок 3 - Диагностический разъём OBD-II

Электрическая схема подключения разъёма приведена на рисунке А1 Приложения А.

В соответствии со схемой ЭБУ двигателя, используются следующие контакты разъема:

- 4 - «масса» кузова;

- 5 - сигнальное заземление;

- 6 - верхний провод CAN H (CAN High) высокоскоростной шины CAN Highspeed

(ISO 15765-4, SAE-J2284);

- 7 - K-Line (ISO 9141-2 и ISO 14230);

- 14 - нижний провод CAN L (CAN Low) высокоскоростной шины CAN Highspeed

(ISO 15765-4, SAE-J2284);

- 16 - питание «+» от АКБ;

- остальные контакты использует производитель ТС.

1.4 ДАТЧИКИ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Датчики температуры представляют собой термозависимый резистор с отрицательным

коэффициентом сопротивления

(NTC), т.е. сопротивление уменьшается с повышением

температуры окружающей среды. Напряжение сигнала датчика обратно пропорционально

температуре. Чем выше температура, тем ниже напряжение сигнала и наоборот.

Датчики давления измеряют абсолютное давление, т.е. сумму атмосферного и

избыточного давления. Напряжение сигнала датчика прямо пропорционально давлению.

Высокое давление соответствует высокому напряжению сигнала и наоборот.

Характеристики датчиков хранятся в памяти ЭБУ, которая определяет температуру и

давление как функцию полученного значения напряжения.

1.4.1 МЕСТО УСТАНОВКИ ДАТЧИКОВ

Датчики регистрируют рабочие параметры (давления, температуры, частоту вращения

коленчатого вала и др.) и задаваемые величины (положение педали акселератора, положение

заслонки рециркуляции ОГ и др.) и превращают их в электрические сигналы.

Места установки датчиков на двигателях семейства ЯМЗ-530 показаны на рисунке 4.

Для лучшего восприятия виды двигателей на рисунке несколько упрощены. Расположение

датчиков на конкретных двигателях может несколько отличаться от того, что показано на

рисунке, и зависит от назначения двигателя.

Назначение и обозначение датчиков приведено в таблице 1.

Электрическая схема подключения датчиков приведена в Приложении А на рисунке А1.

Большинство датчиков и исполнительных механизмов, необходимых для управления

работой двигателя, подключено к жгуту датчиков или форсунок.

Схема подключения датчиков и исполнительных механизмов к жгуту датчиков и

форсунок для двигателей семейства ЯМЗ-530 одинакова. Некоторые датчики и исполнительные

механизмы, связанные с электрической схемой ТС, например, датчики педали акселератора,

подключены к промежуточному жгуту ТС. Поскольку потребители могут устанавливать

собственный промежуточный жгут, то схема подключения некоторых датчиков в этом жгуте,

в зависимости от модели двигателя и ТС, может отличаться.

На схеме (см. рисунок А1) и на рисунках разъемов датчиков, приведенных в

инструкции, подсоединение проводов к контактам датчиков обозначаются цифрами,

например, «1.81, 2.10, 3.09». Цифры 1, 2 и 3, стоящие в начале обозначения (перед точкой),

указывают наименование разъема ЭБУ или жгута, к которому подключен датчик, см. п.1.2.1,

а именно: 1 - жгут промежуточный (для транспортного средства), 2 - жгут датчиков; 3 - жгут

форсунок. Последние две цифры, стоящие в обозначении после точки, указывают

обозначение контактов в соответствующем разъеме жгута (например, «2.10» обозначает, что

контакт датчика частоты вращения распределительного вала соединен жгутом датчиков с

контактом № 10 разъёма 2 электронного блока управления).

1.4.2 ОТКАЗЫ ДАТЧИКОВ

Отказ любого из датчиков может быть вызван следующими неисправностями:

 Выходная цепь датчика разомкнута или имеет обрыв.

 Короткое замыкание вывода датчика на "+" или на массу аккумуляторной батареи.

 Показания датчика выходят за пределы регламентированного диапазона.

Таблица 1 - Датчики контроля параметров работы двигателя

Обозначение

Диапазон

Реакция системы

№

Датчик

ОАО

измерений

Основные функции

в случае

п/п

(тип датчика)

«Автодизельª

неисправности

характеристика

и ф. «BOSCHª

Датчик атмосферного

Встроен в ЭБУ

(60«115) кПа абс.

Служит для расчета

Назначается давление по

давления воздуха,

ф.Bosch

Измеряет атмосферное

коррекции цикловой подачи

умолчанию

встроенный в ЭБУ

давление в месте

по атмосферному давлению

размещения ЭБУ

Датчик частоты вращения

650.1130544

(0 « n_max) мин^-1

Определяет частоту враще-

Включается лампа, затруднен

коленчатого вала DG6

0 281 002 315

ния и положение коленчато-

пуск двигателя, максимальная

(индуктивный) ф.Bosch

го вала для расчета момента

частота вращения на холостом

начала впрыска и количест-

ходу не ограничивается,

ва впрыскиваемого топлива

ограничивается мощность

Датчик частоты вращения

650.1130544

(0 « n_max) мин^-1

Определение положения

Включается лампа, затруднен

распределительного вала

0 281 002 315

первого цилиндра при пуске

пуск двигателя, ограничивает-

DG6 (индуктивный)

двигателя

ся максимальная частота

ф.Bosch

вращения на холостом ходу до

2190 мин^-1, ограничивается

мощность

Датчик давления и темпера-

651.1130548

(50«400) кПа абс.

Служит для вычисления

Назначается температура

туры наддувочного воздуха

0 281 006 102

(минус 40«плюс 125)°С.

расхода воздуха,

воздуха 30°С, давление 140

DS-S3-TF (пьезорезистив-

Измеряет абсолютное

определения дымности

кПа. Ограничивается

ный датчик давления с

давление и температуру

отработавших газов и

максимальная частота

NTC-резистором датчика

воздуха на входе в

управления наддувом (для

вращения на холостом ходу до

температуры) ф.Bosch

двигатель после ОНВ

некоторых ТКР)

2000 мин^-1, ограничивается

мощность

Продолжение таблицы 1

Обозначение

Диапазон

Реакция системы

№

Датчик

ОАО

измерений

Основные функции

в случае

п/п

(тип датчика)

«Автодизельª

неисправности

и ф. «BOSCHª

характеристика

Датчик давления и темпера-

5340.1130552

(50«1000) кПа абс.

Служит для диагностики

При выходе показаний за

туры масла DS-K-TF

0 261 230 112

(минус 40«плюс 125)°С.

неисправностей системы

пределы рабочего диапазона

(пьезорезистивный датчик

Измеряет давление и

смазки двигателя

включается лампа, назначает-

давления с NTC-резистором

температуру масла в

ся давление масла 6 кПа, а

датчика температуры)

системе смазки после

температура приравнивается к

ф.Bosch

сервисного модуля

значению температуры ОЖ.

Двигатель не ограничивается

Датчик давления и темпера-

5340.1130 552

(50«1000) кПа абс.

Используется для

Включается лампа,

туры топлива DS-K-TF

0 261 230 112

(минус 40«плюс 125)°С.

корректирования цикловой

назначается по умолчанию

(пьезорезистивный датчик

Измеряет давление и

подачи топлива и интервала

давление топлива 1000 кПа

давления с NTC-резистором

температуру топлива на

обслуживания топливных

(10 кГс/см²) и температура

датчика температуры)

входе в фильтр тонкой

фильтров предварительной

60°С. Двигатель не

ф.Bosch

очистки

и тонкой очистки

ограничивается

Датчик температуры

650.1130556

(минус 40«плюс 130)°С.

Температура ОЖ, использу-

Температура ОЖ, приравни-

охлаждающей жидкости

0 281 002 209

Информирует о текущей

ется ЭБУ для

вается к значению температу-

TF-W (терморезисторный)

температуре ОЖ

корректировки параметров

ры масла, максимальная

ф.Bosch

подачи топлива

частота вращения на холос-

том ходу не ограничивается,

ограничивается мощность

Датчик давления топлива в

Нет

(0«200) МПа.

Используется ЭБУ для

Включается лампа,

рампе DS-HD-RDS4.2

(поставляется с

Измеряет давление

управления параметрами

устанавливается давление

(тензорезистивный) ф.Bosch

рампой)

топлива в рампе

топливоподачи

топлива в рампе 88-92 МПа

0 281 002 930

(880-920 кГс/см²), ограничи-

вается максимальная частота

вращения на холостом ходу до

1800 мин^-1, ограничивается

мощность

Окончание таблицы 1

Обозначение

Диапазон

Реакция системы

№

Датчик

ОАО

измерений

Основные функции

в случае

п/п

(тип датчика)

«Автодизельª

неисправности

характеристика

и ф. «BOSCHª

Датчик положения заслонки

5340.1213015

Определяет положение

Служит для регулирования

Заслонка РОГ остается

рециркуляции

(обозначение

заслонки РОГ

рециркуляции

открытой при обрыве питания,

отработавших газов (РОГ)

заслонки в сбо-

отработавших газов

двигатель не ограничивается

GT* ф.GT Group

ре с клапаном)

Датчик температуры

651.1130564

(минус 30«плюс 130)°С.

Служит для контроля

Ограничивается крутящий

воздуха TF-L**

0 280 130 039

Измеряет температуру

системы рециркуляции

момент до 75% для автобусов,

(терморезисторный)

воздуха во впускном

отработавших газах

до 60% для грузовых

ф. Bosch

коллекторе

автомобилей

Датчик дифференциального

8.9548

(0«75) кПа.

Служит для контроля

Ограничения отсутствуют

давления PE604-5019**

Измеряет перепад

состояния сажевого фильтра

(керамический)

давления на сажевом

ф. CST под брендом

фильтре

«KAVLICO»

Датчик положения педали

Нет

0«100%.

Управление двигателем

Включается лампа, двигатель

акселератора P7000

(устанавливает

Определяет угловое

не реагирует на педаль,

ф. Teleflex

завод-

положение педали

частота вращения на холостом

изготовитель

акселератора

ходу устанавливается равной

ТС)

1000 мин^-1, ограничивается

мощность

Дозирующее устройство с

Нет

8«32 В.

Регулирует подачу топлива

Включается лампа, ограничи-

электромагнитным

(поставляется с

Определяет подачу

насосом высокого давления

вается максимальная частота

клапаном (MProp или

ТНВД)

топлива в ТНВД

в рампу

вращения на холостом ходу до

MeUn) ф. Bosch

0 928 400 776

1800 мин^-1, ограничивается

мощность

* Для двигателей, оборудованных системой рециркуляции отработавших газов.

** Для двигателей с системой бортовой диагностики.

1.4.4 ДАТЧИКИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ DG6

Сенсорные системы распределительного и коленчатого валов используются для

определения частоты вращения коленчатого вала и положения ВМТ поршней двигателя.

Каждая сенсорная система состоит из импульсного колеса (с отверстиями по кругу) и

соответствующего датчика, которым определяются положения вала и угловые соотношения

(так называемая

«синхронизация» валов). Эти данные, в свою очередь, предоставляют

информацию о положении поршня двигателя.

Положения коленчатого и распределительного валов определяется с помощью

датчиков частоты вращения двигателя DG6.

Датчик частоты вращения двигателя DG6 является пассивным, индуктивным (или

генераторным) датчиком.

1.4.4.1 УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ДАТЧИКА

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

Датчик монтируется напротив ферромагнитного импульсного колеса 7 (например,

маховик коленчатого вала), рисунок 8, и отделен от него воздушным зазором. Датчик

содержит мягкий железный сердечник

(полюсный наконечник), который окружен

катушкой индуктивности 5. Полюсный наконечник соединен с постоянным магнитом 1.

Магнитное поле проходит через полюсный наконечник внутрь импульсного колеса.

Интенсивность магнитного потока, проходящего через катушку, зависит от того, что нахо-

дится напротив датчика зуб или паз (отверстие) импульсного колеса. Зуб вызывает усиление,

а паз, наоборот, ослабление интенсивности магнитного потока. Эти изменения наводят

(индуцируют) в катушке электродвижущую силу (ЭДС), выражаемую в синусоидальном

выходном напряжении, рисунок

9, которое пропорционально частоте вращения вала.

Амплитуда переменного напряжения сильно растет с увеличением частоты вращения (от

нескольких мВ до 100 В). Достаточная для регистрации датчиком амплитуда напряжения

возникает, начиная с частоты вращения вала, равной 30 мин^-1.

Геометрические формы паза

(отверстия) и полюсного наконечника должны

соответствовать друг другу. Система обработки сигналов преобразует выходное напряжение

с импульсами синусоидальной формы с переменной амплитудой (аналоговый синусоидальный

сигнал) в напряжение с импульсами прямоугольной формы с постоянной амплитудой

(цифровой сигнал). Аналого-цифровое преобразование осуществляется в микропроцессоре

блока управления.

1 - постоянный магнит; 2 - корпус датчика; 3 - картер маховика; 4 - полюсный

наконечник; 5 - катушка индуктивности; 6 - воздушный зазор; 7 - импульсное

колесо с опорной меткой (маховик)

Рисунок 8 - Индуктивный датчик частоты вращения коленчатого вала (устройство)

1 - зуб; 2 - паз (отверстие) между зубьями; 3 - опорная метка

Рисунок 9 - График сигнала индуктивного датчика частоты вращения коленчатого вала

1.4.4.2 ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

Датчик частоты вращения коленчатого вала, рисунок 10, также называемый датчиком

скорости двигателя или датчиком синхронизации, установлен в верхней части картера

маховика с правой стороны, если смотреть со стороны маховика, рисунок 4.

С помощью датчика частоты вращения коленчатого вала определяется частота

вращения и угловое положение коленчатого вала (положение поршня) относительно верхней

мёртвой точки (ВМТ) в цилиндрах двигателя. Используя информацию с датчика, ЭБУ

двигателя рассчитывает начало подачи и количество впрыскиваемого топлива для каждого

отдельного цилиндра.

Частота вращения рассчитывается по времени периода импульсов датчика.

Сигнал датчика частоты вращения - одна из самых важных величин для системы

электронного управления двигателем.

Рисунок 10 - Датчик частоты вращения коленчатого вала DG6

Импульсное колесо датчика одновременно является маховиком, на наружном диамет-

ре которого имеются 58 (60 минус 2) радиальных отверстий, расположенных через 6°, рису-

нок 11. Пробел в 18° (два отсутствующих отверстия) является базовой меткой и служит для

определения углового положения коленчатого вала двигателя в пределах 720° и увязан с

определенным положением коленчатого вала по отношению к ВМТ первого цилиндра.

Маховик ориентирован с помощью штифта и закреплен на коленчатом валу.

Рисунок 11 - Маховик

1.4.4.2.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКА

 Сопротивление катушки при 20°С:

Rw = 860 Ом ±10%;

 Индуктивность на частоте 1 кГц (последовательное подключение): 370 ± 60 мГн

(без намагничивающихся деталей крепежа);

 Воздушный зазор (расстояние между датчиком и импульсным колесом): 0,3«1,8 мм.

1.4.4.2.2 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма датчика частоты вращения коленчатого вала приведена на

рисунке 12.

• Контакт 1 (провод 2.23) - ЭБУ контакт 2.23 масса датчика;

• Контакт 2 (провод 2.19) - ЭБУ контакт 2.19 выходной сигнал

Рисунок 12 - Конфигурация разъёма

1.4.4.3 ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА

Датчик частоты вращения распределительного вала, также называемый датчиком

фазы, аналогичен датчику частоты вращения коленчатого вала и установлен на картер

маховика с левой стороны, если смотреть со стороны маховика, рисунок 4. Частота вращения

распределительного вала в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала. ЭБУ,

получая сигналы от датчика распределительного вала, определяет положение поршня

первого цилиндра в ВМТ на такте сжатия и обеспечивает последовательное впрыскивание

топлива в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.

Импульсное колесо датчика одновременно является шестерней распределительного

вала и называется фазовой шестерней, рисунок 13.

1 - датчик частоты вращения распределительного вала DG6; 2 - синхронная метка;

3 - установочная метка положения распределительного вала

Рисунок 13 - Шестерня распределительного вала шестицилиндрового двигателя

На торце шестерни выполнены, в виде аксиальных отверстий, фазовые метки на

каждый цилиндр. Количество отверстий составляет Z+1, где Z - число цилиндров, а 1 -

дополнительное отверстие, используемое для синхронизации (например, для шестицилин-

дровых двигателей количество отверстий равно

6+1). Дополнительное отверстие или

синхронная метка 2, рисунок 13, имеет определенный угловой интервал по отношению к

фазовой метке цилиндра и расположена сразу за одной из них. Метка служит для

определения углового положения распределительного вала двигателя в пределах

720°

поворота коленчатого вала.

Фазовые метки через равномерные промежутки распределены по шестерне, тем

самым, вместе с датчиком коленчатого вала, ЭБУ определяет начало воспламенения топлива

в ВМТ 1-го цилиндра, рисунок 14.

- датчик частоты вращения распределительного вала;

2- датчик частоты

вращения коленчатого вала; 3 - пробка смотрового отверстия для определения

ВМТ 1-го цилиндра

Рисунок 14 - Определение ВМТ 1-го цилиндра, вид со стороны маховика

1.4.4.3.1 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма датчика частоты вращения распределительного вала приведена

на рисунке 15.

• Контакт 1 (провод 2.09) - ЭБУ контакт 2.09 выходной сигнал;

• Контакт 2 (провод 2.10) - ЭБУ контакт 2.10 масса датчика

Рисунок 15 - Конфигурация разъёма

1.4.4.4 ОТКАЗ ДАТЧИКОВ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

АНАЛИЗ ЧИСЛА ОБОРОТОВ

С помощью датчиков частоты вращения коленчатого и распределительного валов

блок управления способен точно определять положение поршня в ВМТ на такте сжатия и

начало впрыскивания топлива в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. При

отказе датчиков частоты вращения ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством

диагностической лампы. При выходе из строя одного из датчиков двигатель способен

запуститься и работать в режиме ограничения крутящего момента. В этом случае,

определение частоты вращения двигателя, положения поршней и порядка работы цилиндров

осуществляется исправным датчиком DG6.

ПРОЦЕСС ПУСКА ПРИ НЕИСПРАВНЫХ ДАТЧИКАХ

При отказе одного из датчиков частоты вращения пуск двигателя и его работа

возможны.

При работе только с датчиком частоты вращения коленчатого вала в процессе

пуска осуществляются пробные впрыски топлива в ВМТ (на такте выпуска и на такте

сжатия), так как система ЭСУД без датчика распределительного вала сначала должна найти

«правильную» ВМТ (такт сжатия), в которой происходит воспламенение. При распознавании

блоком управления повышения частоты вращения, т.е. переход с частот прокрутки вала

двигателя стартером 80-200 мин^-1 до холостого хода 700-750 мин^-1 (воспламенение топлива),

«правильная» ВМТ им будет найдена, и двигатель пустится.

При работе только с датчиком частоты вращения распределительного вала блок

управления, по запрограммированной в нем коррекции угла, позволяет определять

«правильный» момент впрыска топлива и без точного распознавания угла коленчатого вала

(положения поршня в ВМТ на такте сжатия).

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТИ ДАТЧИКА

Диагностика исправности датчика DG6 осуществляется путем измерения сопротивления

между контактами разъёма. Сопротивление катушки составляет приблизительно 860 Ом  10%.

Этот метод, однако, не дает достоверной информации о исправности, потому что есть

вероятность того, что обрыв провода в катушке не определился.

1.4.5 ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ

НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА

Датчик давления наддува со встроенным датчиком температуры DS-S3-TF, рисунок

16, служит для оценки абсолютного давления и температуры наддувочного воздуха на выхо-

де из турбокомпрессора, а также используется для контроля системы рециркуляции ОГ.

Датчик расположен на впускном патрубке (после ОНВ), рисунок 4.

Рисунок 16 - Датчик давления и температуры наддувочного воздуха

(внешний вид и нумерация контактов)

ЭБУ, получая от датчика значения давления и температуры надувочного воздуха,

рассчитывает массовый расход воздуха двигателя.

Значения, получаемые с датчика давления и температуры наддувочного воздуха,

могут быть использованы следующими функциями программы ЭБУ:

- защита от перегрева;

- коррекция цикловой подачи для уменьшения дымности;

- корректировка степени рециркуляции отработавших газов;

- работа устройства облегчения пуска (например, предпусковой подогреватель воздуха

на входе в двигатель) и др.

1.4.5.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКА

Рабочие характеристики датчика давления представлены в таблице 2.

Таблица 2

Значение

Параметр

мин.

ном.

макс.

Диапазон давлений p_abs, кПа

400

Диапазон температур t, °С

минус 40

плюс130

Напряжение питания U_S, В

4,75

5,0

5,25

Ток питания I_S при U_S = 5 В, мА

6,0

9,0

12,5

Ток выходной нагрузки I_L, мА

-1,0

0,5

Сопротивление, кОм:

нагрузки для U_S R_pull-up

5,0

или для заземления R_pull-down

10,0

Емкость нагрузки C_L, нФ

Время отклика t_10/90, мс

1,0

Нижний предел при U_S = 5 В U_out,min, В

0,25

0,3

0,35

Верхний предел при U_S = 5 В U_out,max, В

4,65

4,7

4,75

Выходное сопротивление ¹⁾

1,0

1,6

2,0

на землю, U_S отключено R_lo, кОм

Выходное сопротивление ¹⁾

1,0

1,6

2,0

на U_S, без заземления R_hi, кОм

¹⁾ справедливо лишь для измерения напряжения <0,5 В

Выходное напряжение лежит в диапазоне 0«5 В и подается к ЭБУ, который по этому

напряжению рассчитывает величину давления и диагностирует электрическую цепь.

Напряжение выходного сигнала от абсолютного давления может быть рассчитано, как

U_Out = (c₁·p_abs+c₀)·U_S;

где U_Out - напряжение выходного сигнала в В;

U_S - напряжение питания в В;

p_abs - абсолютное давление в кПа;

с₀ - 5/350;

c₁ - 0,8/350 кПа^-1;

Зависимость выходного напряжения от давления приведена на рисунке 17.

Абсолютное давление p_abs, кПа

Рисунок 17 - Характеристика датчика давления при U_S = 5,0 В

 Температурный диапазон:

минус 40 - плюс 130°C.

 Номинальное напряжение: через последовательное сопротивление 1 кОм от

источника питания 5 В или от источника постоян-

ного тока ≤ 1 мА для измерительных целей.

 Номинальное сопротивление при 20°C:

2,5 кОм ± 6%.

Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 18.

Рисунок 18 - Характеристика датчика температуры

Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится измерительным

током ≤ 1 мА и после выдержки в течение ≥ 10 мин при температуре минус 10, плюс 20 и 80°C.

Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 3.

Таблица 3

Темпера-

Сопротивление R, Ом

Темпера-

Сопротивление R, Ом

тура, °C

минимум

номинал

максимум

тура, °C

минимум

номинал

максимум

-40

43076

45303

47529

810,5

833,8

857,0

-35

32643

34273

35902

683,7

702,7

721,7

-30

24907

26108

27309

579,7

595,4

611,0

-25

19108

19999

20889

495,3

508,2

521,1

-20

14792

15458

16124

424,9

435,6

446,4

-15

11499

12000

12501

365,2

374,1

383,1

-10

9015

9395

9775

315,0

322,5

329,9

-5

7123

7413

7704

273,2

279,5

285,8

5671

5895

6118

237,8

243,1

248,4

4537

4711

4884

208,1

212,6

217,1

3656

3791

3927

100

182,9

186,6

190,3

2962

3068

3174

105

160,3

163,8

167,2

2416

2499

2583

110

141,0

144,2

147,3

1990

2056

2123

115

124,4

127,3

130,1

1653

1706

1760

120

110,1

112,7

115,2

1368

1411

1455

125

97,81

100,2

102,5

1139

1174

1209

130

87,13

89,28

91,43

959,0

987,4

1016

1.4.5.2 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма

датчика давления и температуры наддувочного воздуха

приведена на рисунке 19.

• Контакт 1 (провод 2.25) - ЭБУ контакт 2.25 масса датчика;

• Контакт 2 (провод 2.36) - ЭБУ контакт 2.36 выходной сигнал температуры;

• Контакт 3 (провод 2.33) - ЭБУ контакт 2.33 питание датчика (+5 В);

• Контакт 4 (провод 2.34) - ЭБУ контакт 2.34 выходной сигнал давления

Рисунок 19 - Конфигурация разъёма

1.4.5.3 ОТКАЗ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ

НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА

При отказе датчика давления и температуры наддувочного воздуха ЭБУ сигнализирует

об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика принимаются

следующие замещающие значения: температура наддувочного воздуха

- плюс

30°С,

давление - 140 кПа (1,4 кГс/см²). При отказе датчика ограничиваются крутящий момент

двигателя и максимальная частота холостого хода (до 2000 мин^-1). Отказ датчика не ведет к

аварийному останову двигателя.

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТИ ДАТЧИКА

На двигателе работоспособность датчика DS-S3-TF проверяет ЭБУ. При необходимости

его проверки в лабораторных условиях рекомендуется следующий порядок:

а) проверить наличие ошибки в памяти ЭБУ об отказе датчика;

б) при наличии ошибки выполнить следующие действия:

 подключить датчик к источнику питания постоянного тока напряжением

U_S

5,0 В, используя подходящий разъем, и измерить выходное напряжение при

атмосферном давлении и комнатной температуре. Работоспособный датчик должен иметь

выходное напряжение 1,07 В ± 2% при барометрическом давлении 1000 мбар (100 кПа);

 отклонения давления воздуха ±20 мбар (2 кПа) приводят к расширению диапазона

допустимых значений на 0,4 В (например, (1,07 + 0,4) В ± 2%);

 датчик неисправен, если напряжение выходного сигнала при нормальном

барометрическом давлении выходит за пределы этого диапазона. Датчик, вероятно,

исправен, если напряжение выходного сигнала находится в указанных пределах, хотя быть

уверенным в правильной работе при других давлениях или температурах нельзя;

 проверить надежность соединения контактов датчика и разъема жгута проводов.

При обнаружении неисправности датчик или разъем следует заменить;

в) в таблице 4 приведены возможные типы сбоев (уровень сигналов), выявленные при

диагностике неисправностей жгута датчиков:

Таблица 4

Измерение

Неисправности жгута:

напряжения на

Замыкание на

Замыкание на напряжение

Обрыв провода

контактах

массу

питания (V_бат)

Питание датчика

Напряжение выше

Напряжение ниже

Напряжение выше

допустимого

Выходное напряжение

Напряжение выше

Напряжение ниже

Напряжение выше

допустимого

Масса датчика

Напряжение выше

Напряжение ниже

допустимого

1.4.6 ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА

Датчик давления и температуры масла DS-K-TF, рисунок 20, служит для измерения и

соответствующего контроля абсолютного давления и температуры масла в системе смазки

двигателя. Кроме того, показания датчика температуры масла используются в работе

устройства облегчения пуска (например, предпусковой подогреватель воздуха на входе в

двигатель). Датчик расположен в масляном канале корпуса шестерен с правой стороны, если

смотреть со стороны маховика, рисунок 4.

Рисунок 20 - Датчик давления и температуры масла (внешний вид и нумерация контактов)

1.4.6.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКА

Рабочие характеристики датчика давления представлены в таблице 5.

Таблица 5

Значение

Параметр

мин.

ном.

макс.

Диапазон давлений p_abs, кПа

1000

Диапазон температур t, °С

минус 40

плюс125

Напряжение питания U_S, В

4,75

5,0

5,25

Ток питания I_S при U_S = 5 В, мА

6,0

9,0

12,5

Ток выходной нагрузки I_L, мА

-1,0

0,5

Сопротивление, кОм:

нагрузки для U_S R_pull-up

5,0

или для заземления R_pull-down

10,0

Емкость нагрузки C_L, нФ

Время отклика T_10/90, мс

1,0

Нижний предел при U_S = 5 В U_out,min, В

0,25

0,3

0,35

Верхний предел при U_S = 5 В U_out,max, В

4,75

4,8

4,85

Выходное сопротивление ¹⁾на землю, U_S отключено R_lo, кОм

2,4

4,7

8,2

Выходное сопротивление ¹⁾ на U_S, без заземления R_hi, кОм

3,4

5,3

8,2

¹⁾ справедливо лишь для измерения напряжения <0,5 В

Выходной сигнал по напряжению лежит в диапазоне 0,5«4,5 В и подается в ЭБУ, где

рассчитывается величина давления. Напряжение выходного сигнала от абсолютного давления

может быть рассчитано, как

U_Out = (c₁p_abs+c₀)·U_S;

где U_Out - напряжение выходного сигнала в В;

U_S - напряжение питания в В;

p_abs - абсолютное давление в кПа;

с₀ - 55 / 950;

c₁ - 0,8 / 950 кПа^-1;

p_n - номинальное давление.

Зависимость выходного напряжения от давления приведена на рисунке 21.

Абсолютное давление p_abs, кПа

Рисунок 21 - Характеристика датчика давления при U_S = 5,0 В

Параметры датчика температуры:

 Температурный диапазон:

минус 40 - плюс 125°C.

 Номинальное напряжение: через последовательное сопротивление 1 кОм от

источника питания 5 В или от источника посто-

янного тока ≤ 1 мА для измерительных целей.

 Номинальное сопротивление при 20 °C:

2,5 кОм ± 6%.

 Нижний допуск при 100°C:

0,186 кОм ± 2%.

Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 22.

Температура, °С

Рисунок 22 - Характеристика датчика температуры

Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится измерительным

током ≤1 мА и после выдержки в течение ≥10 мин при температуре минус 10, плюс 20 и 80°C.

Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 6.

Таблица 6

Темпера-

Сопротивление R, Ом

Темпера-

Сопротивление R, Ом

тура, °C

минимум

номинал

минимум

тура, °C

минимум

номинал

минимум

-40

43076

45303

47529

810.5

833.8

857.0

-35

32643

34273

35902

683.7

702.7

721.7

-30

24907

26108

27309

579.7

595.4

611.0

-25

19108

19999

20889

495.3

508.2

521.1

-20

14792

15458

16124

424.9

435.6

446.4

-15

11499

12000

12501

365.2

374.1

383.1

-10

9015

9395

9775

315.0

322.5

329.9

-5

7123

7413

7704

273.2

279.5

285.8

5671

5895

6118

237.8

243.1

248.4

4537

4711

4884

208.1

212.6

217.1

3656

3791

3927

100

182.9

186.6

190.3

2962

3068

3174

105

160.3

163.8

167.2

2416

2499

2583

110

141.0

144.2

147.3

1990

2056

2123

115

124.4

127.3

130.1

1653

1706

1760

120

110.1

112.7

115.2

1368

1411

1455

125

97.81

100.2

102.5

1139

1174

1209

130

87.13

89.28

91.43

959.0

987.4

1016

1.4.6.2

КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма датчика давления и температуры масла приведена на рисунке 23.

• Контакт 1 (провод 2.24) - ЭБУ контакт 2.24 масса датчика;

• Контакт 2 (провод 2.28) - ЭБУ контакт 2.28 выходной сигнал температуры;

• Контакт 3 (провод 2.32) - ЭБУ контакт 2.32 питание датчика (+5 В);

• Контакт 4 (провод 2.27) - ЭБУ контакт 2.27 выходной сигнал давления

Рисунок 23 - Конфигурация разъёма

1.4.6.3 ОТКАЗ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА

При отказе датчика давления и температуры масла ЭБУ сигнализирует об ошибке

посредством диагностической лампы. При отказе датчика давления ЭБУ устанавливает

давление масла равное 6 кПа, а при отказе датчика температуры - температуру масла равную

температуре ОЖ. Отказ датчика давления или температуры масла в двигателе не ведет к

аварийному останову и не ограничивает мощность и частоту вращения двигателя. ЭБУ

выдает команду на снижение мощности двигателя в случае перегрева двигателя по

температуре масла. Порог температуры до 120°С. Чем выше температура масла, тем больше

ограничивается мощность двигателя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О НИЗКОМ ДАВЛЕНИИ МАСЛА

Значение давления, при котором выдается данное предупреждение, зависит от

частоты вращения коленчатого вала. В случае если двигатель работает при значениях

давления масла ниже допустимых, мощность двигателя ограничивается.

1.4.7 ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПЛИВА

Датчик давления и температуры топлива DS-K-TF аналогичен датчику давления и

температуры масла и контролирует давление и температуру топлива, подаваемого топливо-

подкачивающим насосом (в контуре низкого давления). Оба датчика взаимозаменяемы.

Обозначение и характеристики приведены в п. 1.4.6. Датчик расположен сверху на корпусе

фильтра тонкой очистки топлива на входе в фильтр, рисунок 3. С помощью датчика давления

контролируется степень загрязнённости сменных фильтров предварительной и тонкой

очистки топлива.

Диапазон измерения абсолютного давления

50«800 кПа (0,5«8 кГс/см²). Если

давление топлива на прогретом двигателе превышает 800 кПа (8 кГс/см²), то сменный

фильтр фильтра тонкой очистки топлива загрязнен и его требуется заменить. Если давление

топлива на прогретом двигателе ниже 500 кПа (5 кГс/см²), требуется заменить сменный

фильтр фильтра предварительной очистки топлива. После фиксации загрязненности фильтров

двигатель начинает работать в режиме ограничения максимальной частоты вращения и

крутящего момента.

По температуре топлива в контуре низкого давления ЭБУ рассчитывает количество

впрыскиваемого топлива. При температуре топлива свыше 70°С ограничивается мощность

двигателя. Показания датчика температуры топлива участвуют в алгоритме работы

устройства облегчения пуска (например, предпусковой подогреватель воздуха на входе в

двигатель).

1.4.7.1 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма датчика давления и температуры топлива приведена на

рисунке 24.

• Контакт 1 (провод 2.17) - ЭБУ контакт 2.17 масса датчика;

• Контакт 2 (провод 2.35) - ЭБУ контакт 2.35 выходной сигнал температуры;

• Контакт 3 (провод 2.16) - ЭБУ контакт 2.16 питание датчика (+5 В);

• Контакт 4 (провод 2.21) - ЭБУ контакт 2.21 выходной сигнал давления

Рисунок 24 - Конфигурация разъёма

1.4.7.2 ОТКАЗ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПЛИВА

При отказе датчика давления и температуры топлива ЭБУ сигнализирует об ошибке

посредством диагностической лампы. При отказе датчика давления ЭБУ устанавливает

давление топлива равное 1000 кПа (10 кГс/см²). При отказе датчика температуры ЭБУ

устанавливает температуру топлива равную 60°С. Отказ датчика давления или температуры

топлива в двигателе не ведет к аварийному останову и не ограничивает мощность и частоту

вращения двигателя.

1.4.8 ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Датчик температуры охлаждающей жидкости TF-W, рисунок

25, контролирует

температуру охлаждающей жидкости двигателя. Датчик расположен на водяной рубашке

блока цилиндров с правой стороны: для четырехцилиндровых двигателей рядом с сервисным

модулем, рисунок 4б, а для шестицилиндровых - ближе к стартеру, рисунок 4г.

В зависимости от температуры охлаждающей жидкости ЭБУ задает различные

алгоритмы работы двигателя. Например, при температуре ОЖ минус 16°С перед пуском

двигателя включается предпусковой подогреватель воздуха и загорается лампа холодного

пуска. Выходной сигнал датчика информирует водителя о высокой температуре

охлаждающей жидкости включением соответствующей лампы на панели приборов или

сообщением через интерфейс CAN.

Рисунок 25 - Датчик температуры охлаждающей жидкости

1.4.8.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКА

Рабочие характеристики датчика представлены в таблице 7.

Таблица 7

Параметр

Значение

Номинальное напряжение, В

5±0,15

Номинальное сопротивление, кОм:

при 20ºС

2,5±6%

при 100ºС

0,186±2%

Диапазон температур, °С

минус 40«плюс 140

Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 26.

Температура T, °С

Рисунок 26 - Характеристика датчика с отрицательным температурным коэффициентом

Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 8.

Таблица 8

Абсолютные значения сопротивления

Темп.

Tемпература,

Сопротивление

без учета погрешности измерения

допуск

°С

R_ном, кОм

мин, кОм

R_макс, кОм

(±°С)

–40

45,313

40,490

50,136

1,9

–30

26,114

23,580

28,647

1,8

–20

15,462

14,096

16,827

1,7

–10

9,397

8,642

10,152

1,7

5,896

5,466

6,326

1,6

2,500

2,351

2,649

1,5

2,057

1,941

2,173

1,4

1,175

1,118

1,231

1,3

0,596

0,573

0,618

1,2

0,323

0,313

0,332

1,0

100

0,186

0,182

0,191

0,8

120

0,113

0,109

0,116

1,2

140

0,071

0,068

0,074

1,6

Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится измерительным

током ≤ 1 мА при температуре минус 10, плюс 20 и 80°C. Внутреннее сопротивление

измерительного прибора R_i > 10 МОм. При измерении характеристики датчик должен быть

погружен в испытательную жидкость до шестигранника. Минимальное время ожидания при

измерении каждой точки 10 минут.

1.4.8.2 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма датчика температуры охлаждающей жидкости приведена на

рисунке 27.

• Контакт 1 (провод 2.15) - ЭБУ контакт 2.15 выходной сигнал температуры;

• Контакт 2 (провод 2.26) - ЭБУ контакт 2.26 масса датчика

Рисунок 27 - Конфигурация разъёма

1.4.8.3 ОТКАЗ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

При отказе датчика температуры охлаждающей жидкости ЭБУ сигнализирует об

ошибке посредством диагностической лампы. ЭБУ замещает показания отказавшего датчика

температуры ОЖ показаниями датчика температуры масла. Отказ датчика температуры

охлаждающей жидкости не ведет к аварийному останову, двигатель начинает работать в

режиме ограничения крутящего момента.

При повышении температуры ОЖ в системе охлаждения до 105°С, а для отдельных

модификаций двигателя и выше, также срабатывает диагностическая лампа. Кроме сигнала

предупреждения о высокой температуре охлаждающей жидкости, происходит ограничение

крутящего момента двигателя.

1.4.9 ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА В РАМПЕ

Датчик давления топлива в рампе

(аккумуляторе) DS-HD-RDS4.2, рисунок

28,

установлен в торец рампы и поставляется только с рампой в сборе. Датчик измеряет

мгновенное значение давления топлива в рампе (контуре высокого давления) с высокой

точностью и быстродействием. Диапазон измерений датчика составляет

200 МПа

(0 - 2000 кГс/см²).

ЭБУ, получая значения от датчика, поддерживает заданное давление топлива в рампе,

что необходимо для обеспечения топливно-экономических и экологических показателей

двигателя. Возможные отклонения давления от заданных величин выравниваются

дозирующим устройством.

Рисунок 28 - Датчик давления в аккумуляторе системы Common Rail

1.4.9.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКА

Датчик DS-HD-RDS4.2 имеет резьбу М18х1,5 и рассчитан на максимальное давление

200 МПа (2000 кГс/см²) и напряжение 5 В.

Рабочие характеристики датчика представлены в таблице 9.

Таблица 9

Значение

Параметр

мин.

ном.

макс.

Диапазон давления p_n, МПа

200

Температурный диапазон T, °С

минус 40

плюс 130

Напряжение питания U_S, В

4,75

5,00

5,25

Ток питания I_S при US = 5 В, мА

Выходной сигнал U_Out

Определение см. рисунки 29 и 30

Верхний предел выходного напряжения U_cl, В;

0,90U_S

0,92U_S

0,94U_S

линия характеристики 5 В

Верхний предел выходного напряжения U_cl, В;

0,60U_S

0,61U_S

0,62U_S

линия характеристики 3,3 В

Импеданс выхода R_d для

0,1U_S < U_Out < 0,94U_S, Ом

Нагрузочная емкость на массу ¹⁾ C_L, нФ

Шаг реакция U_Out при изменении давления ²⁾ t_s, мкс

200

800

Время отклика U_Out на включение U_S ²⁾ t_ini, мс

2,0

¹⁾ необходим нагрузочный резистор 4,64 кОм между ножками датчика 1 и 2.

²⁾ увеличение до 90% от статистического выхода. Влияние жгута проводов, а также

электронного блока управления необходимо оценить отдельно.

Напряжение выходного сигнала на 5 В от фактического давления может быть рассчитано

(до номинального давления), как

U_Out = (c₁p+c₀)·U_S;

где U_Out - напряжение выходного сигнала;

U_S - напряжение питания;

p - давление [МПа];

с₀ - 0,1;

c₁ - 0,8 / p_n МПа^-1;

p_n - номинальное давление.

Выходное напряжение для характеристики на 5 В приведено на рисунке 29.

1.4.9.2 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма датчика давления топлива в рампе приведена на рисунке 31.

• Контакт 1 (провод 2.12) - ЭБУ контакт 2.12 масса датчика;

• Контакт 2 (провод 2.14) - ЭБУ контакт 2.14 выходной сигнал;

• Контакт 3 (провод 2.13) - ЭБУ контакт 2.13 питание датчика (+5 В)

Рисунок 31 - Конфигурация разъёма

1.4.9.3 ОТКАЗ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ В РАМПЕ

При отказе датчика давления топлива в рампе ЭБУ сигнализирует об ошибке

посредством диагностической лампы. При отказе датчика давления на двигателе ограничи-

вается частота вращения (максимальная частота холостого хода составляет 1790 - 1800 мин^-1)

и крутящий момент.

Клапан ограничения давления в рампе (предохранительный клапан) открывается (о

чем свидетельствует сильный нагрев рампы в районе клапана) и независимо от режима

работы двигателя давление топлива в рампе составляет 88-92 МПа (880 - 920 кГс/см²).

При отказе датчика давления топлива он меняется вместе c рампой.

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТИ ДАТЧИКА

При отказе датчика давления топлива в рампе проверить наличие ошибки в памяти

ЭБУ.

Если диагностика ЭБУ невозможна, рекомендуется выполнить экспресс диагностику

следующим образом: подключить датчик к источнику питания напряжением 5 В (ограничение

по току 260 мА) при помощи адаптера (через жгут) и измерить выходное напряжение при

давлении в рампе 0 МПа (0 кГс/см²). Выходное напряжение на датчике должно составить 0,5

± 0,2 В. Если напряжение выходит за пределы этого диапазона, датчик неисправен. Если

напряжение находится в пределах этого диапазона, датчик скорее исправен, но достаточной

уверенности в этом нет. При возникновении сомнений датчик должен быть заменен.

При обрыве кабеля, коротком замыкании в жгуте проводов показания датчика выйдут

за пределы рабочего диапазона.

1.4.10 ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ КЛАПАНОМ

Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном (MeUn - Metering Unit -

дозатор или MProp - «Magnet Proportional» или solenoid-controlled proportional valve - пропор-

циональный клапан с электромагнитным управлением или устройство пропорциональной

подачи топлива), рисунок 32, установлен на корпусе насоса высокого давления на линии

низкого давления и поставляется только с насосом в сборе.

Количество топлива, подаваемого в насос высокого давления, регулируется электро-

магнитным клапаном дозирующего устройства. Таким образом, клапан регулирует расход

топлива, подаваемого насосом высокого давления в топливную рампу, в соответствии с

потребностями системы. Управление электромагнитным клапаном осуществляет ЭБУ

посредством сигналов с широтно-импульсной модуляцией

(ШИМ), которые изменяют

площадь сечения впускного отверстия для топлива, тем самым увеличивая или уменьшая

расход топлива на впуске. При отсутствии тока в управляющей обмотке клапан открыт и

через него подается максимальное количество топлива. При большом токе клапан закрыт и

через него подается малое количество топлива или подача отсутствует.

Такое регулирование подачи топлива не только снижает требования к рабочим

характеристикам насоса высокого давления, но также позволяет снизить максимальную

температуру топлива, оптимизировать затраты энергии на перекачку и сжатие топлива.

Рисунок 32 - Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном

1.4.10.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДОЗИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА (MEUN)

Рабочие характеристики дозирующего устройства (MeUn) представлены в таблице 10.

Таблица 10

Характеристики

Значение

Примечания

Функционирование

Клапан дозирующего устройства (MeUn) нормально

открыт

Напряжение, В

8 ÷ 32

При полном функционировании

Напряжение, В

6 ÷ 8

При неполном функционировании и в режиме

запуска

ШИМ сигнал (PWM), Гц

120 ÷ 200

Сопротивление катушки R,

2,60 ÷ 3,15

при 20ºС

Ом

2,19 ÷ 2,65

при минус 20ºС

2,80 ÷ 3,34

при 40ºС

3,29 ÷ 3,99

при 90ºС

Imax (среднее значение), А

1,8

Включая допуски по ECU. При остановке двигателя,

сила тока должна упасть от максимальной величины

до нуля за промежуток времени менее 30 мс

Imax (пиковое значение), А

3,7

Включая допуски по ECU

1.4.10.2 КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА

Конфигурация разъёма дозирующего устройства приведена на рисунке 33.

• Контакт 1 (провод 3.09) - ЭБУ контакт 3.09 масса датчика;

• Контакт 2 (провод 3.10) - ЭБУ контакт 3.10 выходной сигнал;

Рисунок 33 - Конфигурация разъёма

1.4.10.3 ОТКАЗ ДОЗИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

При отказе дозирующего устройства ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством

диагностической лампы. При обрыве электрической цепи или отсутствии сигнала клапан

дозирующего устройства будет находиться в открытом состоянии. Нерегулируемый расход

топлива, поступающий в топливную рампу, приведет к повышению давления до 200 МПа

(2000 кГс/см²) и открытию клапана ограничения давления в рампе (предохранительный

клапан). Давление в рампе установится на уровне 88 - 92 МПа (880-920 кГс/см²), а ЭБУ

ограничит частоту вращения (максимальная частота холостого хода составит 1790 - 1800

мин^-1) и крутящий момент.

При работе двигателя на некачественном топливе

(наличие воды или твердых

механических частиц из-за нарушения целостности сменного фильтра для топлива) клапан

может заклинить в промежуточном или закрытом положении. В первом случае двигатель

будет работать в ограничении, во втором случае двигатель не пустится.

1.4.11 СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ (РОГ)

Для выполнения нормативов по выбросам вредных веществ экологического класса 4

(показатели Евро-4) двигатели семейства ЯМЗ-530 оснащаются системой рециркуляции

отработавших газов (РОГ или EGR - Exhaust Gas Recirculation) с внешним регулированием.

В системе РОГ часть отработавших газов (в зависимости от режима работы до 20%)

вновь поступают в цилиндр.

Отработавшие газы, пройдя через радиатор системы рециркуляции, охлаждаются с

400 - 700°C до 160°C и ниже.

С помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) ЭБУ управляет

клапаном заслонки EGR. Воздушный пропорциональный клапан в сочетании с

пневмоцилиндром устанавливает заданное положение заслонки системы рециркуляции.

Положение заслонки контролируется датчиком. В нерабочем положении заслонка закрыта.

1.4.11.1 ЗАСЛОНКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Заслонка, рисунок 34, состоит из корпуса с поворотной частью и актуатора, который,

в свою очередь, состоит из пневмоцилиндра для привода заслонки (ход 34,1±2 мм) и

линейного датчика положения GT, контролирующего ее перемещение. Пневмоцилиндр и

датчик объединены в один корпус.

Тяга штока пневмоцилиндра регулируется таким образом, чтобы она при закрытой

заслонке имела предварительный натяг 1,5±0,5 мм.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ДИАГНОСТИКЕ ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536, ИХ МОДИФИКАЦИЙ И КОМПЛЕКТАЦИЙ 5340.3902250 ИС - часть 1