Система электронного управления дизелем

Система электронного управления дизелем позволяет снизить расход топлива и выбросы токсичных компонентов с отработавшими газами (ОГ), повысить качество регулирования (точность, плавность и быстродействие) и стабильность частоты вращения холостого хода, уменьшить жёсткость рабочего процесса дизельного двигателя.

Электронная система управления дизельным двигателем состоит из датчиков и выключателей, электронного блока управления и исполнительных устройств, непосредственно воздействующих на системы двигателя.

Укомплектованность системы управления двигателем датчиками и исполнительными устройствами зависит от нормы токсичности, которой соответствует двигатель (например, Евро-3 или Евро-4), комплектации автомобиля, назначения автомобиля.

Информация о режиме работы и состоянии двигателя поступает в систему управления от датчиков, которые преобразуют контролируемые (измеряемые) параметры двигателя в электрические сигналы, удобные для обработки и передачи в электронной системе управления.

Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления, который, обработав по заданным алгоритмам полученную информацию, выдаёт управляющие сигналы исполнительным устройствам на основе запросов водителя и заложенной программы.

Алгоритмы управления, реализуемые микропроцессором электронного блока, на каждом режиме работы двигателя вырабатывают оптимальное (наилучшее) по расходу топлива и нормам токсичности сочетание параметров впрыска топлива (цикловой подачи и угла опережения впрыска) и воздушного заряда (давления наддува и степени рециркуляции отработавших газов).

Электронный блок управления выполняет такие операции, как управление цикловой подачей топлива, давлением топлива в аккумуляторе, управление углом опережения впрыска, управление холостым ходом, функцией круиз-контроля, управление элементами подсистем снижения токсичности выхлопа.

Для упрощения поиска неисправностей в электронный блок управления встроена функция самодиагностики, которая контролирует множество параметров работы как собственно двигателя, так и всех элементов системы управления, и при определении неисправности сообщает об этом водителю включением индикаторов неисправности на панели приборов.

Система самодиагностики

Для включения режима диагностики необходимо установить ключ замка зажигания в положение «I» и включить выключатель проверки.

В этом режиме загораются красные и жёлтые индикаторы; при отсутствии отказов они неактивны. При наличии активного отказа красный индикатор начинает мигать.

Система диагностики контролирует четыре параметра двигателя: уровень охлаждающей жидкости, температуру охлаждающей жидкости, давление масла и температуру воздуха на всасывающем коллекторе — и дефорсирует двигатель в случае выхода за пределы допустимого диапазона одного или нескольких из упомянутых параметров.

Система защиты двигателя может применять функцию дефорсирования к крутящему моменту, частоте вращения двигателя и возможный останов двигателя в прогрессивном порядке.

ЭБУ хранит в памяти данные по времени возникновения событий, времени продолжительности работы, экстремальных значений давления и температуры при обнаружении ЭБУ аномальных условий работы.

Подробные сведения о перечне данных отображаются с помощью инструментальных средств программирования.

Выключатель диагностической проверки предназначен для включения и выключения режима диагностики, проводимой на борту автобуса. При включении режима диагностики лампой останова (STOP) и лампой предупреждающей сигнализации (ДВС) будут высвечиваться все активные коды неисправностей.

Переключатель диагностики и увеличения/уменьшения приращений холостого хода при малом числе оборотов — это двухфункциональный двухпозиционный переключатель без фиксации положения; после включения режима диагностики он позволяет осуществлять перемещение по перечню кодов неисправностей. Также данный переключатель используется при регулировке скорости холостого хода на малом числе оборотов. Установленная по умолчанию длина шага перемещения составляет 25 об/мин в режиме осуществления положительных и отрицательных приращений к скорости холостого хода при малом числе оборотов.

Щиток приборов автобуса ПАЗ-4234-05
Рис. 1. Щиток приборов (автобус ПАЗ-4234-05): 1 — красный индикатор «аварийное состояние двигателя», движение запрещено до устранения причины; 2 — зелёный индикатор «ожидание запуска двигателя», двигатель можно запускать только после выключения индикатора; 3 — жёлтый индикатор «диагностика двигателя», обнаружена неисправность; 4 — переключатель диагностики двигателя, позволяет осуществлять перемещение по перечню кодов неисправностей; 5 — выключатель диагностической проверки двигателя, предназначен для включения и выключения бортовой диагностики

В системе применяются четыре индикаторные лампы: лампа останова, лампа предупреждающей сигнализации, лампа техобслуживания и лампа ожидания пуска.

Когда клавишный переключатель устанавливается в положение «1» («включение приборов электрооборудования»), индикаторные лампы загораются, и приблизительно через две секунды они гаснут одна за другой — таким способом происходит подтверждение того, что лампы находятся в рабочем состоянии и что они подключены правильно.

В случае возникновения высокой температуры охлаждающей жидкости, высокой температуры воздуха на впускном коллекторе, низкого давления масла или низкого уровня охлаждающей жидкости загорается и начинает мигать по истечении некоторого времени индикатор. Этот режим мигания предупреждает о том, что возникшее состояние длится в течение некоторого времени и последующее состояние давления или температуры ухудшилось и двигатель близок к состоянию останова (возможен останов двигателя ЭБУ).

Предупреждающий индикатор (ДВС) предупреждает об обнаружении неисправности и сигнализирует о начале высвечивания кодов во время проведения бортовой диагностики. Включение лампы оповещает о неисправности двигателя, при этом транспортное средство остаётся в рабочем состоянии (ситуация не является аварийной). Необходимо провести обслуживание транспортного средства для устранения отказа.

Индикатор останова (STOP) сигнализирует о неисправности одной из основных систем. Во время выполнения бортовой диагностики мигание этой лампы соответствует кодам неисправностей, выявленных с помощью ЭБУ. Включение лампы предупреждает о возникновении серьёзной неисправности. В этом случае двигатель автобуса должен быть выключен как можно скорее, насколько это позволяют требования безопасности.

Индикатор техобслуживания (КЛЮЧ) служит для оповещения о необходимости техобслуживания и для предупреждения водителя о том, что состояние жидкостей в двигателе находится вне допустимых пределов.

Индикатор ожидания запуска (START) предупреждает водителя, что для обеспечения надлежащего запуска необходимо применение средств холодного запуска двигателя.

Высвечивание кодов неисправности

Для высвечивания кодов неисправностей необходимо заглушить двигатель, включить замок зажигания в положение «I» и включить режим диагностики выключателем диагностической проверки.

Если нет активных неисправностей, лампа останова и предупреждающей сигнализации остаются включёнными, но не мигают. Но если коды активных неисправностей присутствуют, то ЭБУ начинает высвечивать коды неисправностей.

Перед началом высвечивания кода неисправности включается лампа предупреждающей сигнализации, после её выключения ЭБУ производит показ (мигание) лампой останова числа кода активной неисправности (короткие паузы показывают окончание знака).

Включение вновь лампы предупреждающей сигнализации означает начало показа (мигание) лампой останова следующего числа кода активных неисправностей (функция отделения последующего кода неисправностей от предыдущего).

ЭБУ продолжает выполнять высвечивание кода неисправности до тех пор, пока пользователь не использует переключатель диагностики для переключения кода неисправности на следующий или предыдущий.

Система управления использует трёх- и четырёхзначные коды неисправностей. Режим диагностики остаётся активным до тех пор, пока не будет выключен выключатель диагностики или пока не будет включён двигатель.

Внешние диагностические средства

К внешним диагностическим средствам относятся:

  • INSITE: компьютерный сервисный инструмент на базе Windows для электронных двигателей Cummins. Предназначен для оказания помощи при обнаружении и устранении неисправностей двигателей.
  • Общие сканеры: модуль поддерживает общие сканеры через общественные каналы передачи данных J1587 и J1939 для CES 14601.

INSITE даёт возможность пользователю воспроизводить на дисплее как активные, так и неактивные коды неисправностей, и стирать из ЭБУ только неактивные коды неисправностей. INSITE также обеспечивает контроль двигателя и предоставляет специальные средства диагностических тестов.

Канал передачи данных активизируется при установке ключа зажигания в положение «I» независимо от того, работает ли двигатель или нет. Канал передачи данных используется с инструментальными средствами, предлагаемыми фирмой Cummins.

Диагностические коды неисправностей

Код Условия появления кода Результат Возможное место неисправности
111 Внутренняя ошибка ЭБУ Двигатель может не запуститься Электронный блок управления
115 Датчики положения коленчатого и распределительного валов — нет обоих сигналов, данные отличаются от заданных, прерывистые или неверные. ЭБУ определяет основной и резервный сигналы датчиков положения как подключённые наоборот. Двигатель может не запуститься Перепутана проводка датчиков коленчатого и распределительного валов
122 Замыкание на питание цепи датчика давления наддува Снижение мощности двигателя
  • Проводка и разъёмы
  • Замыкание на питание
123 Замыкание на цепь низкого напряжения или обрыв цепи датчика давления наддува Снижение мощности двигателя
  • Обрыв или короткое замыкание на массу в сигнальной цепи или в датчике
  • Обрыв или короткое замыкание на массу цепи питания
131 Замыкание на питание цепи датчика положения педали акселератора (канал №1) Некоторое снижение мощности двигателя. Режим «добраться до дома»
  • Замыкание на питание или 5 В сигнальной цепи датчика
  • Обрыв провода заземления датчика положения педали акселератора
  • Замыкание на питание питающего провода датчика
132 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика положения педали акселератора (канал №1) Некоторое снижение мощности двигателя. Режим «добраться до дома»
  • Короткое замыкание на массу или провод заземления сигнального провода датчика
  • Датчик положения педали акселератора
  • Обрыв проводки или разъёма
133 Замыкание на питание цепи датчика положения акселератора дистанционного управления Педаль акселератора дистанционного управления не работает. Устанавливается степень открытия педали 0 %
  • Замыкание на питание или 5 В сигнальной цепи датчика положения акселератора дистанционного управления
  • Обрыв провода заземления датчика
  • Замыкание на питание питающего провода датчика
  • Датчик положения акселератора дистанционного управления
134 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика положения акселератора дистанционного управления Педаль акселератора дистанционного управления не работает. Устанавливается степень открытия педали 0 %
  • Короткое замыкание на массу или провод заземления сигнального провода датчика
  • Датчик положения акселератора дистанционного управления
  • Обрыв проводки или разъёма
135 Замыкание на питание цепи датчика аварийного давления масла Не влияет на работу. Нет защиты двигателя по давлению масла
  • Обрыв проводки или разъёма
  • Замыкание на питание сигнального провода
141 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика аварийного давления масла Не влияет на работу. Нет защиты двигателя по давлению масла
  • Обрыв сигнального провода или короткое замыкание на массу проводки двигателя или датчика
  • Обрыв или короткое замыкание на массу провода питания
143 Давление масла ниже нормального Снижение мощности двигателя Давление масла
144 Замыкание на питание цепи датчика температуры охлаждающей жидкости Возможен белый дым. Вентилятор остаётся включённым, если управляется ЭБУ. Нет защиты двигателя по температуре охлаждающей жидкости
  • Обрыв проводки или разъёма
  • Обрыв сигнального провода или короткое замыкание на питание
145 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика температуры охлаждающей жидкости Возможен белый дым. Вентилятор остаётся включённым, если управляется ЭБУ. Нет защиты двигателя по температуре охлаждающей жидкости Температура охлаждающей жидкости
146 Температура охлаждающей жидкости выше нормальной Снижение мощности. Возможна остановка двигателя, если разрешён защитный останов Температура охлаждающей жидкости
151 Сигнал температуры охлаждающей жидкости двигателя указывает на превышение температуры охлаждающей жидкости двигателя выше критического предела защиты двигателя Последовательное снижение мощности в зависимости от времени включения аварийного сигнала. Если разрешён защитный останов, то двигатель будет заглушён через 30 с после включения мигания индикатора «STOP» Температура охлаждающей жидкости
153 Замыкание на питание цепи датчика температуры воздуха во впускном коллекторе Возможен белый дым. Вентилятор остаётся включённым, если управляется ЭБУ. Нет защиты двигателя по температуре воздуха во впускном коллекторе
  • Обрыв проводки или разъёма
  • Обрыв сигнального провода или короткое замыкание на питание
154 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика температуры воздуха во впускном коллекторе Возможен белый дым. Вентилятор остаётся включённым, если управляется ЭБУ. Нет защиты двигателя по температуре воздуха во впускном коллекторе
  • Замыкание сигнального провода на массу
  • Сигнальный провод замкнут на массу
155 Сигнал датчика температуры воздуха во впускном коллекторе указывает на превышение температуры воздуха выше критического предела защиты двигателя Последовательное снижение мощности в зависимости от времени включения аварийного сигнала. Если разрешён защитный останов, то двигатель будет заглушён через 30 с после включения мигания индикатора «STOP»
  • Повышенное сопротивление в промежуточном охладителе наддувочного воздуха
  • Слишком маленький промежуточный охладитель наддувочного воздуха
  • Большая температура на выходе из компрессора
175 Замыкание на питание цепи электродвигателя привода дроссельной заслонки Электродвигатель привода дроссельной заслонки не работает
  • Обрыв или короткое замыкание на питание проводки электродвигателя
  • Электронный блок управления
176 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи электродвигателя привода дроссельной заслонки Электродвигатель привода дроссельной заслонки не работает
  • Короткое замыкание на массу проводки электродвигателя
  • Электронный блок управления
177 Электродвигатель привода дроссельной заслонки заблокирован в открытом положении Электродвигатель привода дроссельной заслонки не работает
  • Датчик положения дроссельной заслонки
  • Дроссельная заслонка заблокирована
187 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи №2 питания датчиков Снижение мощности
  • Короткое замыкание на массу цепи питания
  • Питание электронного блока управления
191 Замыкание на массу при включении кондиционера Кондиционер не включается Проводка и разъёмы
195 Замыкание на питание цепи датчика уровня охлаждающей жидкости Не влияет на работу
  • Обрыв проводки или разъёма
  • Замыкание сигнального провода на питание
  • Замыкание провода питания на питание
196 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика уровня охлаждающей жидкости Не влияет на работу
  • Обрыв проводки или разъёма
  • Замыкание сигнального провода на массу
  • Повреждён датчик
197 Обнаружен низкий уровень охлаждающей жидкости Не влияет на работу Уровень охлаждающей жидкости
212 Замыкание на питание цепи датчика температуры моторного масла Нет защиты двигателя по температуре моторного масла
  • Обрыв проводки или разъёма
  • Обрыв сигнального провода или замыкание на питание
213 Замыкание на цепь низкого напряжения датчика температуры моторного масла Нет защиты двигателя по температуре моторного масла
  • Замыкание сигнального провода на массу
  • Замыкание сигнального провода на провод заземления
214 Сигнал датчика температуры моторного масла указывает на превышение температуры масла выше критического предела защиты двигателя Последовательное снижение мощности в зависимости от времени аварийного сигнала. Если разрешён защитный останов, то двигатель будет заглушён через 30 с после включения мигания индикатора «STOP» Температура моторного масла
221 Замыкание на питание цепи датчика атмосферного давления Снижение мощности
  • Обрыв цепи заземления (провод, разъём или датчик)
  • Сигнальный провод замкнут на питание
227 Замыкание на питание цепи 2 питания датчиков Снижение мощности Замыкание на питание
234 Сигнал датчика частоты вращения коленчатого вала указывает на превышение оборотов двигателя выше критического предела защиты двигателя Отключение подачи топлива до снижения оборотов двигателя до нормальной величины
  • Топливо попадает в воздушный канал
  • Обратное прокручивание двигателя
  • Датчик положения коленчатого вала
238 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи №3 питания датчиков Возможен затруднённый запуск и неравномерная работа Короткое замыкание на массу
239 Замыкание на питание цепи №3 питания датчиков Снижение мощности Короткое замыкание на питание
241 Нет сигнала датчика скорости автомобиля Частота вращения двигателя не превышает максимального значения. Частота вращения двигателя без учёта датчика скорости. Системы круиз-контроля, защитного включения понижающей передачи и регулятора скорости не будут работать Датчик скорости автомобиля
242 Сигнал прерывистый или искажённый Частота вращения двигателя не превышает максимального значения. Частота вращения двигателя без учёта датчика скорости. Системы круиз-контроля, защитного включения понижающей передачи и регулятора скорости не будут работать Датчик скорости автомобиля
245 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи электродвигателя вентилятора Вентилятор будет постоянно включён или не будет работать Короткое замыкание на массу
249 Замыкание на питание цепи датчика температуры наружного воздуха Не влияет на работу
  • Обрыв провода заземления в жгуте, разъёмах или датчике
  • Обрыв или замыкание на питание сигнального провода
252 Прерывистый сигнал от датчика уровня моторного масла Датчик уровня моторного масла не работает
  • Обрыв или низкое напряжение в цепи питания
  • Обрыв провода массы
  • Обрыв или короткое замыкание сигнального провода
  • Датчик уровня моторного масла
253 От датчика уровня моторного масла получено значение очень низкого уровня масла Возможно снижение мощности. Возможно снижение давления масла, возможно серьёзное повреждение двигателя
  • Низкий уровень моторного масла после его замены
  • Утечки моторного масла на землю
  • Утечки моторного масла в топливную систему или систему охлаждения
  • Высокий расход масла
254 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи электромагнитного клапана отсечки подачи топлива Электромагнитный клапан отсечки подачи топлива закрыт, двигатель заглушён
  • Короткое замыкание на массу
  • Электромагнитный клапан отсечки подачи топлива
255 Замыкание на питание или обрыв цепи электромагнитного клапана отсечки подачи топлива Электромагнитный клапан отсечки подачи топлива может не открыться при включении зажигания или не закрыться при выключении
  • Обрыв цепи
  • Замыкание сигнального провода на питание
  • Электромагнитный клапан отсечки подачи топлива
256 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи датчика температуры наружного воздуха Не влияет на работу
  • Замыкание на массу сигнального провода
  • Замыкание на провод массы или массу сигнального провода
257 Электромагнитный клапан отсечки подачи топлива заблокирован в открытом положении или подтекает Снижение мощности, двигатель может короткое время работать при повороте ключа в положение «OFF»
  • Калибровка электронного блока управления
  • Лишний провод в цепи электромагнитного клапана отсечки подачи топлива
269 Попытка запуска двигателя без разрешения противоугонной системы Двигатель не запустится Иммобилайзер не отключён
271 Замыкание на цепь низкого напряжения цепи электромагнитного клапана управления подачей топлива Двигатель будет плохо работать на холостом ходу. Снижение мощности двигателя. Давление топлива будет выше, чем задано Замыкание на массу
272 Замыкание на питание или обрыв цепи электромагнитного клапана управления подачей топлива Двигатель не будет работать или будет работать плохо Замыкание на питание
281 Насосный дисбаланс между плунжерами ТНВД Двигатель не запустится или возможно снижение мощности ТНВД
285 Электронный блок управления получает сигнал от шины Multiplex слишком поздно или не получает вообще Одно или несколько устройств, подключённых к шине Multiplex, не работают нормально Шина Multiplex SAE J1939
286 Электронный блок управления получает от устройств, подключённых к шине Multiplex, лишь часть необходимой информации По крайней мере одно устройство, подключённое к шине Multiplex, не работает нормально Шина Multiplex SAE J1939
287 Электронный блок управления определил наличие неисправности с педалью акселератора Двигатель работает только на холостом ходу или не работает с полной отдачей Шина Multiplex SAE J1939
288 Электронный блок управления определил наличие неисправности с педалью акселератора дистанционного управления Двигатель не реагирует на дистанционную педаль. Двигатель работает только на холостом ходу. Может использоваться только педаль акселератора в кабине Шина Multiplex SAE J1939
291 Противоугонная система не может нормально работать Двигатель может не запуститься
  • Электронный блок управления
  • Шина Multiplex SAE J1939
  • Иммобилайзер
295 Электронный блок управления зафиксировал ошибку сигнала датчика атмосферного давления Снижение мощности
  • Показания датчика зафиксированы в одном диапазоне
  • Высокое сопротивление в цепи датчика
311, 313, 315, 319, 321, 322, 324, 331, 332, 334, 343, 346, 351, 352, 356, 357, 358, 386, 415, 418, 425, 427, 428, 429, 435, 436, 441, 442, 449, 451, 452, 465, 466, 471, 477, 478, 491, 492, 498, 499, 545, 553, 554, 555, 556, 559, 584, 585, 596, 597, 598, 649
(коды неисправности 311–649 представлены в полной версии таблицы)
*Продолжение таблицы кодов неисправности представлено в полной версии документа*

Примечание: Продолжение таблицы кодов неисправности Cummins ISF3.8 представлено в статье — Продолжение таблицы кодов неисправности.