Автомобіль ВАЗ-2123 з 2015 р. оснащується електронною системою керування двигуном з контролером MЕ17.9.71 2123-1411020-50 під норми токсичності ЄВРО-5.
Електронна система управління двигуном (ЕСУД) складається з контролера, датчиків параметрів роботи двигуна та автомобіля, а також виконавчих пристроїв.
Контролер є міні-комп'ютером спеціального призначення, до його складу входять оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗУ), програмований постійний запам'ятовуючий пристрій (ППЗУ) і електрично репрограмований запам'ятовуючий пристрій (ЕРПЗУ).
ОЗП використовується мікропроцесором для тимчасового зберігання поточної інформації про роботу двигуна (вимірюваних параметрів) та розрахункових даних.
Також в ОЗУ записуються коди несправностей.
Ця пам'ять енергозалежна, тобто при припиненні електричного живлення (відключення акумуляторної батареї або від'єднання від контролера колодки джгута проводів) її вміст стирається.
ППЗУ зберігає програму управління двигуном, яка містить послідовність робочих команд (алгоритмів) та калібрувальних даних (налаштувань).
ППЗУ визначає найважливіші параметри роботи двигуна: характер зміни моменту, що крутить, і потужності, витрата палива, кут випередження запалення, склад відпрацьованих газів і т. п. ППЗУ енергонезалежно, тобто вміст його пам'яті не змінюється при відключенні живлення.
ЕРПЗУ зберігає ідентифікатори контролера, двигуна та автомобіля.
Записує експлуатаційні параметри, а також порушення режимів роботи двигуна та автомобіля. Є незалежною пам'яттю.
Контролер є центральним пристроєм системи керування двигуном.
Він отримує інформацію від датчиків та керує виконавчими механізмами, забезпечуючи оптимальну роботу двигуна при заданому рівні показників автомобіля.
Контролер розташований у зоні ніг пасажира і кріпиться до щитка передка.
Контролер управляє виконавчими механізмами, такими як паливні форсунки, дросельний патрубок з електроприводом, котушка запалювання, нагрівач датчика кисню, клапан продування адсорбера та різними реле.
Контролер управляє включенням та вимкненням головного реле (реле запалювання), через яке напруга живлення від акумуляторної батареї надходить на елементи системи (крім електробензонасоса, електровентилятора, блоку керування та індикатора стану АПС).
Контролер включає головне реле при включенні запалювання.
При вимкненні запалення контролер затримує вимкнення головного реле на час, необхідний для підготовки до наступного включення (завершення обчислень, встановлення дросельної заслінки в положення, що передує запуску двигуна).
При включенні запалення контролер, крім виконання вищезазначених функцій, обмінюється інформацією з АПС (якщо функція іммобілізації включена).
Якщо в результаті обміну визначається, що доступ до автомобіля дозволено, то контролер продовжує виконання функцій керування двигуном.
Інакше робота двигуна блокується.
Контролер виконує також функцію діагностики системи.
Він визначає наявність несправностей елементів системи, включає сигналізатор та зберігає у своїй пам'яті коди, що позначають характер несправності та допомагають механіку здійснити ремонт.
У системі керування двигуном використовується ДМРВ термоанемометричного типу з частотною характеристикою цифрового вихідного сигналу.
Він розташований між повітряним фільтром та шлангом впускної труби.
Сигнал ДМРВ є частотним (Гц) сигналом, частота проходження імпульсів якого залежить від кількості повітря, що проходить через датчик (збільшується при збільшенні витрати повітря).
Діагностичний прилад зчитує показання датчика як витрати повітря в кілограмах на годину.
Датчики положення дросельної заслінки (ДПДЗ)
У системі з ЕДП застосовуються два ДПДЗ.
ДПДЗ входять до складу дросельного патрубка з електроприводом.
ДПДЗ є резистором потенціометричного типу, на один з висновків якого подається опорна напруга (5 В) з контролера, а на другий "маса" з контролера.
З виводу, з'єднаного з рухомим контактом потенціометра, подається вихідний сигнал ДПДЗ на контролер.
Контролер управляє положенням дросельної заслінки за допомогою електроприводу відповідно до положення педалі акселератора.
За показаннями ДПДЗ контролер відстежує положення дросельної заслінки.
При включенні запалювання контролер встановлює заслінку в передпускове положення, ступінь відкриття якої залежить від температури рідини, що охолоджує.
У передпусковому положенні дросельної заслінки вихідний сигнал ДПДЗ 1 повинен бути в межах 0,65...0,79, вихідний сигнал ДПДЗ 2 в межах 4,21...4,35 В.
Якщо протягом 15 секунд не запустити двигун і не натиснути на педаль акселератора, то контролер знеструмлює електропривод дросельного патрубка і дросельна заслінка встановлюється в положення 7-8% відкриття дроселя.
У знеструмленому стані (LIMP HOME) електроприводу дросельної заслінки вихідний сигнал ДПДЗ 1 знаходиться в межах 0,80...0,85, вихідний сигнал ДПДЗ 2 в межах 4,15...4,20 В.
Далі якщо протягом 15 секунд не проводити жодних дій настане режим перевірки ("навчання") 0-положення дросельної заслінки - повне закриття та відкриття дросельної заслінки на передпускове положення і надалі електропривод дросельної заслінки знову перейде в знеструмлений режим.
При будь-якому положенні дросельної заслінки сума сигналів ДПДЗ 1 і ДПДЗ 2 повинна дорівнювати (5±0,1) В.
При виникненні несправності ланцюгів ДПДЗ контролер знеструмлює електропривод дросельної заслінки, заносить у свою пам'ять її код і включає сигналізатор.
При цьому дросельна заслінка встановлюється в положення 7-8% відкриття дроселя.
На автомобілях з електронним дросельним вузлом застосовується електронна педаль акселератора, яка електрично передає сигнал про положення педалі акселератора контролеру.
Електронна педаль газу розташована на кронштейні під правою ногою водія.
В електронній педалі газу використовуються два датчики положення педалі акселератора (ДППА).
ДППА є резистори потенціометричного типу, на які подається харчування від контролера 5 В.
ДППА механічно пов'язані з приводом від важеля педалі.
Дві незалежні пружини між важелем педалі та корпусом створюють зворотне зусилля.
Отримуючи аналоговий електричний сигнал від ЕПА, контролер формує сигнал для керування положенням дросельної заслінки.
Вихідна напруга ДППА змінюється пропорційно натисканню педалі акселератора.
При відпущеній педалі акселератора сигнал ДППА 1 повинен бути в межах 0,46…0,76, сигнал ДППА 2 в межах 0,23…0,38 В.
При повністю натиснутій педалі акселератора сигнал ДППА 1 повинен бути в межах 2,80…3,10, сигнал ДППА 2 в межах 1,40…1,55 В.
При будь-якому положенні педалі акселератора сигнал ДППА 1 повинен бути вдвічі більшим за сигнал ДППА 2.
Датчик температури рідини для охолодження (ДТОЖ)
Датчик встановлений у потоці охолоджувальної рідини двигуна, що на патрубку відводить водяної сорочки двигуна.
Чутливим елементом датчика температури охолоджуючої рідини є термістор, тобто резистор, електричний опір якого змінюється в залежності від температури.
Висока температура викликає низький опір, а низька температура охолоджуючої рідини - високий опір.
Контролер видає в ланцюг датчик температури охолоджуючої рідини напругу 5 В.
Датчик детонації (ДД) встановлений на блоці циліндрів (рис. 10).
П'єзокерамічний чутливий елемент ДД генерує сигнал напруги змінного струму, амплітуда та частота якого відповідають параметрам вібрацій двигуна.
При виникненні детонації амплітуда вібрацій певної частоти підвищується.
Контролер при цьому коригує кут випередження запалення для гасіння детонації.
Керуючий датчик кисню (УДК)
Найбільш ефективне зниження токсичності відпрацьованих газів бензинових двигунів досягається при масовому співвідношенні повітря та палива в суміші (14,5... 14,6) : 1.
Це співвідношення називається стехіометричним.
При цьому складі паливоповітряної суміші каталітичний нейтралізатор найбільш ефективно знижує кількість вуглеводнів, окису вуглецю та оксидів азоту, що викидаються з відпрацьованими газами.
Для оптимізації складу відпрацьованих газів з метою досягнення найбільшої ефективності роботи нейтралізатора застосовується управління паливоподачею по замкнутому контуру із зворотним зв'язком за наявністю кисню у відпрацьованих газах.
Діагностичний датчик кисню (ДДК)
Для зниження вмісту вуглеводнів, окису вуглецю та оксидів азоту у відпрацьованих газах використовується каталітичний нейтралізатор.
Нейтралізатор окислює вуглеводні та окис вуглецю, внаслідок чого вони перетворюються на водяну пару та вуглекислий газ.
Нейтралізатор також відновлює азот із оксидів азоту.
Контролер стежить за окислювально-відновними властивостями нейтралізатора, аналізуючи сигнал діагностичного датчика кисню, встановлений після нейтралізатора.
Датчик швидкості автомобіля видає імпульсний сигнал, який інформує контролер про швидкість руху автомобіля. ДСА встановлений на вхідному валу роздавальної коробки.
При обертанні провідних коліс ДСА виробляє 6 імпульсів на метр руху автомобіля.
Контролер визначає швидкість автомобіля за частотою проходження імпульсів.
Датчик положення колінчастого валу встановлений на кришці приводу розподільчого валу на відстані близько 1±0,4 мм від вершини зубця диска, що задає, закріпленого на колінчастому валу двигуна.
Задавальний диск об'єднаний зі шківом приводу генератора і є зубчастим колесом з 58 зубами, розташованими з кроком 6°, і "довгою" западиною для синхронізації, утвореною двома пропущеними зубами.
При поєднанні середини першого зуба зубчастого сектора диска після "довгої" западини з віссю ДПКВ колінчастий вал двигуна знаходиться в положенні 114° (19 зубів) до верхньої мертвої точки 1-го та 4-го циліндрів.
При обертанні диска, що задає, змінюється магнітний потік у магнітопроводі датчика, наводячи імпульси напруги змінного струму в його обмотці.
Контролер визначає положення та частоту обертання колінчастого валу за кількістю та частотою проходження цих імпульсів і розраховує фазу та тривалість імпульсів керування форсунками та котушкою запалювання.
Датчик фаз встановлюється на приплив головки блоку циліндрів.
Принцип дії датчика базується на ефекті Холла.
На розподільчому валу двигуна є спеціальний штифт.
Коли штифт проходить навпроти торця датчика, датчик видає на контролер імпульс напругикого рівня (близько 0 В), що відповідає положенню поршня 1-го циліндра в такті стиснення.
Сигнал датчика фаз використовується контролером для організації послідовного впорскування палива відповідно до порядку роботи циліндрів двигуна.
Вимикач сигналу гальмування входить до складу вузла педалі гальма і призначений для подачі на контролер ЕСУД відповідних сигналів про натискання/відпускання водієм педалі гальма.
У системах керуванням дросельною заслінкою по проводах (Е-газ) сигнали вимикача педалі гальма відіграють важливу роль, оскільки використовуються функцією безпеки ПЗ контролера ЕСУД.
З цієї причини дуже важливо забезпечити, щоб вимикач сигналу гальма завжди був у робочому стані.
У разі невідповідності його функціональної характеристики перемикання, наприклад, при мимовільній зміні значень регулювань, зазначених в інструкції (через вібрації педалі гальма, зношування вимикача та блоку педалей), двигун автомобіля може переходити в аварійний режим роботи з примусово зменшеною потужністю.
Вимикач сигналу положення педалі зчеплення входить до складу вузла педалі зчеплення та призначений для подачі на контролер ЕСУД сигналу про натиснуту педалі зчеплення.
Вимикач має одну групу контактів, що комутує напругу з клеми "15" вимикача запалювання.
При натиснутій педалі зчеплення контакти розімкнені.
Сигнал вимикача положення педалі зчеплення використовується ПЗ контролера ЕСУД для покращення їздових характеристик автомобіля.
