Автомобиль LADA KALINA 2 с автоматической коробкой передач. Особенности работы ЭСУД с контроллером М74 (часть 1)
У этой модели были изменены некоторые элементы интерьера и экстерьера, технические стороны автомобиля, в том числе и элементы электрооборудования. Автор рассматривает особенности электронной системы управления двигателем (ЭСУД) и автоматической коробки передач (АКП).
Устройство и работа ЭСУД с контроллером М74 автомобиля LADA KALINA 2
ЭСУД состоит из электронного блока управления (контроллера), датчиков, обеспечивающих считывание параметров работы двигателя автомобиля и исполнительных устройств. Контроллер представляет собой электронный блок управления (ЭБУ), работающий под управлением ИМС микроконтроллера. Контроллер получает и обрабатывает информацию от датчиков, а затем формирует сигналы управления исполнительными устройствами ЭСУД.
Также контроллер взаимодействует с иммобилизатором (блок защиты от несанкционированного запуска двигателя) и имеет встроенную систему диагностики ЭСУД. Если системой обнаружена ошибка, ее код записывается в память ЭБУ (в регистр ошибок) и индицируется с помощью контрольной лампы на щитке приборов. В дальнейшем коды ошибок можно считать из памяти с помощью диагностического оборудования.
Особенностью ЭСУД автомобиля LADA KALINA 2 является применение в нем цифрового интерфейса CAN, по которому происходит обмен данными между контроллером и остальными элементами системы, в том числе, с приборной панелью и АКП. Шина CAN позволяет достаточно просто установить на автомобиль современные электронные охранные системы, имеющие подобный интерфейс.
После включения замка зажигания и главного реле контроллер активируется в рабочий режим, и включаются все электронные узлы в составе ЭБУ. Для работы различных датчиков и исполнительных механизмов контроллер формирует опорные постоянные напряжения 5 и 12 В.
Система зажигания автомобиля построена по стандартной схеме: сигнал положения коленчатого вала формируется при помощи задающего диска, установленного на коленчатый вал, и датчика положения коленчатого вала, который установлен в непосредственной близости от задающего диска на корпусе двигателя.
Полученный сигнал подается на контроллер, который после обработки сигналов, полученных от различных датчиков, коммутирует ток в первичных обмотках катушек зажигания.
На рис. 1 показана упрощенная схема системы зажигания автомобиля LADA KALINA 2.
Рис. 1. Упрощенная схема системы зажигания автомобиля LADA KALINA 2
ЭБУ работает под управлением 16-разрядного микроконтроллера типа SAK-XC2765X фирмы Infineon с тактовой частотой 80 МГц. В состав микроконтроллера входят АЦП, ОЗУ, Flash-память, стабилизаторы напряжений,контроллер CAN-шины и другие узлы.
На рис. 2 показана блок-схема микроконтроллера SAK-XC2765X.
Рис. 2. Блок-схема микроконтроллера SAK-XC2765X
В состав ЭБУ также входят ИМС и электронные ключи, управляющие работой исполнительных элементов ЭСУД. Рассмотрим ИМС, которые наиболее часто выходят из строя, и познакомимся с их работой в составе системы зажигания автомобиля.
Дроссельный патрубок с электроприводом
Дроссельный патрубок с электроприводом дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Дозирование воздуха реализуется с помощью дроссельной заслонки с электроприводом, управляемым контроллером.
Электродвигателем дроссельного патрубка управляет ИМС драйвера типа TLE8209-2SA фирмы Infineon. В состав этой микросхемы входят драйвер двигателя управления дроссельной заслонкой, схема защиты от короткого замыкания в нагрузке, ее обрыва, замыкания на «массу» или бортовую сеть автомобиля. ИМС управляется микроконтроллером ЭБУ по цифровой шине. На рис. 3 показан фрагмент схемы подключения микросхемы типа TLE8209-2SA к контроллеру.
Рис. 3. Фрагмент подключения микросхемы типа TLE8209-2SA
Отказы дроссельного патрубка (коды ошибок Р1335, Р1336)
После включения зажигания и до момента отключения главного реле ЭБУ контролирует положение дроссельной заслонки. Положение дроссельной заслонки рассчитывается в зависимости от оборотов двигателя, температуры двигателя, положения педали акселератора и т. д.
Код ошибки Р1335 может быть вызван сбоем (неисправностью) микроконтроллера, микросхемы драйвера двигателя TLE8209-2SA и самого двигателя управления дроссельной заслонкой, а также при ошибках программного обеспечения (ПО).
При возникновении кода ошибки Р1336 проверяют работу датчиков положения дроссельной заслонки, которые находятся в дроссельном патрубке.
Отказ микросхемы драйвера двигателя управления дроссельной заслонкой зачастую связан с отказом двигателя или его цепей.
Исполнительные устройства ЭСУД
Рис. 4. Фрагмент схемы подключения исполнительных устройств ЭСУД к драйверу TLE6240G
На рис. 4 приведен фрагмент схемы подключения исполнительных устройств ЭСУД к многофункциональному драйверу типа TLE6240G, входящему в состав ЭБУ. В состав ИМС входят 16 силовых ключей, цифровой управляющий интерфейс и узел диагностики неисправностей исполнительных устройств. Через этот драйвер управляются следующие элементы ЭСУД:
— система топливоподачи (электробензонасос (ЭБН), форсунки, реле ЭБН);
— клапан продувки адсорбера;
— реле вентилятора охлаждения;
— реле компрессора кондиционера;
— нагреватели датчиков кислорода;
— контрольная лампа диагностики;
— тахометр и индикатор расхода топлива.
Неисправности исполнительных устройств системы зажигания условно можно разделить на отказы механической части системы топливоподачи и отказы электронной части, в том числе, и самой микросхемы TLE6240G.
Коды неисправностей исполнительной системы ЭСУД:
Контрольная лампа диагностики работы ЭСУД при неисправном датчике загорается, как правило, после нескольких поездок.
При возникновении такой неисправности контрольная лампа диагностики работы ЭСУД загорается через несколько секунд после запуска двигателя.
Проверяют работу реле электровентилятора и его цепи, наличия напряжения на контроллере управления реле электровентилятора. Также следствием данной неисправности может быть выход из строя датчика температуры охлаждающей жидкости или её низкий уровень.
Схема управления модулем зажигания
Автомобиль LADA KALINA 2 может комплектоваться как 16-клапанным двигателем с распределенным зажиганием (1-3-4-2 цилиндр), так и 8-клапанным двигателем с попарным включением цилиндров (1/4 и 2/3). В зависимости от типа двигателя контроллеры различаются аппаратной и программной частями. На рис. 5 показана плата контроллера М74, предназначенного для управления 8-клапанным двигателем.
Рис. 5. Электронная плата контроллера М74 для работы в составе 8-клапанного двигателя
Сформированные сигналы управления модулем зажигания подаются с контроллера на ИМС типа 74AHC14PW (6 триггеров Шмитта, совместимых по входам с уровнями ТТЛ логики), а с ее выходов прямоугольные импульсы управляют высоковольтными ключами на основе составных МОП транзисторов типа STGD18N40LZT4.
На рис. 6 показан фрагмент электрической принципиальной схемы управления работой модуля зажигания.
Рис. 6. Фрагмент электрической принципиальной схемы управления модулем зажигания
Коды неисправностей системы зажигания
При проведении работ по определению и устранению неисправностей в цепях управления системой искрообразования ЭСУД предварительно необходимо проверить наличие напряжения питания + 12 В на модуле зажигания, исправность высоковольтных проводов и свечей зажигания, отсутствие обрывов в цепях управления модулем зажигания, исправность контроллера.
Одной из часто встречающихся неисправностей в системе искро-образования ЭСУД автомобиля является негерметичность корпуса ЭБУ, что приводит к попаданию влаги на элементы цепей управления модулем зажигания. Кроме того, встречаются отказы самого модуля зажигания или одной из катушек зажигания, установленных на каждый цилиндр (для 16-клапанного двигателя).
Отметим, что во время работы ЭСУД контроллер производит постоянный мониторинг тока катушек в модуле зажигания. В случае превышения порогового уровня тока фиксируется код неисправности с одновременным зажиганием контрольной лампы диагностики на панели приборов.
Общая методика диагностики неисправностей ЭСУД автомобиля
После проведения визуального осмотра предполагаемого места повреждения цепей ЭСУД проверяют электрические цепи на наличие замыканий или обрывов при помощи омметра и вольтметра. Нарушение целостности контактных соединений электрических цепей может быть вызвано следующими причинами:
— некачественное соединение колодки жгута;
— окисление, загрязнение и коррозия контактных соединений;
— повреждение провода с нарушением его целостности или изоляции.
Проверку целостности цепей следует производить после отключения клеммы «массы» от аккумуляторной батареи автомобиля, визуальной проверки состояния контактов колодок жгута.
Разъединяют соединительные колодки с одной и с другой частями электрического жгута и при помощи омметра измеряют сопротивление цепи между колодками, оно должно составлять не более 1 Ом.
Проверку замыкания электрических цепей на «массу» или на бортовую сеть автомобиля также следует начинать с отключения соединительных колодок жгута с обеих сторон электрической цепи.
При помощи специализированного пробника или вольтметра, включенного между «плюсом» аккумуляторной батареи и проверяемой электрической цепью, проверяют ее на предмет замыкания на «массу». Если пробник срабатывает или появятся показания на вольтметре, значит проверяемая электрическая цепь замкнута на бортовую сеть.
Проверку работы ЭБУ следует начинать с его внешнего осмотра на предмет целостности и подключения колодок. Затем проверяют цепи и узлы, обеспечивающие работу контроллера: наличие питающих напряжений, исправность иммобилайзера и электронной сигнализации (если она установлена), исправность датчика положения коленчатого вала, целостность плавких предохранителей, наличие требуемого напряжения бортовой сети в момент работы стартера (должно быть не ниже 9,5 В). После этого сканируют неисправности с помощью специализированного диагностического оборудования.
В автомобиле LADA KALINA 2 ЭБУ размещен под панелью приборов и закреплен на корпусе отопителя. В таблице 1 показано назначение контактов контроллера М74 (11186-1411020-21/22), а на рис. 7 показана схема ЭСУД автомобиля LADA KALINA 2.
Таблица 1. Назначение контактов ЭБУ М74 (11186-1411020-21/22)
TLE8209-2SA, Контроллеры и драйверы двигателей / движения / зажигания SPI Programmable H-Bridge
*Изображения служат только для ознакомления. См. DataSheet продукта
Описание TLE8209-2SA
Контроллеры и драйверы двигателей / движения / зажигания SPI Programmable H-Bridge
| Продукт | Brushless DC Motor Controllers |
|---|---|
| Тип | Half Bridge |
| Вид монтажа | SMD/SMT |
| Серия | TLE8209 |
| Упаковка | Reel, MouseReel, Cut Tape |
| ECCN | EAR99 |
| Минимальная рабочая температура | 40 C |
| Максимальная рабочая температура | + 150 C |
| Количество выходов | 1 Output |
| Рабочий ток источника питания | 8 uA |
| Упаковка / блок | SO-20 |
| Рабочее напряжение питания | 4.5 V to 28 V |
| Диапазон рабочих температур | 40 C to + 150 C |
| Квалификация | AEC-Q100 |
Данный товар имеет ограничение по заказу в связи с наличием классификационного номера экспортного контроля (ECCN) у выбранного склада.
Для оформления закза таких товаров с данного склада требуется один раз заполнить анкету (Civilian)
Данный товар имеет ограничения по продаже в связи с Control Classification Number (ECCN). Оформления заказа таких товаров c данного склада для физических лиц недоступно.