Схема подключения датчиков к эбу

Обновлено: 24.01.2025

Версия 24.10.16 beta

Электросхемы ЭСУД автомобилей ВАЗ.

1 - контроллер
2 - колодка диагностики
3 - блок предохранителей дополнительный
4 - датчик скорости
5 - датчик неровной дороги
6 - датчик контрольной лампы давления масла
7 - датчик положения дроссельной заслонки
8 - датчик температуры охлаждающей жидкости
9 - датчик указателя температуры охлаждающей жидкости
10 - датчик массового расхода воздуха
11 - регулятор холостого хода
12 - реле электровентилятора
13 - реле зажигания
14 - предохранитель
15 - реле электробензонасоса
16 - датчик положения коленчатого вала
17 - датчик кислорода управляющий
18 - датчик положения распределительного вала(фаз)
19 - датчик детонации
20 - электромагнитный клапан продувки адсорбера
21 - электровентилятор системы охлаждения
22 - датчик кислорода диагностический
23 - колодка жгута системы зажигания к жгуту панели приборов
24 - катушка зажигания
25 - свечи зажигания
26 - форсунки
27 - колодка жгута системы зажигания к жгуту форсунок
28 - колодка жгута форсунок к жгуту системы зажигания

А - к клемме "плюс" аккумуляторной батареи
В1,В2,В3 - точки заземления жгута системы зажигания

1 - контроллер
2 - колодка диагностики
3 - блок предохранителей дополнительный
4 - колодка жгута системы зажигания к жгуту панели приборов
5 - датчик скорости
6 - датчик неровной дороги
7 - датчик контрольной лампы давления масла
8 - датчик положения дроссельной заслонки
9 - датчик температуры охлаждающей жидкости
10 - датчик указателя температуры охлаждающей жидкости
11 - датчик массового расхода воздуха
12 - регулятор холостого хода
13 - реле дополнительное
14 - реле электровентилятора
15 - реле зажигания
16 - предохранитель
17 - реле электробензонасоса
18 - датчик положения коленчатого вала
19 - датчик кислорода управляющий
20 - датчик положения распределительного вала(фаз)
21 - датчик детонации
22 - электромагнитный клапан продувки адсорбера
23 - электровентилятор системы охлаждения
24 - датчик кислорода диагностический
25 - резистор
26 - катушка зажигания
27 - свечи зажигания
28 - форсунки
29 - колодка жгута системы зажигания к жгуту форсунок
30 - колодка жгута форсунок к жгуту системы зажигания

А - к клемме "плюс" аккумуляторной батареи
В1,В2,В3 - точки заземления жгута системы зажигания

1 - контроллер;
2 - колодка жгута системы зажигания к жгуту салонной группы АБС;
3 - колодка диагностики;
4 - датчик-сигнализатор иммобилизатора(АПС);
5 - блок управления иммобилизатором(АПС);
6 - катушка зажигания;
7 - свечи зажигания;
8 - форсунки;
9 - электробензонасос;
10 - колодка жгута системы зажигания к жгуту датчика уровня топлива;
11 - колодка жгута датчика уровня топлива к жгуту системы зажигания;
12 - колодка жгута системы зажигания к жгуту форсунок;
13 - колодка жгута форсунок к жгуту системы зажигания;
14 - датчик скорости;
15 - регулятор холостого хода;
16 - датчик положения дроссельной заслонки;
17 - датчик температуры охлаждающей жидкости;
18 - датчик массового расхода воздуха;
19 - датчик положения распределительного вала(фаз);
20 - датчик кислорода управляющий;
21 - датчик положения коленчатого вала;
22 - датчик детонации;
23 - электромагнитный клапан продувки адсорбера;
24 - датчик неровной дороги;
25 - датчик кислорода диагностический;
26 - колодка жгута системы зажигания к жгуту панели приборов;
27 - предохранитель цепи питания контроллера;
28 - реле зажигания;
29 - предохранитель реле зажигания;
30 - предохранитель цепи питания электробензонасоса;
31 - реле электробензонасоса;
32 - реле электровентилятора;
33 - колодка жгута системы зажигания к жгуту кондиционера;
34 - колодки жгута системы зажигания к жгута переднего;
35 - электровентилятор системы охлаждения;
36 - колодка жгута панели приборов к жгуту системы зажигания;
37 - выключатель зажигания;
38 - комбинация приборов;
39 - блок бортовой системы контроля;
40 - реле стартёра;
41 - монтажный блок;

А - к клемме "плюс" аккумуляторной батареи;
В1 - точка заземления жгута датчика уровня топлива;
В2,В3 - точки заземления жгута системы зажигания;

Схема системы управления двигателем (ЭСУД) Евро-3
Bosch 7.9.7+, М73 ВАЗ-2113, 2114 и 2115 (21124-1411020-10).
Мотор 1.6 литра 16 клапанный с индивидуальными катушками зажигания и двумя датчиками кислорода.

1 - колодка жгута проводов катушек зажигания к жгуту системы зажигания;
2 - колодка жгута системы зажигания к жгуту проводов катушек зажигания;
3 - катушки зажигания;
4 - датчик-сигнализатор иммобилизатора;
5 - блок управления иммобилизатором;
6 - свечи зажигания;
7 - форсунки;
8 - колодка диагностики;
9 - колодка жгута системы зажигания к жгуту салонной группы АБС;
10 - контроллер;
11 - электробензонасос;
12 - колодка жгута системы зажигания к жгуту датчика уровня топлива;
13 - колодка жгута датчика уровня топлива к жгуту системы зажигания;
14 - колодка жгута системы зажигания к жгуту форсунок;
15 - колодка жгута форсунок к жгуту системы зажигания;
16 - колодка жгута системы зажигания к жгуту боковых дверей;
17 - датчик скорости;
18 - регулятор холостого хода;
19 - датчик положения дроссельной заслонки;
20 - датчик температуры охлаждающей жидкости;
21 - датчик массового расхода воздуха;
22 - датчик контрольной лампы давления масла;
23 - датчик положения распределительного вала(фаз);
24 - датчик кислорода управляющий;
25 - датчик положения коленчатого вала;
26 - датчик детонации;
27 - электромагнтный клапан продувки адсорбера;
28 - датчик кислорода диагностический;
29 - датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
30 - колодка жгута системы зажигания к жгуту панели приборов;
31 - колодка жгута панели приборов к жгуту системы зажигания;
32 - реле зажигания;
33 - предохранитель реле зажигания;
34 - предохранитель цепи питания электробензонасоса;
35 - реле электробензонасоса;
36 - реле электровентилятора;
37 - предохранитель цепи питания контроллера;
38 - колодка жгута системы зажигания к соединителю кондиционера;
39 - датчик неровной дороги;
40 - комбинация приборов;
41 - выключатель зажигания;
42 - электровентилятор системы охлаждения;
43 - блок бортовой системы контроля;
44 - дополнительное реле стартёра;
45 - контакты 8-клеммных колодок жгута панели приборов и жгута переднего;
46 - контакты 21-клеммных колодок жгута панели приборов и жгута заднего;
47 - маршрутный компьютер;
48 - диагностический разъём;

А,Е - к клемме "плюс" аккумуляторной батареи;
В1 - точка заземления жгута проводов катушек зажигания;
В2,В3 - точки заземления жгута системы зажигания;
В4 - точка заземления жгута датчика уровня топлива;
С - к стартёру;
D - к выключателю плафона освещения салона двери водителя;

Элементы систем впрыска
Чувствительный элемент датчика кислорода находится в потоке отработавших газов. При достижении датчиком рабочих температур, превышающих 360 град. С, он начинает генерировать собственную ЭДС, пропорциональную содержанию кислорода в отработанных газах. На практике, сигнал ДК (при замкнутой петле обратной связи) представляет собой быстро изменяющееся напряжение, колеблющееся между 50 и 900 милливольт. Изменение напряжения вызвано тем, что система управления постоянно изменяет состав смеси вблизи точки стехиометрии, сам ДК не способен генерировать какое-либо переменное напряжение.

Выходное напряжение зависит от концентрации кислорода в отработавших газах в сопоставлении с опорными данными о содержании кислорода в атмосфере, поступающими с элемента конструкции датчика, служащего для определения концентрации атмосферного кислорода. Этот элемент представляет собой полость, соединяющуюся с атмосферой через небольшое отверстие в металлическом наружном кожухе датчика. Когда датчик находится в холодном состоянии, он не способен генерировать собственную ЭДС, и напряжение на выходе ДК равно опорному (или близко к нему).

Для ускорения прогрева датчика до рабочей температуры он снабжен электрическим нагревательным элементом. Различают датчики с постоянным и импульсным питанием нагревательного элемента, в последнем случае, подогревом ДК управляет ЭБУ. Электронный блок управления постоянно подаёт на цепь датчика стабильное опорное напряжение 450 милливольт. Непрогретый датчик имеет высокое внутреннее сопротивление и не генерирует собственную ЭДС, поэтому, ЭБУ «видит» только указанное стабильное опорное напряжение. По мере прогрева датчика при работающем двигателе его внутреннее сопротивление уменьшается, и он начинает генерировать собственное напряжение, которое перекрывает выдаваемое ЭБУ стабильное опорное напряжение. Когда ЭБУ «видит» изменяющееся напряжение, ему становится известным, что датчик прогрелся, и его сигнал готов для применения в целях регулирования состава смеси.

График выходного сигнала Датчика Кислорода

Датчик кислорода, применяемый в серийных системах впрыска, не способен регистрировать изменения состава смеси, заметно отличающиеся от 14 , 7 : 1 , в силу того, что линейный участок его характеристики очень «узкий» (см. график выше по тексту). За этими пределами лямбда – зонд почти не меняет напряжение, то есть не регистрирует изменения состава ОГ.

На автомобилях ВАЗ прежних модификаций ( 1 , 5 л.) в системах Евро‑ 2 применялся датчик BOSCH 0 258 005 133 . В системах Евро‑ 3 он применялся в качестве первого ДК, устанавливаемого до катализатора. Вторым ДК, для контроля содержания вредных выбросов после катализатора устанавливается датчик с «обратным» разъемом (хотя, в встречаются и авто с одинаковыми). В новых автомобилях 1 , 5 / 1 , 6 л., с системой впрыска Bosch M 7 . 9 . 7 и Январь 7 . 2 , выпускаемых с октября 2004 г. устанавливается датчик BOSCH 0 258 006 537 . Внешние отличия смотрите на фотографиях. Новый ДК имеет керамический нагреватель, что позволяет существенно снизить потребляемый им ток и уменьшить время прогрева.

Для замены вышедших из строя оригинальных лямбда-зондов фирма Bosch выпускает специальную серию из 7 универсальных датчиков, которые перекрывают практически весь диапазон применяемых штатно датчиков. Информация по ним ЗДЕСЬ.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

В автомобилях с обратной связью по ДК (нормы токсичности Евро-II, Евро-III и выше) применяется нейтрализатор вредных выбросов в выхлопных газах. Применение катализаторов на системах без ОС возможно, при грамотной настройке и полностью исправном двигателе, т.к наиболее эффективно работает только на смесях, близких к стихеометрическим ( 14 , 7 : 1 ), при любом отклонении от которых эффективность его значительно снижается.

Спорную по некоторым утверждениям, но, безусловно, интересную статью посвященную катализаторам читайте ЗДЕСЬ.

В автомобилях прошлых лет выпуска применялся керамический нейтрализатор, который позже заменил металлический. В последних моделях 16 V двигатели 1 , 6 могут оснащаться так называемым катколлектором. Следует внимательно относиться к этому устройству – катализатор (или катколлектор) наиболее эффективно работают при очень высокой температуре и при пропусках воспламенения в каком-либо цилиндре бензин будет воспламеняться в катализаторе (катколлекторе), выделяя огромную тепловую энергию – в считанные минуты он раскаляется добела, что может стать причиной нарушения электропроводки и даже возгорания автомобиля. Именно по этой причине не рекомендуется отключать в прошивках диагностику пропусков воспламенения. Попадание несгоревшего топлива в катколлектор способно в считанные секунды разрушить его.

ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА

Существует довольно много различных типов датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ): механические (флюгерного типа), ультразвуковые, термоанемометрические и т.д.

В данном разделе мы рассмотрим устройство термоанемометрического датчика HFM‑ 5 производства Bosch, устанавливаемого на автомобили ВАЗ. Чувствительный элемент датчика представляет собой тонкую пленку, на которой расположено несколько температурных датчиков и нагревательный резистор. В середине пленки находится область подогрева, степень нагрева которой контролируется с помощью температурного датчика. На поверхности пленки со стороны потока воздуха и с противоположной стороны симметрично расположены еще два термодатчика, которые при отсутствии потока воздуха регистрируют одинаковую температуру. При наличии потока воздуха первый датчик охлаждается, а температура второго остается практически неизменной, вследствие подогрева потока воздуха в зоне нагревателя. Дифференциальный сигнал обоих датчиков пропорционален массе проходящего воздуха. Электронная схема датчика преобразует этот сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное массе воздуха. Такая конструкция получила название Hot Film (HFM), к ее достоинствам можно отнести высокую точность измерения и способность регистрировать обратный поток воздуха, к недостаткам – низкую надежность в условиях загрязнения и попадания влаги.

В старых системах (ЭБУ Январь‑ 4 и GM-ISFI- 2 S) применялись другие термоанемометрические ДМРВ, чувствительные элементы которых были выполнены в виде нитей. Такие датчики получили название Hot Wire MAF Sensor. Выходной сигнал этих датчиков был частотный, то есть в зависимости от расхода воздуха менялось не напряжение, а частота выходных импульсов. Датчики были менее точны, не позволяли регистрировать обратный поток, но эти недостатки перекрывала очень высокая надежность.

ДМРВ – очень важный датчик в любой системе управления. На основе его сигнала производится расчет циклового наполнение цилиндра, пересчитываемого в конечном итоге в длительность импульса открытия форсунок.

На автомобили ВАЗ устанавливались несколько типов датчиков: GM, BOSCH, SIEMENS и Российский. В 1999 – 2004 гг. на конвейере ВАЗа устанавливались два типа датчиков 0 280 218 – 037 и 0 280 218 – 004 . Эти датчики выдают разные параметры выходного напряжения (тарировки) на одинаковом расходе воздуха и взаимозамена (вернее, замена 004 на 037 , как правило) возможна только с заменой тарировочных таблиц в прошивке. То же касается и нового датчика 116 , устанавливаемого серийно с начала 2005 г.

В соответствии с действующей документацией, на ВАЗе разрешены к применению три модификации датчика расхода воздуха HFM 5 фирмы BOSCH. Под каталогом ВАЗ понимается каталоги запасных частей для конкретных автомобилей. К сожалению на датчиках присутствуют только последние три цифры «Бошевского» каталожного номера, а ВАЗовский № отсутствует.

Модель	№ Bosch	№ ВАЗ
HFM 5 ‑ 4 . 7	0 280 212 004	21083 – 1130010 - 01
HFM 5 ‑ 4 . 7	0 280 212 037	21083 – 1130010 - 10
HFM 5 -CL	0 280 212 116	21083 – 1130003 - 20

С октября 2004 г. основным датчиком является 116 . Модификация 116 предназначена для проектов с контроллерами нового поколения Bosch М 7 . 9 . 7 и его отечественными аналогами – Январь 7 . 2 , параллельное производство которых начато фирмами Итэлма и Автэл. Тарировка датчика и его конструкция отличаются от 004 и 037 .

Датчик поставляется только в сборе, с кодом и маркируется зеленым кругом. Сам элемент имеет измененную конструкцию. В 2006 г. для усложнения кражи или подмены элементов ДМРВ для закрепления чувствительного элемента в корпусе применяются специальные однонаправленные болты.

Нужно обязательно упомянуть о том, каким образом датчики подключаются к блоку управления. Схема подключения датчиков представляет собой очень важный момент. Обратимся к рисунку 3.

Рисунок 3- Схема подключения "массы" датчика непосредственно к кузову или двигателю автомобиля

Существует так называемая "масса", или общий провод электропроводки автомобиля. Она объединяет металлические части кузова и двигателя и подключается к минусовой клемме аккумулятора. Большинству датчиков требуется подключение к массе в силу особенностей их работы. ЭБУ также подключается к массе, на рисунке это точка 1. Рассмотрим, каким образом подключается масса датчиков. На первый взгляд, массу можно подключить к датчику в любой ближайшей точке двигателя или кузова (точка 2), а сигнальный вывод датчика подключить к одному из контактов в разъеме блока. Посмотрим на полученную схему критически. Что получается? А получается, что цепь датчика включает в себя участок кузова или двигателя автомобиля между точками 2 и 1. Одновременно с этим по кузову идут токи мощных нагрузок вроде ламп головного света, вентиляторов, электродвигателей стеклоочистителя и т.п. Получается, что по одному и тому же пути идут слабые токи датчика, содержащие полезную информацию, и большие токи мощных нагрузок. В итоге в цепи датчика возникают сильные помехи от электроприборов автомобиля и системы зажигания.

Такая ситуация совершенно недопустима, и подобное подключение массы датчиков (за редчайшим исключением) нигде не используется.

Куда же подключается масса датчиков? Она подключается непосредственно к блоку управления.

Рисунок 4- Схема подключения "массы" датчика к ЭБУ

В такой ситуации цепь датчика оказывается не привязанной к цепи протекания токов нагрузок и сигнал датчика без помех и искажений поступает в ЭБУ. Сам блок, конечно же, подключен к массе автомобиля. Если открыть любую базу данных и посмотреть назначение выводов ЭБУ, то можно увидеть назначение выводов вроде "Масса датчика положения дроссельной заслонки", "Масса датчика абсолютного давления" и т.п. Отдельным выводом выполнена "Масса электронного блока управления". Вот это и есть точка подключения массы ЭБУ, а массы всех датчиков подключаются к ЭБУ отдельно, внутри него они соединяются вместе и подключаются к массе блока.

Убедиться в сказанном достаточно просто с помощью тестера: достаточно прозвонить цепь массы любого датчика на минусовую клемму аккумулятора, а затем, сняв разъем с ЭБУ, убедиться, что цепь разорвалась.

В качестве примера приведем часть схемы ЭСУД с блоком управления MR-140.

Рисунок 5- Часть схемы ЭСУД с блоком управления MR-140.

Несложно убедиться в том, что массы датчика температуры охлаждающей жидкости (Engine Coolant Temperature, ECT Sensor), датчика положения дроссельной заслонки (Throttle Position, TP Sensor), датчика температуры воздуха (Intake Air Temperature, IAT Sensor) объединены сборкой S101 и подключены к выводу М64 блока управления, обозначенному как вывод массы. В эту же точку подключены выводы массы и экранирующей оплетки датчика детонации (Knock Sensor). Массы датчиков давления в системе кондиционирования воздуха (Air Condition Pressure, ACP Sensor) и датчика неровной дороги (Rough Road Sensor) также объединены и подключены к выводу К34 электронного блока.

Есть два исключения из этого правила: резонансный датчик детонации конструкции GM, который применялся на первых системах управления ВАЗ, и однопроводной датчик концентрации кислорода. Но это исключения, а отнюдь не правило.

К сожалению, многолетняя практика диагностики двигателей дает право констатировать, что вышеизложенные факты понимают далеко не все специалисты автосервиса. Приходилось видеть двигатели, в электропроводку которых было произведено вмешательство с целью создать более надежный контакт массы датчика расхода воздуха. При этом провод массы подсоединялся непосредственно к выводу датчика и к минусовой клемме аккумулятора. Такое решение совершенно недопустимо. Оно приводит к значительному повышению уровня помех в цепи датчика вследствие образования контура и даже может при определенных обстоятельствах вызвать выход ЭБУ из строя. Никакое изменение схемы подключения датчиков, никакое привнесение лишних проводов в ЭСУД недопустимо.

Существуют датчики, информацию с которых необходимо донести до ЭБУ максимально качественно, без помех. Примером может служить датчик положения коленчатого вала. В таком случае провода от датчика до ЭБУ заключают в экран, представляющий собой гибкую оплетку из алюминиевой фольги либо тонкого провода. Назначение экрана - защита цепи датчика от внешних электромагнитных помех. Сам экран также подключается к массовому проводу системы и обозначается на электрической схеме в виде пунктирного контура вокруг проводов. Примером такого подключения служит датчик детонации на рисунке 5.

Датчиковая аппаратура – важная и неотъемлемая часть системы управления двигателем. Прежде чем начинать подробный разговор обо всем многообразии датчиков и методиках их диагностики, нужно ввести несколько фундаментальных понятий.

Что такое датчик, зачем он нужен, какую функцию выполняет?

Основным элементом системы управления двигателем является электронный блок управления (ЭБУ). Он способен воспринимать информацию только в виде электрических сигналов, характеризующихся тем или иным значением напряжения, частоты, скважности и т.п. Но параметры работы двигателя носят чисто физические характеристики. Чтобы сообщить их блоку управления, необходимо преобразовать физическую величину в величину электрическую, пригодную для обработки в блоке управления в соответствии с заложенной в него программой. Итак,

Датчик – это элемент системы управления двигателем, задача которого состоит в преобразовании физических величин, характеризующих работу двигателя, в электрические величины, пригодные для обработки электронным блоком управления.

Перечислим физические величины и явления, информация о которых необходима блоку управления:

температура;
давление;
частота вращения;
концентрация;
количество воздуха;
пространственное положение;
вибрация.

Перечисленную совокупность датчики преобразуют в электрические параметры:

напряжение;
ток;
частота.

Принцип диагностики датчиковой аппаратуры

Диагностика любого датчика ЭСУД сводится к проверке адекватности преобразования физического параметра в электрический параметр.

Необходимо установить заведомо известное значение параметра на входе датчика и проконтролировать его выходной сигнал при помощи мотортестера или сканера.

Простой пример: датчик абсолютного давления во впускном коллекторе. В качестве эталона можно использовать атмосферное давление, которое будет присутствовать во впускном коллекторе заглушенного двигателя. Проконтролировав отображаемое датчиком в этом состоянии давление при помощи сканера, можно сделать вывод о достоверности его показаний.

Приведенный пример весьма примитивен, он призван лишь продемонстрировать общий принцип диагностики датчиковой аппаратуры. В обучающем курсе "Диагностика датчиковой аппаратуры" методики проверки каждого типа датчиков описаны очень подробно.

Предположим, есть некий датчик, подключенный к ЭБУ, и есть необходимость оценить его работоспособность (см. рисунок). Рассмотрим классическую схему подключения датчиков к блоку.

С блока управления на датчик подается питающее напряжение 5 В и масса. Сигнал с датчика поступает в блок и обрабатывается им.

Для проверки исправности датчиков применяются два основных диагностических прибора: сканер и мотортестер.

Подключив сканер, диагност получает возможность «увидеть» сигнал датчика «глазами» блока управления. Для того чтобы оценить выходной сигнал датчика при помощи мотортестера, необходимо подключить его щупы к цепи датчика, как показано на рисунке: один к массе, другой к сигнальному проводу.

Работа сканером более проста и удобна, но не следует забывать, что обмен информацией между ЭБУ и сканером происходит отнюдь не мгновенно, и какие-то интересные моменты сигнала можно попросту не обнаружить. Помимо этого, сканер невозможно использовать на достаточно старых автомобилях, примерно до середины девяностых годов, вследствие низкого уровня интеллекта и быстродействия тогдашних блоков управления.

Напротив, мотортестер позволяет оценить сигнал датчика очень качественно и подробно, не пропустив ни малейшей детали, хотя трудоемкость его применения выше, чем у сканера. Обратите внимание на то, что щупы мотортестера правильнее всего подключать непосредственно к разъему датчика. Особенно это касается щупа массы: не следует присоединять его к первой попавшейся точке массы двигателя.

Краткие итоги

Датчик представляет собой преобразователь физического параметра в параметр электрический, пригодный для обработки в ЭБУ. Физическими параметрами можно назвать температуру, давление, концентрацию, пространственное положение, количество воздуха, вибрацию. Электрические параметры, с которыми оперируют датчики, это напряжение, ток, частота. Проверку датчиков можно выполнить двумя приборами: сканером, подключив его к ЭБУ, и мотортестером, подключив его щупы непосредственно к сигнальному и массовому выводам датчика.

Особенности электрического подключения датчиков к цепям ЭСУД

Каким образом датчики подключаются к блоку управления?

Схема подключения датчиков представляет собой очень важный момент. Обратимся к рисунку.

Существует так называемая «масса», или общий провод электропроводки автомобиля. Она объединяет металлические части кузова и двигателя и подключается к минусовой клемме аккумулятора. Большинству датчиков требуется подключение к массе в силу особенностей их работы. ЭБУ также подключается к массе, на рисунке это точка 1.

Рассмотрим, каким образом подключается масса датчиков. На первый взгляд, массу можно подключить к датчику в любой ближайшей точке двигателя или кузова (точка 2), а сигнальный вывод датчика подключить к одному из контактов в разъеме блока. Посмотрим на полученную схему критически.

Что получается?

А получается, что цепь датчика включает в себя участок кузова или двигателя автомобиля между точками 2 и 1. Одновременно с этим по кузову идут токи мощных нагрузок вроде ламп головного света, вентиляторов, электродвигателей стеклоочистителя и т.п. Получается, что по одному и тому же пути идут слабые токи датчика, содержащие полезную информацию, и большие токи мощных нагрузок. В итоге в цепи датчика возникают сильные помехи от электроприборов автомобиля и системы зажигания.

Куда же подключается масса датчиков? Она подключается непосредственно к блоку управления.

В такой ситуации цепь датчика оказывается не привязанной к цепи протекания токов нагрузок и сигнал датчика без помех и искажений поступает в ЭБУ. Сам блок, конечно же, подключен к массе автомобиля. Внутренняя структура ЭБУ, его характерные дефекты и методики ремонта изложены в обучающем курсе "Ремонт электронных блоков управления".

Если открыть любую базу данных и посмотреть назначение выводов ЭБУ, то можно увидеть назначение выводов вроде «Масса датчика положения дроссельной заслонки», «Масса датчика абсолютного давления» и т.п. Отдельным выводом выполнена «Масса электронного блока управления». Вот это и есть точка подключения массы ЭБУ, а массы всех датчиков подключаются к ЭБУ отдельно, внутри него они соединяются вместе и подключаются к массе блока.

В качестве примера приведем часть схемы ЭСУД с блоком управления MR-140.

К сожалению, многолетняя практика диагностики двигателей дает право констатировать, что вышеизложенные факты понимают далеко не все специалисты автосервиса.

Приходилось видеть двигатели, в электропроводку которых было произведено вмешательство с целью создать более надежный контакт массы датчика расхода воздуха. При этом провод массы подсоединялся непосредственно к выводу датчика и к минусовой клемме аккумулятора. Такое решение совершенно недопустимо. Оно приводит к значительному повышению уровня помех в цепи датчика вследствие образования контура и даже может при определенных обстоятельствах вызвать выход ЭБУ из строя. Никакое изменение схемы подключения датчиков, никакое привнесение лишних проводов в ЭСУД недопустимо.

Существуют датчики, информацию с которых необходимо донести до ЭБУ максимально качественно, без помех. Примером может служить датчик положения коленчатого вала. В таком случае провода от датчика до ЭБУ заключают в экран, представляющий собой гибкую оплетку из алюминиевой фольги либо тонкого провода. Назначение экрана – защита цепи датчика от внешних электромагнитных помех. Сам экран также подключается к массовому проводу системы и обозначается на электрической схеме в виде пунктирного контура вокруг проводов. Примером такого подключения служит датчик детонации на рисунке выше.

Разновидности датчиков. Принцип работы и методики проверки

Если изучать датчиковую аппаратуру, опираясь на существующие руководства по ремонту той или иной марки автомобилей, то можно обнаружить, что в каждом руководстве используется один и тот же подход. Перечисляются датчики, входящие в состав описываемой системы управления, и озвучивается их назначение. Для другого двигателя и другой системы опять-таки перечисляются датчики и т.д.

В некоторых книгах датчики ЭСУД и контрольные датчики, необходимые, например, для работы панели приборов (датчик давления масла, уровня охлаждающей жидкости и т.п.) вообще свалены в одну кучу. Такой подход представляется неконструктивным и не отображающим истинной картины.

Рассматривая датчиковую аппаратуру, мы будем применять другой метод подачи информации. Все датчики будут рассматриваться не по признаку наличия их на той или иной ЭСУД, а по принципу действия, по физическому явлению, лежащему в основе их функционирования.

Такой подход видится гораздо более правильным и доступным для понимания. Датчики одного и того же принципа действия используются в абсолютно разных узлах автомобиля, и для диагноста, усвоившего принцип их работы и методику диагностики, не составит труда проверить работоспособность любого из них.

Например, датчик уровня топлива, датчик расхода воздуха флюгерного типа, датчик положения клапана рециркуляции отработанных газов и датчик положения педали акселератора, несмотря на кажущуюся несхожесть, диагностируются абсолютно одинаково, по одному и тому же принципу.

Поэтому будем рассматривать не наборы датчиков для той или иной системы управления, а их типы, исходя из физического принципа функционирования. Для примера разберем датчики потенциометрического типа.

Датчики потенциометрического типа

Это один из самых несложных в понимании принципов действия и диагностики типов датчиков.

Что такое потенциометр?

Его смысл зашифрован в самом названии: это измеритель электрического потенциала. В электрических схемах потенциометр обозначается следующим образом: стандартное обозначение резистора, но со стрелкой, символизирующий подвижный контакт.

Если на верхний вывод потенциометра подать напряжение, скажем, 12 В, а нижний соединить с массой, то при перемещении полозка потенциометра напряжение между массой и сигнальным выводом будет изменяться от нуля до 12 В. Это в идеальном случае, в реальности же напряжение не будет доходить до нуля и до 12 В. Конструктивно датчик представляет собой резистивную дорожку в форме дуги или подковы, по которой перемещается ползунок. Один конец резистивной дорожки подключается к массе, на другой подается питающее напряжение. С ползунка снимается выходной сигнал.

Такой потенциометр использовался когда-то давно на радиоэлектронной аппаратуре для регулировки громкости звука: на него подавалось напряжение звуковой частоты, а с полозка оно снималось и шло на усилитель. В итоге, вращая ручку регулятора, можно было установить желаемый уровень громкости.

Где такой датчик можно применять в автомобиле?

Совершенно очевидно, его можно использовать там, где необходимо измерить пространственное положение какого-либо узла. Не важно, какого именно. Если узел подвижный, если он перемещается и занимает различные положения, а нам необходимо это положение определить, то практически повсеместно для этого используются датчики потенциометрического типа.

Классический пример датчика положения – указатель уровня топлива в баке. Поплавок с рычагом, установленный на шарнир и имеющий возможность перемещаться в одной плоскости. Рычаг соединен с полозком потенциометрического датчика. Напряжение с полозка подается на панель приборов и отклоняет стрелку указателя. Нужно отметить, что такая схема работы указателя уровня топлива уже весьма устарела и на большинстве современных автомобилей, оснащенных электронной панелью приборов, не применяется.

Где датчики такого типа используются на двигателе? Перечислим основные области применения:

датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ);
датчик положения педали акселератора (ДППА);
датчик положения клапана рециркуляции отработанных газов;
датчик объемного расхода воздуха флюгерного типа;
датчик положения заслонок впускного коллектора.

Перечислено далеко не все. Одним словом, везде, где нужно иметь информацию о пространственном положении узла, применяются датчики потенциометрического типа.

Методы диагностики таких датчиков рассмотрим на примере датчика положения дроссельной заслонки. Он устанавливается на дроссельном узле и преобразует в напряжение текущее положение дроссельной заслонки. На датчик подается напряжение 5 В с ЭБУ, но конструктивно датчик выполнен таким образом, что напряжение на нем никогда не будет равно 0 или 5 В. Это сделано для того, чтобы ЭБУ мог контролировать цепь датчика и различать нулевое положение и короткое замыкание сигнальной цепи на массу либо напротив, положение максимального открытия дросселя и замыкание на питающее напряжение 5 В. Поэтому в реальности напряжение на датчике изменяется не от 0 до 5 В, а от 0.3..0.5 В до 4.5..4.7 В.

Проверить работоспособность датчика можно двумя способами:

Сканером. Для выполнения проверки нужно подключить сканер, войти в режим «Поток данных» и найти в списке напряжение на датчике. Затем, медленно поворачивая дроссельную заслонку от закрытого до полностью открытого состояния, контролировать численное значение напряжения. Оно должно нарастать плавно, без падений до нуля или бросков до максимального значения. Как вариант, можно оценивать не напряжение, а рассчитанное блоком положение заслонки в процентах. Опять-таки, количество процентов должно расти плавно, без хаотических появлений 0% и 100%. Следует отметить, что вследствие конечной скорости обмена между ЭБУ и сканером при такой методике проверки возможен пропуск дефектного места на резистивной дорожке датчика.
Мотортестером. Измерение выполняется в режиме самописца. Щупы мотортестера необходимо подключить к массе и сигнальному выводу датчика. Включить зажигание. Плавно перемещая дроссельную заслонку, наблюдать за осциллограммой. Проверка мотортестером является наиболее достоверной, позволяет обнаружить малейшие нарушения резистивного слоя, и для полноценной диагностики датчика необходимо отдавать предпочтение именно ей.

Рассмотрим несколько примеров осциллограмм исправных и неисправных датчиков потенциометрического типа.

Осциллограмма исправного датчика. Напряжение нарастает плавно, без скачков и провалов.

Датчик неисправен. Имеется износ резистивного слоя, приводящий к небольшим скачкам напряжения.

Сильный износ резистивного слоя. Броски напряжения достигают максимально возможного.

Рассказать о диагностике всех типов датчиков в рамках одной статьи невозможно. Все тонкости и нюансы диагностики датчиков термоанемометрического, терморезистивного, пьезоэлектрического и других подробно рассмотрены в обучающем курсе "Диагностика датчиковой аппаратуры"

Читайте также: