В прошлой части я разобрал дроссельную заслонку не до конца. Пытался что-то в ней смазать. Замерил сопротивления датчиков. Даже снял желтую створку (заслонку), почистил тщательно все и снова установил. По началу, казалось, проблема исчезла, но не прошло и пару дней как все вернулось на свои круги.
С помощью диагностики в INPA я обнаружил в DME двигателя записи об ошибках. К сожалению фото сделать так и забыл, поэтому фото ошибки прикрепил приблизительно похожее. Например в этой ошибке говорится об выходе значений за допустимые рамки адаптации. В моем же случае были ошибки по недостоверным данным с датчиков положения. К тому же добавилась еще одна новая редко возникающая ошибка о механическом заклинивании дроссельной заслонки.
Как проявляется механическое заклинивание дроссельной заслонки
Уже потом я узнаю, что механическое заклинивание заслонки вызвал я сам, когда первый раз лазил в заслонки и откручивал ее от оси. Механическое заклинивание, точнее сказать подклинивание, проявляется следующим образом. При холодном запуске мотора, после того как включаем зажигание, но без запуска двигателя плавно нажимаем педаль газа и сразу же ощущаем, как заслонка выходит из механического зацепления.
Дело в том, что при включении зажигания DME приоткрывает заслонку на необходимый угол. И если педали газа заклинивание не страшно, заслонка просто протрется о легкую преграду и пойдет дальше, то DME при управлении заслонкой не хватает силы преодолеть даже легкую притёртость. А как известно на холодном моторе все детали сжимаются и зазор в заслонке уменьшается. Как я решил эту проблему я опишу в следующей части. Пока что я просто нажимал педаль газа несколько раз перед запуском мотора и это помогало.
На момент этой неисправности данные заслонки продавались на разборках от 6000 до 15000 тыс руб, к этой сумме нужно добавить еще доставку по России и отсутствие нормальной гарантии. Поэтому речь о покупке даже не шла.
Для более точного изучения какого-либо узла моторной электроники есть очень хороший мануал, правда на английском языке. В нем есть информация и по дроссельной заслонке. Переведем нужную нам инфу и ознакомимся с устройством данного узла.
BMW E39 SIEMENS MS42 MS43 M52TU M54 ECM.pdf
drive.google.com
BMW E39 SIEMENS MS42 MS43 M52TU M54 ECM.pdf
Управления и контроль воздушно-топливной смесью
Поток воздуха в двигатель регулируется дроссельной заслонкой и/или приводом холостого хода. Оба этих воздушных хода необходимы для плавной работы двигателя от холостого хода до полной нагрузки.
На системах MS42/MS43, дроссельная заслонка и привод холостого хода управляются электрически. Все функции мониторинга, обработки и вывода ECM являются результатом регулируемого воздушного потока.
Положение педали акселератора (PWG) контролируется модулем ECM в отношении угла наклона педали и скорости движения. При перемещении акселератора сигнал нарастающего напряжения от потенциометров / датчиков Холла запрашивают ускорение и скорость нажатия.
ECM увеличивает объем топлива, впрыскиваемого в двигатель, регулирует угол опережения зажигания и открывает дроссельную заслонку и клапан холостого хода.
Положение «полный газ» указывает ECM на максимальное ускорение, и в дополнение к только что упомянутым функциям, это также повлияет на работу компрессора кондиционера.
При отпускании педали акселератора встроенные пружины возвращают ее в исходное положение, а датчики снижают напряжения сигнала и ECM активирует отключение подачи топлива, если число оборотов в минуту превышает скорость холостого хода (движение по инерции).
Дроссельный клапан будет закрыт, а клапан привода холостого хода откроется для поддержания скорости холостого хода. ECM контролирует обороты холостого хода двигателя в дополнение к положению педали акселератора и напряжение положения дроссельной заслонки.
Если значения напряжения изменились (механический износ дроссельной
пластины или рычажного механизма), ECM отрегулирует привод холостого хода для поддержания правильной скорости холостого хода.
Потенциометры и датчики Холла не регулируются, поэтому ECM обучается изначальным угловым значениям дроссельной заслонки и напряжением на холостом ходу (постоянно выполняется адаптация).
При замене корпуса дроссельной заслонки/модуля педали акселератора старая адаптация должна быть удалена, а процедура первоначальной адаптации должна быть выполнена с помощью DISplus/MoDIC.
Если этого не сделать, автомобиль не запустить или запустить в «отказоустойчивом» режиме. Также будет сохранен код неисправности и индикатор неисправности EML загорится на панели приборов. Будет возможна ограниченная работа двигателя.
Дроссельная заслонка
Пластина дроссельной заслонки имеет электронное управление для регулирования потока всасываемого воздуха с помощью ЕСМ. Это необходимо для точной работы дроссельной заслонки, а также совместимостью с OBD II для мониторинга неисправностей, работе систем ASC / DSC (курсовая устойчивость) и управления круиз-контролем.
Встроенный электронный дроссель уменьшает количество дополнительных модулей управления, проводки и датчиков. Ремонт и регулировка электронных дросселей не допускается, т.к. дроссельная заслонка подлежит замене в сборе. (Справедливо для гарантийного ремонта в официальном сервисе).
Значения адаптации после замены должны быть сброшены. Затем необходимо выполнить процедуру адаптации с помощью DISplus/MoDIC.
MDK (Motor Driven Throttle Valve) - узел дроссельной заслонки только для системы MS42 (дроссельная заслонка управляемая электроприводом).
- Наличие потенциометров положения акселератора PWG (открытие дросселя по желанию водителя) интегрированных в корпус MDK.
- Наличие тросика дроссельной заслонки, используемого для приведения в действие потенциометров положения педали акселератора. Он также служит резервным механизмом для открытия дроссельной заслонки
(полный контроль), если система MDK вышла из строя.
EDK - узел дроссельной заслонки для системы MS43.
- EDK не содержит PWG (без управления тросиком). PWG встроен в педаль акселератора и соединен с системой MS43.
- Педаль акселератора не связанна механически с EDK (заслонкой).
Датчики положения дроссельной заслонки MDK
Трос газа (управляемый ножной педалью) подключен к шкиву со стороны MDK. Шкив связан пружинами с одним концом вала дроссельной заслонки (пружины также возвращают педаль акселератора в исходное положение).
Шкив также связан пружинами к дроссельному валу, что позволяет вмешательство ASC для отмены установленного водителем положение дроссельной заслонки.
Когда шкив и вал вращаются, двойные потенциометры следят как за положение заслонки со стороны MDK (реальное положение заслонки), так и за PWG (желаемое положение заслонки со стороны водителя). Двойные потенциометры используются для правдоподобия запроса. Итого получается 4 потенциометра, 2 для MDK и 2 для PWG.
Датчики положения дроссельной заслонки EDK
Модуль педали акселератора (PWG) подает в ECM (MS43) два сигнала переменного напряжения, которые представляют собой положение педали акселератора и импульс движения педали.
В модуль педали акселератора встроены двойные датчики Холла. ECM сравнивает два значения на предмет правдоподобия. Модуль содержит внутренние пружины для возврата педали акселератора в исходное положение.
Модуль ECM (MS43) подает напряжение (5В) и массу для питания
датчиков Холла. При переходе из состояния покоя в положение полного газа датчики выдают сигнал переменного напряжения.
- Датчик Холла 1 (запрос) = от 0,5 до 4,5 вольт
- Датчик Холла 2 (правдоподобие) = от 0,5 до 2,0 вольт
Если сигналы недостоверны, ECM использует меньший из двух сигналов. Реакция дроссельной заслонки будет медленнее и максимальная реакция дроссельной заслонки будет уменьшена.
Двигатель дроссельной заслонки и положение обратной связи MDK:
Блок управления двигателем MS42 питает двигатель (дроссельную катушку) MDK, используя широтно-импульсную модуляцию для открытия и закрытия с базовой частотой 600 Гц, которая позиционирует дроссельную заслонку.
Дроссельная заслонка также закрывается встроенной возвратной пружиной. Двойные потенциометры сообщают фактическое положение дроссельной заслонки, позволяя ECM проверять правильность положения дроссельной заслонки. Двойные потенциометры используются для достоверности обратной связи.
Двигатель дроссельной заслонки и положение обратной связи EDK:
ЭБУ MS43 питает двигатель EDK используя широтно-импульсную модуляцию для открытия и закрытие дроссельной заслонки. Дроссельная заслонка также закрывается встроенной возвратной пружиной.
Два встроенных потенциометра дополнительно обеспечивают специальные уровни напряжения сигнала обратной связи для ECM в момент когда заслонка открывается и закрывается.
- Feedback signal 1 provides a signal:
from 0.5v (closed) to 4.5 V (full throttle). - Feedback signal 2 provides a signal:
from 4.5v (closed) to 0.5 V (Full Throttle).
Потенциометр 1
является основным сигналом обратной связи положения дроссельной заслонки.
Потенциометр 2
является перекрестным сигналом для проверки правдоподобия посредством полного движения дроссельной заслонки.
Теперь вернемся к нашей заслонке MDK для системы MS42. Рассмотрим ее электрическую схему, которая в свою очередь поможет нам диагностировать потенциометры для выявления неисправностей.
MS42 PWG (желание водителя)
Датчик положения педали встроен в узел MDK. Каждый отдел PWG и MDK состоит из двух отдельных потенциометров с независимым источником питания и контрольных цепей (предоставляется ЕСМ).
Датчик положения педали контролируется путем проверки каждой отдельной цепи этого датчика и сравниваются два значения. Мониторинг активен только тогда, когда датчики получат напряжения (K15 - напряжение 12В при включенном зажигании).
Контроль общего расхода воздуха во впускном коллекторе
Контроль осуществляется блоком управления двигателем, одновременно управляя дроссельной заслонкой MDK/EDK и приводом клапана холостого хода.
Модуль ECM обнаруживает запрос водителя от потенциометров / датчиков Холла, контролирующих положение педали акселератора. Это значение добавляется к значению управления Idle Air (количество воздуха потребляемое на холостом ходу). Затем ECM активирует MDK/EDK для достижения заданной величины воздушной смеси.
ECM также управляет исполнительным механизмом холостого хода, пытаясь удовлетворить запрошенным параметрам воздушной смеси. Кроме того, MDK/EDK также будет активирован для предварительной подготовки к наполнению воздухом. Обе эти функции используются для поддержания оборотов на холостом ходу.
MDK/EDK электрически удерживается в положении холостого хода, и весь всасываемый воздух всасывается через клапан холостого хода. Без нагрузки (<15%) на двигатель MDK/EDK не активируется пока не будет достигнут верхний диапазон оборотов. Если двигатель находится под нагрузкой (>15%) и клапан холостого хода полностью открыт, то MDK/EDK также откроется.
В верхнем диапазоне педали газа PWG (примерно >60%) электронное управление MDK выключено. Дроссельная заслонка открывается шире исключительно шкивом через пружинную связь.
При полностью открытой дроссельной заслонке «кикдаун» достигается путем полного нажатия педали акселератора. Это приведет к перекручиванию шкива, но пружинный рычаг не сдвинет дроссельную заслонку более чем на 90°.
Клапан холостого хода
Клапан управляется модулем ECM, модулирующим сигналы массы (ШИМ при 100 Гц). Клапан имеет три дроссельных обмотки и позволят регулировать угол встроенной магнитной заслонки. Изменяя рабочий цикл, применяемый к обмоткам, клапан может постепенно открываться или удерживаться постоянно для поддержания скорости холостого хода.
Модуль ECM управляет клапаном для подачи воздуха на холостом ходу, чтобы обеспечить необходимое количество воздуха для поддержания скорости холостого хода. Когда запрашивается ускорение и нагрузка на двигатель низкая (<15%), то вся воздушная смесь поступает исключительно через данный клапан.
Основные функции регулятора холостого хода:
- Контролирует исходное количество воздуха (температура воздуха <0º C,
MDK/EDK одновременно открыт). - Корректирует случайные предустановки холостого хода в зависимости от нагрузки на двигатель.
- Мониторинг обратной связи по оборотам двигателя для любых предустановленных положений холостого хода.
- Обеспечивает поток всасываемого воздуха на низком диапазоне оборотов даже при вождении.
- Ограничивает вакуум во впускном коллекторе.
- Сглаживает переход от ускорения к замедлению.
При определенных параметрах работы двигателя выполняется одновременное управление дроссельной заслонкой MDK/EDK и регулятором холостого хода. Сюда входят все условия холостого хода и переход от холостого хода к ускорению.
По мере увеличения нагрузки, клапан холостого хода остается открытым, а
MDK/EDK поставит любой дополнительный объем воздуха, необходимый для потребления двигателем.
Аварийная работа клапана холостого хода
Если обнаружена неисправность исполнительного механизма подачи воздуха на холостом ходу, ECM инициирует меры по отказоустойчивости в зависимости от эффекта неисправности (увеличение расхода воздуха или уменьшение расхода воздуха).
Если есть неисправность в приводе/цепи подачи воздуха на холостом ходу, MDK/EDK компенсирует это для поддержания скорости холостого хода. Также загорится индикатор EML на панели приборов информируя водителя о неисправности.
Если неисправность вызывает увеличение расхода воздуха (привод не открылся), VANOS и система детонации отключаются, что заметно снижает мощность двигателя.
Мониторинг сигнала обратной связи MS42 MDK аварийный режим при обнаружении неисправности
- Аварийный режим 1
Неисправности, которые не ухудшают управление приводом, но отрицательно влияют на работу MDK. - Аварийный режим 2
Применяется при возникновении сбоев, которые могут повлиять на работу MDK. - Аварийный режим холостого хода пневмопривода.
АВАРИЙНЫЙ РЕЖИМ 1
Аварийный режим 1 ограничивает динамическую работу, если один или несколько потенциометров неисправен. Двигатель может медленно достигать максимальной скорости, а также мощность двигателя будет ограничена.
АВАРИЙНЫЙ РЕЖИМ 2
Если в дополнение к аварийному режиму 1 обнаружена другая неисправность или если правдоподобие сигналов потенциометров не соответствует, то ECM активирует аварийный режим 2.
Пример ошибки правдоподобия может заключаться в том, что положение шкива не соответствует положению MDK и соответствующему воздушному потоку (от HFM).
ВАЖНО
Аварийный режим 2 также может быть инициирован одновременным нажатием педали акселератора и педали тормоза или в случае неисправности тормозной системы, выключателя света стоп сигналов.
В аварийном режиме 2 происходит ограничение оборотов двигателя (чуть выше холостого хода) в дополнение к мерам для аварийного режима.
В аварийном режиме 2 частота вращения двигателя всегда ограничивается до 1300 об/мин, если тормоз не задействован, и
примерно 1000 об/мин при включенном тормозе. Скорость автомобиля ограничена примерно 30-40 км/ч.
Что говорит диагностика INPA
Ну вот мы и выяснили как что устроено и как оно работает и я понял, что в моей машине активируется АВАРИЙНЫЙ РЕЖИМ 2 и вот после этого начинаются все вышеперечисленные симптомы. Притом вы только вчитайтесь в последний абзац - ехать на таком режиме не то что невозможно, так и крайне опасно.
Я стал частенько приходить к машине в диагностикой и пытаться разобраться что же не так. В INPA в блоке управления DME MS42 есть вкладочка PWG / MDK, которая как раз и показывает текущее состояние параметров датчика дроссельной заслонки.
Из всей теории выше мы узнали что PWG - это сдвоенный датчик педали газа, т.е то положение заслонки, которое хочет получить водитель.
Все что связано с MDK - это касается реального положения дроссельной заслонки и то самое положение на которое с легкостью может влиять блок управления двигателем игнорируя желание водителя.
Не забывайте что INPA не показывает все данные на одном экране, они попросту не влезают, поэтому внизу справа имеется подсказка в виде зеленой стрелочки. Страницу можно листать вниз толи стрелочками клавиатуры, толи кнопками PAGE_UP PAGE_DOWN.
Я не стану утомлять вас бесконечными фотографиями диагностики, а просто коротко расскажу, как бы я не пытался обнаружить на этих зеленых полосках что-нибудь неправильное, этого так и не удавалось. Если уже конкретно отгниет провод или сломается потенциометр, вот тогда там можно что-то рассмотреть. В моем случае все было хорошо.
Как-то один человек с DRIVE2 давно завидев такую табличку с диагностикой заслонки уверял меня, что она быстро сдохнет. Накаркал наверное. Но все же он оказался не прав. Он утверждал что большие (на его взгляд) значения адаптации это следствие неминуемой смерти потенциометров и что лучше менять заранее, чем оказаться на обочине в машине которая не едет. Теперь я понимаю о чем он рассказывал - о том самом коварном АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ 2 :)
Но если у вас значения адаптации действительно выйдут за предел допустимых, то как минимум сам DME вас расскажет об этом в виде ошибки, такой как на первом фото в этой части статьи.
Добавлю и следующее замечание. При ручном измерении потенциометров в первой части, когда заслонка лежала на столе, я сделал схему и замеры сопротивлений в разных положениях угла заслонки.
Я сразу обнаружил, что сопротивление изменяется пропорционально и никаких обрывов в потенциометрах не увидел, однако обнаружил несоответствие значений потенциометров с одной стороны заслонки MDK и другой стороны PWG.
Но так как с двух сторон потенциометры сдвоенные, то характеристики сопротивлений они имели одинаковые. Все то же самое, только имеется небольшое расхождение в сопротивлениях. Уже потом я обнаружил, что со стороны PWG шкив можно прокрутить чуть больше.
При этом сама заслонка уже полностью открыта и не двигается, а шкив еще немного имеет ход и сопротивление в этой части как раз выровнялось и стало соответствовать PWG = MDK. А это оказывается тот самый "КИКДАУН", который определяется DME с помощью изменения сопротивления, а не специальной кнопкой и на автомобилях с механической коробкой ничего не делает.
Если вы на механике нажмете педаль газа до упора, то нет разницы полностью или чуть не дожали. Заслонка в этот момент будет в одном и том же положении полностью открытой, хоть DME будет прекрасно понимать в каком положении ваша нога и кто знает, может быть добавит еще топлива.