На первую страницу
BMW TIS online
Техническая и справочная информация по автомобилям BMW и Mini

VS-42 es Baugruppe/Group: 11

11 01 04 (068)

weltweit Datum/Date: 05/2004
Update: 05/2005

Система управления двигателем N46

E46, E85, E87, E90

Введение

>E46:
Проведено усовершенствование 4-цилиндровых бензиновых двигателей (NG4) нового поколения.
Переработаны 4-цилиндровые бензиновые двигатели N40 и N42.
Модифицированный двигатель N40 теперь называется N45. Модифицированный двигатель N42 теперь называется N46.
Как и предшественник, N46 имеет 2 варианта рабочего объема: N46B18 (1,8 л) и N46B20 (2,0 л). Мощность осталась прежней (85 или 105 кВт).
Как и у предшественника N42 у нового N46 имеется вариант для стран южной и восточной Европы.
N45B16 (1,6 л) имеет ту же мощность, что и N46B18. N45B16 не имеет Valvetronic и раздельной системы всасывания (DISA).
Технические характеристики двигателя: [подробнее ...]

> E87, E90
На E87 в качестве базового двигателя для всех стран устанавливается двигатель N45 (EURO 4, без Valvetronic и DISA). Двигатель N46 предлагается в двух версиях: менее мощной N46B20uL и более мощной N46B20oL.
Версия N46B20uL отличается также тем, что у нее нет раздельной системы всасывания (DISA).
У обеих версий N46 воздушная масса (при наличии катализатора) определяется не по сигналу расходомера воздуха,
а рассчитывается системой DME на основе сигнала регулировки значения лямбда и другим входным сигналам.
У бензиновых двигателей на E87 и E90 теперь нет маслоизмерительного щупа. Уровень масла контролируется электронной системой и отображается в комбинации приборов (опционально на центральном информационном дисплее).
На E90 устанавливается двигатель N46B20oL.

> E85
Двигатель N46 в более мощной версии (N46B20oL) с середины 2005 года устанавливается также на Z4.
Бортовая сеть E85 разработана основе бортовой сети E46.
N46 на E85, также как и на E46, оснащен системой подачи добавочного воздуха.
Система выпуска ОГ предлагается в двух исполнениях:

- Автомобили с левосторонним расположением рулевого управления: выпускной коллектор с воздушным изолирующим зазором с 2 лямбда-зондами

- Автомобили с правосторонним расположением рулевого управления: раздельный выпускной коллектор с 4 лямбда-зондами.

Усовершенствованные двигатели имеют также переработанную цифровую электронную систему управления двигателем (DME).
На N46 в ЭБУ DME интегрировано управление Valvetronic. ЭБУ DME теперь имеет 2 гнезда разъемов.
На E87 и E90 двигатель N46 не имеет системы подачи добавочного воздуха (катализатор находится рядом с двигателем).
Обмен данными по шине, впервые для 4-цилиндрового двигателя, осуществляется через "Бортовую сеть 2000". Бортовая сеть 2000: все блоки управления одновременно опрашиваются по протоколу "Key Word Protocol 2000".

В настоящем описании систем (SBT) описывается система управления двигателем для следующих серий:

- E46, E85
[Обзор системы ...]

- E87, E90
[Обзор системы ...]

Краткое описание узла

Система управления двигателем описана на примере N46.
Расхождения, например с E87 или E90, помечаются надписью "> E87, E90".
Для цифровой электронной системы управления двигателем (DME) N46 на ЭБУ DME поступают сигналы от следующих датчиков:

- Датчик эксцентрикового вала

Датчик эксцентрикового вала определяет положение эксцентрикового вала при наличии Valvetronic. Эксцентриковый вал устанавливает распределительный вал в такое положение, при котором в каждом режиме работы обеспечивается оптимальный ход впускных клапанов (ход впускного клапана изменяется ступенчато).

Положение эксцентрикового вала изменяется серводвигателем Valvetronic. Датчик эксцентрикового вала имеет 2 независимых датчика угла.

ЭБУ DME управляет с помощью серводвигателя Valvetronic положением эксцентрикового вала так, чтобы мгновенное положение соответствовало заданному.

- Датчик распредвала впускных клапанов и датчик распредвала выпускных клапанов

Привод клапанов оснащен механизмом газораспределения с изменяемой фазой открытия клапанов (двойная система VANOS) для распредвала впускных клапанов и распредвала выпускных клапанов. Оба датчика положения распредвалов определяют изменение положения распределительных валов.

- Генератор

Генератор обменивается данными с ЭБУ DME через интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом. Генератор передает ЭБУ DME информацию, такую как, например, тип и изготовитель. Это позволяет ЭБУ DME осуществлять регулировку генератора в соответствии с установленным типом генератора.

- ЭБУ EWS/CAS

Электронная противоугонная система (EWS) в качестве охранной системы блокирует пуск двигателя.

Двигатель можно запустить только при наличии разрешения EWS.

>E46, E85

ЭБУ EWS посылает ЭБУ DME закодированный сигнал разрешения запуска по линии передачи данных EWS. Только после этого становиться возможным пуск двигателя.

> E87, E90

На E87 и E90 ЭБУ EWS не устанавливается. Функции EWS выполняет система доступа в автомобиль (CAS). Дополнительно ЭБУ CAS обеспечивает комфортный запуск.

- Датчик положения коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала определяет положение коленчатого вала с помощью привернутого к коленчатому валу колеса датчика. Датчик положения коленчатого вала необходим для распределенного впрыска (отдельный впрыск в каждый цилиндр, оптимизированный относительно момента зажигания).

- Модуль педали акселератора

Модуль педали акселератора определяет положение педали акселератора.

ЭБУ DME на основании этого и с учетом других факторов рассчитывает необходимое положение Valvetronic или дроссельной заслонки (у N45: только положение дроссельной заслонки).

- Расходомер воздуха

Расходомер воздуха определяет объем всасываемой воздушной массы. ЭБУ DME на основании этого рассчитывает необходимый уровень нагрузки (основная величина для продолжительности впрыска).

> E87, E90

Расходомер воздуха в двигателе N46B20 для регистрации сигнала не используется. В корпусе расходомера по-прежнему встроен датчик температуры всасываемого воздуха. (Исключение: при отсутствии катализатора).

Воздушная масса рассчитывается системой DME по расчетной модели. Важнейшим входным параметром является сигнал регулировки значения лямбда. Поэтому лямбда-зонд (регулировочный зонд) расположен рядом с двигателем.

- Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости определяет температуру охлаждающей жидкости в контуре системы охлаждения двигателя.

Температура охлаждающей жидкости является основой, например, для следующих расчетов: количество впрыскиваемого топлива и заданное значение частоты вращения на холостом ходу.

- Датчик температуры на выходе радиатора

Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора определяет температуру охлаждающей жидкости после радиатора.

Температура охлаждающей жидкости на выходе из радиатора требуется ЭБУ DME, например, для активизации вентилятора радиатора.

- Термодатчик уровня масла

Термодатчик уровня масла выдает ЭБУ DME 2 сигнала: температура масла в двигателе и уровень масла (у N45 на E46: только уровень масла).

Этот сигнал используется для контроля уровня масла.

> E87, E90

На бензиновых двигателях в E87 и E90 теперь нет маслоизмерительного щупа. Датчик уровня масла посылает сигнал для электронной системы контроля уровня масла на ЭБУ DME.

Графическая индикация уровня масла в двигателе показывается на комбинации приборов в функциях бортового компьютера.

При оснащении центральным информационным дисплеем (CID) уровень масла в двигателе показывается в меню "Service" (ТО) в строке "Service requirements" (ТО по необходимости).
[подробнее ...]

- Датчик давления во впускном коллекторе

Датчик давления во впускном коллекторе измеряет разрежение во впускном коллекторе (только N46).

У двигателей с Valvetronic, например, на холостом ходу, создается разрежение ок. 50 мбар. Давление во впускном коллекторе служит в качестве эквивалентного сигнала нагрузки.

- 2 датчика детонации

Оба датчика детонации распознают сгорание с детонацией.

1 датчик детонации контролирует цилиндры 1 и 2. Другой датчик контролирует цилиндры 3 и 4. Детонация распознается ЭБУ DME с привязкой к цилиндрам.

- Лямбда-зонды

> N46 или N46oL:

Для каждых 2 цилиндров имеется по одному лямбда-зонду перед катализатором и по одному за катализатором (цилиндры 1 и 4, цилиндры 2 и 3).

Исключение: Автомобили с левосторонним расположением рулевого управления и МКПП имеют только 2 лямбда-зонда и один выпускной коллектор с воздушным изолирующим зазором.
[подробнее в SI Описание систем (SBT) 18 01 03 060]

> N45 или N46uL:

Этот двигатель имеет 2 лямбда-зонда.

Лямбда-зонды перед катализатором (регулировочные зонды) определяют состав ОГ.

Лямбда-зонды за катализатором (контрольные зонды) контролируют работу катализатора.

Лямбда-зонды подогреваются по сигналу от ЭБУ DME для быстрого достижения их рабочей температуры.

- Модуль сцепления

У автомобилей с МКПП модуль сцепления на педали сцепления определяет положение сцепления (сцепление выжато: выключатель сцепления разомкнут; сцепление не нажато: выключатель сцепления замкнут). Модуль сцепления состоит из выключателя сцепления и электронного блока обработки.

- Выключатель стоп-сигналов

В выключателе стоп-сигналов установлены 2 выключателя: выключатель стоп-сигналов и выключатель проверки стоп-сигналов (дублирование в целях безопасности). На основании сигналов ЭБУ DME определяет, нажата ли педаль тормоза.

- Выключатель индикатора давления масла

Выключатель индикатора давления масла сообщает ЭБУ DME, достаточное ли давление масла в двигателе.

>E46:

Выключатель индикатора давления масла подключен к комбинации приборов. Сигнал поступает от комбинации приборов по шине K-CAN.

> E87, E85, E90:

Выключатель индикатора давления масла подключен непосредственно к ЭБУ DME.

- ЭБУ DSC

ЭБУ DSC по отдельному проводу (дублирование сигнала по шине PT-CAN) выдает ЭБУ DME сигнал скорости движения. Этот сигнал требуется для многих функций, таких как, например, регулировка холостого хода.

- Многофункциональное рулевое колесо или система поддержания заданной скорости

На автомобилях с N46 собственного ЭБУ система поддержания заданной скорости не имеет.

>E46

Многофункциональное рулевое колесо (MFL) справа имеет поле клавиш для управления системой поддержания заданной скорости. Сигналы для системы поддержания заданной скорости анализируются ЭБУ DME.

>E85

Сигналы от подрулевого переключателя передаются в ЭБУ DME по отдельному проводу.

> E87, E90:

Сигналы управления системы поддержания заданной скорости передаются от коммутационного центра в рулевой колонке (SZL) по шинной системе.

- ЭБУ DME

На плате в ЭБУ DME находятся 2 следующих датчика: датчик температуры и датчик давления окружающей среды.

Датчик температуры служит для температурного контроля узлов в ЭБУ DME.

Давление окружающей среды требуется для расчета состава смеси. Давление окружающей среды уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря.

ЭБУ DME N46 соединен через жгут проводов двигателя и кабельную сеть автомобиля с бортовой сетью (2 гнезда разъемов).

[подробнее ...]

Функцию межсетевого преобразователя для связи ЭБУ DME, подключенного к шине PT-CAN (шина CAN двигателя и трансмиссии), с другими шинными системами выполняют следующие блоки управления:

  • E46: E85: Комбинация приборов (KOMBI)

  • E87, E90: Электронный блок управления JBE

    Цифровая электронная система управления двигателем (DME) N46 управляет следующими исполнительными механизмами:

    - Серводвигатель Valvetronic

    Количество воздуха, подаваемое в двигатель, в бездроссельном режиме регулируется не дроссельной заслонкой, а за счет изменения хода клапанов.

    Valvetronic приводится в действие электродвигателем. Серводвигатель Valvetronic установлен на головке блока цилиндров. Серводвигатель Valvetronic с помощью червячной передачи вращает эксцентриковый вал в смазываемом пространстве головки блока цилиндров.

    Датчик эксцентрикового вала сообщает ЭБУ DME о положении эксцентрикового вала.

    - Серводвигатель системы впуска с изменяемой длиной впускного тракта

    N46B20 имеет систему впуска с изменяемой длиной впускного тракта (DISA).

    Серводвигатель DISA приводит в движение по одной скользящей муфте для каждого цилиндра.

    Скользящие муфты удлиняют или укорачивают впускной канал.

    Это позволяет достичь ощутимого изменения крутящего момента при низких частотах вращения коленвала двигателя без потери мощности двигателя при высоких частотах вращения.

    - Электрический регулятор дроссельной заслонки

    ЭБУ DME рассчитывает положение дроссельной заслонки исходя из положения педали акселератора и других величин. Положение дроссельной заслонки контролируется в электрическом регуляторе дроссельной заслонки 2 потенциометрами.

    Электрический регулятор дроссельной заслонки открывается или закрывается ЭБУ DME.

    Регулятор дроссельной заслонки при наличии Valvetronic активизируется для следующих функций:

  • Пуск двигателя (прогрев двигателя)

  • Регулировка холостого хода

  • режим полной нагрузки;

  • Аварийный режим

    - 2 электромагнитных клапана VANOS

    Система газораспределения с изменяемой фазой открытия впускных клапанов служит для увеличения крутящего момента в нижнем и среднем диапазонах частоты вращения коленвала двигателя.

    По одному электромагнитному клапану VANOS управляет исполнительным узлом VANOS на стороне впуска и на стороне выпуска.

    Электромагнитные клапаны VANOS активизируются ЭБУ DME.

    - Реле топливного насоса

    Реле топливного насоса управляет топливным электронасосом.

    ЭБУ DME контролирует активизацию реле топливного насоса. Реле топливного насоса активизируется схемой безопасности только при работающем двигателе, а также сразу после включения контакта 15 для создания давления (предварительный режим топливного насоса).
    >E87, E90:

    Реле топливного насоса находится в электронно-управляемом токораспределителе.

    - 4 инжектора

    При распределенном впрыске каждый инжектор активизируется ЭБУ DME с помощью собственного выходного каскада.

    При этом время впрыска соответствующего цилиндра согласовывается с режимом работы (частота вращения, нагрузка и температура двигателя).

    - Клапан вентиляции топливного бака

    Клапан вентиляции топливного бака предназначен для регенерации фильтра с активированным углем с помощью подачи продувочного воздуха. Продувочный воздух, всасываемый через фильтр с активированным углем, обогащается углеводородами и затем подается в двигатель.

    Клапан вентиляции топливного бака в обесточенном состоянии закрыт. Благодаря этому при неработающем двигателе пары топлива не попадают из фильтра с активированным углем во впускной коллектор.

    - 4 катушки зажигания с разгрузочным реле

    Катушки зажигания активизируются ЭБУ DME. Разгрузочное реле зажигания соединяет катушки зажигания с контактом 30.

    - Программируемый термостат

    Программируемый термостат (только N46) открывается и закрывается в соответствии с полем характеристик.

    Программируемый термостат в пределах своего диапазона регулировки поддерживает постоянную температуру охлаждающей жидкости на входе в двигатель.

    При низкой нагрузке программируемый термостат устанавливает высокую температуру охлаждающей жидкости (экономичный режим). При полной нагрузке или большой частоте вращения для защиты узлов температура охлаждающей жидкости понижается.

    - Реле нагнетателя добавочного воздуха и нагнетатель добавочного воздуха (для выполнения норм токсичности ОГ EURO 4)

    >E46, E85

    Реле нагнетателя добавочного воздуха активизирует нагнетатель добавочного воздуха на короткое время после пуска двигателя. Продолжительность включения зависит от следующих условий: температура двигателя, нагрузка, а также частота вращения коленвала двигателя.

    Наддув воздуха с помощью системы подачи добавочного воздуха служит для доочистки ОГ во время стадии прогрева двигателя.

    - Вентилятор радиатора

    Вентилятор радиатора активизируется ЭБУ DME с помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией (анализируется электронным блоком вентилятора).

    ЭБУ DME управляет с помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией (10-90 %) скоростью вращения вентилятора радиатора. Скважность менее 5 % и более 95 %не вызывает активизации, а используется для распознавания неисправности. Скорость вращения вентилятора радиатора зависит от температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора и давления в кондиционере. С увеличением скорости движения скорость вращения вентилятора уменьшается.

    - Компрессор кондиционера

    >E46

    Реле компрессора кондиционера включает и выключает компрессор кондиционера. Реле компрессора кондиционера активизируется ЭБУ DME.

    >E85

    ЭБУ DME соединен со встроенной автоматической системой отопления и кондиционирования (IHKA). IHKA включает и выключает компрессор кондиционера.

    >E87, E90

    ЭБУ DME посылает сигнал по шине PT-CAN на электронно-управляемый токораспределитель (Бортовая сеть 2000). Электронно-управляемый токораспределитель включает и выключает компрессор кондиционера.

    - Всасывающий струйный насос

    > Только у N45:

    Всасывающий струйный насос создает разрежение для усилителя тормозов.

    Всасывающий струйный насос активизируется ЭБУ DME.
    [подробнее в SI Описание систем (SBT) 11 02 05 130]

    Функции системы

    Описаны следующие функции системы:

    - Питание и контроль напряжения

    - Электронная противоугонная система

    - Подача воздуха: раздельная система всасывания "DISA"

    - Расчет воздушной массы (только N46B20 в E87 и E90)

    - Привод клапанов с изменяемым ходом "Valvetronic"

    - Система газораспределения с изменяемой фазой открытия впускных клапанов "VANOS"

    - Впрыск

    - Контроль цепей системы зажигания

    - Активизация генератора

    - Охлаждение двигателя

    - Система управления детонацией

    - Вентиляция топливного бака

    - Регулировка значения лямбда

    - Система подачи добавочного воздуха

    - Анализ сигнала скорости движения

    - Контроль уровня и давления масла

    - Активизация компрессора кондиционера

    Питание и контроль напряжения

    Питание ЭБУ DME осуществляется следующим образом:

    Выключатель зажигания и стартера сообщает о включении контакта 15 ЭБУ DME (отдельный штырь). На основании этого ЭБУ DME активизирует главное реле DME.

    Главное реле DME подает напряжение питания на другие входы ЭБУ DME. Так же главное реле DME обеспечивает питанием другие блоки управления и узлы.

    Для функций памяти ЭБУ DME нуждается в постоянном питании через контакт 30.

    Соединение ЭБУ DME с массой осуществляется через несколько штырей, которые в блоке управления соединены между собой.

    Напряжение аккумулятора постоянно контролируется ЭБУ DME. При напряжении аккумулятора меньше 2,5 В или больше 24 В записывается код неисправности. Диагностика активизируется только через 3 минуты после пуска двигателя. При этом влияния процесса пуска или облегчения пуска на напряжение аккумулятора не квалифицируется как неисправность.

    Электронная противоугонная система

    Электронная противоугонная система служит в качестве охранной системы и управляет разблокировкой запуска.

    На E46 электронная противоугонная система управляется ЭБУ EWS.

    На E87 электронная противоугонная система управляется ЭБУ CAS.

    В каждом ключе зажигания имеется чип-транспондер. Вокруг замка зажигания находится кольцевая антенна.

    Чип-транспондер получает через эту обмотку питание от ЭБУ EWS/CAS (аккумулятор в ключе не требуется).

    Питание и передача данных осуществляются по принципу трансформатора. Для этого ключ посылает на ЭБУ EWS/CAS идентификационные данные.

    Если идентификационные данные правильные, то ЭБУ EWS/CAS активизирует стартер с помощью находящегося в блоке управления реле.

    Одновременно ЭБУ EWS/CAS посылает закодированный разрешающий сигнал (переменный код) пуска двигателя на ЭБУ DME. ЭБУ DME разрешает запуск только тогда, когда от ЭБУ EWS/CAS получен разрешающий сигнал.

    Эти процессы могут привести к незначительной задержке пуска (до полусекунды).

    В ЭБУ DME записываются следующие коды неисправностей:

  • отсутствие или помехи разрешающего сигнала от ЭБУ EWS;

  • переменный код от ЭБУ EWS/CAS не совпадает с рассчитанным в ЭБУ DME.

    При распознанной неисправности пуск двигателя блокируется.

    Подача воздуха: раздельная система всасывания "DISA"

    Под действием тактов впуска поршней во впускном коллекторе образуются волны давления.

    Эти волны давления распространяются по впускному коллектору. Волны давления отражаются от закрытых впускных клапанов.

    Точно согласованная с фазами работы клапанов газораспределения длина впускного коллектора оказывает следующее действие:

    непосредственно перед закрытием впускного клапана гребень давления отраженной воздушной волны достигает клапана. Благодаря этому поступает дополнительное количество воздуха. Это дополнительное количество воздуха увеличивает количество воздуха в цилиндре.

    Благодаря системе впуска с изменяемой длиной впускного тракта одновременно используются преимущества короткого и длинного впускного коллектора.

  • Короткие впускные коллекторы или впускные коллекторы с большим диаметром обеспечивают большую мощность в верхнем диапазоне частоты вращения (при одновременном низком крутящем моменте в среднем диапазоне частоты вращения).

  • Длинные впускные коллекторы или коллекторы с малым диаметром обеспечивают большой крутящий момент в среднем диапазоне частоты вращения.

    Перед отклоняющимся патрубком соответственно включается предварительный патрубок. При закрытой скользящей муфте предварительный патрубок и отклоняющийся патрубок работают вместе как длинный впускной коллектор. Воздушный столб, пульсирующий в нем, заметно увеличивает крутящий момент в среднем диапазоне частоты вращения.

    Для увеличения мощности в верхнем диапазоне частоты вращения скользящие муфты открываются. Динамика предварительных патрубков при этом падает. Действующие теперь короткие впускные трубопроводы обеспечивают высокую мощность в верхнем диапазоне частоты вращения.

    ЭБУ DME изменяет положение скользящих муфт с помощью серводвигателя DISA (12 В) с встроенным редуктором. ЭБУ DME запоминает, было выполнено переключение вверх или вниз.

    При снижении частоты вращения ниже 4400 об/мин ЭБУ DME с помощью серводвигателя DISA закрывает скользящие муфты. При превышении 4500 об/мин скользящие муфты снова открываются. Эти значения частоты вращения переключений сдвинуты (гистерезис) для предотвращения частого открывания и закрывания.

    При выходе системы из строя скользящие муфты остаются в соответствующем положении. Для водителя выход системы из строя проявляется в потере мощности и снижении максимальной скорости. После остановки двигателя (выключение контакта 15) скользящие муфты доходят до упора. Это препятствует образованию отложений и блокировке скользящих муфт при продолжительном движении с низкими частотами вращения.

    Расчет воздушной массы (только N46B20 в E87 и E90)

    Всасываемая воздушная масса больше не измеряется с помощью расходомера воздуха, а рассчитывается системой DME. Расчет производится по запрограммированной в DME расчетной модели заполнения.

    Для расчета используются следующие сигналы:

  • ход впускного клапана (регистрация нагрузки);

  • положение VANOS (регистрация нагрузки);

  • положение дроссельной заслонки (дросселирование);

  • температура всасываемого воздуха (корректировка плотности воздуха);

  • частота вращения коленвала двигателя (наполнение цилиндров);

  • разряжение во впускном коллекторе (корректировка дросселирования);

  • давление окружающей среды (плотность воздуха с учетом высоты над уровнем моря).

    Рассчитанная таким образом воздушная масса соотносится с:

  • сигналом лямбда-зонда (соотношение топлива и воздуха в рабочей смеси);

  • продолжительностью впрыска (количество топлива).

    При необходимости рассчитанная воздушная масса корректируется.

    При выходе из строя лямбда-зонда в ЗУ неисправностей DME заносится сообщение (проверка достоверности воздушной массы). В этом случае коррекция рассчитанной воздушной массы не производится.

    Привод клапанов с изменяемым ходом "Valvetronic"

    Valvetronic разработан для снижения расхода топлива.

    Управление Valvetronic теперь встроено в ЭБУ DME.

    Количество воздуха, подаваемое в двигатель, при активном Valvetronic задается не регулятором дроссельной заслонки, а за счет изменения хода впускных клапанов.

    Эксцентриковый вал с электроприводом с помощью промежуточного рычага изменяет действие распределительного вала на рычаг роликового толкателя. Благодаря этому получается изменяемый ход клапана.

    Регулятор дроссельной заслонки при наличии Valvetronic активизируется для следующих функций:

  • Пуск двигателя (прогрев двигателя)

  • Регулировка холостого хода

  • режим полной нагрузки;

  • Аварийный режим

    Во всех других режимах работы дроссельная заслонка открывается настолько, чтобы только создать слабое разрежение.

    Это разрежение необходимо, например, для вентиляции топливного бака.

    Исходя из положения педали акселератора и из других величин, ЭБУ DME рассчитывает соответствующее положение Valvetronic.

    ЭБУ DME активизирует серводвигатель Valvetronic на головке блока цилиндров. Серводвигатель Valvetronic с помощью червячной передачи вращает эксцентриковый вал в смазываемом пространстве головки блока цилиндров.

    Датчик эксцентрикового вала определяет текущее положение эксцентрикового вала. Датчик эксцентрикового вала имеет 2 независимых датчика угла.

    ЭБУ DME с помощью серводвигателя Valvetronic изменяет текущее положение до тех пор, пока оно не достигнет заданного.

    Для надежности используются 2 датчика угла с противоположными характеристиками. Сигналы обоих датчиков передаются ЭБУ DME в цифровой форме. Оба датчика угла получают от ЭБУ DME напряжение питания 5 В.

    Оба сигнала датчика эксцентрикового вала постоянно контролируются ЭБУ DME.

    Проверяется правдоподобие сигналов по отдельности и вместе. Оба сигнала не должны отличаться друг от друга. При коротком замыкании или неисправности сигналы выходят за диапазон измерения.

    ЭБУ DME постоянно проверяет, соответствует ли фактическое положение эксцентрикового вала заданному. Это позволяет распознать тугой ход механизма.

    В случае неисправности клапаны открываются насколько возможно. Подача воздуха регулируется дроссельной заслонкой. Если не удается распознать мгновенное положение эксцентрикового вала, клапаны максимально открываются и больше не управляются (управляемый аварийный режим).

    Для достижения правильного открывания клапанов нужно компенсировать все допуски в приводе клапанов с помощью коррекции. В этом процессе коррекции положение эксцентрикового вала изменяется от упора до упора.

    Полученные таким образом положения сохраняются в памяти. В каждый рабочий момент они служат в качестве базового положения для расчета мгновенного значения хода клапана.

    Процесс коррекции запускается автоматически: при каждом перезапуске положение эксцентрикового вала сравнивается со значениями, записанными в память. Если, например, после ремонтных работ распознается другое положение эксцентрикового вала, то проводится процесс коррекции. Кроме того, коррекция может быть вызвана с помощью диагностической системы BMW.

    Система газораспределения с изменяемой фазой открытия впускных клапанов "VANOS"

    Система газораспределения с изменяемой фазой открытия впускных клапанов улучшает крутящий момент в нижнем и среднем диапазонах частоты вращения.

    Большее перекрывание клапанов снижает количество отработавших газов на холостом ходу. Внутренняя рециркуляция ОГ в диапазоне частичных нагрузок снижает выброс окислов азота.

    Кроме того, обеспечивается следующее:

  • быстрый нагрев катализаторов;

  • более низкий выброс вредных веществ после пуска холодного двигателя;

  • уменьшение расхода топлива.

    На обоих распределительных валах впускных и выпускных клапанов установлено по одному исполнительному узлу системы VANOS.

    Для активизации исполнительного узла VANOS служит электромагнитный клапан VANOS. На основании частоты вращения и сигнала нагрузки рассчитывается необходимое положение распредвалов впускных и выпускных клапанов (в зависимости от температуры всасываемого воздуха и температуры двигателя). ЭБУ DME соответственно активизирует исполнительный узел VANOS.

    Положение распредвалов впускных и выпускных клапанов изменяется в пределах их максимальных диапазонов регулировки.

    Когда достигнуто правильное положение распредвала, электромагнитные клапаны VANOS поддерживают объемы гидравлической жидкости в исполнительных цилиндрах постоянными в обеих камерах. Тем самым распределительные валы удерживаются в этом положении.

    Системе газораспределения с изменяемой фазой открытия впускных клапанов для регулировки положения требуется обратная связь по текущему положению распределительных валов. По одному датчику положения на распредвалах впускных и выпускных клапанов определяют их положение.

    При пуске двигателя распредвал впускных клапанов находится в крайнем положении (в положении "spaet" "поздно"). Распредвал выпускных клапанов при пуске двигателя находится под действием пружины и удерживается в положении "frueh" "рано".

    Впрыск

    При распределенном впрыске каждый инжектор активизируется с помощью собственного выходного каскада.

    Распределенный впрыск имеет следующие преимущества:

  • улучшенная подготовка рабочей смеси для отдельного цилиндра;

  • согласование времени впрыска с режимом работы двигателя (частота вращения, нагрузка, температура двигателя);

  • выборочная корректировка количества впрыскиваемого топлива по цилиндрам при переменной нагрузке (во время одного рабочего цикла продолжительность впрыска может быть увеличена или уменьшена);

  • выборочное отключение цилиндров (например, при неисправной катушке зажигания);

  • возможна диагностика для каждого отдельного инжектора.

    Благодаря активизации каждого отдельного инжектора с помощью собственного выходного каскада достигается равномерное заполнение топливом всех цилиндров. Это обеспечивает одинаково хорошую подготовку рабочей смеси.

    Время заполнения топливом может меняться и зависит от нагрузки, частоты вращения и температуры двигателя.

    Так как впрыск осуществляется только один раз при каждом обороте распределительного вала, то вследствие допусков узлов уменьшается разброс впрыскиваемого количества топлива.

    Также улучшается плавность холостого хода, так как уменьшаются времена открывания и закрывания инжекторов.

    Кроме того, несколько снижается расход топлива.

    Во время движения при внезапном ускорении или отпускании педали акселератора продолжительность впрыска может быть откорректирована. Если инжекторы еще открыты, можно откорректировать состав смеси увеличением или уменьшением продолжительности впрыска для всех инжекторов. При этом достигаются лучшие параметры реагирования двигателя.

    Контроль цепей системы зажигания

    Вторичная цепь системы зажигания контролируется по току в первичной обмотке катушки зажигания. В процессе включения ток должен изменяться в течение определенного времени в определенных пределах.

    При диагностике системы зажигания проверяются:

  • первичная цепь катушки зажигания;

  • жгут проводов системы зажигания;

  • вторичная цепь катушки зажигания со свечами зажигания.

    С помощью контроля цепей системы зажигания распознаются следующие неисправности:

  • короткое замыкание в первичной цепи катушки зажигания;

  • короткое замыкание во вторичной цепи катушки зажигания;

  • Свеча зажигания

  • обрыв провода активизации;

  • неисправные выходные каскады системы зажигания.

    Не распознаются:

  • спорадические неисправности, такие как плохой контакт провода активизации;

  • перекрытия в цепи высокого напряжения параллельно искровому промежутку без образования межвиткового замыкания.

    Активизация генератора (интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом)

    Для генератора с интерфейсом передачи данных последовательным двоичным кодом ЭБУ DME реализует следующие функции:

  • включение и выключение генератора на основании определенных параметров;

  • задание максимально допустимого потребления мощности генератора;

  • расчет крутящего момента для генератора, исходя из потребления мощности;

  • управление реакцией генератора при подключении мощных потребителей (функция Load-Response);

  • диагностика линии передачи данных между генератором и ЭБУ DME;

  • запись возможных неисправностей генератора в ЗУ неисправностей ЭБУ DME;

  • активизация контрольной лампы заряда в комбинации приборов через соединение с шиной.

    Основная функция генератора обеспечивается и в случае обрыва связи между генератором и ЭБУ DME.

    Благодаря кодам неисправностей можно различить следующие возможные причины неисправности:

  • Защита от перегрева:

    генератор перегружен. Для безопасности снижается напряжение генератора настолько, чтобы генератор мог снова остыть (без включения контрольной лампы заряда).

  • Механическая неисправность:

    генератор механически заблокирован. Или: неисправен ременный привод.

  • Электрическая неисправность:

    неисправен диод в цепи обмотки возбуждения, обрыв в обмотке возбуждения, повышенное напряжение вследствие неисправности регулятора.

  • Обрыв связи:

    неисправный провод между ЭБУ DME и генератором.

    Не распознан обрыв или короткое замыкание в обмотках генератора.

    Охлаждение двигателя

    Программируемый термостат (только N46) открывается и закрывается в соответствии с полем характеристик. Такую регулировку можно разделить на 3 рабочих диапазона:

  • Программируемый термостат закрыт:

    охлаждающая жидкость течет только в двигатель. Охлаждающий контур закрыт.

  • Программируемый термостат открыт:

    вся охлаждающая жидкость протекает через радиатор. При этом используется максимально возможная интенсивность охлаждения.

  • Диапазон регулировки программируемого термостата:

    часть охлаждающей жидкости протекает через радиатор. Программируемый термостат поддерживает в диапазоне регулировки постоянную температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя.

    В этом рабочем диапазоне на температуру охлаждающей жидкости можно целенаправленно влиять только с помощью программируемого термостата. При этом в диапазоне частичных нагрузок двигателя можно установить более высокую температуру охлаждающей жидкости. Более высокая рабочая температура в диапазоне частичных нагрузок обеспечивает лучшее сгорание. Это дает снижение расхода топлива и выброса вредных веществ.

    В режиме полной нагрузки высокая рабочая температура приносит недостатки (уменьшение угла опережения зажигания вследствие детонации).

    Поэтому в режиме полной нагрузки с помощью программируемого термостата устанавливается более низкая температура охлаждающей жидкости.

    Система управления детонацией

    Двигатель оснащен адаптивной системой управления детонацией, учитывающей каждый цилиндр.

    2 датчика детонации распознают сгорание с детонацией (цилиндры 1 и 2, цилиндры 3 и 4). Сигналы датчиков анализируются в ЭБУ DME.

    Длительная эксплуатация двигателя с детонацией может привести к тяжелым повреждениям.

    Детонации способствуют:

  • высокая степень сжатия;

  • высокая степень наполнения цилиндров;

  • плохое качество топлива (ROZ/MOZ);

  • высокая температура всасываемого воздуха и двигателя.

    Степень сжатия может достигать слишком большого значения также вследствие разбросов вызванных отложениями или изготовлением. У двигателей без системы управления детонацией эти неблагоприятные влияния учитываются при зажигании с помощью безопасного отдаления от границы детонации. При этом в диапазоне больших нагрузок неизбежно влияние на эффективность работы.

    Система управления детонацией предотвращает детонацию. Только в случае фактической опасности детонации угол опережения зажигания соответствующего цилиндра или цилиндров (с учетом цилиндра) изменяется необходимым образом. При этом поле характеристик зажигания может быть рассчитано на значения, оптимальные по расходу топлива (без учета границы детонации). Безопасное отдаление от границы больше не требуется.

    Система управления детонацией берет на себя все обусловленные детонацией корректировки момента зажигания и позволяет осуществлять безупречный режим движения даже с использованием обычного бензина (минимум ROZ 91). Система управления детонацией обеспечивает:

  • защиту от повреждений вследствие детонации (даже при неблагоприятных условиях);

  • малый расход топлива и высокий крутящий момент во всем диапазоне больших нагрузок (в соответствии с качеством используемого топлива);

  • высокую экономичность благодаря оптимальному использованию топлива, предлагаемого качества, и учета соответствующих состояний двигателя.

    Самодиагностика системы управления детонацией включает следующие проверки:

  • проверка нарушения передачи сигнала, например, обрыв провода или неисправность разъема;

  • самодиагностика цепи обработки данных;

  • проверка порога шума двигателя, определяемого датчиками детонации.

    Если при одной из этих проверок обнаружена неисправность, система управления детонацией отключается. Управление углом опережения зажигания переходит в аварийную программу. Одновременно в ЗУ неисправностей записывается код неисправности. Аварийная программа обеспечивает эксплуатацию без повреждений с использованием бензина минимум ROZ 91. Аварийная программа зависит от нагрузки, частоты вращения и температуры двигателя.

    Вентиляция топливного бака

    Клапан вентиляции топливного бака управляет регенерацией фильтра с активированным углем с помощью подачи продувочного воздуха.

    Продувочный воздух, всасываемый через фильтр с активированным углем, обогащается углеводородами (HC) в зависимости от заполнения фильтра. Затем продувочный воздух подается в двигатель для сгорания.

    Образование углеводородов в топливном баке зависит от:

  • температуры топлива и температуры окружающей среды;

  • давления воздуха;

  • уровня наполнения топливного бака.

    Клапан вентиляции топливного бака в обесточенном состоянии закрыт. Благодаря этому при неработающем двигателе пары топлива не попадают из фильтра с активированным углем во впускной коллектор.

    Регулировка значения лямбда

    Оптимальная эффективность катализатора достигается только при сгорании с идеальным соотношением топлива и воздуха (Для этого используются лямбда-зонды перед и после катализатора.

    Лямбда-зонды перед катализатором имеют постоянную характеристику (измерение содержания кислорода в диапазонах обедненной и обогащенной смеси).

    Эти лямбда-зонды имеют другой принцип измерения по сравнению с лямбда-зондами со скачкообразной характеристикой. Поэтому эти лямбда-зонды имеет 6 штырей вместо 4.

  • Лямбда-зонды перед катализатором

    Для оценки состава ОГ используются лямбда-зонды перед катализатором (регулировочные зонды).

    Регулировочные зонды ввернуты в выпускной коллектор.

    Лямбда-зонды измеряют содержание кислорода в отработавшем газе. Получаемые значения напряжения передаются на ЭБУ DME. ЭБУ DME корректирует состав смеси через продолжительность впрыска.

    В зависимости от режима работы осуществляется регулировка в сторону больше или меньше

  • Лямбда-зонды за катализатором

    Лямбда-зонды за катализатором (контрольные зонды) служат для контроля регулировочных зондов. Кроме того, контролируется работа катализатора.

    У 4-цилиндрового двигателя контрольные зонды размещены особым образом:

    Контрольный зонд цилиндров 1 и 4 расположен между предварительным и основным катализаторами. Контрольный зонд цилиндров 2 и 3 находится за основным катализатором.

    Для готовности к работе лямбда-зондов перед катализатором необходима температура ок. 750 ААдля лямбда-зондов за катализатором). По этой причине все лямбда-зонды имеют подогрев.

    Подогрев лямбда-зондов активизируется ЭБУ DME. При холодном двигателе подогрев лямбда-зондов остается выключенным, так как имеющийся конденсат может разрушить горячий лямбда-зонд вследствие термических напряжений.

    Поэтому регулировка значения лямбда активизируется только вскоре после пуска двигателя. Лямбда-зонд сначала подогревается с малой мощностью подогрева для исключения нагрузки из-за термических напряжений.

    Система подачи добавочного воздуха (в E87/E90 отсутствует, так как катализатор расположен рядом с двигателем)

    Система подачи добавочного воздуха служит для доочистки ОГ на стадии прогрева двигателя. При этом наружный воздух подается прямо в выпускной коллектор, что ведет к быстрому нагреву катализаторов (термическое дожигание отработавших газов).

    Вскоре после пуска двигателя нагнетатель добавочного воздуха активизируется ЭБУ DME с помощью реле нагнетателя.

    Продолжительность включения зависит от следующих условий:

  • Engine temperature (Температура двигателя)

  • нагрузка;

  • частота вращения коленвала;

    Давление, создаваемое нагнетателем добавочного воздуха, открывает клапан добавочного воздуха в направлении выпускного коллектора. Клапан добавочного воздуха в закрытом состоянии защищает нагнетатель от отложений из отработавших газов.

    Во время активизации нагнетателя ЭБУ DME контролирует напряжение лямбда-зонда. Напряжение лямбда-зонда при правильно работающей системе подачи добавочного воздуха в основном лежит в диапазоне обедненной смеси.

    Регулярно (каждые 20 мс) напряжение лямбда-зонда регистрируется в ЭБУ DME. Когда напряжение лямбда-зонда измеряется в диапазоне обедненной смеси, внутренний счетчик переключается на единицу вверх.

    Когда этот счетчик перешагивает определенный порог, система оценивается, как полностью работоспособная. Если порог не достигается, тогда ЭБУ DME распознает неисправность в системе подачи добавочного воздуха (запись кода неисправности в ЗУ).

    Анализ сигнала скорости движения

    Сигнал скорости движения требуется ЭБУ DME для нескольких функций:

  • Круиз-контроль:

    Когда достигается максимальная скорость, подготовка рабочей смеси и зажигание изменяются. При необходимости отдельные сигналы зажигания и впрыска подавляются. При этом выполняется "мягкая" регулировка скорости.

  • Активизация компрессора кондиционера:

    При включенном кондиционере в случае ускорения при полной нагрузке компрессор кондиционера выключается.
    Условием этого является: скорость движения менее 13 км/ч.

  • Регулировка холостого хода:

    Когда автомобиль стоит, частота вращения коленвала на холостом ходу устанавливается на первое фиксированное значение (близкое к частоте вращения при стоящем автомобиле).

    Если скорость движения равна 0 км/ч, частота вращения коленвала на холостом ходу регулируется (в зависимости от включения компрессора кондиционера, включенного положения АКПП, включения освещения).

  • Распознавание плохого участка дороги:

    При небольшой скорости движения отключается проверка плавности хода двигателя.

    Контроль уровня и давления масла

    Термодатчик уровня масла сообщает ЭБУ DME уровень и температуру масла в двигателе. Датчик температуры в датчике уровня масла сообщает температуру масла в двигателе. Давление масла сообщает выключатель индикатора давления масла.

    Расчет уровня масла:
    ЭБУ DME анализирует длительность нагрева и остывания моторного масла.

    ЭБУ DME управляет по шине PT-CAN сигнальной и контрольной лампой в комбинации приборов (красная: низкое давление масла; желтая: низкий уровень масла).

    > E87, E90 с электронной системой контроля уровня масла:

    На двигателях N45 и N46 маслоизмерительный щуп вместе с направляющей трубкой отсутствует. Уровень масла измеряется термодатчиком уровня масла. Измеренное значение показывается в комбинации приборов с помощью графической индикации.

    Если установлен центральный информационный дисплей, то измеренное значение выводится на него.

    Сигнал термодатчика уровня масла анализируется системой DME. Кроме уровня масла термодатчик определяет температуру масла в двигателе. Температура масла в двигателе вместе с температурой охлаждающей жидкости используется для расчета температуры двигателя.

    Активизация компрессора кондиционера

    Сигнал для активизации компрессора кондиционера посылается ЭБУ DME.

    Компрессор кондиционера выключается при следующих условиях:

  • полная нагрузка двигателя;

  • скорость движения менее 13 км/ч.

    >E87, E90

    Компрессор кондиционера активизируется электронно-управляемым токораспределителем. DME посылает сигнал по шине.

    Указания по сервисному обслуживанию

    При сервисном обслуживании выполнять следующие указания:

    - Общие указания: [подробнее ...]

    - Диагностика: [подробнее ...]

    - Кодирование/программирование: ---

    - Память автомобиля и ключа: ---

    Возможны опечатки, фактические ошибки и технические изменения.