1g fe дмрв где находится

Обновлено: 05.07.2024

Потихоньку изучаю "наш" автомобиль и вот у меня возни вопрос, где же у 4A-FE находется датчик расхода воздуха на всасе. Я видел датчик в отсеке воздушного фильтра , но как я понимаю это датчик температуры воздуха а не расхода.
PS:Есть ли у кого так называемая check карта с параметрами от датчиков при разных режимах работы ДВС

ДМРВ (Датчик массового расхода воздуха), его короче нету.

ДМРВ на наших нету, только на 121 кузове.

Да, у нас стоит ДАД - датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, стоит в верхней части моторного отсека, почти по центру.

Ну стоит да, а взять то с него нечего.

А чего взять то хотели? С любого ничего не возьмёшь.
Если о его проверке, то в мануале способ описан.

Всем спасибо за правильное ориентирование по данному вопросу (тип датчика расхода воздуха на всасе).
Да действительно ДАД (Датчик Абсолютного Давления) или иными словами вакуумметр или датчик разряжения во впускном коллекторе находится закрепленным в верху моторного отсека почти посередине.
Слева на торце впускного коллектора есть штуцер от которого идет тонкий шланг по средством которого разрежение в коллекторе передается на сенсор. Также в данной системе завязан датчик температуры воздуха который находится в блоке воздушного фильтра.(для поправки на плотность воздуха при разных температурах)расход воздуха на всасе вычисляется косвенным методом через степень разряжения на всасе (датчик разряжения) , плотность воздуха (датчик температуры воздуха) , а также через константный объем (объем цилиндров).Вся эта система регулирует Стехиометрический состав горючей смеси (14,7:1 воздух:бенз), также в этой системе есть еще одна обратная связь это кислородный датчик который анализирует выхлоп и вносит поправки чтобы дожигать топливо. Хотелось бы узнать какие тонкости и нюансы могут быть в данной системе (кто как сталкивался).
PS: При просмотре графиков из диагностической программы там были параметры (Левая-Богатая, Правая-Бедная) я так понимаю это смесь богатая или бедная а что такое Левая или правая и как анализируется.

Топливо в наших машинках дожигать нечем. :)

Кто - нибудь проверял этот датчик?
Он влияет на расход?

Учитывая что он никогда не сдыхает как и датчик температуры воздуха перед радиатором кондиционера - в стоке не влияет.

Да ладно не влияет ведь как раз по нему смесь и готовится а вот по остальным параметрам корректируется. а если учесть что корректировка может быть в определенных пределах еще к тому же может врать.
Так что мне кажется он на прямую влияет на расход.
Кстати хочу попросить тех кто считает что он не влияет на расход снять его и сделать объективные замеры до и после. (чисто эксперементально (без обид))

ДМРВ, датчик массового расхода воздуха, другие названия MAF (Mass Air Flow) или МАФ — это фактически расходомер воздуха в системе электронного управления впрыска топлива. Процентное содержание кислорода в атмосфере достаточно стабильно, поэтому зная массу поступившего на впуск воздуха и теоретическое соотношение между кислородом и бензином в реакции горения (стехиометрический состав), можно определить нужное на данный момент количество бензина, подав соответствующую команду на топливные форсунки.


Датчик не является обязательным для работы двигателя, поэтому при его отказе возможно переключение на обходную программу управления и дальнейшая работа с ухудшением всех характеристик автомобиля для поездки к месту ремонта.

Зачем нужен в машине датчик расхода воздуха (МАФ)

Для обеспечения требований по экологии и экономичности электронной системе управления двигателем (ЭСУД) обязательно надо знать сколько воздуха втянуто в цилиндры поршнями за текущий цикл работы. От этого зависит расчётная величина времени, на которое будет открыта форсунка впрыска бензина в каждый из цилиндров.

Поскольку перепад давления на форсунке и её производительность известны, то это время однозначно связано с массой поступившего на сгорание топлива за один цикл работы двигателя.

Косвенно количество воздуха тоже можно вычислить, зная скорость вращения коленвала, рабочий объём двигателя и степень открытия дроссельной заслонки. Эти данные зашиты в управляющей программе или предоставляются соответствующими датчиками, поэтому двигатель и продолжает работать в большинстве случаев при отказе ДМРВ.

Но определение массы воздуха на один цикл будет гораздо точнее, если воспользоваться специальным датчиком. Разница в работе сразу заметна, если снять с него электрический разъём. Проявятся все симптомы отказа МАФ и недостатки работы по обходной программе.

Виды и особенности работы ДМРВ

Существует много способов измерения массового расхода воздуха, в автомобиле с разной степенью популярности применяются три из них.

Объёмный

Наиболее простые расходомеры строились по принципу установки в сечении проходящего воздуха измерительной лопасти, на которую поток и оказывал давление. Под его действием лопасть поворачивалась вокруг своей оси, где устанавливался электрический потенциометр.


Оставалось лишь снять с него сигнал и подать его в ЭСУД для оцифровки и использования в расчётах. Устройство настолько же простое, насколько и неудобное в разработке, поскольку получить приемлемую характеристику зависимости сигнала от массового потока довольно затруднительно. К тому же надёжность невысока из-за наличия механически перемещающихся деталей.

Чуть сложнее для понимания устроен расходомер на принципе вихрей Кармана. Используется эффект возникновения циклических завихрений воздуха при проходе его через аэродинамически несовершенное препятствие.

Частота этих проявлений турбуленции почти линейно зависит от скорости потока, если правильно подобрать размеры и форму препятствия для нужного диапазона. А сигнал выдаёт установленный в зоне завихрений датчик воздушного давления.

В настоящее время объёмные датчики уже почти не используются, уступив своё место приборам термоанемометрического типа.

Проволочный


Работа такого прибора основана на принципе охлаждения разогреваемой фиксированным током платиновой спирали при помещении её в воздушный поток.

Если этот ток известен, а он задаётся самим прибором с высокой точностью и стабильностью, то напряжение на спирали будет с идеальной линейностью зависеть от её сопротивления, которое, в свою очередь, определятся температурой нагреваемой проводящей нити.

Но она охлаждается набегающим потоком, поэтому можно сказать, что сигнал в виде напряжения пропорционален массе воздуха, проходящей в единицу времени, то есть именно тому параметру, который и требуется измерить.

Разумеется, основную погрешность будет вносить температура воздуха на впуске, от которой зависит его плотность и способность к теплопередаче. Поэтому в схему вводится термокомпенсирующий резистор, который тем или иным способом из многих, известных в электронике, учитывает поправку на температуру потока.


Проволочные ДМРВ обладают высокой точностью и приемлемой надёжностью, поэтому широко применяются в производимых автомобилях. Хотя по стоимости и сложности этот датчик уступает только самому контроллеру ЭСУД.

Плёночный

У плёночного МАФ отличия от проволочного состоят чисто в конструктивном исполнении, теоретически это всё тот же термоанемометр. Только нагревательные элементы и термокомпенсирующие сопротивления выполнены в виде плёнок на кристалле полупроводника.


Получился интегральный датчик, компактный и более надёжный, хотя сложнее с точки зрения технологии производства. Именно эта сложность и не позволяет обеспечить настолько же высокую точность, которую даёт платиновая проволока.

Но чрезмерная прецизионность для ДМРВ и не требуется, система всё равно работает с обратной связью по содержанию кислорода в выхлопных газах, нужная коррекция цикловой подачи топлива будет внесена.

Зато в массовом производстве плёночный датчик обойдётся дешевле, а по своему принципу построения он обладает большей надёжностью. Поэтому они постепенно вытесняют проволочные, хотя на самом деле и те и другие проигрывают датчикам абсолютного давления, которые можно применять вместо ДМРВ, изменив методику расчётов.

Признаки неисправности

Влияние неполадок в работе ДМРВ на двигатель сильно зависит от конкретного автомобиля. Некоторые даже невозможно запустить при отказе датчика расхода, хотя большинство просто ухудшает свои характеристики и задирает обороты холостого хода при уходе на байпасную подпрограмму и высвечивании лампочки Check Engine.

В общем случае нарушается смесеобразование. ЭСУД, обманутая неверными показаниями расхода воздуха, выдаёт неадекватное количество топлива, отчего работа двигателя существенно изменяется:

  • обеднение или обогащение смеси ведёт к хаотичным провалам в тяге мотора;
  • холостые обороты скачут, пока не установятся на повышенном в два-три раза уровне после исключения МАФ из рассмотрения контроллером;
  • возрастает расход топлива и ухудшается динамика автомобиля;
  • высвечивается контрольная лампочка и появляется возможность считать код ошибки.

Начальную диагностику МАФ можно провести при помощи сканера, который способен расшифровывать ошибки в памяти ЭСУД.

Коды ошибок ДМРВ

Чаще всего контроллер выдаёт код ошибки P0100. Это означает неисправность MAF, сделать такой вывод ЭСУД заставляет выход сигналов от датчика за пределы возможного диапазона на протяжении заданного промежутка времени.

При этом общий код ошибки может быть конкретизирован дополнительными:

  • P0101 – явно ошибочный уровень сигнала, выход за рабочий диапазон;
  • P0102 – низкий уровень в сигнальной цепи;
  • P0103 – высокий уровень в сигнальной цепи;
  • P0104 – нестабильный сигнал с ошибками.

Однозначно определять неисправность по кодам ошибок не всегда возможно, обычно эти данные сканера служат лишь информацией к размышлению.

К тому же ошибки редко появляются по одной, например, неполадки в ДМРВ могут повлечь изменение состава смеси с кодами что-то вроде P0174 и тому подобными. Дальнейшая диагностика проводится уже по конкретным показаниям датчиков.

Как проверить датчик массового расхода воздуха

Устройство это достаточно сложное и дорогое, что потребует внимательности при его отбраковке. Лучше пользоваться инструментальными методами, хотя ситуации могут быть разными.

Способ 1 — внешний осмотр


Расположение МАФ по пути воздушного потока уже за фильтром должно предохранять элементы датчика от механических повреждений летящими твёрдыми частицами или грязью.

Но фильтр не идеален, он может быть разорван или установлен с ошибками, поэтому состояние датчика можно сначала оценить визуально.

На его чувствительных поверхностях не должно быть механических поломок или видимых глазом загрязнений. В таких случаях прибор уже не сможет выдавать правильные показания и потребуется вмешательства для ремонта.

Способ 2 — отключение питания


В непонятных случаях, когда ЭСУД не может однозначно забраковать датчик с переходом на обходной режим, такое действие можно выполнить самостоятельно, просто заглушив двигатель и сняв электрический разъём с ДМРВ.

Если работа двигателя станет стабильней, а все её изменения останутся лишь типичными для программного обхода датчика, например, увеличение холостых оборотов, значит подозрения можно считать подтвердившимися.

Способ 3 — проверка мультиметром


Все автомобили разные, поэтому единого способа проверки МАФ вольтметром мультиметра не существует, но на примере самых распространённых датчиков ВАЗ можно показать как это делается.

Напряжение нового датчика после включения зажигания совсем немного не дотягивает до 1 Вольта, у рабочего ДМРВ (системы Бош, встречается Сименс, там другие показатели и методики) оно примерно в диапазоне до 1,04 вольта и должно резко увеличиваться при обдуве, то есть запуске и наборе оборотов.

Теоретически можно и прозванить элементы датчика омметром, но это уже занятие для хорошо знающих материальную часть профессионалов.

Способ 4 — проверка сканером Вася Диагност

Если предпосылок для высвечивания кода ошибки ещё нет, но подозрения на датчик сформировались, то можно посмотреть его показания через диагностический сканер на базе компьютера, например VCDS, что в русской адаптации называется Вася Диагност.

На экран выводятся каналы, связанные с текущим расходом воздуха (211, 212, 213). Переводя двигатель в различные режимы можно увидеть, насколько показания МАФ соответствуют положенным.

Бывает, что отклонения возникают только при каком-то определённом обдуве, и ошибка появиться в виде кода не успевает. Сканер позволит рассмотреть это гораздо подробней.

Способ 5 — замена на исправный


ДМРВ относится к тем датчикам, замена которых сложностей не представляет, он всегда на виду. Поэтому часто проще всего использовать подменный датчик, и если работа двигателя по объективным показателям или данным сканера придёт в норму, то останется только приобрести новый датчик.

Обычно подмена всех подобных приборов у диагностов имеется в наличии. Надо только проследить, чтобы подменный прибор был в точности такой, как положено данному двигателю по спецификации, одного внешнего вида мало, надо сверять каталожные номера.

Как произвести очистку датчика


Очень часто единственной проблемой датчика становится его загрязнение от долгого срока службы. В таком случае поможет очистка.

Никакого механического воздействия нежный чувствительный элемент не потерпит и потом уже ничего хорошего контроллеру не покажет. Загрязнения надо просто смывать.

Выбор очистителя

Можно попытаться найти специальную жидкость, в некоторых каталогах производителей она существует, но проще всего и эффективней использовать самое обычное средство для очистки карбюраторов в аэрозольных баллончиках.

Омывая чувствительный элемент сенсора через прилагаемую трубочку можно увидеть, как грязь исчезает на глазах, обычно такие средства самые мощные по автомобильным загрязнениям. К тому же оно достаточно бережно отнесётся к тонкой измерительной электронике, не вызывая резких охлаждений, как например спирт.

Как продлить срок службы MAFа

Надёжность и долговечность датчика расхода воздуха целиком зависит от состояния этого самого воздуха.

То есть надо следить и регулярно менять воздушный фильтр, не допуская его полного засорения, намокания при дожде, а также установки с ошибками, когда между корпусом и фильтрующим элементом остаются щели.

Недопустима также работа двигателя с неисправностями, допускающими обратные выбросы в канал впуска. Это тоже разрушает МАФ.

В остальном сенсор достаточно надёжен и проблем не составляет, хотя периодический контроль его на сканере станет хорошей мерой по сохранению нормального расхода топлива.

MAF(дмрв) ⇐ Bongo. Бензиновый двигатель

Детей: 2 Профессия: инженер-механик СДМиО Откуда: Ангарск.Иркутская обл. Авто: Nissan Vanette Largo 1990, NA20S, 4WD,МКП, part-tim Возраст: 56

MAF дмрв - 44317_19 (1).jpg

Функционирование датчика происходит следующим образом.

MAF дмрв - 44317_20.jpg


В потоке поступающего воздуха находится электрически нагреваемое тело (чувствительный элемент), которое охлаждается воздушным потоком. Схема регулирования нагревательного тока поддерживает постоянную разность температуры, и ток нагрева пропорционален массе воздушного потока. При данном методе измерения производится учет плотности воздуха, так как она также определяет величину теплоотдачи от тела к воздуху. Нагревательным элементом является пленочный платиновый резистор, который находится вместе с другими элементами на керамической пластине. Измерительный резистор (сопротивление которого пропорционально расходу воздуха) находится в непосредственном тепловом контакте как с нагревателем, так и с поступающим воздушным потоком и включен в измерительный мост. Благодаря разделению измерителя и нагревателя обеспечивается большая точность измерения. Напряжение на нагреваемом измерительном резисторе является мерой для массы воздушного потока. Далее это напряжение преобразуется (усиливается) электронной схемой, чтобы контроллер мог измерить его величину, т.е. происходит согласование уровней.
Конструкция и основные параметры расходомеров марки BOSCH тип HFM5
Основные размеры
Электрическая схема

MAF дмрв - 44317_24.jpg

Параметры сигналов и графики зависимостей терморезистора ДТВВ

MAF дмрв - 44317_25.jpg

MAF дмрв - 44317_26.jpg

Конструкция сменного элемента (Plug-in sensor)

MAF дмрв - 44317_27.jpg

Распиновка разъема:
1 - Резистор измерителя температуры воздуха
2 - Напряжение питания бортовой сети (+12В)
3 - Электронная масса
4 - Опорное напряжение (5B)
5 - Выходное напряжение (сигнал ~1 - 5B)
Графики правильной работы расходомеров обоих производителей

MAF дмрв - 44317_28.jpg

MAF дмрв - 44317_29.jpg

На примере родного (из Японии) датчика

Авто: Wingroad WHNY-11 (QG18DE)

Девайс: MAF (ДМРВ)

- Сделано в Германии,
- установлено в Японии,
- снято в России.
Номер по
каталогу датчик с корпусом: NISSAN FAST --------- 22680-AU300
по каталогу: BOSCH ------------- 0280218117
Номер на самом датчике без корпуса: Bosch F 00c 262 060 PBT-GF30


ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.
ЕСЛИ ВАШ ДАТЧИК ВЫДАЕТ НОРМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

MAF дмрв - 3caf1c85b99b.jpg

НЕ СПЕШИТЕ ЛЕЗТЬ В НЕГО С ПРОМЫВКОЙ! ПРИЧИНОЙ ПОВЫШЕННОГО РАСХОДА ТОПЛИВА МОЖЕТ БЫТЬ ЕЩЕ МНОГО ПРОБЛЕМ С АВТОМАТИКОЙ и МЕХАНИКОЙ ДВИГАТЕЛЯ. ЕСЛИ ТОЛЬКО ПАРАМЕТРЫ ЗНАЧИТЕЛЬНО ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ИСХОДНЫХ, МОЖНО ПОПЫТАТЬСЯ ВОССТАНОВИТЬ ИХ ПРОМЫВКОЙ ДМРВ.


Датчик устанавливается между воздушным фильтром и воздуховодом впускного коллектора. Сигнал ДМРВ представляет собой постоянное напряжение, величина которого зависит от количества и направления движения воздуха, проходящего через датчик.

Различные модификации датчика засчитаны на различную массу проходящего воздуха, например датчик с номером 0 280 217 123 на диапазон 8. 370 kg/h(кГ/час), а с номером 0 281 002 421 на диапазон от 15 до1000 kg/h, соответственно и выходные характеристики датчиков различаются, смотрим графики.


Вывод:
Модификация датчика соответствует определенному типу двигателя, чем больше объем, тем больше расход воздуха. Если ставить неродной датчик, то на различных режимах работы двигателя датчик может выдавать характеристики отличные от оригинала (таблица зависимости напряжения от расхода воздуха по модификациям датчиков), а это может привести к изменению расхода топлива.

Лирика:
Когда начинает "болеть" этот девайс, начинаешь задумываться, где бы прикупить прицеп для бочки с бензином, чтобы благополучно доезжать до следующей заправки, а когда он вообще отказывается дышать, то вспоминаешь те прекрасные дни, когда не было никакой машины со всеми её проблемами да затратами, и втихаря спрашиваешь у знакомых сколько сейчас стоят билеты на общественный транспорт. Двигатель начинает работать неустойчиво, дымит, обороты не поднимаются выше 2400, это аварийный режим работы блока управления двигателем.
Не дожидайтесь пока больной протянет ноги, попробуйте его подлечить. Лекарства выбирает каждый сам, рецептов много от водки и спирта (кстати, спирт плохой растворитель жиров-из книги по спиртам!), до стирального порошка со средством для мытья посуды.Сейчас можно купить специальные очистители для MAF? чтобы быть уверенным в эффективности средства. Возможно вам удастся поднять больного на ноги. Шансы есть (и сэкономить деньги тоже). Эффективность промывки зависит от состояния датчика, если промывка проводится как профилактика, то вам скорей всего удастся восстановить параметры, а если датчик уже "сдыхает", то есть вероятность, что вы добьете его промывкой!


ATTENTION: Как и в медицине, здесь тоже должен быть принцип -"ГЛАВНОЕ НЕ НАВРЕДИТЬ" Никаких абразивных материалов и порошков, тампонов и кисточек.

Рекомендуемые средства для чистки датчика:

Специализированный очиститель для бережной и быстрой очистки чувствительного элемента датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) бензиновых и дизельных двигателей. Быстро и без остатка испаряется. Загрязнения сенсора ДМРВ приводятк сбоям в правильной оценке количества воздуха, поступающего в двигатель и нарушению состава горючей смеси. Ухудшается запуск двигателя, стабильность холостого хода, падает мощность, поднимается расход топлива. Проблемы с двигателем способны повлиять на работу автоматической коробки передач. В большинстве случаев очистка ДМРВ помогает избежать дорогостоящей замены датчика и полностью восстанавливает работу двигателя.

Применение
Снять электрический разъем с ДМРВ и демонтировать датчик с двигателя. Обильно распылить препарат на чувствительный элемент датчика и дать стечь остаткам загрязнений. Не касаться элементов датчика руками или инструментом. Полностью просушить датчик перед установкой. Рекомендуется использовать при плановой замене воздушного фильтра или при возникновении проблем в работе двигателя. Перед применением проверить на совместимость с пластиком на наружных частях корпуса датчика.

Luftmassensensor-Reiniger — Очиститель ДМРВ (арт.: 4066) (~350-400руб)

CRC AIR SENSOR CLEAN ОЧИСТИТЕЛЬ ДАТЧИКА МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА

MAF дмрв - 20091230114027_eb6bcd4c.jpg

MAF дмрв - image.jpg

Снимать надо вместе с корпусом. Сняли:
Посмотрите на чистоту сетки со входной стороны ДМРВ, нет, мух, комаров, бабочек и пр. живности вы там не обнаружите, если у вас стоит воздушный фильтр двигателя (и правильно стоит?!), а вот маслянистый темный налет говорит о том, что и на датчике может быть такой же. На фото после "протирки " пальцем видно какой сетка была изначально, а на пальце будет видно "качество" вашего воздушного фильтра.

MAF дмрв - image (1).jpg

MAF дмрв - image (2).jpg

А с этими винтиками придется повозиться, если нет специального инструмента.

MAF дмрв - image (3).jpg

Датчик без корпуса:

MAF дмрв - image (4).jpg

MAF дмрв - image (5).jpg

Разъем MAF PBT-GF30 Bosch f 00c 262 060 :
Внутри на перегородках номера контактов слева-направо 1.2.3.4.5

MAF дмрв - IMG_20150410_161241.jpg

Электрическая Схема, приведенная выше, соответствует номерам контактов на фото. №1 - Первый слева контакт звонится с зажимом термосопротивления, второй зажим термосопротивления звонится с массой - третий контакт MAF-а. Проверено на снятом датчике.

MAF дмрв - image (6).jpg

НА ЗАМЕТКУ:
.
По вопросу замены датчика. После того, как не удалось воскресить родной датчик MAF встал вопрос о его замене. Датчики были, но цены на родные зашкаливали. Решил поэкспериментировать и поискать бюджетный вариант. В результате спешки и жадности заказал в exist датчик по цене менее 2т. р на тот период. После того, как приехал датчик, оказалось, что там вместо 5-ти контактов, всего 4. Датчик поставил, движок работал нормально и расход устраивал (до 11 по городу и 7-7.5 по трассе). После установки датчика продолжал гореть "Check" до тех пор, пока не снял со старого датчика термосопротивление и не впаял его между контактами фишки . Надо со старого датчика снять термосопротивление, разжав контакты. Впаять его в разъем жгута, который подсоединяется к MAF, а не на сам MAF. Припаять к проводам, которые идут на 1-й контакт (которого нет на MAFе с 4-мя контактами) и 3-й контакт (минус-масса) ЧЕК погас. Машина так ездит уже 5 лет, проблем пока нет.
Стоял родной датчик. 22680-AU300 (EXIST сейчас стоит более 10 т.р)
Поставил. 22680-4M511 (EXIST сейчас стоит от 2,5 до 4,5 т. р с аналогами)


А что там внутри.

MAF дмрв - 20.jpg

MAF дмрв - 21.jpg

. ничего особенного, плата залита прозрачным составом (герметиком)


Вскрытие датчика для промывки

MAF дмрв - 22.jpg

MAF дмрв - 23.jpg

Вот он больной. маленький, но прожорливый, аппетит на бензин явно не по росту!

MAF дмрв - 24.jpg

После промывки сборка в обратном порядке. Особое внимание на прочность виксации нижней крышки датчика, там сильный "ветер", который может запросто её сдуть.

Если не дружите с техникой, лучше не разбирать, а промыть без разборки, нормальный очиститель смывает всю грязь без кисточки, просто струей из баллончика (не забыть потом просушить!):


Для закрепления знаний парочка познавательных фильмов:


NISSAN VANNET LARGO, Q-KUGNC22, 1990, 03ZWUNC22BGFTR, рама, LD20-TII->NA20S,
5-МКП RS5W71C CA46, 4WD(TX11A) MT (PART-TIME)
MAZDA BONGO BONDY N-BA2S8 1984 (минигрузовик-термос) дизель S2 (ПРОДАН)


Этот проект появился из-за нежелания покупать бывшую в употреблении около 30 (тридцати) лет деталь за совсем немаленькую сумму в 3000 — 5000 руб. Можно сказать что это будет проба пера в схемотехнике и программировании микроконтроллеров. Если интересно — продолжение под катом.

Осторожно много фото!

Итак, начинаем подпирать велосипеды костылями.

Вводные данные

BMW E30 в кузове купе 1986г с мотором M10B18 (4 цилиндра, 1.8л, инжектор):


Проблемы

1. Чихает
2. Не едет
3. Жрет и не толстеет

Немного теории

Наша машинка оснащена чудом Немецкой промышленности системой распределенного впрыска L-Jetronic.

Система распределенного впрыска L-Jetronic является системой импульсного впрыска с электронным управлением количественным и качественным составом топливно-воздушной смеси. Для обеспечения импульсного впрыска топлива в системе применены форсунки с электромагнитным управлением.


Ну, распределённого — это громко сказано, тут все 4 форсунки соединены параллельно и, соответственно пшикают одновременно, хотя да, это я придираюсь, установлены они каждая напротив своего цилиндра в разных местах впускного коллектора — т.е. распределённо. Мозг здесь довольно глупенький — холостым ходом, зажиганием, прогревочными оборотами не управляет.

Все что ему подвластно — это несколько датчиков и форсунки.


Принцип действия его довольно прост: воздух потребляемый мотором проходит через входное отверстие, и в зависимости от интенсивности (считай массы воздуха в единицу времени) отклоняет измерительную заслонку на определенный угол. На оси заслонки установлен подвижный контакт, который и бегает по дорожке нашей многострадальной платы из первой картинки.

Варианты решения проблемы:

1. Купить новый ДМРВ — стоит космических денег 35000-60000 руб, сопоставимо со стоимостью авто.
2. Купить БУ ДМРВ — 30 лет эксплуатации, никаких гарантий, стоит 3000 — 5000 руб.
3. Купить новую плату (неоригинал, делают малыми партиями) — цена 300р+пересыл, выглядит так:


Как видно, конструкция отличается от заводской. Надежность под вопросом, в интернете можно найти негативные отзывы о якобы недолговечности сего решения, подтвержденные фотографиями изношенных плат подобного типа.

4. Купить ДМРВ современного типа без движущихся деталей + так называемый конвертер — цена вопроса немного отпугивает, так же необходимо будет адаптировать впускной тракт, наращивать длину патрубков и т. д.

5. Придумать что-то своё.

Для меня выбор был очевиден.

Я решил оставить механическую часть, так как никаких признаков износа не обнаружил. Думаю она прослужит дольше чем остальная машина.

Задача немного упростилась, необходимо преобразовывать угол поворота в напряжение. Хотя нет, постойте, не все так просто… Дело в том что как я уже говорил мозг здесь довольно глупенький и, соответственно на вход он хочет получать максимально готовые данные. Это отразилось в конструкции ДМРВ — график зависимости выходного напряжения от угла поворота оси заслонки нелинеен, и дополнительная сложность — он масштабирован сопротивлением датчика температуры воздуха, который так же встроен в ДМРВ. Соответственно характеристика датчика должна меняться в зависимости от температуры воздуха.

Поиск готового схемотехнического решения не привел к успеху. Проблема с износом ДМРВ подобного типа многих коснулась, много тем на специализированных форумах где на десятках страниц люди обсуждают как же её решить.

Для начала хотелось бы получить данные об угле поворота оси. Переменные резисторы и прочую механику я сразу отбросил, как ненадежные. Оптический датчик — хорошо, но пыль может доставить неприятности, а пыли в дороге хватает. Магнитные датчики — вероятно это то что нужно.

Нашёл вот такой: KMA-200.


С ходу не смог купить его в своей глуши. И случайно наткнулся на вот такой готовый ДПДЗ в котором и применен KMA-200.


В нагрузку получаю магнит с креплением, датчик уже на плате с необходимой обвязкой, покрыт лаком, защищающим от влаги и статики. Нашёл кстати похожий проект.

На выходе у такого датчика напряжение от 0 до 5 вольт зависимость от угла поворота линейная. Нужно как-то преобразовать ее в нужную нам характеристику. Аналоговые схемы в принципе могли бы обеспечить это, но были бы довольно сложны в проектировании и наладке, например какой-нибудь интегратор на операционниках с термокомпенсацией, но это для меня сложновато…

Тут я вспомнил что у меня есть горсть ATiny13, почему бы не использовать их?

Набросал и смоделировал схемку:


Немного о схеме.

  • Микроконтроллер тактируется от внутреннего генератора частотой 8МГц.
  • Использованы 2 канала АЦП, считывается угол поворота оси заслонки и уровень напряжения на резистивном делителе частью которого является датчик температуры.
  • Выходной сигнал ШИМ с частотой около 18кГц

Зачем полевик спросите вы? А кто его знает отвечу вам я! Лишним не будет. С помощью этой схемы я управлял мощной нагрузкой в виде нескольких автомобильных ламп соединенных параллельно просто для проверки что она это тоже может.

Вообще все детали у меня были в наличии кроме датчика поворота.

Время писать прошивку! Это первая моя прошивка МК, так что конечно все не оптимально, и конечно я выбрал немного странноватый инструмент BascomAVR, в котором писать приходится на каком-то псевдо-кубейсике. Очевидно встроенный туда компилятор не очень оптимизирован, прошивка получается жирная, и полиномиальная интерполяция которую я хотел туда впихнуть к сожалению не влезла. Пришлось реализовать аппроксимацию тремя прямыми отрезками. Почему тремя? Потому что больше не влезло (Bascom + 1 кб flash).


Чтобы выяснить уравнения прямых буквально минут за 10 набросал тупую софтинку в Qt Creator, пошевелил контрольными точками, определился с положением прямых.


Красная линия это искомая характеристика, синяя это аппроксимация прямыми. Далее компиляция и заливка прошивки в эмулятор. Все шевелится так как я и ожидал.

На скорую руку разводим плату и расчехляем лазерный утюг.


Травим, паяем, исправляем косяки разводки (ну куда же без них).



Внимательный читатель и опытный радиолюбитель заметит 2 ошибки которые я допустил при запайке.

Далее включение, проверка основных параметров, и суточная прогонка в разных режимах. Проверка показала что все работает так как и задумывалось. Время сборки и установки на авто.




После настройки подстроечником, машина начинает работать так как и должна, в дальнейшем был проверен расход бензина и динамика, все оказалось в норме, те соответствовало заявленным характеристикам. Машинка каталась на юга из средней полосы России, никаких проблем не появилось.


Я считаю, что первый опыт программирования микроконтроллеров, да в принципе и создания схем, был для меня удачен. Конечно есть огрехи: например выбор среды программирования. В следующем проекте я уже использовал CVAVR, прошивка получается намного компактнее. Выбор микроконтроллера тоже можно было бы назвать не удачным, хотя я его и не выбирал, он у меня был, и было желание его использовать. Сразу по окончанию работы с этим проектом я заказал несколько ATiny85, которые имеют в 8 раз больше памяти, но пока шла посылка эту машину внезапно купили, и ДМРВ так и остался с не идеальным алгоритмом).

Читайте также: