Микропроцессор тоже может ошибаться!

Данный обзор показывает, как наше восприятие визуализированного электрического сигнала может отличаться от его интерпретации блоком управления двигателем. Мы рассмотрим два примера, как неверная интерпретация сигнала датчика положения коленвала блоком управления влияет на работу двигателя.

Первый пример относится к автомобилю (Е34 М50В20) с довольно нетипичной проблемой: при движении автомобиля на частотах вращения коленвала около 3000 об/мин возникает ощутимый провал тяги. При этом в счётчике неисправностей записывается ошибки: «Контроль цепей зажигания» или «Активация выходного каскада катушек зажигания первого и шестого цилиндров». При свободном разгоне провал ощущался довольно слабо. Попытка решить задачу заменой катушек зажигания или блока управления двигателем успехом не увенчалась.

Было решено «прописать» разгон этого двигателя в надежде на то, что короткий, но ощутимый провал при свободном разгоне удастся зафиксировать и объяснить его причину. При анализе разгона были получены весьма интересные результаты.

На картинке представлен свободный разгон этого двигателя. На разгон с провалом наложен нормальный разгон этого двигателя. Красным цветом выделены графики, относящиеся к свободному разгону до ремонтного воздействия, другими цветами – графики разгона после ремонтного воздействия. В начале разгона графики скорости практически совпадают, затем, при достижении частоты вращения 2900 об/мин, красный график начинает ощутимо отставать. Причиной этого, по всей видимости, являются проблемы с искрообразованием. Выделенный красным график УОЗ сначала ступенькой в 6 градусов угла поворота коленвала становится позже, затем вообще терпит разрывы.

На второй картинке видно, что в шестом цилиндре и в следующих за ним втором и четвёртом цилиндрах УОЗ стал на шесть градусов позже, затем, в первом цилиндре УОЗ стал ещё на шесть градусов позже.

Сигнал датчика положения коленвала на холостом ходу выглядит вполне нормально. По мере роста частоты вращения сигнал датчика приобретает интересную особенность: после прохождения мимо датчика того участка шкива коленвала, где отсутствуют два зуба, весь сигнал, и максимумы и минимумы, смещается вверх. До определённого момента ЭБУ правильно интерпретирует сигнал датчика положения коленвала, но затем два первых, после промежутка, зуба распознаются как один.

Система управления двигателем достаточно надёжна, поэтому даже такая логическая ошибка приводит не к полному отключению блока управления, а только к нарушению искрообразования в первом и шестом цилиндрах на протяжении нескольких рабочих циклов. Линия графика УОЗ напротив этих цилиндров уходит за нижнюю часть экрана. Это не является сбоем в программном обеспечении – так программа визуализации интерпретирует фактическое отсутствие искрового разряда в этих цилиндрах.

Человек, глядя на осциллограмму сигнала датчика частоты вращения, без труда может распознать каждый зуб, программа визуализации тоже легко это делает, но микропроцессор имеет более жесткие параметры распознавания и ошибается.

Второй пример – автомобиль (Е38 М60В30) на прогреве начинал «пилить» и на открытие дросселя практически не реагировал.