Текущая частота вращения коленчатого вала двигателя определяется датчиком положения коленчатого вала и передается на ЭБУ двигателя. Датчик положения коленчатого вала выполнен как датчик Холла. Инкрементное колесо показывает текущее положение коленчатого вала. Датчик положения коленчатого вала выдает частоту вращения в виде прямоугольного сигнала.
При нарушении функционирования датчика положения коленчатого вала в ЗУ ЭБУ двигателя заносится сообщение о неисправности "Датчик положения коленчатого вала". Сигнал датчика положения распределительного вала используется в этом случае как сигнал частоты вращения коленчатого вала (аварийный режим). Пропуски зажигания и ухудшение параметров запуска могут быть вызваны из-за неисправностей этих датчиков.

  Датчик положения распределительного вала служит для определения положения распределительного вала и выполнен как датчик Холла. Для распредвалов впускных и выпускных клапанов используется по одному датчику. Он необходим для осуществления последовательного впрыска (впрыск отдельно для каждого цилиндра в оптимальное время относительно момента зажигания). При неисправности датчика положения распредвала для поддержания аварийного режима работы двигателя используется датчик положения коленвала. На двигателе M54 установлено два датчика распределительного вала.  

  Одной из важных систем, систем является система охлаждения. На автомобилях BMW с двигателем N62 используется программируемое охлаждение. Основным элементом данной системы является программируемый термостат.

Водяная помпа -  элемент системы охлаждения.
  Корпус сделан из литого алюминия или пластмассы и привинчен к крышке ГРМ. В корпусе водяной помпы установлен сдвоенный датчик для определения температуры охлаждающей жидкости. Он находится в месте выхода охлаждающей жидкости из двигателя.
Радиатор двигателя
  В исполнениях для различных стран дополнительно предусмотрена установка радиатора охлаждения масла двигателя.
Функционирование обычного термостата
Регулирование охлаждения двигателя с помощью обычного термостата определяется исключительно температурой охлаждающей жидкости. Такое регулирование можно разделить на три рабочих диапазона:
• Термостат закрыт: Охлаждающая жидкость течет только через двигатель. Контур охлаждения через радиатор закрыт.
• Термостат не регулирует (полностью открыт): Через радиатор течет вся охлаждающая жидкость. При этом используется максимально возможная мощность охлаждения.
• Диапазон регулирования термостатом: Через радиатор течет часть охлаждающей жидкости. Термостат поддерживает в диапазоне регулирования постоянную температуру на входе двигателя.
В диапазоне регулирования термостатом теперь можно с помощью программируемого термостата целенаправленно влиять на температуру охлаждающей жидкости.
  Таким образом, двигатель можно эксплуатировать при частичной нагрузке с более высокой температурой охлаждающей жидкости. Благодаря этому повышается эффективность сгорания, что способствует уменьшению расхода топлива и выброса вредных веществ.
При полной нагрузке, напротив, целенаправленно устанавливается более низкая температура охлаждающей жидкости. Это уменьшает склонность к детонации, двигатель может работать близко к оптимальному моменту зажигания.

1. Графическая характеристика термостата на 110⁰C
2. Графическая характеристика программируемого термостата
3. Графическая характеристика термостата на 85⁰C
4. Диапазон частичных нагрузок
5. Диапазон полной нагрузки
6. Диапазон частичных нагрузок

  С помощью программируемого термостата возможно целенаправленное увеличение температуры охлаждающей жидкости при частичной нагрузке. Регулирование этого термостата производится блоком управления двигателем в зависимости от поля характеристик.
Поле характеристик определяется следующими величинами:
• Нагрузка двигателя
• Частота вращения коленвала
• Скорость движения автомобиля
• Температура всасываемого воздуха
• Температура охлаждающей жидкости

  Программируемый термостат является встроенным, то есть он образует с крышкой единый узел. Принципиальное механическое устройство программируемого термостата соответствует обычному термостату. Однако дополнительно в расширительный элемент (восковой элемент) встроен нагревательный элемент.

Принцип работы программируемого термостата
  Программируемый термостат настроен таким образом, чтобы он открывался без вмешательства встроенного подогрева при температуре охлаждающей жидкости в термостате 103⁰C (на входе двигателя). Вследствие нагрева охлаждающей жидкости в двигателе температура на выходе из двигателя (место установки датчика температуры охлаждающей жидкости для системы DME и индикатора в комбинации приборов) составляет в этой рабочей точке около 110⁰C. При достижении этой рабочей температуры двигателя программируемый термостат начинает открываться без управляющего воздействия. В случае управляющего воздействия ЭБУ системы DME подает питание (12В) на встроенный в термостат нагревательный элемент. Благодаря подогреву расширительного элемента термостат открывается даже при более низких температурах охлаждающей жидкости (диапазон регулирования термостатом: примерно 80⁰C - 103⁰C).

1. Диапазон открытия термостата
2. Температура охлаждающей жидкости
3. Активизация нагревательного элемента напряжением 12 В
4. Активизация нагревательного элемента напряжением 0 В
  Если температура охлаждающей жидкости на выходе двигателя превышает 113⁰C, то, независимо от прочих параметров, DME включает подогрев программируемого термостата. Соединения и функционирование программируемого термостата контролируются диагностикой ЭБУ системы DME. Появившиеся неисправности заносятся в ЗУ неисправностей ЭБУ системы DME. Считать неисправности можно с помощью интерфейса STD OBD.

Индикатор температуры охлаждающей жидкости
  Шкала индикатора температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов соответствует более высокому уровню температуры, обусловленному программируемым термостатом. Стрелка индикатора температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов находится при температуре охлаждающей жидкости от 75⁰C до 113⁰C в среднем положении.

Датчик температуры всасываемого воздуха и термоанемометрический расходомер
  Датчик температуры всасываемого воздуха встроен в термоанемометрический расходомер воздуха и служит для определения температуры всасываемого воздуха там же, где происходит измерение потока воздушной массы. Для преобразования ”температуры” в ”сопротивление”, значение которого может быть обработано в ЭБУ системы DME, используется прецизионный терморезистор (сопротивление с отрицательным ТКС).
Значение температуры всасываемого воздуха используется во множестве функций системы DME:
- расчет количества впрыскиваемого топлива при запуске холодного двигателя
- определение угла опережения зажигания
- коррекция при детонации
- регулировка холостого хода
- активизация системы VANOS
- активизация системы подачи добавочного воздуха в системе нейтрализации ОГ
- активизация электровентилятора
  Если обнаруживается неисправность датчика температуры, в ЗУ неисправностей системы DME заносится соответствующее сообщение. В этом случае для обеспечения работы двигателя используется запрограммированное неизменяемое эквивалентное значение.
Термоанемометрический расходомер воздуха измеряет массу всасываемого воздуха. Он расположен в канале всасывания между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой.
Двигатель S62 с системой управления MSS52 по причине двойной системы всасывания наружного воздуха использует два термоанемометрических расходомера воздуха. По обоим измеренным значениям ЭБУ системы DME рассчитывает окончательное значение воздушной массы.

Конструкция и функционирование
  Превышение температуры обогреваемой поверхности термоанемометрического датчика в потоке всасываемого воздуха поддерживается постоянным по отношению к всасываемому воздуху Проходящий поток всасываемого воздуха охлаждает нагретую поверхность и тем самым изменяет ее сопротивление. Чтобы поддерживалась более высокая температура, осуществляется непрерывная регулировка тока нагрева. Этот ток нагрева является измеряемой величиной для всасываемой массы воздуха На основе этого ЭБУ системы DME рассчитывает сигнал нагрузки и, тем самым, базовое значение времени впрыска.
Существенные преимущества:
• Отслеживаются изменения давления воздуха (плотность воздуха)
• Нивелируется воздействие температуры
• Незначительный перепад давления во всасывающем патрубке благодаря малому аэродинамическому сопротивлению, особенно при сильном потоке воздушной массы
• Компенсация пульсации давления в канале всасывания
• Нет подвижных частей
• Большой диапазон измерений
Самодиагностика и аварийный режим
Самодиагностика термоанемометрического расходомера воздуха осуществляется в следующем объеме:
• Проверка сигнала датчика на отсутствие помех
• Проверка на отсутствие обрыва провода
• Проверка сигнала датчика на правдоподобность
При обнаружении неисправности во время работы двигателя, сообщение о ней заносится в ЗУ неисправностей DME. В этом случае в основе дальнейшей работы (аварийной программы) двигателя лежит оценка угла открытия дроссельной заслонки. Отследить параметры работы узла можно при помощи BMW INPA или других сканеров предназначенных для поиска и устранения неисправностей. Интерфейс обмена даннмыми между компьютером и автомобилем BMW X5 (до 2007 года)- STD OBD.

Сдвоенный датчик температуры охлаждающей жидкости
 

Датчик температуры ввернут в головку блока цилиндров. В качестве меры для температуры охлаждающей жидкости служит переменное сопротивление (NTC= Negative Temperature Coefficient (отрицательный температурный коэффициент).
Среди прочего температура охлаждающей жидкости служит в качестве исходной величины для следующих функций:
• расчет количества топлива, впрыскиваемого при пуске
• расчет количества впрыскиваемого топлива
• заданное значение частоты вращения коленвала на холостом ходу
• Программируемое охлаждение
  При отказе датчика температуры охлаждающей жидкости в двигателе в ЗУ ЭБУ системы DME заносится сообщение о неисправности, и на основе значения датчика температуры всасываемого воздуха с помощью температурной модели рассчитывается эквивалентное значение.
  В корпусе датчика температуры охлаждающей жидкости находятся два чувствительных элемента (сдвоенный датчик температуры). Один чувствительный элемент передает сигнал на ЭБУ, второй связан с комбинацией приборов.

Потенциометр дроссельной заслонки

 
  Потенциометры дроссельной заслонки являются составной частью электрорегулятора дроссельной заслонки EDK. Они служат для распознавания текущего положения дроссельной заслонки.
Конструкция и функционирование потенциометров дроссельной заслонки
  Перемещение электрической дроссельной заслонки (EDK) осуществляется электродвигателем постоянного тока с редуктором. Положение дроссельной заслонки распознается с помощью инверсивного сдвоенного потенциометра, установленного на валике дроссельной заслонки. Напряжение сигналов изменяется в зависимости от положения дроссельной заслонки для потенциометра 1 между 0,5 и 4,5 В и инверсивно для потенциометра 2 - между 4,5 и 0,5 В.
Функции контроля
В ЭБУ системы DME выполняются следующие функции контроля потенциометров дроссельной заслонки:
- контроль обоих потенциометров на отсутствие электрических неисправностей
- потенциометр 1 является регулирующим
- потенциометр 2 является опорным для потенциометра 1
- проверка правдоподобности сигналов обоих потенциометров относительно друг друга
  Если в процессе эксплуатации обнаруживается неисправность, в ЗУ неисправностей ЭБУ системы DME заносится соответствующее сообщение. Читаем память неисправностей с помощью адаптера BMW INPA STD OBD и устраняем неисправность, используя техническую документацию к автомобилю и опыт ремонта BMW.

Лямбда-зонды перед катализатором
  Для поддержания оптимальной эффективности работы катализатора необходимо стремиться к стехиометрическому соотношению компонентов сжигаемой рабочей смеси (лямбда = 1). Из-за двухпоточной конструкции системы выпуска ОГ используется по одному лямбда-зонду перед катализатором типа LSH25 (зонд, реагирующий на скачок сопротивления) на ряд цилиндров. Лямбда-зонды измеряют остаточное количество кислорода в ОГ и передают сигналы с соответствующим напряжением на DME. Там состав смеси адаптируется соответственно регулировке состава смеси с лямбда-зондом путем изменения времени впрыска. Так как для готовности лямбда-зондов к работе необходима температура примерно 300 градусов Цельсия, производится электроподогрев лямбда-зондов. Регулировка подогрева выполняется системой DME в зависимости от продолжительности эксплуатации, нагрузки и частоты вращения.
Контроль функционирования лямбда-зондов осуществляется в рамках бортовой системы диагностики. Нарушение функционирования распознается в системе DME, например, по изменению частоты регулировки с лямбда-зондом, времени нарастания сопротивления или амплитуде сигналов. Нарушение функционирования приводит к занесению сообщений в ЗУ неисправностей системы DME.
При отказе лямбда-зондов время впрыска определяется системой DME в зависимости от нагрузки и частоты вращения на основании полей характеристик первичной регулировки и значений коррекции. Таким образом поддерживается работоспособность двигателя и одновременно предотвращается повреждение катализатора вследствие перегрева.
Лямбда-зонды за катализатором
  Из-за двухпоточной конструкции системы выпуска ОГ используется по одному лямбда-зонду за катализатором типа LSH25 (зонд, реагирующий на скачок сопротивления) на ряд цилиндров.
Лямбда-зонды за катализатором выполняют следующие функции:
• контроль над КПД катализатора
• контроль над функционированием лямбда-зондов перед катализатором
Для готовности лямбда-зондов к работе необходима температура прим. 300 градусов Цельсия. Поэтому производится электроподогрев лямбда-зондов. Регулировка подогрева выполняется системой DME. Контроль функционирования лямбда-зондов за катализатором производится бортовой системой диагностики OBD2. Нарушение функционирования приводит к занесению сообщений в память неисправностей системы DME.

Датчик положения педали/модуль педали акселератора

Функционирование
  Питание к датчику положения педали или модулю педали акселератора подается от ЭБУ системы DME и составляет ровно 5 В. Датчик положения педали или модуль педали акселератора имеет два полностью независимых чувствительных элемента, которые соединены только механически. Они выдают электрический сигнал, соответствующий текущему положению педали. Два чувствительных элемента используются в целях безопасности для распознавания возможной неисправности. Напряжение сигнала элемента 2 составляет всегда ровно 1/2 напряжения сигнала элемента 1. Благодаря этому может быть распознано короткое замыкание обоих элементов.
Контроль
  Напряжение сигналов обоих чувствительных элементов непрерывно контролируется ЭБУ системы DME, который распознает выход значения за верхнюю или нижнюю границу допустимого диапазона, а также разность обоих сигналов. Кроме того, контролируется напряжение питания. Для каждого чувствительного элемента существует отдельная цепь подачи питания.
При появлении неисправности максимальная мощность двигателя ограничивается. Автомобиль реагирует на быстрые движения педали акселератора с задержкой. При двух неисправностях одновременно частота вращения коленвала ограничивается 1500 об/мин.
Датчик положения педали или модуль педали акселератора
В зависимости от типа автомобиля устанавливается или датчик положения педали, или модуль педали акселератора. Датчик положения педали соединен с помощью тяг с педалью акселератора. В модуле педали акселератора датчик и педаль образуют единый узел. У датчика положения педали электрические выходные сигналы формируются потенциометром по принципу делителя напряжения. В модуле педали акселератора используются бесконтактные датчики Холла. Но выходные сигналы датчика положения педали и модуля педали акселератора формируются по одному принципу.

Датчик уровня масла

  Для контроля уровня масла символ моторного масла подсвечивается красным цветом для сообщения "недостаточное давление масла" и желтым цветом - для сообщения "недостаточный уровень масла". Сообщение "недостаточное давление масла" всегда имеет преимущественное право индикации. Если при наличии давления масла обнаруживается недостаточный уровень масла, то загорается желтый символ. Однажды распознанный статус "повышенный расход масла" хранится в памяти и индицируется также во время движения до тех пор, пока не будет выключено зажигание (ключ зажигания в положении 0). Когда распознается состояние "Уровень масла достиг минимальной отметки", то оно индицируется в течение 30 с только после выключения зажигания. О выходе датчика уровня масла из строя сообщается приблизительно через 25 - 30 с при повороте ключа зажигания в положение 2 (контакт 15) и при наличии давления масла (двигатель работает). Если датчик вышел из строя во время движения, то предупреждающий сигнал "недостаточный уровень масла" не поступает. Предупреждение "недостаточный уровень масла" понадобилось вследствие увеличения цикла смены масла (остаточный пробег 25 000 км).
Функция датчика
  Уровень масла контролируется активным датчиком уровня масла, который по специальному проводу передает сигнал на комбинацию приборов. Сигнал проходит через ЭБУ системы DME, однако там никак не изменяется.
Датчик уровня масла подает сигнал переменной пульсации и частоты. Частота находится в диапазоне 1 - 10 Гц. Принцип измерения у термодатчика уровня масла базируется на изменении времени нагревания и охлаждения элемента датчика, находящегося в моторном масле. Длительность сигнала высокого уровня (длительность импульса ВКЛ.) и длительность сигнала низкого уровня (длительность импульса ВЫКЛ.) соответствуют длительности нагревания или охлаждения нагревательного элемента датчика (охлаждается маслом). Длительность сигнала высокого уровня зависит от температуры масла в двигателе, а длительность сигнала низкого уровня - от уровня масла.
  На токи и длительность сигнала в элементе датчика оказывает влияние также текущая температура масла и динамика движения. С помощью поля характеристик по длительности сигнала низкого уровня определяется уровень масла. Уровень наполнения считается высоким при длительности сигнала низкого уровня около 200 мс и низким - при времени охлаждения около 750 мс. Время нагрева зависит от температуры масла в двигателе и колеблется в диапазоне от 5 до 100 мс. Для оценки уровня масла должны быть проанализированы значения времени нагрева и охлаждения. В результате такого анализа после стадии прогрева двигателя распознаются два состояния "Уровень масла достиг минимальной отметки" и "Распознан повышенный расход масла".

  В заключении можно сказать, что это не полный список того, что установлено на автомобиле, скажем так малая часть. Для более точного анализа конструкции электрических и электронных компонентов различных систем автомобиля необходимо использовать техническую литературу к конкретному автомобилю. При ремонте данного автомобиля без специализированного компьютера делать нечего. 
Надежным помощником может служить сканер BMW INPA и его один из интерфейсов STD OBD, в состав которого входит вся необходимое для ремонта и отладки ЭБУ.