Описание на контролера на електронната система за управление на двигателя (ECM)
ECM взаимодейства и проверява състоянието на много други компоненти и системи, свързани с контрола на емисиите. OBD II диагностиката наблюдава производителността на системата и задава диагностичен код за грешка (DTC), ако производителността на системата се влоши.
Работата на индикаторните лампи за неизправност и съхраняването на DTC зависят от типа на DTC. Свързаните с емисиите DTC се класифицират като кодове от тип A или тип B, които не са свързани с емисиите.
ECM се намира в двигателното отделение. ECM е контролният център на системата за управление на двигателя. ECM управлява следните компоненти:
- Система за впръскване на гориво
- Система за запалване
- Системи за контрол на емисиите
- Система за бордова диагностика
- Климатик и вентилатори
- Система за управление на дроселната клапа (TAC)
ECM непрекъснато следи информацията от различни сензори и други източници и следи системите, които влияят върху работата на автомобила и емисиите. ECM също така извършва диагностични тестове на различни части на системата. ECM може да разпознае проблеми с производителността и да уведоми водача чрез индикаторни лампи за неизправност. Ако ECM открие проблем, той записва диагностичен код за грешка. Областта, към която се отнася повредата, може да бъде определена от конкретен DTC. Това помага на техника при извършване на ремонти.
ECM работа
ECM може да захранва 5V или 12V към различни сензори и превключватели. Това се прави с помощта на резистори, които изтеглят съответните линии към регулираните захранващи линии вътре в ECM. В някои случаи конвенционален сериен волтметър не позволява точни измервания поради ниско вътрешно съпротивление. Следователно, за точно измерване на напрежението е необходим цифров мултицет с входно съпротивление от поне 10 MΩ.
ECM управлява изходните вериги чрез подаване на земен потенциал или захранващо напрежение през т.нар. изходни формиратели.
EEPROM
Електрически изтриваема програмируема памет само за четене (EEPROM) е устройство с енергонезависима памет, включено в ECM. EEPROM съхранява информация за програмиране и калибриране, от която ECM се нуждае, за да управлява захранващите вериги.
Препрограмирането на ECM изисква специално оборудване и подходящи програми и данни за калибриране.
Програмиране на честотния код на системата против кражба
Автомобилът е оборудван със система против кражба, която взаимодейства с ECM. Ако ECM бъде сменен, честотният код на модула против кражба, инсталиран в автомобила, трябва да бъде програмиран в новия ECM. Без извършване на тази процедура колата няма да запали.
Модул за сензор за детонация
ECM използва интегрална схема за непрекъснато наблюдение на състоянието на веригата за оценка на контрола на детонацията. Модулът на сензора за детонация (KS) съдържа електронна схема, която позволява на ECM да анализира сигнали от сензора за детонация и да диагностицира сензорите за детонация и свързаните с тях вериги. Ако ECM открие, че модулът на сензора за детонация не чете тези сигнали, ще се зададе DTC.
Диагностичен блок
Конекторът за диагностична връзка (DLC) е 16-пинов конектор, който позволява на техника да чете серийни връзки за данни за диагностични цели. Чрез свързване на инструмент за сканиране към този конектор, техникът може да наблюдава различни параметри на серийната връзка за данни и да показва информация за диагностичен код за грешка. DLC конекторът се намира в купето на водача, под арматурното табло.
Индикаторна лампа за неизправност
Индикаторната лампа за неизправност се намира вътре в арматурното табло. MIL се управлява от ECM и светва, когато ECM открие състояние, което засяга емисиите на автомобила.
Предпазни мерки при обслужване на ECM
ECM е проектиран да издържа на нормалните токове на натоварване, срещани по време на работа на превозното средство. Трябва обаче да се избягва претоварването на тези вериги. Когато проверявате за отворена верига или късо съединение, не заземявайте и не подавайте напрежение към ECM вериги, освен ако не сте инструктирани да го направите. Такива вериги могат да бъдат тествани само с цифров мултиметър.
Следпродажбено (по избор) електрическо и вакуумно оборудване.
Забележка: Аксесоарите, захранвани с вакуум, не трябва да се свързват към това превозно средство. Инсталирането на аксесоари с вакуумно задвижване може да причини повреда на компонентите или системите на автомобила.
Забележка: За да избегнете повреда на автомобила, допълнително електрическо оборудване трябва да бъде свързано към бордовата мрежа към акумулатора (както захранване, така и заземяване).
Следпродажбено електрическо и вакуумно оборудване е всяко оборудване, инсталирано на превозно средство след напускане на фабриката, което се свързва с електрическата или вакуумната система на превозното средство. Проектът на превозното средство не предвижда никакви разпоредби за инсталиране на такова оборудване.
Допълнителното електрическо оборудване, дори ако е инсталирано в съответствие с тези строги изисквания, може да причини проблеми с електрическата система на автомобила. Това може да се отнася и за оборудване, което не е свързано към електрическата система на автомобила, като преносими телефони и радиостанции. По този начин първата стъпка при диагностицирането на бордови електрически проблеми е премахването на цялото електрическо оборудване след продажба от автомобила. Ако след това проблемът остане, той се диагностицира по обичайния начин.
Повреда от статично електричество
Важно: За да предотвратите повреда на ECM от статично електричество, НЕ ДОКОСВАЙТЕ щифтовете на конектора на ECM.
Електронните компоненти, използвани в системите за управление, често са проектирани за много ниски напрежения. Електронните компоненти лесно се повреждат от електростатичен разряд. Електростатично напрежение под 100 V е достатъчно, за да се повредят някои електронни компоненти. За сравнение е необходимо напрежение от 4000 V, за да може човек да усети електростатичен разряд.
Човек може да придобие електростатичен заряд по различни начини. Най-характерни са наелектризирането чрез триене и електростатичната индукция. Например, наелектризиране от триене може да възникне, когато човек се плъзне по седалка на кола.
Електростатична индукция възниква, когато човек, обут с добре изолирани обувки, стоящ до силно зареден обект, моментално докосне земята. Подобни заряди текат към земята и човекът остава зареден със заряд с противоположна полярност. Електростатичният заряд може да причини повреда на електронните компоненти, така че е важно да бъдете внимателни по време на работа и проверка.
Проверка на устройства под капака
Важно: Тази проверка е много важна и трябва да се извърши внимателно и задълбочено.
Внимателно проверявайте компонентите под капака, когато извършвате каквато и да е диагностична процедура или когато диагностицирате причината за неуспешен тест за емисии. Това често ви позволява да коригирате проблема без допълнителни действия. Когато проверявате, спазвайте следните правила:
- Проверете вакуумните маркучи за правилно насочване, прегъвания, срязвания, прекъсвания.
- Проверете труднодостъпните маркучи.
- Проверете кабелите в двигателното отделение за следните неизправности:
- Изгорени или износени участъци
- Прищипани проводници
- Докосване на остри ръбове
- Докосване на горещи изпускателни тръби
Необходими основни познания
Забележка: Непознаването на основните принципи на тази електрическа система при извършване на диагностични процедури може да доведе до неправилна диагноза или повреда на компонентите на електрическата система. Без тези основни познания не трябва да се опитвате да диагностицирате проблеми в електрическата система.
Необходими са основни умения за ръчни инструменти, за да използвате ефективно този раздел от Сервизното ръководство.
За да използвате този раздел от сервизното ръководство, трябва да знаете някои основни принципи на работа на двигателя и електрическа диагностика.
- Основи на електрическите вериги - Необходимо е да знаете основите на електричеството и да разберете какво е напрежение, ток и съпротивление. Трябва да разберете какво се случва с електрическа верига, когато има отворено или късо съединение, и трябва да можете да идентифицирате късо или отворена верига с цифров мултицет. Трябва да може да чете и разбира електрически схеми.
- Използване на цифров мултицет - човек трябва да знае как да работи с цифров мултицет, изключително ценен инструмент. Трябва да можете да измервате напрежение (V), съпротивление (Ohm), ток (A), променливи сигнали (мин./макс.) и честота (Hz) с мултицет.
- Използване на тестер за вериги - Не използвайте тестова лампа, за да тествате контролите на двигателя, освен ако не сте специално инструктирани да го направите. Трябва да можете да използвате джъмпери, за да тествате компоненти и цифров мултицет, без да повредите контактите. Трябва да можете да използвате комплекта адаптери J 35616 за тестване на конектори и да използвате този комплект винаги, когато диагностичните процедури изискват свързване към конектора от страната на контакта.
Описание на системата за управление на дроселната клапа (TAC)
Управлението на дроселната клапа (TAC) се използва за подобряване на емисиите, икономията на гориво и цялостната управляемост. Управлението на дроселната клапа (TAC) елиминира механичната връзка между педала на газта и дроселовата клапа. Управлението на дроселната клапа (TAC) елиминира необходимостта от круиз контрол и двигателя за управление на въздуха на празен ход. Следва списък на компонентите за управление на дроселната клапа (TAC):
- Сглобката на педала на газта включва следните компоненти:
- Педал на газта.
- Сензор за положение на педала на газта 1 (APP).
- Сензор 2 APP.
- Устройството на тялото на дросела включва следните компоненти:
- Сензор за ъгъл на дросела 1 (TP)
- Сензор за ъгъл на газта 2 (TP)
- Двигател на газта
- Дроселна клапа
- ECM
ECM следи заявката за ускорение на водача с помощта на 2 APP сензора. Диапазонът на напрежението на APP сензор 1 е приблизително 0,98 до 4,16 волта, променяйки се, когато педалът на газта се движи от позиция на покой на ненатиснат педал до позиция на педала, когато педалът е напълно натиснат. Диапазонът на APP сензор 2 е приблизително 0,49 до 2,08 волта, вариращ при преместване на педала на газта от позиция на покой на педала на газта до пълна позиция на педала. ECM обработва тази информация заедно с други входове на сензори, за да командва дроселната клапа в определена позиция.
Дроселната клапа се управлява от постояннотоков двигател, наречен двигател на задвижващия механизъм на дросела. ECM може да движи този двигател напред или назад чрез контролиране на напрежението на батерията и/или масата на 2-те бордови драйвери. Дроселната клапа се задържа в първоначалната си позиция от 7% от възвратна пружина с постоянна сила. Когато към двигателя на задвижващия механизъм на дросела не се подава ток, тази пружина държи дроселната клапа в първоначалното й положение.
ECM следи ъгъла на дросела с помощта на 2 TP сензора. Напрежението на сензора 1 TP варира от приблизително 0,5 до 4,25 волта, докато дроселът се движи от позиция 0 процента до широко отворен дросел (WOT). Напрежението на сензора 2 TP се променя от приблизително 4,45 на 0,7 волта, докато дроселът се движи от позиция 0 процента до широко отворен дросел (WOT).
ECM извършва диагностика, която проверява нивата на напрежение на двата APP сензора, двата TP сензора и веригата на двигателя на задвижващия механизъм на дросела. Той също така контролира скоростта на връщане чрез действието на двете възвратни пружини, които се намират вътре в тялото на дросела. Тази диагностика се извършва по различно време в зависимост от това дали двигателят работи или не и дали ECM е в процес на определяне на параметрите на дросела.
Всеки път, когато се включи запалването, ECM извършва бърз тест на възвратната пружина на дросела, за да се увери, че дроселната клапа може да се върне в 7-процентно изходно положение от 0-процентно положение. Това е, за да се гарантира, че дроселната клапа може да се върне в първоначалното си положение в случай на повреда във веригата на задвижващия двигател. Моля, обърнете внимание: Когато температурата е ниска, ECM премества тялото на дросела със 7% при включено запалване и изключен двигател, за да премахне леда, който може да се образува върху тялото на дросела.
Процедура за повторно определяне на дроселната клапа
ECM запаметява редица параметри, включително най-ниската позиция на дросела (0%), изходна позиция (7%) и степента на връщане на двете пружини. Тези стойности се изчистват или презаписват само когато ECM се препрограмира или когато се извърши процедурата за повторно обучение на тялото на дросела. Моля, имайте предвид, че ако батерията е изключена, ECM ще извърши процедура за повторно отчитане на газта веднага след включване на запалването.
Процедурата за повторно определяне на параметрите на дросела се извършва при всяко включване на запалването, ако двигателят е бил изключен за повече от 29 секунди и са изпълнени следните условия:
- Оборотите на двигателя са по-малко от 40 об./мин.
- Скоростта на автомобила е 0 km/h (0 mph).
- Температурата на охлаждащата течност на двигателя (ECT) варира от 5-85°C (41-185°F).
- Температурата на входящия въздух варира от 5-60°C (41-140°F).
- Сигналът на сензора за положение на педала на газта съответства на ъгъл по-малък от 14,9%.
- Напрежението на запалване 1 е по-голямо от 10 волта.
След 29 секунди ECM премества плочата на дросела от първоначалното му положение до напълно затворено, след което приблизително 10% отворено. Тази процедура отнема около 6-8 секунди. Ако възникне някаква неизправност в механизма за управление на газта (TAC), се записва диагностичен код за неизправност (DTC). Броячът за заучаване на TAC на инструмента за сканиране трябва да бъде 0 в началото на процедурата и трябва да се увеличи до 11, когато процедурата приключи. Ако броячът не започне на 0 или не завърши на 11, това показва неизправност; dTC трябва да се запише.
Действия по подразбиране на системата TAC/режими на намалена мощност
ECM има 2 режима на ниска мощност, в които може да влезе, ако бъде открита неизправност в системата за контрол на положението на дросела. Ако бъде открита неизправност във веригата на сензора за положение на педала на газта 1 или веригата на датчика за положение на педала на газта 2, веригата на сензора за положение на дросела 2 или веригата на сензора за положение на дросела 1 при определено положение на педала на газта, ECM влиза в един от двата режима на намалена мощност. В този режим въртящият момент на двигателя е ограничен, така че автомобилът не може да ускори над 100 km/h (60 mph). ECM остава в този режим на намалена мощност през целия цикъл на запалване, дори ако повредата е изчистена.
Ако има неизправност във веригите за управление на положението на дросела, несъответствие между предписаното и действителното положение на дросела, неуспех на теста на възвратната пружина или неизправност на веригата на сензора TP 1, ECM ще влезе в друг режим на намалена мощност. В този режим оборотите на двигателя са ограничени до 2500 об/мин и 3-6 произволно избрани горивни инжектора са изключени. В този случай се дава команда за включване на индикатора за намалена мощност. ECM остава в този режим на намалена мощност през целия цикъл на запалване, дори ако повредата е изчистена. Моля, имайте предвид, че ако се наблюдава неизправност на сензора TP 1 или веригата за управление на положението на дросела, когато двигателят работи на празен ход, без натискане на педала на газта, двигателят може да спре.
Описание на системата за контрол на положението на разпределителния вал
Системата за контрол на положението на разпределителния вал позволява на ECM да променя времето на управление на всички 4 разпределителни вала, докато двигателят работи. Задвижващият механизъм за положение на разпределителния вал (15) променя позицията на разпределителния вал в отговор на промените в налягането на маслото. Електромагнитният клапан на задвижващия механизъм на положението на разпределителния вал променя налягането на маслото, за да регулира изпреварването или забавянето на разпределителния вал. Промяната на времето на клапана при промяна на разхода на гориво на двигателя ви позволява да подобрите следните параметри:
- Изходна мощност на двигателя
- Разход на гориво
- Намалена токсичност на отработените газове
Електромагнитният клапан за управление на позицията на разпределителния вал (7) се управлява от ECM. Промените в позициите на разпределителните валове се наблюдават с помощта на сензора за положение на коляновия вал (CKP) и сензорите за положение на разпределителния вал (CMP). ECM използва следната информация, за да изчисли желаните позиции на разпределителния вал:
- Сигнал от датчика за температурата на охлаждащата течност на двигателя (ECT)
- Очаквана температура на двигателното масло (EOT)
- Сигнал от сензора за масов въздушен поток (MAF)
- Сигнал от датчика за ъгъла на дросела (TP)
- Сигнал от сензора за скорост на превозното средство (VSS)
- Коефициент на запълване
Работа
Механизмът за задвижване на позицията на разпределителния вал е разположен във външния корпус и се задвижва от веригата за синхронизация. Монтажът има ротор с фиксирани лопатки, монтирани на разпределителния вал. Налягането на маслото върху неподвижните лопатки кара съответния разпределителен вал да се върти спрямо коляновия вал. Преместването на всмукателните разпределителни валове позволява синхронизирането на всмукателния клапан да се регулира до 50 градуса на коляновия вал. Преместването на разпределителните валове на изпускателната система позволява забавянето на изпускателния клапан да бъде настроено на 50 градуса на коляновия вал. Чрез прилагане на налягане на маслото към задната част на лопатките, разпределителните валове се връщат до 0 градуса колянов вал или горна мъртва точка (TDC). ECM командва соленоида за управление на разпределителния вал да премести буталото на соленоида и макарния клапан, за да насочи маслото към входния отвор (11). Маслото, преминаващо през задвижването на системата за управление на разпределителния вал от изпреварващия канал на соленоида, създава натиск върху напредващата страна на задвижващите лопатки на модула за управление на положението на разпределителния вал. Когато положението на разпределителния вал е забавено, електромагнитният клапан за управление на положението на разпределителния вал насочва маслото към задвижващия механизъм за управление на положението на разпределителния вал през забавения канал (3). ECM може също така да командва на електромагнитния клапан на задвижващия механизъм за управление на разпределителния вал да спре подаването на масло към двата порта, за да поддържа текущото положение на разпределителния вал.
ECM управлява електромагнитния клапан за управление на положението на разпределителния вал, като предоставя управляващ сигнал с модулирана ширина на импулса към намотката на соленоида. Колкото по-голям е работният цикъл на сигнала за ширина на импулса, толкова по-голяма е промяната в синхронизирането на клапана на разпределителния вал. Задвижващият механизъм за управление на положението на разпределителния вал също има фиксиращ щифт (14), който предотвратява взаимното движение на външния корпус и възела на работното колело. Преди задвижващият механизъм за положение на разпределителния вал да може да се движи, заключващият щифт трябва да бъде освободен чрез налягане на маслото. ECM непрекъснато сравнява сигналите на сензора за положение на разпределителния вал със сигнала на сензора за положение на коляновия вал, за да определи позициите на разпределителния вал и да идентифицира системните проблеми. Ако има неизправност в задвижващия механизъм за управление на положението на всмукателния или изпускателния разпределителен вал, противоположният задвижващ механизъм за управление на положението на всмукателния или изпускателния разпределителен вал се настройва на позиция по подразбиране от 0 градуса на коляновия вал.
Работа на системата за контрол на положението на разпределителния вал
| Състояние на движение | Промяна на позицията на разпределителния вал | Цел | Резултат |
| На празен ход | Без промяна | Минимизиране на припокриването на клапаните | Стабилизиране на оборотите на празен ход |
| Ниско натоварване на двигателя | Закъснение на клапана | Намалено припокриване на клапаните | Стабилизиране на мощността на двигателя |
| Средно натоварване на двигателя | Предварителен клапан | Повишено припокриване на клапана | Спестяване на гориво и намаляване на емисиите на отработени газове |
| Ниски или средни скорости при голямо натоварване | Предварителен клапан | Предварително затваряне на всмукателния клапан | Повишен въртящ момент при ниски и средни скорости |
| Високи скорости при голямо натоварване | Закъснение на клапана | Закъснение при затваряне на всмукателния клапан | Повишена мощност на двигателя |