Конструктивни характеристики на системата за управление на двигателя (Chevrolet Cruze J300)

Двигателите, монтирани на автомобили Chevrolet Cruze, са оборудвани с електронна система за управление на двигателя (EEMS) с разпределено впръскване на гориво. Тази система работи заедно с неутрализатора на отработените газове и системата за възстановяване на горивните пари и гарантира съответствие с екологичните стандарти, като същевременно поддържа висока динамична производителност и нисък разход на гориво.

Електрическата схема на системата за управление на двигателя е дадена в края на книгата.

Предупреждения: Преди да демонтирате каквито и да било компоненти на ECU, изключете проводника от минусовата клема на акумулатора.

Не стартирайте двигателя, ако клемите на кабела на акумулатора не са добре затегнати.

Никога не изключвайте акумулатора от електрическата система на автомобила, докато двигателят работи.

Когато зареждате акумулатора, изключете го от електрическата система на автомобила.

Да Не се излага на електронен блок за управление (екю вътрешни) температура по-висока от 65°C в работно състояние и по-висока от 80°C в експлоатационно (например в сушилна камера). Ако тази температура бъде превишена, ECU трябва да се отстрани от автомобила.

Не изключвайте и не свързвайте конекторите на кабелния сноп към ECU при включено запалване.

Преди да извършите електродъгово заваряване на превозно средство, изключете кабелите от акумулатора и конекторите на кабелите от ECU. Всички измервания на напрежението трябва да се извършват с помощта на цифров волтметър с вътрешно съпротивление най-малко 10 MOhm.

Количеството гориво, подавано от инжекторите, се регулира от електрически импулсен сигнал от ECU. Той следи данните за състоянието на двигателя, изчислява необходимото гориво и определя необходимата продължителност на подаване на гориво от инжекторите (продължителност на импулса - работен цикъл). За увеличаване на количеството подавана на гориво екю вътрешни увеличава пулс, както и за намаляване на доставките на гориво - намаляване на

ECU оценява резултатите от своите изчисления и команди, запомня последните режими на работа и действа в съответствие с тях. "Самообучението" или адаптирането на ECU е непрекъснат процес, но съответните настройки се съхраняват в RAM на електронния блок до първото изключване на ECU.

ECU управлява подаването на гориво или синхронно, т.е. при определена позиция на коляновия вал, или асинхронно, т.е. независимо или без синхронизация с въртенето на коляновия вал. Синхронното впръскване на гориво е най-често използваният режим. Асинхронното впръскване на гориво се използва главно в режим на стартиране на двигателя. ECU включва инжекторите последователно. Всеки от инжекторите се включва на всеки 720° завъртане на коляновия вал. Този метод позволява по-прецизно дозиране на горивото между цилиндрите и намаляване на нивото на токсичност на отработените газове.



Количеството подадено гориво се определя от състоянието на двигателя, т.е. от неговия режим на работа. Тези режими се предоставят от ECU и са описани по-долу.

Когато коляновият вал на двигателя започне да се върти със стартера, първият импулс от сензора за положение на коляновия вал предизвиква импулс от ECU, за да включи всички инжектори наведнъж, което позволява на двигателя да стартира по-бързо.

Първоначалното впръскване на гориво се извършва при всяко стартиране на двигателя. Продължителността на инжекционния импулс зависи от температурата. При студен двигател импулсът на впръскване се увеличава, за да се увеличи количеството гориво; при горещ двигател продължителността на импулса намалява. След първоначалното впръскване ECU превключва на съответния режим на управление на инжектора.

Стартов режим. Когато запалването е включено, ECU включва релето на горивната помпа, което създава налягане в тръбопровода за подаване на гориво към горивната релса.

ECU проверява сигнала от сензора за температура на охлаждащата течност и определя количеството гориво и въздух, необходими за стартиране.

Когато коляновият вал на двигателя започне да се върти, ECU генерира фазиран импулс за включване на инжекторите, чиято продължителност зависи от сигналите от сензора за температура на охлаждащата течност. При студен двигател продължителността на импулса е по-голяма (за увеличаване на количеството доставяно гориво), и по-малко при загряване.

Режим на обогатяване по време на ускорение

ECU следи внезапните промени в позицията на дросела (по сигнал от датчика за положение на дросела), както и сигнала от датчика за абсолютно налягане и осигурява подаването на допълнително количество гориво чрез увеличаване на продължителността на импулса на впръскване. Режимът на обогатяване по време на ускорение се използва само за контрол на горивото в преходни условия (при движение на дроселовата клапа).

Режим на спиране на горивото по време на спиране на двигателя

По време на спиране на двигателя с включена предавка и съединител, ECU може напълно да деактивира импулсите за впръскване на гориво за кратки периоди от време. Захранването с гориво се включва и изключва в този режим, когато се създадат определени условия за температурата на охлаждащата течност, скоростта на коляновия вал, скоростта на автомобила и ъгъла на отваряне на дросела.

Компенсация на захранващото напрежение

Когато захранващото напрежение падне, системата за запалване може да произведе слаба искра и механичното движение на "отваряне" на инжектора може да отнеме повече време. ECU компенсира това чрез увеличаване на времето за натрупване на енергия в запалителните бобини и продължителността на импулса на впръскване.

Съответно, когато напрежението на батерията се увеличи (или напрежение в бордовата мрежа на автомобила) ECU намалява времето за натрупване на енергия в запалителните бобини и продължителността на впръскване.

Режим на изключване на горивото

Когато двигателят спре (изключено запалване) горивото не се подава от инжектора, като по този начин се елиминира спонтанното запалване на сместа при прегрял двигател. В допълнение, импулси за отваряне на инжекторите не се изпращат, ако ECU не получава референтни импулси от сензора за положение на коляновия вал, т.е. това означава, че двигателят не работи.

Подаването на гориво се прекъсва и при превишаване на максимално допустимата скорост на коляновия вал на двигателя, за да се предпази двигателят от работа при неприемливо високи обороти.

Електронен блок за управление

Електронен блок за управление (ECU, контролер) двигателят е разположен в централната част на въздухозаборната кутия и представлява контролния център на електронната система за управление на двигателя. Той непрекъснато обработва информация от различни сензори и управлява системи, които влияят върху емисиите на отработени газове и работата на автомобила.

Следната информация се получава от ECU:

• позиция и скорост на коляновия вал;
• положение на разпределителния вал;
• температура на охлаждащата течност;
• температура и налягане на входящия въздух;
• положение на педала на газта;
• положение на дросела;
• съдържание на кислород в отработените газове;
• наличие на детонация в двигателя;
• скорост на автомобила;
• напрежение в бордовата мрежа на автомобила;
• заявка за включване на климатика.

Въз основа на получената информация ECU управлява следните системи и устройства:

• доставка на гориво (инжектори и горивна помпа);
• подаване на въздух (степен на отваряне на дросела);
• система за запалване;
• адсорбер на системата за регенериране на бензинови пари;
• вентилатор на системата за охлаждане на двигателя;
• съединител на компресора на климатика;
• диагностична система.

ECU включва изходните вериги (инжектори, различни релета и др.) чрез късото им свързване към маса през изходните транзистори, Единственото изключение е веригата на релето на горивната помпа. Горивната помпа е свързана чрез силово реле. На свой ред намотката на релето се управлява от ECU чрез късо съединение на един от изводите към "маса".



ECU-то е оборудвано с вградена диагностична система. Той може да открие неизправности в ECM и да предупреди водача чрез индикатора за неизправност на системата за управление на двигателя. В допълнение, ECU съхранява диагностични кодове, които показват неизправност на конкретен системен елемент и естеството на тази неизправност, за да подпомогнат специалистите при диагностика и ремонт.

Диагностичен конектор

Диагностичният конектор се използва за обмен на данни с ECU и се намира от лявата страна под арматурното табло. Сканиращо устройство е свързано към диагностичния конектор за четене на информация за грешка, съхранена в паметта на ECU, за проверка на сензори и изпълнителни механизми в реално време, за управление на изпълнителни механизми и препрограмиране на ECU.

Следните видове памет са включени в ECU:

• програмируема памет само за четене (EPROM);
• памет с произволен достъп (RAM);
• електрически препрограмируема памет (ERPROM).

Програмируема памет само за четене (PROM). Съдържа обща програма, която съдържа последователност от работни команди (алгоритми за управление) и различна информация за калибриране. Тази информация представлява данните за управление на впръскване, запалване, обороти на празен ход и др., които зависят от теглото на автомобила, вида и мощността на двигателя, предавателните числа на трансмисията и други фактори. EPROM се нарича още устройство с памет за калибриране. Съдържанието на EPROM не може да се променя след програмиране. Тази памет не изисква захранване, за да съхранява записаната в нея информация, която не се изтрива при изключване на захранването, т.е. тази памет е енергонезависима.

Памет с произволен достъп (RAM)

Това е ECU "тефтерчето". Микропроцесорът на уреда го използва за временно съхранение на измерените параметри за изчисления и междинна информация. Микропроцесорът може да въвежда или чете данни в него, ако е необходимо.

RAM чипът е монтиран на печатната платка на контролера. Тази памет е летлива и изисква непрекъсваемо захранване, за да бъде запазена. Когато захранването бъде прекъснато, диагностичните кодове за неизправности и изчислените данни, съдържащи се в RAM, се изтриват.

Електрически препрограмируема памет (ERPROM)

Се използва за временно съхраняване код-парола система против кражба система за кола (имобилайзер). Кодовете за пароли, получени от ECU от блока за управление на имобилайзера, се сравняват с кодовете, записани в EEPROM, в резултат на което се разрешава или забранява стартирането на двигателя.

EEPROM записва такива експлоатационни параметри на превозното средство като общ пробег на превозното средство, общ разход на гориво и време на работа на двигателя.

ЕРПЗУ регистрира и някои неизправности по двигателя и автомобила:

• време на прегряване на двигателя;
• време на работа на двигателя с нискооктаново гориво;
• време на работа на двигателя, превишаващо максимално допустимата скорост на въртене;
• времето, през което двигателят работи с прекъсвания на запалването на гориво-въздушната смес, наличието на които се показва от индикатора на системата за управление на двигателя;
• време на работа на двигателя с дефектен сензор за детонация;
• време на работа на двигателя с дефектни сензори за концентрация на кислород;
• време на управление на превозното средство със скорост, превишаваща максимално разрешената скорост през периода на разработка;
• времето на движение на автомобила с дефектен сензор за скорост;
• брой пъти, когато батерията е била изключена при включен ключ за запалване.

EEPROM е енергонезависима памет и може да съхранява информация без захранване на контролера.

Сензор за положение на коляновия вал

Сензорът за положение на коляновия вал от индуктивен тип е предназначен да синхронизира работата на електронния блок за управление с TDC на буталата на 1-ви и 4-ти цилиндър и ъгловото положение на коляновия вал.

Сензорът е монтиран в задната част на цилиндровия блок на двигателя срещу синхронизиращия диск на коляновия вал. Дискът за синхронизация е зъбно колело с 58 гнезда, 57 от които са разположени на интервали от 6°. Последният жлеб е направен по-широк, за да създаде синхронизиращ импулс ("референтен" импулс), който е необходим за координиране на работата на управляващия блок с TDC на буталата в 1-ви и 4-ти цилиндър.

Когато коляновият вал се върти, магнитното поле на сензора се променя, предизвиквайки импулси на променливотоково напрежение. Блокът за управление определя скоростта на въртене на коляновия вал въз основа на сигналите от сензора и генерира импулси за управление на двигателя.

Неизправността на този сензор води до пълна повреда на системата за управление на двигателя: без неговия сигнал двигателят не може да бъде стартиран.

Сензор за абсолютно налягане в колектора

Сензорът за абсолютно налягане във всмукателния колектор преобразува вакуума в този колектор в електрическо напрежение, чиято стойност ECU използва, за да определи натоварването на двигателя. Сензорът е монтиран на входната тръба и е свързан към нейната кухина чрез гумена тръба. Изходното напрежение на сензора се променя в съответствие с налягането във всмукателната тръба - от 4,9 V (при напълно педала на газта) до 0,3 V (при затворен амортисьор). Когато двигателят не работи, управляващият блок използва напрежението на сензора, за да определи атмосферното налягане и адаптира параметрите за управление на впръскването към конкретната надморска височина. Стойностите на атмосферното налягане, съхранени в паметта, се актуализират периодично по време на стабилно движение на автомобила и при пълно отваряне на газта.

Сензор за температура на входящия въздух

Сензорът за температурата на входящия въздух се завинтва в отвора на маркуча за подаване на въздух близо до въздушния филтър. Сензорът е термистор с отрицателен температурен коефициент на съпротивление. Въз основа на информацията за температурата на въздуха от сензора, контролерът регулира количеството впръскано гориво.

Съпротивлението на сензора за температура на въздуха на клемите на сензора се проверява при различни температурни условия.

Сензор за фаза

Фазовият сензор е монтиран в предната част на главата на цилиндъра между зъбните шайби на разпределителните валове. Принципът му на действие се основава на ефекта на Хол. Сензорът определя TDC на хода на компресия на буталото на 1-ви цилиндър. Сигналът на сензора се използва от контролера за организиране на поетапно впръскване на гориво в съответствие с реда на запалване на цилиндъра. Когато възникне неизправност във веригата, контролерът съхранява своя код в паметта си и включва индикатора на системата за управление на двигателя.

Сензор за температура на охлаждащата течност

Сензорът за температурата на охлаждащата течност е монтиран от дясната страна на главата на цилиндъра между първия и втория цилиндър. Сензорът е термистор с отрицателен температурен коефициент: електрическото съпротивление на сензора намалява с повишаване на температурата. ECU обработва сигнала от сензора и задава оптималното обогатяване на работната смес при загряване на двигателя.

Електронният блок захранва веригата на температурния сензор с постоянно "референтно" напрежение. Напрежението на сигнала на сензора е най-високо, когато въздухът във всмукателния колектор е студен и намалява с повишаване на температурата му. Въз основа на стойността на напрежението ECU определя температурата на въздуха при всмукване и прави корекции при изчисляване на ъгъла на запалване. Ако датчикът не успее или има проблеми във веригата на свързване, ECU задава код за грешка и го запомня. Ако ECU продължава да показва код за неизправност въпреки доброто свързване на кабелите, сменете сензора за температура на въздуха.

Сензор за детонация

Сензорът за детонация е прикрепен към горната част на цилиндровия блок и открива необичайни вибрации (детонационни удари) в двигателя.

Чувствителният елемент на сензора е пиезоелектрична кристална плоча. По време на детонация на изхода на сензора се генерират импулси на напрежение, които нарастват с увеличаване на интензитета на детонационните удари. Контролерът, въз основа на сигнала на сензора, регулира времето за запалване, за да елиминира детонационните светкавици на гориво.

Сензор за положение на дросела

Сензорът за положение на дроселната клапа (TPS) е монтиран отстрани на дроселната клапа (под капака) и е свързан към оста на дросела.

Представлява потенциометър, към единия край на който се подава "плюса" на захранващото напрежение (5 V), а другият му край е свързан към "масата". От третия изход на потенциометъра (от плъзгача) изходният сигнал отива към ECU. При завъртане на дроселната клапа (от удара върху педала за управление), напрежението на изхода на сензора се променя. При затворена дроселова клапа е под 0,5 V. При отваряне на клапата напрежението на изхода на датчика се увеличава и при напълно отворена клапа трябва да е повече от 4 V. Следейки изходното напрежение на сензора, ECU регулира подаването на гориво в зависимост от ъгъла на отваряне на дроселовата клапа (тези. по преценка на водача). TPS не изисква настройка, тъй като електронният блок възприема скоростта на празен ход (тези. пълно затваряне на газта) като нулева оценка.

Ако датчикът на дросела се повреди, ECU съхранява кода за грешка на сензора в паметта си, включва индикаторната лампа на системата за управление на двигателя и изчислява очакваната стойност на ъгъла на отваряне на дросела въз основа на скоростта на коляновия вал и сигналите от сензорите за температура и абсолютно въздушно налягане във всмукателния колектор.

Сензор за контрол на концентрацията на кислород

Сензорът за контрол на концентрацията на кислород се използва в инжекционната система със затворен контур и е монтиран в изпускателния колектор. За коригиране на изчисленията на продължителността на импулса на впръскване се използва информация за наличието на кислород в отработените газове; тази информация се предоставя от контролния сензор за концентрация на кислород. Кислородът, съдържащ се в отработените газове, реагира със сензора, създавайки потенциална разлика на изхода на сензора. Варира от приблизително 0,1 V (високо съдържание на кислород - бедна смес) до 1 V (ниско съдържание на кислород - богата смес).

Следейки изходното напрежение на датчика за концентрация на кислород, контролерът определя коя команда да изпрати на инжекторите за регулиране на състава на работната смес. Ако сместа е постна (ниска потенциална разлика на изхода на сензора), тогава контролерът дава команда за обогатяване на сместа; ако сместа е богата (висока потенциална разлика) - да се отпусне сместа.

Сензор за диагностика на концентрацията на кислород

Диагностичният сензор за концентрация на кислород е монтиран във всмукателната тръба зад неутрализатора и работи на същия принцип като контролния сензор. Сигналът, генериран от диагностичния сензор за концентрация на кислород, показва наличието на кислород в отработените газове след катализатора. Ако неутрализаторът работи правилно, показанията от диагностичния сензор ще се различават значително от показанията от контролния сензор,

Текстът на статията е получен от уебсайта: CHEVYMAN.ru