A motorvezérlő rendszer tervezési jellemzői (Chevrolet Cruze J300)

A Chevrolet Cruze járművekbe beépített motorok elektronikus motorvezérlő rendszerrel (EEMS) vannak felszerelve elosztott üzemanyag-befecskendezéssel. Ez a rendszer a kipufogógáz-semlegesítővel és az üzemanyaggőz-visszanyerő rendszerrel együtt működik, és biztosítja a környezetvédelmi előírások betartását, miközben fenntartja a magas dinamikus teljesítményt és az alacsony üzemanyag-fogyasztást.

A motorvezérlő rendszer elektromos rajza a könyv végén található.

Figyelmeztetések: Mielőtt eltávolítaná az ECM alkatrészeit, válassza le a negatív akkumulátorkábelt.

Ne indítsa be a motort, ha az akkumulátorkábel érintkezői nincsenek szorosan meghúzva.

Soha ne válassza le az akkumulátort a jármű elektromos rendszeréről, miközben a motor jár.

Az akkumulátor töltésekor válassza le a jármű elektromos rendszeréről.

Ne tegye ki az elektronikus vezérlőegység (ECU), hogy feletti hőmérséklet 65°C működési felett 80°C-on, amikor nem működik (például egy szárítókamrában). Ha ezt a hőmérsékletet túllépik, az ECU-t el kell távolítani a járműből.

Ne válassza le vagy csatlakoztassa a kábelköteg csatlakozóit az ECU-hoz bekapcsolt gyújtás mellett.

Mielőtt ívhegesztést végezne egy járművön, válassza le a vezetékeket az akkumulátorról és a vezetékcsatlakozókat az ECU-ról. Minden feszültségmérést legalább 10 MOhm belső ellenállású digitális voltmérővel kell elvégezni.

Az injektorok által betáplált üzemanyag mennyiségét az ECU-ból érkező elektromos impulzusjel szabályozza. Figyeli a motor állapotára vonatkozó adatokat, kiszámítja az üzemanyag-szükségletet, és meghatározza a befecskendező szelepek üzemanyag-ellátásának szükséges időtartamát (impulzus időtartama - munkaciklus). A betáplált üzemanyag mennyiségének növelése érdekében az ECU növeli az impulzus időtartamát, az üzemanyag-ellátás csökkentése érdekében pedig lerövidíti

Az ECU kiértékeli számításainak és parancsainak eredményeit, megjegyzi a legutóbbi üzemmódokat, és azokkal összhangban cselekszik. Az ECU "öntanulása" vagy adaptációja egy folyamatos folyamat, de a megfelelő beállítások az elektronikus egység RAM-jában tárolódnak az ECU első kikapcsolásáig.

Az ECU vagy szinkronban, azaz a főtengely egy bizonyos helyzetében, vagy aszinkron módon vezérli az üzemanyag-ellátást, azaz függetlenül vagy szinkronizálás nélkül a főtengely forgásával. A szinkron üzemanyag-befecskendezés a leggyakrabban használt mód. Az aszinkron üzemanyag-befecskendezést főként motorindítási módban használják. Az ECU egymás után kapcsolja be az injektorokat. Mindegyik befecskendező szelep minden 720°-os főtengely-fordulatnál bekapcsol. Ez a módszer lehetővé teszi az üzemanyag pontosabb adagolását a hengerek között és a kipufogógázok toxicitásának csökkentését.



A betáplált üzemanyag mennyiségét a motor állapota, azaz működési módja határozza meg. Ezeket az üzemmódokat az ECU biztosítja, és az alábbiakban ismertetjük.

Amikor a motor főtengelye forogni kezd az indítóval, a főtengely helyzetérzékelőjének első impulzusa az ECU-ból érkező impulzus hatására az összes befecskendező szelepet egyszerre bekapcsolja, ami lehetővé teszi a motor gyorsabb indulását.

Az első üzemanyag-befecskendezés a motor minden indításakor megtörténik. Az injekció impulzusának időtartama a hőmérséklettől függ. Hideg motoron a befecskendező impulzus növekszik az üzemanyag mennyiségének növelése érdekében; meleg motornál az impulzus időtartama csökken. Az első befecskendezés után az ECU a megfelelő befecskendező vezérlési módba kapcsol.

Start mód. A gyújtás bekapcsolásakor az ECU bekapcsolja az üzemanyag-szivattyú relét, amely nyomást hoz létre az üzemanyag-ellátó vezetékben az üzemanyag-elosztócsőhöz.

Az ECU ellenőrzi a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelő jelét, és meghatározza az indításhoz szükséges üzemanyag és levegő mennyiségét.

Amikor a motor főtengelye forogni kezd, az ECU fázisos impulzust generál az injektorok bekapcsolásához, amelynek időtartama a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelőjének jeleitől függ. Hideg motornál az impulzus időtartama hosszabb (a szállított üzemanyag mennyiségének növelésére), és amikor felmelegszik - kevesebb.

Dúsítási mód gyorsítás közben

Az ECU figyeli a fojtószelep helyzetének hirtelen változásait (a fojtószelep helyzetérzékelőjének jelével), valamint az abszolút nyomásérzékelő jelét, és a befecskendező impulzus időtartamának növelésével további mennyiségű üzemanyag ellátását biztosítja. A gyorsítás közbeni dúsítási mód csak átmeneti körülmények között az üzemanyag-szabályozásra szolgál (a fojtószelep mozgatásakor).

Üzemanyag elzárási mód motorfékezés közben

Bekapcsolt sebességváltó és tengelykapcsoló melletti motorfékezés közben az ECU rövid időre teljesen letilthatja az üzemanyag-befecskendező impulzusokat. Ebben az üzemmódban az üzemanyag-ellátás akkor kapcsol be és ki, ha bizonyos feltételek létrejönnek a hűtőfolyadék hőmérsékletére, a főtengely fordulatszámára, a jármű sebességére és a fojtószelep nyitási szögére.

Tápfeszültség kompenzáció

Amikor a tápfeszültség csökken, a gyújtásrendszer gyenge szikrát kelthet, és a befecskendező szelep "nyitásának" mechanikus mozgása tovább tarthat. Az ECU ezt a gyújtótekercsekben való energiafelhalmozódási idő és a befecskendezési impulzus időtartamának növelésével kompenzálja.

Ennek megfelelően, amikor az akkumulátor feszültsége nő (vagy feszültség a jármű fedélzeti hálózatában) Az ECU csökkenti az energia felhalmozódási idejét a gyújtótekercsekben és a befecskendezés időtartamát.

Üzemanyag elzárási mód

Amikor a motor leáll (gyújtás kikapcsolva) az üzemanyagot nem a befecskendező biztosítja, így elkerülhető a keverék spontán begyulladása a túlmelegedett motorban. Ezenkívül nem küldenek impulzusokat az injektorok nyitásához, ha az ECU nem kap referenciaimpulzusokat a főtengely helyzetérzékelőjétől, azaz ez azt jelenti, hogy a motor nem jár.

Az üzemanyag-ellátás akkor is megszakad, ha a motor főtengely-fordulatszáma túllépi a megengedett legnagyobb fordulatszámot, hogy megvédje a motort az elfogadhatatlanul nagy fordulatszámon való működéstől.

Elektronikus vezérlőegység

Elektronikus vezérlőegység (ECU, vezérlő) a motor a légbeömlő doboz központi részében található, és az elektronikus motorvezérlő rendszer vezérlőközpontját képviseli. Folyamatosan dolgozza fel a különféle érzékelőktől és vezérlőrendszerektől származó információkat, amelyek befolyásolják a kipufogógáz-kibocsátást és a jármű teljesítményét.

Az ECU a következő információkat kapja:

• főtengely helyzete és fordulatszáma;
• vezérműtengely helyzete;
• hűtőfolyadék hőmérséklet;
• beszívott levegő hőmérséklete és nyomása;
• gázpedál helyzete;
• fojtószelep helyzet;
• a kipufogógázok oxigéntartalma;
• detonáció jelenléte a motorban;
• autó sebessége;
• feszültség a jármű fedélzeti hálózatában;
• kéri a légkondicionáló bekapcsolását.

A kapott információk alapján az ECU a következő rendszereket és eszközöket vezérli:

• üzemanyag-ellátás (befecskendezők és üzemanyag-szivattyú);
• levegőellátás (fojtószelep nyitási foka);
• gyújtási rendszer;
• a benzingőzvisszanyerő rendszer adszorbere;
• motor hűtőrendszer ventilátor;
• klíma kompresszor kuplung;
• diagnosztikai rendszer.

Az ECU bekapcsolja a kimeneti áramköröket (injektorok, különféle relék stb.) a kimeneti tranzisztoron keresztül testzárlattal. Az egyetlen kivétel az üzemanyag-szivattyú relé áramköre. Az üzemanyag-szivattyú tápreléen keresztül csatlakozik. A relé tekercsét viszont az ECU vezérli úgy, hogy az egyik kivezetést a testhez zárja.

Az ECU beépített diagnosztikai rendszerrel van felszerelve. Felismeri az ECM hibáit, és figyelmezteti a vezetőt a motorvezérlő rendszer hibajelzőjén keresztül. Ezenkívül az ECU olyan diagnosztikai kódokat tárol, amelyek egy adott rendszerelem meghibásodását jelzik, és a hiba jellegét jelzik, hogy segítsenek a szakembereknek a diagnózisban és a javításban.

Diagnosztikai csatlakozó

A diagnosztikai csatlakozó az ECU-val való adatcserére szolgál, és a bal oldalon, a műszerfal alatt található. A diagnosztikai csatlakozóhoz egy leolvasó eszköz csatlakozik az ECU memóriájában tárolt hibainformációk kiolvasására, az érzékelők és működtetők valós idejű ellenőrzésére, a működtetők vezérlésére és az ECU újraprogramozására.

Az ECU a következő típusú memóriákat tartalmazza:

• programozható, csak olvasható memória (EPROM);
• véletlen hozzáférésű memória (RAM);
• elektromosan újraprogramozható memória (ERPROM).

Programozható csak olvasható memória (PROM). Tartalmaz egy általános programot, amely munkaparancsok sorozatát tartalmazza (vezérlő algoritmusok) és különféle kalibrációs információk. Ezek az információk a befecskendezés, a gyújtás, az alapjárati fordulatszám stb. szabályozásához szükséges adatokat képviselik, amelyek a jármű tömegétől, a motor típusától és teljesítményétől, a sebességváltó áttételi arányaitól és egyéb tényezőktől függenek. Az EPROM-ot kalibrációs memóriaeszköznek is nevezik. Az EPROM tartalma programozás után nem módosítható. Ez a memória nem igényel tápfeszültséget a benne rögzített információk tárolására, amelyek nem törlődnek a tápellátás kikapcsolásakor, azaz ez a memória nem felejtő.

Véletlen elérésű memória (RAM)

Ez az ECU "notebook". Az egység mikroprocesszora a mért paraméterek ideiglenes tárolására használja a számításokhoz és a közbenső információkhoz. A mikroprocesszor szükség szerint adatokat tud bevinni vagy olvasni.

A RAM chip a vezérlő nyomtatott áramköri lapjára van felszerelve. Ez a memória ingatag, és szünetmentes tápegységet igényel. Az áramellátás megszakadásakor a RAM-ban található diagnosztikai hibakódok és számított adatok törlődnek.

Elektromosan újraprogramozható memória (ERPROM)

A jármű lopásgátló rendszeréhez tartozó kódok és jelszavak ideiglenes tárolására szolgál (indításgátló). Az ECU által az indításgátló vezérlőegységétől kapott jelszókódokat összehasonlítják az EEPROM-ban tárolt kódokkal, aminek eredményeként a motor indítása engedélyezett vagy tiltott.

Az EEPROM rögzíti a jármű olyan üzemi paramétereit, mint a jármű teljes futásteljesítménye, a teljes üzemanyag-fogyasztás és a motor működési ideje.

Az ERPZU a motor és a jármű néhány meghibásodását is regisztrálja:

• motor túlmelegedési ideje;
• a motor működési ideje alacsony oktánszámú üzemanyaggal;
• a motor működési ideje meghaladja a megengedett legnagyobb fordulatszámot;
• az az idő, amikor a motor jár az üzemanyag-levegő keverék gyújtáskimaradásaival, amelyek jelenlétét a motorvezérlő rendszer jelzőfénye jelzi;
• motor működési ideje hibás kopogásérzékelővel;
• motor működési ideje hibás oxigénkoncentráció érzékelőkkel;
• a jármű bejáratási időszakában a megengedett legnagyobb sebességet meghaladó sebességgel történő vezetési ideje;
• a jármű mozgásának ideje hibás sebességérzékelővel;
• azon alkalmak száma, amikor az akkumulátort bekapcsolt gyújtáskapcsoló mellett leválasztják.

Az EEPROM egy nem felejtő memória, és információkat tárolhat anélkül, hogy a vezérlő áramellátása lenne.

Főtengely helyzetérzékelő

Az induktív típusú forgattyústengely helyzetérzékelőt úgy tervezték, hogy szinkronizálja az elektronikus vezérlőegység működését az 1. és 4. henger dugattyúinak TDC-jével és a főtengely szöghelyzetével.

Az érzékelő a motor hengerblokkjának hátuljára van felszerelve, a főtengely vezérműtárcsával szemben. Az időzítő tárcsa egy fogazott kerék, 58 hornygal, amelyek közül 57 6°-os távolságra van elhelyezve. Az utolsó hornyot szélesebbre szabják egy szinkronizációs impulzus (egy "referencia" impulzus) létrehozásához, amely szükséges a vezérlőegység és az 1. és 4. henger dugattyúinak TDC-jének összehangolásához.

Amikor a főtengely forog, az érzékelő mágneses tere megváltozik, váltakozó feszültség impulzusokat indukálva. A vezérlőegység az érzékelő jelei alapján határozza meg a főtengely forgási sebességét, és impulzusokat generál a motor vezérléséhez.

Ennek az érzékelőnek a meghibásodása a motorvezérlő rendszer teljes meghibásodását okozza: jele nélkül a motor nem indítható.

Elosztócső abszolút nyomás érzékelő

A szívócsonkban lévő abszolút nyomásérzékelő az ebben a csővezetékben lévő vákuumot elektromos feszültséggé alakítja, amelynek értékét az ECU a motor terhelésének meghatározásához használja. Az érzékelő a bemeneti csőre van felszerelve, és gumicsővel csatlakozik az üregéhez. Az érzékelő kimeneti feszültsége a szívócsőben lévő nyomásnak megfelelően változik - 4,9 V-ról (a fojtószelep teljesen nyitva) 0,3 V-ig (zárt csappantyúval). Amikor a motor nem jár, a vezérlőegység az érzékelő feszültségét használja a légköri nyomás meghatározására, és a befecskendezés szabályozási paramétereit az adott tengerszint feletti magassághoz igazítja. A memóriában tárolt légköri nyomásértékek rendszeres időközönként frissülnek a jármű egyenletes mozgása és a teljes fojtószelep nyitásakor.

Beszívott levegő hőmérséklet érzékelő

A beszívott levegő hőmérséklet-érzékelője a levegőszűrő közelében lévő levegőellátó tömlő nyílásába van csavarva. Az érzékelő egy termisztor negatív hőmérsékleti ellenállási együtthatóval. Az érzékelőtől kapott levegőhőmérséklet-információ alapján a vezérlő szabályozza a befecskendezett üzemanyag mennyiségét.

A levegőhőmérséklet-érzékelő ellenállását az érzékelő kapcsain különböző hőmérsékleti feltételek mellett ellenőrzik.

Fázisérzékelő

A fázisérzékelő a hengerfej elülső részében van felszerelve a vezérműtengelyek fogazott szíjtárcsái közé. Működési elve a Hall-effektuson alapul. Az érzékelő meghatározza az 1. henger dugattyújának kompressziós löketének TDC-jét. Az érzékelő jelét a vezérlő a fázisos üzemanyag-befecskendezés megszervezésére használja a henger begyújtási sorrendjének megfelelően. Ha az áramkör meghibásodik, a vezérlő eltárolja a kódját a memóriájában, és bekapcsolja a motorvezérlő rendszer visszajelzőjét.

Hűtőfolyadék hőmérséklet érzékelő

A hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelője a hengerfej jobb oldalára van felszerelve, az első és a második henger közé. Az érzékelő negatív hőmérsékleti együtthatójú termisztor: az érzékelő elektromos ellenállása a hőmérséklet emelkedésével csökken. Az ECU feldolgozza az érzékelő jelét, és beállítja a munkakeverék optimális dúsítását, amikor a motor felmelegszik.

Az elektronikus egység állandó "referencia" feszültséggel látja el a hőmérséklet-érzékelő áramkörét. Az érzékelő jelfeszültsége akkor a legmagasabb, ha a levegő a szívócsonkban hideg, és csökken a hőmérsékletének növekedésével. A feszültségérték alapján az ECU meghatározza a levegő hőmérsékletét a szívónyílásnál, és a gyújtás időzítési szögének kiszámításakor elvégzi a beállításokat. Ha az érzékelő meghibásodik, vagy problémák vannak a csatlakozó áramkörében, az ECU beállít egy hibakódot, és megjegyzi azt. Ha az ECU továbbra is hibakódot jelenít meg a jó vezetékcsatlakozások ellenére, cserélje ki a levegőhőmérséklet-érzékelőt.

Kopogásérzékelő

A kopogásérzékelő a hengerblokk tetejére van rögzítve, és érzékeli a rendellenes rezgéseket (detonációs csapások) a motorban.

Az érzékelő érzékeny eleme egy piezoelektromos kristálylemez. A detonáció során az érzékelő kimenetén feszültségimpulzusok keletkeznek, amelyek a detonációs sokkok intenzitásának növekedésével nőnek. A vezérlő az érzékelő jele alapján szabályozza a gyújtás időzítését, hogy kiküszöbölje az üzemanyag detonációs felvillanását.

Fojtószelep helyzetérzékelő

A fojtószelep-helyzet-érzékelő (TPS) a fojtószelep-szerelvény oldalára van felszerelve (a fedél alatt) és a fojtószelep tengelyéhez csatlakozik.

Ez egy potenciométer, melynek egyik végére a tápfeszültség "plusz" (5 V) kerül, a másik végét a "földre" kötjük. A potenciométer harmadik kimenetétől (a csúszkából) a kimeneti jel az ECU-hoz megy. Amikor a fojtószelep el van forgatva (a vezérlőpedál ütésétől), változik a feszültség az érzékelő kimenetén. Amikor a fojtószelep zárva van, 0,5 V alatt van. A szelep nyitásakor az érzékelő kimenetén a feszültség nő, és amikor a szelep teljesen nyitva van, akkor többnek kell lennie, mint 4 V. Az érzékelő kimeneti feszültségének figyelésével az ECU a fojtószelep nyitási szögétől függően szabályozza az üzemanyag-ellátást (azok. a vezető belátása szerint). A TPS nem igényel beállítást, mivel az elektronikus egység érzékeli az alapjárati fordulatszámot (azok. teljes gázzal zár) nulla jelként.

Ha a fojtószelep-érzékelő meghibásodik, az ECU eltárolja a memóriájában az érzékelő hibakódját, felkapcsolja a motorvezérlő rendszer jelzőlámpáját, és a főtengely fordulatszáma, valamint a szívócsőben lévő hőmérséklet- és abszolút légnyomás-érzékelők jelei alapján kiszámítja a fojtószelep nyitási szögének várható értékét.

Oxigénkoncentráció-szabályozó érzékelő

Az oxigénkoncentráció-szabályozó érzékelőt a zárt hurkú befecskendező rendszerben használják, és a kipufogócsőbe szerelik. A befecskendezési impulzus időtartamának kiszámításához a kipufogógázokban lévő oxigén jelenlétére vonatkozó információkat használnak; ezt az információt a vezérlő oxigénkoncentráció érzékelő szolgáltatja. A kipufogógázokban lévő oxigén reakcióba lép az érzékelővel, potenciálkülönbséget hozva létre az érzékelő kimenetén. Körülbelül 0,1 V között változik (magas oxigéntartalom - sovány keverék) 1 V-ig (alacsony oxigénben gazdag keverék).

Az oxigénkoncentráció-érzékelő kimeneti feszültségének figyelésével a vezérlő meghatározza, hogy melyik parancsot küldje az injektoroknak a munkakeverék összetételének beállításához. Ha a keverék sovány (alacsony potenciálkülönbség az érzékelő kimenetén), majd a vezérlő parancsot ad a keverék dúsítására; ha a keverék gazdag (nagy potenciálkülönbség) - soványítani a keveréket.

Oxigénkoncentráció diagnosztikai érzékelő

A diagnosztikai oxigénkoncentráció érzékelő a szívócsőbe van beépítve a semlegesítő mögött, és ugyanazon az elven működik, mint a vezérlő érzékelő. Az oxigénkoncentráció-diagnosztikai érzékelő által generált jel jelzi az oxigén jelenlétét a kipufogógázokban a katalizátor után. Ha a semlegesítő megfelelően működik, a diagnosztikai érzékelő által mért értékek jelentősen eltérnek a vezérlő érzékelőtől,