Jednostką sterującą w systemie jest elektroniczna jednostka sterująca (ECU). Ilość paliwa dostarczanego przez wtryskiwacze regulowana jest za pomocą sygnału impulsu elektrycznego z ECU. Jednostka elektroniczna monitoruje dane dotyczące stanu silnika, oblicza zapotrzebowanie na paliwo i ustala wymagany czas podawania paliwa przez wtryskiwacze (czas trwania impulsu - współczynnik wypełnienia). Aby zwiększyć ilość dostarczanego paliwa, ECU wydłuża czas trwania impulsu, a aby zmniejszyć ilość dostarczanego paliwa, skraca go. Ponadto, zgodnie z wbudowanym algorytmem, ECU steruje pracą silnika elektrycznego wentylatora układu chłodzenia silnika i sprzęgła elektromagnetycznego sprężarki klimatyzacji, realizuje funkcję autodiagnostyki elementów układu i powiadamia kierowcę o zaistniałych usterkach.
Jeśli poszczególne czujniki i siłowniki ulegną awarii, ECU włącza tryb awaryjny w celu zapewnienia możliwości pracy silnika.
Sterownik ECU ma możliwość oceny wyników swoich obliczeń i poleceń, zapamiętywania ostatnich trybów pracy i działania zgodnie z nimi. "Samodzielne uczenie się", czyli adaptacja ECU, jest procesem ciągłym, ale odpowiednie ustawienia są przechowywane w pamięci RAM jednostki elektronicznej aż do pierwszego zaniku zasilania ECU.
Układ zarządzania silnikiem, wraz z elektroniczną jednostką sterującą, obejmuje czujniki, siłowniki, złącza i bezpieczniki.
Ilość dostarczanego paliwa zależy od stanu silnika, czyli jego trybu pracy. Tryby te zapewniane są przez ECU i opisane poniżej.
Gdy wał korbowy silnika zaczyna się obracać za pomocą rozrusznika, pierwszy impuls z czujnika położenia wału korbowego powoduje, że impuls z ECU włącza wszystkie wtryskiwacze na raz, co pozwala na szybszy rozruch silnika.
Początkowy wtrysk paliwa następuje przy każdym uruchomieniu silnika. Czas trwania impulsu wtryskowego zależy od temperatury. Przy zimnym silniku impuls wtrysku zwiększa się, aby zwiększyć ilość paliwa; na ciepłym silniku czas trwania impulsu ulega skróceniu. Po pierwszym wtrysku ECU przełącza się na odpowiedni tryb sterowania wtryskiwaczem.
Tryb startowy. Po włączeniu zapłonu ECU włącza przekaźnik pompy paliwa elektrycznego, który wytwarza ciśnienie w przewodzie doprowadzającym paliwo do listwy paliwowej.
Moduł ECU sprawdza sygnał z czujnika temperatury płynu chłodzącego i ustala ilość paliwa i powietrza potrzebną do uruchomienia silnika.
Gdy wał korbowy silnika zaczyna się obracać, ECU generuje impuls fazowy, który uruchamia wtryskiwacze. Czas trwania impulsu zależy od sygnałów z czujnika temperatury płynu chłodzącego. W przypadku zimnego silnika czas trwania impulsu jest dłuższy (zwiększyć ilość dostarczanego paliwa), a po rozgrzaniu – mniej.
Tryb wzbogacania podczas przyspieszania. Sterownik ECU monitoruje nagłe zmiany położenia pedału przepustnicy (za pomocą sygnału z czujnika położenia pedału przepustnicy), oraz sygnału z czujnika masowego przepływu powietrza i zapewnia dostarczenie dodatkowej dawki paliwa poprzez wydłużenie czasu trwania impulsu wtrysku. Tryb wzbogacania podczas przyspieszania służy wyłącznie do kontroli paliwa w warunkach przejściowych (podczas przesuwania pedału przepustnicy).
Tryb wyłączania dopływu paliwa podczas hamowania silnikiem. Podczas hamowania silnikiem przy włączonym biegu i sprzęgle, ECU może całkowicie wyłączyć impulsy wtrysku paliwa na krótkie okresy czasu. W tym trybie dopływ paliwa włącza się i wyłącza, gdy spełnione zostaną określone warunki dotyczące temperatury płynu chłodzącego, prędkości wału korbowego, prędkości pojazdu i kąta otwarcia przepustnicy.
Kompensacja napięcia zasilania. Gdy napięcie zasilania spada, układ zapłonowy może wytworzyć słabą iskrę, a mechaniczny ruch otwierania wtryskiwacza może trwać dłużej. Sterownik silnika kompensuje to poprzez zwiększenie czasu magazynowania energii w module zapłonowym i czasu trwania impulsu wtryskowego.
W związku z tym, gdy napięcie akumulatora wzrasta (lub napięcia w sieci pokładowej pojazdu) ECU skraca czas gromadzenia energii w module zapłonowym i czas wtrysku.
Tryb odcięcia paliwa. Kiedy silnik się zatrzyma (zapłon wyłączony) paliwo nie jest dostarczane przez wtryskiwacz, co eliminuje możliwość samozapłonu mieszanki w przegrzanym silniku. Ponadto impulsy otwierające wtryskiwacze nie są wysyłane, jeśli ECU nie otrzymuje impulsów "referencyjnych" z czujnika położenia wału korbowego, tzn. Oznacza to, że silnik nie pracuje.
Dopływ paliwa zostaje również odcięty w momencie przekroczenia maksymalnej dopuszczalnej prędkości obrotowej wału korbowego silnika, co ma na celu ochronę silnika przed pracą przy niedopuszczalnie wysokich obrotach.
Jednostka sterująca elektroniczna (ECU) znajduje się po lewej stronie komory silnika na wsporniku zamontowanym na półce montażowej akumulatora i stanowi centrum sterowania elektronicznego systemu zarządzania silnikiem. Jednostka elektroniczna połączona jest przewodami elektrycznymi ze wszystkimi czujnikami systemu. Otrzymując od nich informacje, blok wykonuje obliczenia zgodnie z parametrami i algorytmem sterującym zapisanymi w pamięci programowalnej pamięci stałej (PROM) oraz steruje urządzeniami wykonawczymi systemu. Wersja programu zapisana w pamięci ROM oznaczona jest numerem przypisanym danej modyfikacji ECU.
Jednostka sterująca wykrywa usterkę, identyfikuje ją i zapisuje jej kod, nawet jeśli usterka jest niestabilna i znika (na przykład z powodu słabego kontaktu). Kontrolka usterki układu sterowania silnikiem na zestawie wskaźników gaśnie 10 sekund po przywróceniu sprawności uszkodzonego podzespołu.
Po naprawie należy usunąć kod błędu zapisany w pamięci jednostki sterującej. W tym celu należy odłączyć zasilanie urządzenia na 10 sekund (wyjąć bezpiecznik obwodu zasilania jednostki sterującej elektronicznej lub odłączyć przewód od ujemnego zacisku akumulatora).
Jednostka dostarcza napięcie stałe 5 i 12 V do różnych czujników i przełączników układu sterowania. Ze względu na dużą rezystancję elektryczną obwodów zasilania, lampka kontrolna podłączona do zacisków systemu nie świeci. Aby określić napięcie zasilania na zaciskach ECU, należy użyć woltomierza o rezystancji wewnętrznej nie mniejszej niż 10 MOhm.
W sterowniku ECU występują następujące rodzaje pamięci:
- programowalna pamięć tylko do odczytu (EPROM);
- pamięć o swobodnym dostępie (RAM);
- pamięć programowalna elektrycznie (ERPROM).
Programowalna pamięć tylko do odczytu (PROM). Zawiera ogólny program, który zawiera sekwencję poleceń roboczych (algorytmy sterowania) i różne informacje dotyczące kalibracji. Informacje te przedstawiają dane sterujące wtryskiem, zapłonem, prędkością biegu jałowego i innymi parametrami, które zależą od masy pojazdu, typu i mocy silnika, przełożeń skrzyni biegów i innych czynników. EPROM nazywany jest także pamięcią kalibracyjną. Zawartości pamięci EPROM nie można zmienić po zaprogramowaniu. Pamięć ta nie wymaga zasilania do przechowywania zapisanych w niej informacji, które nie są kasowane po wyłączeniu zasilania, tzn. pamięć ta jest nieulotna.
Pamięć o dostępie swobodnym (RAM). To jest "notatnik" ECU. Mikroprocesor ECU używa go do tymczasowego przechowywania zmierzonych parametrów w celu przeprowadzenia obliczeń i uzyskania informacji pośrednich. Mikroprocesor może w razie potrzeby wprowadzać do niego dane lub je odczytywać.
Układ pamięci RAM zamontowany jest na płytce drukowanej sterownika ECU. Pamięć ta jest ulotna i do jej zapisania wymagane jest zasilanie awaryjne. W przypadku przerwy w dostawie prądu kody błędów diagnostycznych i dane obliczeniowe zawarte w pamięci RAM zostają usunięte.
Pamięć programowalna elektrycznie (ERPROM). Służy do tymczasowego przechowywania kodów i haseł do systemu antykradzieżowego pojazdu (unieruchomienie). Kody haseł otrzymane przez ECU ze sterownika immobilizera są porównywane z kodami zapisanymi w pamięci EEPROM, w wyniku czego uruchomienie silnika zostaje zezwolone lub zabronione.
Pamięć EEPROM rejestruje takie parametry pracy pojazdu, jak całkowity przebieg pojazdu, całkowite zużycie paliwa i czas pracy silnika.
ERPZU rejestruje także niektóre nieprawidłowości w pracy silnika i pojazdu:
- czas przegrzania silnika;
- czas pracy silnika na paliwie niskooktanowym;
- czas pracy silnika powyżej dopuszczalnej prędkości maksymalnej;
- czas pracy silnika z wypadaniem zapłonów mieszanki paliwowo-powietrznej, którego obecność sygnalizuje lampka ostrzegawcza nadmiaru toksyczności spalin;
- czas pracy silnika z uszkodzonym czujnikiem spalania stukowego;
- czas pracy silnika z uszkodzonym czujnikiem stężenia tlenu;
- czas jazdy pojazdu z prędkością przekraczającą prędkość maksymalną dopuszczalną w okresie docierania;
- czas, w którym pojazd porusza się z uszkodzonym czujnikiem prędkości;
- liczba odłączeń akumulatora przy włączonym zapłonie.
EEPROM jest pamięcią nieulotną, może przechowywać informacje bez konieczności zasilania sterownika ECU.
ECU nie nadaje się do naprawy; w razie awarii należy go wymienić.
Złącze diagnostyczne, umieszczony po lewej stronie pod deską rozdzielczą, obok klamki blokady maski, służy do wymiany danych z ECU. Urządzenie skanujące jest podłączone do złącza diagnostycznego w celu odczytania informacji o błędach zapisanych w pamięci ECU, sprawdzenia czujników i elementów wykonawczych w czasie rzeczywistym, sterowania elementami wykonawczymi i przeprogramowania ECU.
Czujnik położenia wału korbowego typ indukcyjny służy do synchronizacji pracy sterownika elektronicznego z górnym martwym punktem tłoków 1. i 4. cylindra oraz położeniem kątowym wału korbowego. Czujnik jest zamontowany z tyłu silnika.
Uchwyt czujnika to specjalny wspornik montowany na tylnym uszczelniaczu wału korbowego.
Tarcza rozrządu czujnika zamontowana jest na tylnym kołnierzu wału korbowego. Podczas obrotu wału korbowego, znaki magnetyczne na zewnętrznym obwodzie tarczy zmieniają pole magnetyczne czujnika, indukując impulsy napięcia przemiennego. Jednostka sterująca na podstawie sygnałów z czujników ustala prędkość obrotową wału korbowego i wysyła impulsy do wtryskiwaczy. W przypadku awarii czujnika uruchomienie silnika nie będzie możliwe.
Czujniki położenia wałka rozrządu (czujniki fazowe) typ indukcyjny służy do organizacji fazowego wtrysku paliwa zgodnie z kolejnością działania cylindrów. Sygnały z czujników wałka rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych służą również sterownikowi do sterowania zmianą faz rozrządu w zależności od trybu pracy silnika. Jeżeli w obwodzie któregokolwiek z czujników wystąpi usterka, sterownik zapisuje jej kod do swojej pamięci i zapala lampkę sygnalizacyjną.
Silnik Chevroleta Aveo ma dwa czujniki temperatury płynu chłodzącego. Jeden czujnik zamontowany jest na dole prawego zbiornika chłodnicy układu chłodzenia silnika.
...drugi czujnik znajduje się w obudowie rozdzielacza wody i pełni funkcję czujnika kontrolki ostrzegawczej przegrzania płynu chłodzącego na zestawie wskaźników.
Oba czujniki mają identyczną konstrukcję i są termistorem (rezystor, którego rezystancja zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do temperatury). Przy niskich temperaturach chłodziwa (-40°C) rezystancja termistora wynosi około 100 kOhm; wraz ze wzrostem temperatury (do +130°C) spada do 70 Ohm.
Układ elektroniczny zasila obwód czujnika temperatury stałym napięciem "referencyjnym". Napięcie sygnału czujnika jest najwyższe, gdy silnik jest zimny i spada, gdy się nagrzewa. Na podstawie wartości napięcia układ elektroniczny ustala temperaturę silnika i uwzględnia ją przy obliczaniu parametrów regulacji wtrysku i zapłonu. Jeżeli czujnik ulegnie awarii lub wystąpią problemy w obwodzie połączeniowym, ECU zapisze kod błędu i go zapamięta.
Połączony czujnik przepływu masy powietrza i temperatury powietrza dolotowego montowany w przewodzie powietrza pomiędzy filtrem powietrza a przepustnicą. Zasada działania czujnika masowego przepływu powietrza opiera się na utrzymywaniu stałej temperatury rezystorów (im większy przepływ powietrza, tym większy prąd jest potrzebny do utrzymania temperatury rezystora). Zasada działania czujnika temperatury powietrza dolotowego jest podobna do zasady działania czujnika temperatury płynu chłodzącego. Na podstawie odczytów z tych czujników, ECU dostosowuje ilość paliwa wtryskiwanego do cylindra w celu uzyskania optymalnej mieszanki roboczej.
Czujnik ciśnienia bezwzględnego (kompensator pulsacji paliwa został usunięty w celu zwiększenia przejrzystości) zamontowany na rurze dolotowej. Napięcie wyjściowe czujnika zmienia się w zależności od ciśnienia w rurze dolotowej: od maks (przy całkowicie otwartej przepustnicy) do minimum (z zamkniętą przepustnicą). Gdy silnik nie pracuje, jednostka sterująca wykorzystuje napięcie czujnika do ustalenia ciśnienia atmosferycznego i dostosowuje parametry sterowania wtryskiem do konkretnej wysokości nad poziomem morza. Wartości ciśnienia atmosferycznego zapisane w pamięci są okresowo aktualizowane podczas stałego ruchu pojazdu oraz przy pełnym otwarciu przepustnicy.
Czujnik położenia przepustnicy (dla jasności, kanał powietrzny został usunięty) zamontowany w obudowie napędu elektrycznego na zespole przepustnicy.
Gdy przepustnica jest przekręcona (od uderzenia w pedał sterowania), napięcie na wyjściu czujnika ulega zmianie. Gdy przepustnica jest zamknięta, napięcie wynosi poniżej 2,5 V. Gdy zawór się otwiera, napięcie na wyjściu czujnika wzrasta; gdy zawór jest całkowicie otwarty, napięcie powinno wynosić ponad 4 V.
Sterownik monitoruje napięcie wyjściowe czujnika i dostosowuje dawkę paliwa w zależności od kąta otwarcia przepustnicy (te. według uznania kierowcy).
Czujnik położenia przepustnicy nie wymaga regulacji, ponieważ jednostka sterująca wykrywa prędkość biegu jałowego (te. całkowite zamknięcie przepustnicy) jako zero.
Czujnik kontroli stężenia tlenu stosowany jest w zamkniętym układzie wtryskowym i montowany jest w kolektorze wydechowym. Do korekt obliczeń czasu trwania impulsu wtrysku wykorzystuje się informacje o obecności tlenu w spalinach; Informację tę dostarcza czujnik stężenia tlenu. Tlen zawarty w spalinach reaguje z czujnikiem, powodując różnicę potencjałów na wyjściu czujnika.
Informacje z czujnika przesyłane są do jednostki sterującej w postaci sygnałów niskiego i wysokiego poziomu. Przy sygnale wysokiego poziomu (około 4,2 V) z czujnika umieszczonego na wlocie do kolektora katalitycznego jednostka sterująca otrzymuje informacje o wysokiej zawartości tlenu. Sygnał niskiego poziomu (około 2,2 V) czujnik ten sygnalizuje niską zawartość tlenu w spalinach.
Poprzez ciągły monitoring napięcia sygnałów czujników, jednostka sterująca reguluje ilość paliwa wtryskiwanego przez wtryskiwacze. Przy wysokim poziomie sygnału czujnika na wejściu do kolektora (uboga mieszanka paliwowo-powietrzna) ilość dostarczanego paliwa wzrasta, gdy poziom sygnału jest niski (bogata mieszanka) - maleje. Jeżeli poziom sygnału czujnika na wyjściu neutralizatora nie odpowiada wartościom dopuszczalnym dla danego trybu pracy, sterownik identyfikuje usterkę katalizatora.
Czujnik diagnostyczny stężenia tlenu montowany w rurze dolotowej za neutralizatorem, działa na tej samej zasadzie co czujnik sterujący. Charakterystyki wyjściowe czujnika na wyjściu kolektora katalitycznego są różne: wysoka zawartość tlenu odpowiada niskiemu poziomowi sygnału (około 0,1 V), i niska zawartość tlenu - sygnał wysokiego poziomu (około 0,9 V). Sygnał generowany przez diagnostyczny czujnik stężenia tlenu wskazuje na obecność tlenu w spalinach za katalizatorem. Jeżeli neutralizator działa prawidłowo, odczyty czujnika diagnostycznego będą się znacznie różnić od odczytów czujnika kontrolnego.
Czujnik spalania stukowego przymocowany do górnej części bloku cylindrów w obszarach pomiędzy 2. i 3. cylindrem i wykrywa nieprawidłowe drgania (uderzenia detonacyjne) w silniku.
Czułym elementem czujnika spalania stukowego jest płytka z kryształu piezoelektrycznego. Podczas detonacji na wyjściu czujnika powstają impulsy napięcia, które rosną wraz ze wzrostem intensywności uderzeń detonacji. Sterownik, na podstawie sygnału z czujnika, reguluje moment zapłonu w celu wyeliminowania błysków detonacyjnych paliwa.
Materiał został stworzony na podstawie informacji ze strony internetowej: «chevyman»