Cechy konstrukcyjne systemu zarządzania silnikiem (Chevrolet Cruze J300)

Silniki montowane w pojazdach Chevrolet Cruze są wyposażone w elektroniczny system zarządzania silnikiem (EEMS) z rozproszonym wtryskiem paliwa. System ten współpracuje z neutralizatorem spalin i układem odzyskiwania oparów paliwa, zapewniając zgodność z normami ochrony środowiska przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej dynamiki i niskiego zużycia paliwa.

Schemat elektryczny układu sterowania silnikiem znajduje się na końcu książki.

Ostrzeżenia: Przed demontażem któregokolwiek z podzespołów ECM należy odłączyć ujemny przewód akumulatora.

Nie uruchamiaj silnika, jeśli zaciski przewodów akumulatora nie są mocno dokręcone.

Nigdy nie odłączaj akumulatora od układu elektrycznego pojazdu, gdy silnik pracuje.

Podczas ładowania akumulatora należy odłączyć go od instalacji elektrycznej pojazdu.

Nie należy narażać elektroniczna jednostka sterująca (ECU) temperaturze powyżej 65°C w dobrym stanie i powyżej 80°C, a w pozostałych (na przykład w komorze suszarniczej). Jeżeli temperatura ta zostanie przekroczona, należy wymontować sterownik silnika z pojazdu.

Nie odłączaj ani nie podłączaj złączy wiązki przewodów do komputera ECU przy włączonym zapłonie.

Przed przystąpieniem do spawania łukowego pojazdu należy odłączyć przewody od akumulatora i złącza przewodów od sterownika pojazdu. Wszystkie pomiary napięcia należy wykonywać przy użyciu woltomierza cyfrowego o rezystancji wewnętrznej nie mniejszej niż 10 MOhm.

Ilość paliwa dostarczanego przez wtryskiwacze regulowana jest za pomocą sygnału impulsu elektrycznego z ECU. 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

Sterownik ECU analizuje wyniki swoich obliczeń i poleceń, zapamiętuje ostatnie tryby pracy i działa 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 wyłączenia zasilania ECU.

ECU steruje podawaniem paliwa lub synchronicznie, tj. przy określonym położeniu wału korbowego, lub asynchronicznie, tzn. niezależnie lub bez synchronizacji z obrotem wału korbowego. Synchroniczny wtrysk paliwa - najczęściej stosowany tryb. Asynchroniczny wtrysk paliwa stosuje się głównie w czasie rozruchu silnika. ECU zawiera dysze konsekwentnie. Każdy z wtryskiwaczy włącza się co 720° obrotu wału korbowego. Taka metoda pozwala na bardziej precyzyjne dawkowanie paliwa na cylindry i obniżać poziom toksyczności spalin.



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, 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

ECU monitoruje nagłe zmiany położenia przepustnicy (za pomocą sygnału z czujnika położenia przepustnicy), oraz sygnału z czujnika ciśnienia bezwzględnego 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 przepustnicy).

Tryb odcięcia 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 gromadzenia energii w cewkach zapłonowych i czasu trwania impulsu wtrysku.

W związku z tym, gdy napięcie akumulatora wzrasta (lub napięcia w sieci pokładowej pojazdu) ECU skraca czas gromadzenia energii w cewkach zapłonowych i czas wtrysku.

Tryb wyłączania 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

Jednostka sterująca elektroniczna (ECU, kontroler) silnik umieszczony jest w centralnej części skrzynki dolotu powietrza i stanowi centrum sterowania elektronicznego układu sterowania silnikiem. Ciągle przetwarza informacje z różnych czujników i układów sterujących, które wpływają na emisję spalin i osiągi pojazdu.

Do ECU przesyłane są następujące informacje:

• położenie i prędkość wału korbowego;
• położenie wałka rozrządu;
• temperatura płynu chłodzącego;
• temperatura i ciśnienie powietrza dolotowego;
• położenie pedału gazu;
• położenie przepustnicy;
• zawartość tlenu w spalinach;
• obecność detonacji w silniku;
• prędkość samochodu;
• napięcie w sieci pokładowej pojazdu;
• prośba o włączenie klimatyzatora.

Na podstawie otrzymanych informacji, ECU steruje następującymi systemami i urządzeniami:

• dostawa paliwa (wtryskiwacze i pompa paliwa);
• dopływ powietrza (stopień otwarcia przepustnicy);
• układ zapłonowy;
• adsorber układu odzyskiwania oparów benzyny;
• wentylator układu chłodzenia silnika;
• sprzęgło sprężarki klimatyzacji;
• system diagnostyczny.

ECU włącza obwody wyjściowe (wtryskiwacze, różnego rodzaju przekaźniki itp.) zwierając je do masy poprzez tranzystory wyjściowe. Jedynym wyjątkiem jest obwód przekaźnika pompy paliwa. Pompa paliwa jest podłączona poprzez przekaźnik mocy. Z kolei uzwojenie przekaźnika sterowane jest przez ECU poprzez zwarcie jednego z zacisków do masy.

Sterownik ECU jest wyposażony we wbudowany system diagnostyczny. Potrafi wykrywać usterki w module sterującym silnikiem i ostrzegać kierowcę za pomocą kontrolki usterki układu sterowania silnikiem. Ponadto ECU przechowuje kody diagnostyczne, które wskazują na awarię konkretnego elementu systemu i rodzaj tej awarii, ułatwiając specjalistom diagnostykę i naprawę.

Złącze diagnostyczne

Złącze diagnostyczne służy do wymiany danych z ECU i znajduje się z lewej strony pod deską rozdzielczą. Do gniazda diagnostycznego łączy się urządzenie skanujące do odczytywania informacji o błędach zapisanych w pamięci ECU do sprawdzenia czujników i elementów wykonawczych w czasie rzeczywistym, do zarządzania mechanizmami wykonawczymi i przeprogramowania ECU.

W sterowniku komputera znajdują się 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 itp., które zależą od masy pojazdu, rodzaju 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 swobodnym dostępie (RAM)

To jest "notatnik" ECU. Mikroprocesor jednostki wykorzystuje 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 kontrolera. 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 od jednostki sterującej immobilizerem są porównywane z kodami zapisanymi w pamięci EEPROM, w wyniku czego uruchomienie silnika zostaje zezwolone lub zabronione.

W pamięci EEPROM zapisywane są 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 przekraczający dopuszczalną prędkość obrotową;
• czas pracy silnika z wypadaniem zapłonów mieszanki paliwowo-powietrznej, którego obecność jest sygnalizowana przez kontrolkę układu sterowania silnikiem;
• czas pracy silnika z uszkodzonym czujnikiem spalania stukowego;
• czas pracy silnika z uszkodzonymi czujnikami 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 i może przechowywać informacje bez konieczności podawania zasilania do kontrolera.

Czujnik położenia wału korbowego

Czujnik położenia wału korbowego typu indukcyjnego przeznaczony jest do synchronizacji pracy jednostki sterującej silnika z górnym martwym punktem tłoków 1. i 4. cylindra oraz położeniem kątowym wału korbowego.

Czujnik montowany jest z tyłu bloku cylindrów silnika, naprzeciwko tarczy rozrządu na wale korbowym. Tarcza rozrządu to koło zębate z 58 rowkami, z których 57 jest rozmieszczonych co 6°. Ostatni rowek poszerza się, aby wytworzyć impuls synchronizacyjny (impuls "referencyjny"), który jest niezbędny do skoordynowania pracy jednostki sterującej z górnym martwym położeniem tłoków w 1. i 4. cylindrze.

Gdy wał korbowy się obraca, pole magnetyczne czujnika ulega zmianie, indukując impulsy napięcia przemiennego. Jednostka sterująca na podstawie sygnałów z czujników ustala prędkość obrotową wału korbowego i generuje impulsy sterujące silnikiem.

Awaria tego czujnika powoduje całkowitą awarię układu sterowania silnikiem: bez jego sygnału nie można uruchomić silnika.

Czujnik ciśnienia bezwzględnego kolektora

Czujnik ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym konwertuje podciśnienie w tej rurze w napięcie elektryczne, o wartość której ECU określa obciążenie silnika. Czujnik jest zamontowany na rurze i jest połączony z jej jamy gumową rurką. Napięcie wyjściowe czujnika zmienia się w zależności od ciśnienia w kolektorze dolotowym - od 4,9 Do (na pełnej prędkości) do 0,3 V (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 temperatury powietrza dolotowego

Czujnik temperatury powietrza dolotowego wkręca się w otwór przewodu dolotowego powietrza w pobliżu filtra powietrza. Czujnik jest termistorem o ujemnym współczynniku temperaturowym rezystancji. Na podstawie informacji o temperaturze powietrza z czujnika, sterownik reguluje ilość wtryskiwanego paliwa.

Sprawdza się rezystancję czujnika temperatury powietrza na zaciskach czujnika w różnych warunkach temperaturowych.

Czujnik fazy

Czujnik fazy zamontowany jest w przedniej części głowicy cylindra, pomiędzy kołami zębatymi wałków rozrządu. Zasada działania opiera się na efekcie Halla. Czujnik określa GMP suwu sprężania tłoka pierwszego cylindra. Sygnał czujnika jest wykorzystywany przez sterownik do organizacji fazowego wtrysku paliwa zgodnie z kolejnością zapłonu w cylindrach. Gdy wystąpi awaria obwodu, sterownik zapisuje kod usterki w swojej pamięci i włącza kontrolkę układu sterowania silnikiem.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego

Czujnik temperatury płynu chłodzącego zamontowany jest po prawej stronie głowicy cylindrów, pomiędzy pierwszym i drugim cylindrem. Czujnikiem jest termistor o ujemnym współczynniku temperaturowym: rezystancja elektryczna czujnika maleje wraz ze wzrostem temperatury. ECU przetwarza sygnał czujnika i ustala optymalne wzbogacenie mieszanki roboczej po nagrzaniu się silnika.

Układ elektroniczny zasila obwód czujnika temperatury stałym napięciem "referencyjnym". Napięcie sygnału czujnika jest najwyższe, gdy powietrze w kolektorze dolotowym jest zimne, i spada w miarę wzrostu jego temperatury. Na podstawie wartości napięcia, ECU ustala temperaturę powietrza wlotowego i dokonuje korekt podczas obliczania kąta wyprzedzenia zapłonu. Jeżeli czujnik ulegnie awarii lub wystąpią problemy w obwodzie połączeniowym, ECU zapisze kod błędu i go zapamięta. Jeżeli pomimo prawidłowego podłączenia przewodów moduł ECU nadal wyświetla kod błędu, należy wymienić czujnik temperatury powietrza.

Czujnik spalania stukowego

Czujnik spalania stukowego jest przymocowany do górnej części bloku cylindrów i wykrywa nietypowe drgania (uderzenia detonacyjne) w silniku.

Czułym elementem czujnika jest płytka z kryształu piezoelektrycznego. Podczas detonacji na wyjściu czujnika powstają impulsy napięcia, które zwiększają się wraz ze wzrostem intensywności impulsów detonacyjnych. Sterownik, na podstawie sygnału z czujnika, reguluje moment zapłonu w celu wyeliminowania błysków detonacyjnych paliwa.

Czujnik położenia przepustnicy

Czujnik położenia przepustnicy (TPS) jest zamontowany z boku zespołu przepustnicy (pod pokrywką) i jest połączony z osią przepustnicy.

Jest to potencjometr, do którego jednego końca doprowadzony jest "plus" napięcia zasilania (5 V), a jego drugi koniec podłączony jest do "masy". Z trzeciego wyjścia potencjometru (z suwaka) sygnał wyjściowy trafia do ECU. Gdy przepustnica jest przekręcona (od uderzenia w pedał sterowania), napięcie na wyjściu czujnika ulega zmianie. Gdy przepustnica jest zamknięta, jest poniżej 0,5 V. Gdy zawór się otwiera, napięcie na wyjściu czujnika wzrasta, a gdy zawór jest całkowicie otwarty, powinno być większe niż 4 V. Monitorując napięcie wyjściowe czujnika, ECU dostosowuje dopływ paliwa w zależności od kąta otwarcia przepustnicy (te. według uznania kierowcy). TPS nie wymaga regulacji, ponieważ układ elektroniczny wykrywa prędkość biegu jałowego (te. całkowite zamknięcie przepustnicy) jako zero.

Jeśli czujnik przepustnicy ulegnie awarii, ECU zapisuje kod błędu czujnika w swojej pamięci, włącza kontrolkę układu sterowania silnikiem i oblicza oczekiwaną wartość kąta otwarcia przepustnicy na podstawie prędkości obrotowej wału korbowego oraz sygnałów z czujników temperatury i ciśnienia bezwzględnego powietrza w kolektorze dolotowym.

Czujnik kontroli stężenia tlenu

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. Waha się od około 0,1 V (wysoka zawartość tlenu - mieszanka chuda) do 1 V (mieszanka bogata w tlen).

Poprzez monitorowanie napięcia wyjściowego czujnika stężenia tlenu sterownik ustala, jakie polecenie wysłać do wtryskiwaczy, aby dostosować skład mieszanki roboczej. Jeśli mieszanka jest uboga (niska różnica potencjałów na wyjściu czujnika), następnie sterownik wydaje polecenie wzbogacenia mieszanki; jeśli mieszanka jest bogata (duża różnica potencjałów) - zubożeniu mieszanki.

Czujnik diagnostyczny stężenia tlenu

Czujnik diagnostyczny stężenia tlenu montowany jest w rurze dolotowej za neutralizatorem i działa na tej samej zasadzie co czujnik kontrolny. Sygnał generowany przez czujnik diagnostyczny stężenia tlenu wskazuje na obecność tlenu w spalinach za katalizatorem. Jeżeli neutralizator działa prawidłowo, odczyty z czujnika diagnostycznego będą się znacznie różnić od odczytów z czujnika sterującego,

Szczegóły można znaleźć na stronie internetowej chevyman.ru