Дизајнерске карактеристике система управљања мотором (Chevrolet Cruze J300)

Мотори уграђени на аутомобиле Chevrolet Cruze, опремљен електронским системом управљања мотором (ЕЕМС) са дистрибуираним убризгавањем горива. Овај систем ради заједно са неутрализатором издувних гасова и системом за рекуперацију паре горива и обезбеђује усклађеност са еколошким стандардима уз одржавање високих динамичких перформанси и ниске потрошње горива.

Електрична шема система управљања мотором дата је на крају књиге.

Упозорења: Пре уклањања било које компоненте ЕЦМ-а, одспојите негативни кабл акумулатора.

Немојте покретати мотор ако терминали кабла акумулатора нису добро затегнути.

Никада не одвајајте акумулатор од електричног система возила док мотор ради.

Када пуните батерију, искључите је из електричног система возила.

Не излажите електронску контролну јединицу (ЕЦУ) температурама изнад 65°Ц када ради и изнад 80°Ц када не ради (нпр. у комори за сушење). Ако је ова температура прекорачена, ЕЦУ се мора уклонити из возила.

Немојте одспајати или повезивати конекторе кабелског свежња на ЕЦУ са укљученим контактом.

Пре извођења електролучног заваривања на возилу, одвојите жице од акумулатора и конекторе жице од ЕЦУ-а. Сва мерења напона треба извршити помоћу дигиталног волтметра са унутрашњим отпором од најмање 10 МОхм.

Количина горива коју испоручују ињектори регулише се електричним импулсним сигналом из ЕЦУ. Он прати податке о стању мотора, израчунава потребу за горивом и одређује потребно трајање снабдевања горивом од стране ињектора (трајање импулса - радни циклус). Да би повећао количину испорученог горива, ЕЦУ повећава трајање импулса, а да би смањио довод горива, скраћује га

ЕЦУ процењује резултате својих прорачуна и команди, памти недавне режиме рада и делује у складу са њима. "Самоучење" или прилагођавање ЕЦУ-а је континуиран процес, али се одговарајућа подешавања чувају у РАМ-у електронске јединице до првог искључивања ЕЦУ-а.

ЕЦУ контролише довод горива или синхроно, односно на одређеном положају радилице, или асинхроно, односно независно или без синхронизације са ротацијом радилице. Синхроно убризгавање горива је најчешће коришћени режим. Асинхроно убризгавање горива се углавном користи у режиму покретања мотора. ЕЦУ укључује ињекторе узастопно. Сваки од ињектора се укључује на сваких 720° ротације радилице. Ова метода омогућава прецизније дозирање горива између цилиндара и смањење нивоа токсичности издувних гасова.

Количина испорученог горива одређена је стањем мотора, односно његовим начином рада. Ове режиме обезбеђује ЕЦУ и описани су у наставку.



Када радилица мотора почне да се окреће са стартером, први импулс сензора положаја радилице изазива импулс из ЕЦУ-а да укључи све ињекторе одједном, што омогућава да се мотор брже покрене.

Почетно убризгавање горива се дешава сваки пут када се мотор покрене. Трајање импулса убризгавања зависи од температуре. На хладном мотору, пулс убризгавања се повећава како би се повећала количина горива; на топлом мотору, трајање пулса се смањује. Након почетног убризгавања, ЕЦУ се пребацује на одговарајући режим управљања ињектором.

Старт моде. Када је паљење укључено, ЕЦУ укључује релеј пумпе за гориво, што ствара притисак у доводу горива до шине горива.

ЕЦУ проверава сигнал са сензора температуре расхладне течности и одређује количину горива и ваздуха која је потребна за покретање.

Када радилица мотора почне да се окреће, ЕЦУ генерише фазни импулс за укључивање ињектора, чије трајање зависи од сигнала сензора температуре расхладне течности. На хладном мотору трајање импулса је дуже (да би се повећала количина горива), а на топлом је краће.

Режим обогаћивања током убрзања

ЕЦУ прати нагле промене положаја вентила за гас (на основу сигнала сензора положаја лептира за гас), као и сигнала сензора апсолутног притиска и обезбеђује довод додатне количине горива повећањем трајања импулса убризгавања. Режим обогаћивања током убрзања се користи само за контролу снабдевања горивом у пролазним условима (приликом померања вентила за гас).

Режим гашења горива током кочења мотором

Током кочења мотором са укљученим степеном преноса и квачилом, ЕЦУ може потпуно онемогућити импулсе убризгавања горива на кратке временске периоде. Довод горива се укључује и искључује у овом режиму када се створе одређени услови за температуру расхладне течности, брзину радилице, брзину возила и угао отварања лептира за гас.

Компензација напона напајања

Када напон напајања опадне, систем паљења може произвести слабу искру и механичко кретање "отварања" ињектора може потрајати дуже. ЕЦУ то компензује повећањем времена акумулације енергије у намотајима за паљење и трајања импулса убризгавања.

Сходно томе, када се напон батерије (или напон у мрежи возила) повећа, ЕЦУ смањује време акумулације енергије у намотајима за паљење и трајање убризгавања.

Режим гашења горива

Када је мотор заустављен (паљење је искључено), гориво се не доводи из ињектора, чиме се елиминише спонтано паљење смеше у прегрејаном мотору. Поред тога, импулси за отварање ињектора се не шаљу ако ЕЦУ не прими референтне импулсе од сензора положаја радилице, односно то значи да мотор не ради.

Довод горива се такође прекида када се прекорачи максимална дозвољена брзина радилице мотора како би се мотор заштитио од рада при неприхватљиво великим брзинама.

Електронска контролна јединица

Електронска контролна јединица (ЕЦУ, контролер) мотора налази се у централном делу кутије за усисавање ваздуха и представља контролни центар електронског система управљања мотором. Он континуирано обрађује информације са различитих сензора и контролних система који утичу на емисију издувних гасова и перформансе возила.



ЕЦУ прима следеће информације:

• положај и фреквенција ротације вратила коленчатого;
• положај брегасте осовине;
• температура расхладне течности;
• температура и притисак улазног ваздуха;
• положај педале гаса;
• положај тхроттле;
• садржај кисеоника у издувним гасовима;
• присуство детонације у мотору;
• брзина аутомобила;
• напон у мрежи возила;
• захтев за укључивање клима уређаја.

На основу примљених информација, ЕЦУ контролише следеће системе и уређаје:

• довод горива (ињектори и пумпа за гориво);
• довод ваздуха (степен отварања лептира за гас);
• систем паљења;
• адсорбер система за рекуперацију бензинске паре;
• вентилатор система за хлађење мотора;
• квачило компресора клима уређаја;
• дијагностички систем.

ЕЦУ укључује излазна кола (ињекторе, разне релеје, итд.) тако што их кратко спаја на масу кроз излазне транзисторе. Једини изузетак је круг релеја пумпе за гориво. Пумпа за гориво је повезана преко струјног релеја. Заузврат, намотај релеја контролише ЕЦУ затварањем једног од терминала на масу.

ЕЦУ је опремљен уграђеним дијагностичким системом. Може открити кварове у ЕЦМ-у и упозорити возача преко индикатора квара система управљања мотором. Поред тога, ЕЦУ складишти дијагностичке кодове који указују на квар одређеног елемента система и природу овог квара како би помогао стручњацима у дијагностици и поправци.

Дијагностички конектор

Дијагностички конектор се користи за размену података са ЕЦУ и налази се на левој страни испод инструмент табле. Уређај за скенирање је повезан са дијагностичким конектором да чита информације о грешци ускладиштене у ЕЦУ меморији, да провери сензоре и актуаторе у реалном времену, да контролише актуаторе и репрограмира ЕЦУ.

Следећи типови меморије су укључени у ЕЦУ:

• програмабилна меморија само за читање (ЕПРОМ);
• меморија са случајним приступом (РАМ);
• електрично репрограмабилна меморија (ЕРПРОМ).

Програмабилна меморија само за читање (ПРОМ). Садржи општи програм, који садржи низ оперативних команди (контролних алгоритама) и различите информације о калибрацији. Ова информација представља податке за контролу убризгавања, паљења, броја обртаја у празном ходу итд., који зависе од тежине возила, типа и снаге мотора, преносних односа мењача и других фактора. ЕПРОМ се такође назива калибрациони меморијски уређај. Садржај ЕПРОМ-а се не може променити након програмирања. Ова меморија не захтева напајање да би сачувала у њој снимљене информације, које се не бришу када се напајање искључи, односно ова меморија је непроменљива.

Меморија са случајним приступом (РАМ)

Ово је ЕЦУ "бележница". Микропроцесор јединице га користи за привремено складиштење измерених параметара за прорачуне и међуинформације. Микропроцесор може да унесе или чита податке у њега по потреби.

РАМ чип је постављен на штампану плочу контролера. Ова меморија је нестабилна и захтева непрекидно напајање да би се сачувала. Када се напајање прекине, дијагностички кодови проблема и израчунати подаци садржани у РАМ меморији се бришу.

Електрично репрограмабилна меморија (ЕРПРОМ)

Користи се за привремено складиштење кодова и лозинки за систем против крађе возила (имобилајзер). Шифре лозинке које ЕЦУ прими од контролне јединице имобилајзера упоређују се са кодовима ускладиштеним у ЕЕПРОМ-у, због чега је покретање мотора дозвољено или забрањено.

ЕЕПРОМ бележи такве радне параметре возила као што су укупна километража возила, укупна потрошња горива и време рада мотора.

ЕРПЗУ такође региструје неке кварове мотора и возила:

• време прегревања мотора;
• време рада мотора на нискооктанско гориво;
• време рада мотора које прелази највећу дозвољену брзину обртања;
• време када мотор ради са пропустима у паљењу мешавине горива и ваздуха, чије присуство показује индикатор система управљања мотором;
• време рада мотора са неисправним сензором детонације;
• време рада мотора са неисправним сензорима концентрације кисеоника;
• време вожње возилом брзином већом од највеће дозвољене брзине у периоду уходавања;
• време кретања возила са неисправним сензором брзине;
• колико пута је батерија искључена са укљученим прекидачем за паљење.

ЕЕПРОМ је непроменљива меморија и може да складишти информације без напајања контролера.

Сензор положаја радилице

Сензор положаја радилице индуктивног типа је дизајниран да синхронизује рад електронске контролне јединице са ТДЦ клипова 1. и 4. цилиндра и угаоним положајем радилице.

Сензор је инсталиран на задњем делу блока цилиндра мотора насупрот разводног диска на радилици. Разводни диск је зупчасти точак са 58 утора, од којих је 57 распоређено у интервалима од 6°. Последњи жлеб је проширен да би се створио синхронизациони импулс ("референтни" импулс), који је неопходан за координацију рада контролне јединице са ТДЦ клипова у 1. и 4. цилиндру.

Када се радилица окреће, магнетно поље сензора се мења, изазивајући импулсе наизменичног напона. Управљачка јединица одређује брзину ротације радилице на основу сигнала сензора и генерише импулсе за контролу мотора.

Неисправност овог сензора доводи до потпуног отказа система управљања мотором: без његовог сигнала, мотор се не може покренути.

Сензор апсолутног притиска у колектору

Сензор апсолутног притиска у усисном разводнику претвара вакуум у овом разводнику у електрични напон, чију вредност ЕЦУ користи за одређивање оптерећења мотора. Сензор је инсталиран на улазној цеви и повезан са његовом шупљином гуменом цеви. Излазни напон сензора се мења у складу са притиском у усисној грани - од 4,9 В (са потпуно отвореним вентилом за гас) до 0,3 В (са затвореним вентилом). Када мотор не ради, контролна јединица користи напон сензора за одређивање атмосферског притиска и прилагођава параметре контроле убризгавања специфичној надморској висини изнад нивоа мора. Вредности атмосферског притиска ускладиштене у меморији се периодично ажурирају током равномерног кретања возила и током пуног отварања гаса.

Сензор температуре усисног ваздуха

Сензор температуре усисног ваздуха је уврнут у отвор црева за довод ваздуха у близини ваздушног филтера. Сензор је термистор са негативним температурним коефицијентом отпора. На основу информација о температури ваздуха са сензора, контролер регулише количину убризганог горива.

Отпор сензора температуре ваздуха на терминалима сензора се проверава у различитим температурним условима.

Фазни сензор

Фазни сензор је уграђен у предњем делу главе цилиндра између зупчастих ременица брегастих вратила. Његов принцип рада је заснован на Холовом ефекту. Сензор одређује ТДЦ хода компресије клипа 1. цилиндра. Сигнал сензора користи контролер да организује фазно убризгавање горива у складу са редоследом паљења цилиндра. Када дође до квара у кругу, контролер чува свој код у својој меморији и укључује индикатор система управљања мотором.

Сензор температуре расхладне течности

Сензор температуре расхладне течности је инсталиран на десној страни главе цилиндра између првог и другог цилиндра. Сензор је термистор са негативним температурним коефицијентом: електрични отпор сензора опада са повећањем температуре. ЕЦУ обрађује сигнал сензора и поставља оптимално обогаћивање радне смеше када се мотор загреје.

Електронска јединица напаја коло сензора температуре константним "референтним" напоном. Напон сигнала сензора је највећи када је ваздух у усисном разводнику хладан и опада како његова температура расте. На основу вредности напона, ЕЦУ одређује температуру ваздуха на улазу и врши подешавања приликом израчунавања угла времена паљења. Ако сензор поквари или постоје проблеми у његовом спојном кругу, ЕЦУ поставља код грешке и памти га. Ако ЕЦУ настави да приказује код грешке упркос добрим везама ожичења, замените сензор температуре ваздуха.

Сензор детонације

Сензор детонације је причвршћен на врх блока цилиндра и детектује абнормалне вибрације (детонационе ударце) у мотору.

Осетљиви елемент сензора је пиезоелектрична кристална плоча. Током детонације, на излазу сензора се генеришу импулси напона, који се повећавају са повећањем интензитета детонационих удара. Контролер, на основу сигнала сензора, регулише време паљења да би елиминисао детонационе бљескове горива.

Сензор положаја лептира за гас

Сензор положаја лептира за гас (ТПС) је монтиран са стране склопа лептира за гас (испод поклопца) и повезан је са осовином лептира за гас.

То је потенциометар, на чији се један крај доводи "плус" напона напајања (5 В), а његов други крај је спојен на "уземљење". Са трећег излаза потенциометра (са клизача) излазни сигнал иде у ЕЦУ. Када се вентил за гас окрене (притиском на контролну педалу), напон на излазу сензора се мења. Када је вентил за гас затворен, он је испод 0,5 В. Када се вентил отвори, напон на излазу сензора се повећава и када је вентил потпуно отворен, требало би да буде више од 4 В. Праћењем излазног напона сензора, ЕЦУ подешава довод горива у зависности од угла отварања вентила за гас (тј. на захтев возача). ТПС не захтева подешавање, јер електронска јединица доживљава брзину у празном ходу (тј. потпуно затварање вентила за гас) као нулту ознаку.

Ако сензор гаса поквари, ЕЦУ меморише шифру грешке сензора у својој меморији, укључује индикаторску лампицу система управљања мотором и израчунава очекивану вредност угла отварања лептира за гас на основу брзине радилице и сигнала са сензора температуре и апсолутног притиска ваздуха у усисној грани.

Сензор контроле концентрације кисеоника

Сензор контроле концентрације кисеоника се користи у систему за убризгавање затворене петље и уграђен је у издувну грану. За подешавање прорачуна трајања импулса убризгавања користи се информација о присуству кисеоника у издувним гасовима; ову информацију даје контролни сензор концентрације кисеоника. Кисеоник садржан у издувним гасовима реагује са сензором, стварајући потенцијалну разлику на излазу сензора. Она варира од приближно 0,1 В (висок садржај кисеоника - посна смеша) до 1 В (низак садржај кисеоника - богата смеша).

Праћењем излазног напона сензора концентрације кисеоника, контролер одређује коју команду треба послати ињекторима за подешавање састава радне смеше. Ако је смеша сиромашна (ниска разлика потенцијала на излазу сензора), контролер даје команду за обогаћивање смеше; ако је смеша богата (велика разлика потенцијала) – да исцрпи смешу.

Дијагностички сензор концентрације кисеоника

Дијагностички сензор концентрације кисеоника је инсталиран у усисној цеви иза неутрализатора и ради на истом принципу као и контролни сензор. Сигнал који генерише дијагностички сензор концентрације кисеоника указује на присуство кисеоника у издувним гасовима након каталитичког претварача. Ако неутрализатор ради исправно, очитавања дијагностичког сензора ће се значајно разликовати од очитавања контролног сензора,

(Материјал је креиран на основу информација са веб-сајта: chevyman.ru)