Riadiacim zariadením v systéme je elektronická riadiaca jednotka (ECU). Množstvo paliva dodávaného vstrekovačmi je riadené elektrickým impulzným signálom z ECU. Elektronická jednotka monitoruje údaje o stave motora, vypočítava potrebu paliva a určuje požadovanú dĺžku dodávky paliva vstrekovačmi (trvanie impulzu - pracovný cyklus). Aby sa zvýšilo množstvo dodávaného paliva, ECU predĺži trvanie impulzu a pre zníženie dodávky paliva ho skráti. Okrem toho ECU v súlade so zavedeným algoritmom riadi činnosť elektromotora ventilátora chladiaceho systému motora a elektromagnetickej spojky na zapnutie kompresora klimatizácie, vykonáva funkciu vlastnej diagnostiky prvkov systému a informuje vodiča o akýchkoľvek poruchách, ktoré sa vyskytli.
Ak zlyhajú jednotlivé snímače a akčné členy, ECU zapne núdzové režimy, aby sa zabezpečila prevádzka motora.
ECU má schopnosť vyhodnocovať výsledky svojich výpočtov a príkazov, pamätať si posledné prevádzkové režimy a konať v súlade s nimi. "Samoučenie" alebo prispôsobenie ECU je nepretržitý proces, ale príslušné nastavenia sú uložené v pamäti RAM elektronickej jednotky, kým sa nevypne prvé napájanie ECU.
Riadiaci systém motora spolu s elektronickou riadiacou jednotkou zahŕňa snímače, akčné členy, konektory a poistky.
Množstvo dodávaného paliva je určené stavom motora, t.j. jeho režimom činnosti. Tieto režimy poskytuje ECU a sú popísané nižšie.
Keď sa kľukový hriadeľ motora začne otáčať štartérom, prvý impulz zo snímača polohy kľukového hriadeľa spôsobí impulz z ECU, aby sa zapli všetky vstrekovače naraz, čo umožňuje rýchlejšie naštartovanie motora.
Počiatočné vstreknutie paliva nastáva pri každom naštartovaní motora. Trvanie vstrekovacieho impulzu závisí od teploty. Na studenom motore sa impulz vstrekovania zvyšuje, aby sa zvýšilo množstvo paliva; na teplom motore sa trvanie impulzu skracuje. Po úvodnom vstreknutí sa počítač prepne do príslušného režimu ovládania vstrekovača.
Štartovací režim. Keď je zapnuté zapaľovanie, ECU zapne relé elektrického palivového čerpadla, ktoré vytvorí tlak v prívodnom palivovom potrubí do palivovej koľajnice.
ECU kontroluje signál zo snímača teploty chladiacej kvapaliny a určuje množstvo paliva a vzduchu potrebného na naštartovanie.
Keď sa kľukový hriadeľ motora začne otáčať, ECU generuje fázový impulz na zapnutie vstrekovačov, ktorého trvanie závisí od signálov zo snímača teploty chladiacej kvapaliny. Pri studenom motore je trvanie impulzu dlhšie (na zvýšenie množstva dodávaného paliva), a pri zahriatí - menej.
Režim obohatenia počas zrýchlenia. ECU monitoruje náhle zmeny polohy plynového pedálu (podľa signálu zo snímača polohy plynového pedálu), ako aj za signálom zo snímača hmotnostného prietoku vzduchu a zabezpečuje prísun ďalšieho paliva predĺžením trvania vstrekovacieho impulzu. Režim akcelerácie obohatenia sa používa iba na riadenie dodávky paliva za prechodných podmienok (pri pohybe plynového pedálu).
Režim prerušenia dodávky paliva pri brzdení motorom. Pri brzdení motora so zaradeným prevodovým stupňom a spojkou môže ECU na krátky čas úplne vypnúť impulzy vstrekovania paliva. Prívod paliva sa v tomto režime vypína a zapína, keď sú vytvorené určité podmienky z hľadiska teploty chladiacej kvapaliny, otáčok kľukového hriadeľa, rýchlosti vozidla a uhla otvorenia škrtiacej klapky.
Kompenzácia napájacieho napätia. Pri poklese napájacieho napätia môže zapaľovací systém vytvárať slabú iskru a mechanický pohyb otvárania vstrekovača môže trvať dlhšie. ECU to kompenzuje zvýšením času uchovávania energie v zapaľovacom module a trvaním impulzu vstrekovania.
V súlade s tým, ako sa zvyšuje napätie batérie (alebo napätie v palubnej sieti vozidla) ECU skracuje čas skladovania energie v zapaľovacom module a dobu vstrekovania.
Režim prerušenia dodávky paliva. Keď sa motor zastaví (vypnuté zapaľovanie) palivo nedodáva vstrekovač, čím sa bráni samovznieteniu zmesi v prehriatom motore. Okrem toho sa impulzy na otvorenie vstrekovačov neposielajú, ak ECU neprijíma "referenčné" impulzy zo snímača polohy kľukového hriadeľa, t.j. to znamená, že motor nebeží.
Prívod paliva sa preruší aj pri prekročení maximálnych povolených otáčok motora, aby sa motor chránil pred prevádzkou pri neprijateľne vysokých otáčkach.
Elektronická riadiaca jednotka (ECU) nachádza sa na ľavej strane motorového priestoru na držiaku namontovanom na poličke na upevnenie batérie a je riadiacim centrom elektronického systému riadenia motora. Elektronická jednotka je prepojená elektrickými vodičmi so všetkými snímačmi systému. Po získaní informácií z nich jednotka vykonáva výpočty v súlade s parametrami a riadiacim algoritmom uloženým v pamäti programovateľnej pamäte iba na čítanie (PROM) a riadi aktuátory systému. Verzia programu zaznamenaná v pamäti EPROM je označená číslom priradeným tejto modifikácii ECU.
Riadiaca jednotka rozpozná poruchu, identifikuje a uloží jej kód, aj keď je porucha nestabilná a zmizne (napríklad kvôli slabému kontaktu). Výstražná kontrolka poruchy riadiaceho systému motora na združenom prístroji zhasne 10 s po obnovení funkčnosti chybnej jednotky.
Po oprave je potrebné vymazať chybový kód uložený v pamäti riadiacej jednotky. Za týmto účelom vypnite napájanie jednotky na 10 s (vytiahnite poistku napájacieho obvodu elektronickej riadiacej jednotky alebo odpojte vodič od záporného pólu batérie).
Jednotka dodáva jednosmerné napätie 5 a 12 V do rôznych snímačov a spínačov riadiaceho systému. Pretože elektrický odpor napájacích obvodov je vysoký, testovacia kontrolka pripojená k systémovým svorkám sa nerozsvieti. Na určenie napájacieho napätia na svorkách ECU použite voltmeter s vnútorným odporom aspoň 10 MOhm.
ECU má nasledujúce typy pamäte:
- programovateľná pamäť len na čítanie (PROM);
- pamäť s náhodným prístupom (RAM);
- elektricky preprogramovateľné pamäťové zariadenie (ERPZU).
Programovateľná pamäť len na čítanie (PROM). Obsahuje všeobecný program, ktorý obsahuje postupnosť prevádzkových príkazov (riadiacich algoritmov) a rôzne informácie o kalibrácii. Tieto informácie predstavujú riadiace údaje pre vstrekovanie, zapaľovanie, voľnobežné otáčky a ďalšie parametre, ktoré závisia od hmotnosti vozidla, typu a výkonu motora, prevodových pomerov a iných faktorov. PROM sa tiež nazýva kalibračné pamäťové zariadenie. Obsah EPROM nie je možné po naprogramovaní zmeniť. Táto pamäť nevyžaduje napájanie na uloženie informácií v nej zaznamenaných, ktoré sa pri vypnutí napájania nevymažú, t.j. táto pamäť je energeticky nezávislá.
Pamäť s náhodným prístupom (RAM). Toto je "poznámkový blok" ECU. Mikroprocesor ECU ho používa na dočasné ukladanie nameraných parametrov pre výpočty a prechodné informácie. Mikroprocesor doň môže vkladať alebo čítať údaje podľa potreby.
Čip RAM je namontovaný na doske plošných spojov ECU. Táto pamäť je nestála a vyžaduje nepretržité napájanie. Ak dôjde k prerušeniu napájania, diagnostické chybové kódy a výpočtové údaje obsiahnuté v pamäti RAM sa vymažú.
Elektricky preprogramovateľné pamäťové zariadenie (EPROM). Používa sa na dočasné uloženie hesiel systému proti krádeži auta (imobilizér). Kódy hesiel prijaté ECU z riadiacej jednotky imobilizéra sa porovnávajú s kódmi uloženými v EEPROM, v dôsledku čoho je povolené alebo zakázané naštartovanie motora.
EEPROM zaznamenáva prevádzkové parametre vozidla, ako je celkový počet najazdených kilometrov, celková spotreba paliva a doba prevádzky motora.
EPROM tiež zaznamenáva niektoré poruchy motora a vozidla:
- prevádzková doba motora s prehriatím;
- prevádzkový čas motora na palivo s nízkym oktánovým číslom;
- prevádzková doba motora presahujúca maximálne prípustné otáčky;
- čas prevádzky motora s vynechávaním zmesi vzduch-palivo, ktorých prítomnosť je signalizovaná kontrolkou prekročenia prípustnej úrovne toxicity výfukových plynov;
- prevádzková doba motora s chybným snímačom klepania;
- prevádzková doba motora s chybným snímačom koncentrácie kyslíka;
- čas, keď vozidlo počas doby zábehu prekročilo maximálnu povolenú rýchlosť;
- čas jazdy auta s chybným snímačom rýchlosti;
- počet odpojení batérie pri zapnutom zapaľovaní.
EPROM je energeticky nezávislá pamäť; môže ukladať informácie bez napájania ECU.
ECU nie je vhodná na opravu; ak zlyhá, musí sa vymeniť.
Diagnostický konektor, umiestnený vľavo pod prístrojovou doskou vedľa kľučky zámku kapoty, slúži na výmenu údajov s ECU. K diagnostickému konektoru je pripojené skenovacie zariadenie na čítanie informácií o chybách uložených v pamäti ECU, na kontrolu snímačov a akčných členov v reálnom čase, na ovládanie akčných členov a preprogramovanie ECU.
Snímač polohy kľukového hriadeľa indukčný typ je určený na synchronizáciu činnosti elektronickej riadiacej jednotky s TDC piestov 1. a 4. valca a uhlovou polohou kľukového hriadeľa. Senzor je inštalovaný v zadnej časti motora.
Držiak snímača je špeciálna konzola na olejovom tesnení zadného kľukového hriadeľa.
Hlavný disk snímača je inštalovaný na zadnej prírube kľukového hriadeľa. Pri otáčaní kľukového hriadeľa magnetické značky na vonkajšom obvode disku menia magnetické pole snímača a vyvolávajú impulzy striedavého napätia. Riadiaca jednotka používa signály snímačov na určenie rýchlosti otáčania kľukového hriadeľa a posiela impulzy do vstrekovačov. Ak snímač zlyhá, nie je možné naštartovať motor.
Snímače polohy vačkového hriadeľa (fázové snímače) indukčného typu sa používajú na organizáciu fázového vstrekovania paliva v súlade s poradím činnosti valcov. Signály zo snímačov vačkového hriadeľa nasávania a výfuku využíva regulátor aj na riadenie zmeny časovania ventilov v závislosti od prevádzkového režimu motora. Ak dôjde k poruche v obvode niektorého zo snímačov, regulátor uloží svoj kód do pamäte a rozsvieti výstražnú kontrolku.
Motor Chevrolet Aveo má dva snímače teploty chladiacej kvapaliny. Jeden snímač je nainštalovaný v spodnej časti pravej nádržky chladiča chladiaceho systému motora...
...druhý snímač je umiestnený v skrini rozdeľovača vody a slúži ako snímač kontrolky prehriatia chladiacej kvapaliny v združenom prístroji.
Oba snímače majú identický dizajn a sú termistorové (rezistor, ktorého odpor sa mení nepriamo úmerne s teplotou). Pri nízkych teplotách chladiacej kvapaliny (-40°C) je odpor termistora asi 100 kOhm; keď teplota stúpne (do +130°C), zníži sa na 70 Ohmov.
Elektronická jednotka napája obvod snímača teploty konštantným "referenčným" napätím. Napätie signálu snímača je maximálne pri studenom motore a pri zahrievaní klesá. Na základe hodnoty napätia elektronická jednotka určí teplotu motora a zohľadní ju pri výpočte parametrov nastavenia vstrekovania a zapaľovania. Ak snímač zlyhá alebo dôjde k poruche v jeho pripojovacom obvode, ECU nastaví chybový kód a uloží ho.
Kombinovaný snímač hmotnostného prietoku a teploty vstupného vzduchu inštalované vo vzduchovej hadici medzi vzduchovým filtrom a zostavou škrtiacej klapky. Princíp činnosti snímača hmotnostného prietoku vzduchu je založený na udržiavaní konštantnej teploty rezistorov (čím vyšší je prietok vzduchu, tým väčší prúd je potrebný na udržanie teploty odporu). Princíp činnosti snímača teploty vstupujúceho vzduchu je podobný princípu činnosti snímača teploty chladiacej kvapaliny. V závislosti od údajov týchto snímačov ECU upravuje množstvo paliva vstrekovaného do valca, aby sa získala optimálna pracovná zmes.
Senzor absolútneho tlaku (kvôli prehľadnosti bol odstránený kompenzátor pulzácie paliva) inštalované na prívodnom potrubí. Výstupné napätie snímača sa mení v súlade s tlakom v sacom potrubí: od maxima (s akcelerátor úplne otvoriť) na minimum (so zatvorenou klapkou). Keď motor nebeží, riadiaca jednotka pomocou napätia snímača určí atmosférický tlak a prispôsobí parametre riadenia vstrekovania konkrétnej nadmorskej výške. Hodnoty atmosférického tlaku uložené v pamäti sa pravidelne aktualizujú, keď sa vozidlo pohybuje rovnomerne a pri otvorení na plný plyn.
Snímač polohy škrtiacej klapky (pre prehľadnosť bolo odstránené vzduchové potrubie) inštalované v kryte elektrického pohonu na zostave škrtiacej klapky.
Keď sa škrtiaca klapka otáča (od nárazu na ovládací pedál), napätie na výstupe snímača sa mení. Keď je škrtiaca klapka zatvorená, je pod 2,5 V. Keď sa škrtiaca klapka otvorí, napätie na výstupe snímača sa zvýši; keď je škrtiaca klapka úplne otvorená, malo by byť viac ako 4 V.
Monitorovaním výstupného napätia snímača regulátor upravuje prívod paliva v závislosti od uhla otvorenia škrtiacej klapky (tie. na žiadosť vodiča).
Snímač polohy škrtiacej klapky nevyžaduje nastavenie, pretože riadiaca jednotka sníma voľnobežné otáčky (tie. úplné zatvorenie škrtiacej klapky) ako nula.
Ovládajte snímač koncentrácie kyslíka používa sa v systéme vstrekovania s uzavretou slučkou a je inštalovaný vo výfukovom potrubí. Na úpravu výpočtov trvania vstrekovacích impulzov sa používajú informácie o prítomnosti kyslíka vo výfukových plynoch; túto informáciu poskytuje riadiaci snímač koncentrácie kyslíka. Kyslík obsiahnutý vo výfukových plynoch reaguje so snímačom a vytvára potenciálny rozdiel na výstupe snímača.
Informácie zo snímača vstupujú do riadiacej jednotky vo forme signálov nízkej a vysokej úrovne. Keď je signál vysoký (asi 4,2 V) senzor na vstupe do katalytického kolektora dostáva informáciu o vysokom obsahu kyslíka. Nízka úroveň signálu (asi 2,2 V) tento snímač indikuje nízky obsah kyslíka vo výfukových plynoch.
Riadiaca jednotka neustále monitoruje napätie signálov snímačov a upravuje množstvo paliva vstrekovaného vstrekovačmi. Keď je signál snímača na vstupe do katalytického kolektora vysoký (chudobná zmes vzduch/palivo) množstvo dodávaného paliva sa zvyšuje, keď je úroveň signálu nízka (bohatá zmes) - klesá. Ak úroveň signálu snímača na výstupe meniča nezodpovedá hodnotám povoleným pre tento prevádzkový režim, riadiaca jednotka identifikuje poruchu v katalyzátore.
Diagnostický senzor koncentrácie kyslíka inštalovaný vo výfukovom potrubí za meničom, pracuje na rovnakom princípe ako riadiaci snímač. Výstupné charakteristiky snímača na výstupe z katalytického kolektora sú rôzne: vysoký obsah kyslíka zodpovedá signálu nízkej úrovne (asi 0,1 V), a nízky obsah kyslíka - signál vysokej úrovne (asi 0,9 V). Signál generovaný diagnostickým snímačom koncentrácie kyslíka indikuje prítomnosť kyslíka vo výfukových plynoch za prevodníkom. Ak prevodník funguje normálne, hodnoty diagnostického senzora sa budú výrazne líšiť od hodnôt kontrolného senzora.
Senzor klepania pripevnený k hornej časti bloku valcov v oblastiach medzi 2. a 3. valcom a deteguje abnormálne vibrácie (detonačné údery) v motore.
Citlivým prvkom snímača klepania je piezokryštálová platnička. Pri detonácii vznikajú na výstupe snímača napäťové impulzy, ktoré sa zvyšujú so zvyšujúcou sa intenzitou detonačných nárazov. Riadiaca jednotka na základe signálu snímača upravuje časovanie zapaľovania, aby sa eliminovali záblesky detonácie paliva.