Opis elektronického ovládača systému riadenia motora (ECM)
ECM komunikuje s mnohými ďalšími komponentmi a systémami na reguláciu emisií a kontroluje ich stav. Diagnostika OBD II monitoruje činnosť systému a nastavuje diagnostický chybový kód (DTC), ak sa to zhorší.
Činnosť kontroliek MIL a ukladanie kódov DTC závisí od typu kódu DTC. Emisné kódy DTC sú klasifikované ako kódy typu A alebo typu B. Kódy typu C sa nevzťahujú na emisie.
ECM sa nachádza v motorovom priestore. ECM je riadiacim centrom riadiaceho systému motora. ECM riadi nasledujúce komponenty:
- systém vstrekovania paliva
- Systém zapaľovania
- Systémy kontroly emisií
- Palubný diagnostický systém
- Klimatizácia a ventilátory
- Riadiaci systém ovládača škrtiacej klapky (TAC)
ECM neustále monitoruje informácie z rôznych snímačov a iných zdrojov a monitoruje systémy, ktoré ovplyvňujú výkon vozidla a emisie. ECM tiež vykonáva diagnostické kontroly rôznych častí systému. ECM dokáže rozpoznať problémy s výkonom a upozorniť vodiča prostredníctvom kontroliek poruchy. Ak ECM zistí problém, nastaví DTC. Oblasť, do ktorej porucha patrí, môže byť určená špecifickým DTC. To pomáha technikovi pri vykonávaní opráv.
Prevádzka ECM
ECM môže dodávať 5V alebo 12V rôznym snímačom a spínačom. To sa vykonáva pomocou odporov, ktoré vytiahnu príslušné vedenia k stabilizovaným elektrickým vedeniam vo vnútri ECM. V niektorých prípadoch bežný sériový voltmeter neumožňuje presné meranie z dôvodu nízkeho vnútorného odporu. Preto je na presné meranie napätí potrebný digitálny multimeter so vstupnou impedanciou aspoň 10 MΩ.
ECM riadi výstupné obvody aplikáciou zemného potenciálu alebo napájacieho napätia cez tzv. výstupné tvarovače.
EEPROM
Elektricky vymazateľná programovateľná pamäť len na čítanie (EEPROM) je energeticky nezávislé pamäťové zariadenie, ktoré je súčasťou ECM. EEPROM ukladá informácie o programovaní a kalibrácii, ktoré potrebuje ECM na ovládanie napájacích obvodov.
Preprogramovanie ECM vyžaduje špeciálny hardvér a vhodné programy a kalibračné údaje.
Programovanie frekvenčného kódu proti krádeži
Vozidlo je vybavené systémom ochrany proti krádeži, ktorý komunikuje s ECM. Ak sa vymení ECM, frekvenčný kód modulu ochrany proti krádeži vozidla sa musí naprogramovať do nového ECM. Bez tohto postupu auto nenaštartuje.
Modul snímača klepania
ECM nepretržite monitoruje stav vyhodnocovacieho obvodu riadenia klepania pomocou integrovaného obvodu na doske. modul snímača klepania (KS) obsahuje elektronický obvod, ktorý umožňuje ECM analyzovať signály snímača klepania a diagnostikovať snímače klepania a súvisiace obvody. Ak ECM zistí, že modul snímača klepania nečíta tieto signály, nastaví sa DTC.
Diagnostický blok
Diagnostický konektor (DLC) je 16-pinový konektor, cez ktorý môže technik čítať sériové dáta na diagnostické účely. Pripojením skenovacieho prístroja k tomuto konektoru môže technik monitorovať rôzne parametre sériového dátového spojenia a zobrazovať informácie o diagnostickom kóde poruchy. DLC konektor sa nachádza v priestore pre vodiča, pod palubnou doskou.
Kontrolka poruchy
Kontrolka poruchy sa nachádza vo vnútri prístrojovej dosky. Kontrolka poruchy (MIL) je riadená modulom ECM a rozsvieti sa, keď modul ECM zistí stav, ktorý ovplyvňuje emisie vozidla.
Opatrenia pri údržbe ECM
ECM je navrhnutý tak, aby zvládal bežné záťažové prúdy, ktoré vznikajú počas prevádzky vozidla. Treba sa však vyhnúť preťaženiu týchto obvodov. Pri testovaní prerušeného obvodu alebo skratu neuzemňujte ani nepripájajte napätie na žiadne obvody ECM, pokiaľ to nie je nariadené. Takéto obvody je možné testovať iba digitálnym multimetrom.
Popredajných služieb (dodatočné) elektrické a vákuové zariadenia.
Poznámka: K tomuto vozidlu nie je povolené pripájať podtlakové príslušenstvo. Inštalácia podtlakového príslušenstva môže poškodiť komponenty alebo systémy vozidla.
Poznámka: Do palubnej siete v blízkosti batérie je potrebné pripojiť ďalšie elektrické zariadenia, aby nedošlo k poškodeniu vozidla (jedlo aj hmotu).
popredajných služieb (dodatočné) elektrické a vákuové zariadenie je akékoľvek zariadenie namontované na vozidle po opustení závodu, ktoré je pripojené k elektrickému alebo vákuovému systému vozidla. Konštrukcia auta neposkytuje žiadne rezervy na montáž takéhoto zariadenia.
Prídavné elektrické vybavenie, aj keď je nainštalované v súlade s týmito prísnymi požiadavkami, môže spôsobiť problémy s elektrickým systémom vozidla. To môže platiť aj pre zariadenia, ktoré nie sú pripojené k elektrickému systému vozidla, ako sú prenosné telefóny a rádiá. Prvým krokom pri diagnostike akýchkoľvek problémov s palubnou sieťou je teda odstránenie všetkých aftermarketových elektrických zariadení z auta. Ak potom problém pretrváva, jeho diagnóza sa vykoná obvyklým spôsobom.
Poškodenie statickou elektrinou
Dôležité: Aby ste predišli elektrostatickému poškodeniu ECM, NEDOTÝKAJTE sa kolíkov konektora ECM.
Elektronické komponenty používané v riadiacich systémoch sú často navrhnuté pre veľmi nízke napätie. Elektrostatické súčiastky sa ľahko poškodia elektrostatickým výbojom. Na poškodenie niektorých elektronických komponentov stačí elektrostatické napätie menšie ako 100 V. Pre porovnanie, aby človek pocítil iba elektrostatický výboj, je potrebné napätie 4000 V.
Osoba môže získať elektrostatický náboj rôznymi spôsobmi. Najtypickejšie sú elektrifikácia trením a elektrostatická indukcia. Napríklad elektrifikácia trením môže nastať, keď sa človek zasunie do autosedačky.
K elektrifikácii elektrostatickou indukciou dochádza, keď sa osoba s dobre izolovanou obuvou, ktorá stojí vedľa vysoko nabitého predmetu, na chvíľu dotkne zeme. Náboje rovnakého mena stekajú na zem a osoba zostáva nabitá nábojom opačnej polarity. Elektrostatický náboj môže spôsobiť poškodenie elektronických komponentov, preto je dôležité byť pri manipulácii a kontrole opatrní.
Kontrola zariadení pod kapotou
Dôležité: Táto kontrola je veľmi dôležitá a musí sa vykonávať opatrne a starostlivo.
Pri vykonávaní akéhokoľvek diagnostického postupu alebo pri diagnostikovaní príčiny zlyhania emisného testu starostlivo skontrolujte zariadenia pod kapotou. To vám často umožňuje vyriešiť problém bez akýchkoľvek ďalších krokov. Pri kontrole dodržiavajte nasledujúce pravidlá:
- Skontrolujte vákuové hadice - správne zapojenie, priškripnutie, prerezanie, odpojenie.
- Skontrolujte ťažko dostupné hadice.
- Skontrolujte káble v motorovom priestore, či neobsahujú nasledujúce chyby:
- Spálené alebo opotrebované miesta
- Zovreté drôty
- Dotýkať sa ostrých hrán
- Dotýkať sa horúcich výfukových potrubí
Požadované základné znalosti
Poznámka: Nepochopenie základných princípov tohto elektrického systému pri vykonávaní diagnostických postupov môže viesť k nesprávnej diagnóze alebo poškodeniu komponentov elektrického systému. Bez takýchto základných znalostí by sme sa nemali pokúšať diagnostikovať problémy elektrického systému.
Na efektívne používanie tejto časti Príručky údržby sú potrebné základné zručnosti ručného náradia.
Aby ste mohli používať túto časť servisnej príručky, musíte byť oboznámení s niektorými základnými prevádzkami motora a elektrickou diagnostikou.
- Základy elektrických obvodov - Musíte poznať základy elektriny a pochopiť, čo je napätie, prúd a odpor. Musíte pochopiť, čo sa stane s elektrickým obvodom, keď sa rozbije alebo skratuje, a musíte byť schopní určiť skrat alebo prerušený obvod pomocou digitálneho multimetra. Musí byť schopný čítať a rozumieť elektrickým schémam.
- Používanie digitálneho multimetra – Človek musí byť schopný pracovať s digitálnym multimetrom – mimoriadne cenným prístrojom. Musíte byť schopní merať napätie pomocou multimetra (IN), odpor (Ohm), aktuálne (A), premenlivé signály (min/max) a frekvenciu (Hz).
- Používanie testerov obvodov - Na testovanie ovládacích prvkov motora nepoužívajte testovaciu lampu, pokiaľ to nie je výslovne uvedené. Musíte byť schopní použiť prepojky na testovanie komponentov a digitálny multimeter bez poškodenia kontaktov. Mali by ste byť oboznámení s používaním súpravy adaptéra na testovanie konektora J 35616 a používať túto súpravu vždy, keď si diagnostické postupy vyžadujú pripojenie ku kolíkovej strane konektora.
Popis riadiaceho systému ovládača škrtiacej klapky (TAC)
Riadiaci systém ovládača škrtiacej klapky (TAC) používa sa na zlepšenie emisií, spotreby paliva a zlepšenie celkových jazdných vlastností. Riadiaci systém ovládača škrtiacej klapky (TAC) eliminuje mechanické spojenie medzi plynovým pedálom a škrtiacou klapkou. Riadiaci systém ovládača škrtiacej klapky (TAC) eliminuje potrebu automatického tempomatu a motora na reguláciu voľnobehu. Nasleduje zoznam komponentov riadiaceho systému ovládača škrtiacej klapky (TAC):
- Zostava plynového pedálu obsahuje nasledujúce komponenty:
- Plynový pedál.
- Snímač polohy plynového pedálu 1 (APP).
- Senzor 2 APP.
- Zostava telesa škrtiacej klapky obsahuje nasledujúce komponenty:
- Snímač uhla škrtiacej klapky 1 (TP)
- Snímač uhla škrtiacej klapky 2 (TP)
- Motor ovládača škrtiacej klapky
- škrtiaca klapka
- ECM ovládač
ECM monitoruje požiadavku vodiča na zrýchlenie pomocou 2 snímačov APP. Rozsah napätia snímača APP 1 je približne 0,98 až 4,16 voltov, pričom sa mení, keď sa plynový pedál pohybuje z počiatočnej polohy nestlačeného pedálu do polohy úplne stlačeného pedálu. Rozsah snímača APP 2 je približne 0,49 až 2,08 voltov, pričom sa mení, keď sa plynový pedál pohybuje z počiatočnej polohy nestlačeného pedálu do polohy úplne stlačeného pedálu. ECM spracováva tieto informácie spolu s ďalšími vstupmi snímača, aby prikázal škrtiacej klapke do určitej polohy.
Škrtiaca klapka je riadená jednosmerným motorom nazývaným motor škrtiacej klapky. ECM môže poháňať tento motor dopredu alebo dozadu ovládaním napätia batérie a/alebo uzemnenia na 2 vstavaných ovládačoch. Škrtiaca klapka je držaná vo svojej 7% pokojovej polohe vratnou pružinou s konštantnou silou. Keď motor škrtiacej klapky nie je pod napätím, táto pružina drží škrtiacu klapku v pôvodnej polohe.
ECM monitoruje uhol škrtiacej klapky pomocou 2 snímačov TP. Napätie snímača TP 1 sa mení približne od 0,5 do 4,25 voltov, keď sa plyn presunie z "0 percent" na široko otvorený plyn (WOT). Napätie snímača TP 2 sa zmení z približne 4,45 na 0,7 V, keď sa plyn posunie z "0 percent" na široko otvorený plyn (WOT).
ECM vykonáva diagnostiku, ktorá kontroluje úrovne napätia oboch snímačov APP, oboch snímačov TP a obvodu motora ovládača škrtiacej klapky. Reguluje tiež rýchlosť návratu pôsobením oboch vratných pružín, ktoré sú umiestnené vo vnútri zostavy telesa škrtiacej klapky. Táto diagnostika prebieha v rôznych časoch v závislosti od toho, či motor beží alebo nie a či ECM je v procese zisťovania parametrov škrtiacej klapky.
Pri každom zapnutí zapaľovania ECM vykoná rýchly test vratnej pružiny škrtiacej klapky, aby overil, že sa plyn môže vrátiť do východiskovej polohy 7 percent z polohy 0 percent. To má zabezpečiť, aby sa plyn mohol vrátiť do pôvodnej polohy v prípade poruchy okruhu hnacieho motora. Všimnite si, že pri nízkych teplotách ECM posunie škrtiacu klapku o 7 % pri zapnutom zapaľovaní a vypnutom motore, aby odstránil ľad, ktorý sa mohol vytvoriť na škrtiacej klapke.
Postup zmeny veľkosti škrtiacej klapky
ECM si pamätá množstvo parametrov vrátane najmenšej polohy plynu (0%), počiatočná poloha (7%) a návratnosť oboch pružín. Tieto hodnoty sa vymažú alebo prepíšu len vtedy, keď sa preprogramuje ECM alebo keď sa vykoná postup resetovania škrtiacej klapky. Upozorňujeme, že ak je batéria odpojená, ECM vykoná postup opätovného naučenia plynu ihneď po zapnutí zapaľovania.
Postup resetovania škrtiacej klapky sa vykoná pri každom zapnutí zapaľovania, ak bol motor vypnutý dlhšie ako 29 sekúnd a sú splnené nasledujúce podmienky:
- Otáčky motora sú nižšie ako 40 ot./min.
- Rýchlosť vozidla je 0 km/h (0 mph).
- Teplota chladiacej kvapaliny motora (ECT) je v rozmedzí 5-85°C (41-185°F).
- Teplota nasávaného vzduchu je medzi 5-60°C (41-140°F).
- Signál snímača polohy plynového pedálu zodpovedá uhlu menšiemu ako 14,9 %.
- Napätie zapaľovania 1 je väčšie ako 10 voltov.
Po 29 sekundách ECM presunie škrtiacu klapku z jej pôvodnej polohy do úplne zatvorenej a potom do približne 10 % otvorenej. Tento postup trvá približne 6-8 sekúnd. Ak dôjde k akejkoľvek poruche v mechanizme ovládania škrtiacej klapky (TAC) je nastavený diagnostický poruchový kód (DTC). Počítadlo TAC Learn Counter skenovacieho prístroja by malo byť na začiatku postupu 0 a po dokončení postupu by sa malo zvýšiť na 11. Ak počítadlo nezačína na 0 alebo nekončí na 11, znamená to problém; DTC musí byť napísaný.
Predvolené akcie systému TAC/režimy nízkej spotreby
ECM má 2 režimy nízkej spotreby, do ktorých môže prejsť, ak sa zistí porucha v systéme riadenia polohy škrtiacej klapky. Ak sa zistí porucha obvodu snímača polohy akcelerátora 1 alebo obvodu snímača APP 2, obvodu snímača polohy škrtiacej klapky 2 alebo obvodu snímača polohy škrtiacej klapky 1 v určitej polohe pedála akcelerátora, ECM prejde do jedného z dvoch režimov nízkej spotreby. V tomto režime je krútiaci moment motora obmedzený, takže vozidlo nemôže akcelerovať rýchlejšie ako 100 km/h (60 mph). ECM zostáva v tomto režime nízkej spotreby počas trvania cyklu zapaľovania, aj keď je porucha odstránená.
Ak dôjde k poruche v riadiacich obvodoch polohy škrtiacej klapky, nezrovnalosti medzi predpísanou a skutočnou polohou škrtiacej klapky, k poruche testu vratnej pružiny alebo k poruche obvodu snímača TP 1, ECM prejde do iného režimu nízkej spotreby. V tomto režime sú otáčky motora obmedzené na 2500 ot./min a 3-6 náhodne vybraných vstrekovačov paliva je vypnutých. V tomto prípade sa vydá príkaz na zapnutie indikátora nízkej spotreby. ECM zostáva v tomto režime nízkej spotreby počas trvania cyklu zapaľovania, aj keď je porucha odstránená. Všimnite si, že ak zistíte poruchu snímača TP 1 alebo riadiaceho obvodu polohy škrtiacej klapky, keď motor beží na voľnobeh bez stlačenia plynového pedála, motor sa môže zastaviť.
Opis systému riadenia polohy vačkového hriadeľa
Systém riadenia polohy vačkového hriadeľa umožňuje ECM meniť časovanie ventilov všetkých 4 vačkových hriadeľov počas chodu motora. Zostava ovládača polohy vačkového hriadeľa (15) mení polohu vačkového hriadeľa v súlade so zmenami tlaku oleja. Solenoidový ventil ovládača polohy vačkového hriadeľa mení tlak oleja nastavením predstihu alebo spomalenia vačkového hriadeľa. Zmena časovania ventilov pri zmene spotreby paliva motora vám umožňuje zlepšiť nasledujúce parametre:
- Výkon motora
- Spotreba paliva
- Zníženie emisií
Solenoidový ventil (7) Systém riadenia polohy vačkového hriadeľa je riadený ECM. Zmena polohy vačkových hriadeľov je riadená snímačom polohy kľukového hriadeľa (CKP) a snímače polohy vačkového hriadeľa (CMP). ECM používa na výpočet požadovaných polôh vačkového hriadeľa nasledujúce informácie:
- Signál snímača teploty chladiacej kvapaliny motora (STRAVOVANIE)
- Odhadovaná teplota motorového oleja (EOT)
- Signál snímača hmotnostného prietoku vzduchu (MAF)
- Signál snímača uhla škrtiacej klapky (TP)
- Signál snímača rýchlosti vozidla (VSS)
- Pomer plnenia
Job
Zostava ovládača polohy vačkového hriadeľa je umiestnená vo vonkajšom kryte a je poháňaná rozvodovou reťazou. Zostava má pevný lopatkový rotor namontovaný na vačkovom hriadeli. Tlak oleja na pevných lopatkách spôsobuje otáčanie príslušného vačkového hriadeľa vzhľadom na kľukový hriadeľ. Pohyb sacích vačkových hriadeľov umožňuje nastaviť predstih sacích ventilov až o 50 stupňov kľukového hriadeľa. Pohyb výfukových vačkových hriadeľov umožňuje nastaviť oneskorenie výfukových ventilov až do 50 stupňov kľukového hriadeľa. Keď tlak oleja pôsobí na zadnú časť lopatiek, vačkové hriadele sa vrátia do polohy 0 stupňov kľukového hriadeľa alebo hornej úvrati (TDC). ECM nariaďuje elektromagnetu ovládania polohy vačkového hriadeľa, aby posunul solenoidový plunžer a cievkový ventil, aby nasmerovali olej do predstihového portu (11). Olej pretekajúci cez ovládač polohy vačkového hriadeľa z kanála predstihu elektromagnetu vytvára tlak na strane posúvača lopatiek zostavy ovládača polohy vačkového hriadeľa. Keď je poloha vačkového hriadeľa oneskorená, elektromagnetický ventil riadenia polohy vačkového hriadeľa nasmeruje olej do ovládača polohy vačkového hriadeľa cez oneskorovací kanál (3). ECM môže tiež prikázať elektromagnetickému ventilu ovládača polohy vačkového hriadeľa, aby prerušil prietok oleja do oboch kanálov, aby sa zafixovala aktuálna poloha vačkového hriadeľa.
ECM riadi solenoidový ventil na ovládanie polohy vačkového hriadeľa privedením riadiaceho signálu PWM na cievku elektromagnetu. Čím väčší je pracovný cyklus signálu šírky impulzu, tým väčšia je zmena v časovaní ventilov vačkového hriadeľa. Akčný člen ovládania polohy vačkového hriadeľa má tiež poistný kolík (14), ktorý bráni vzájomnému pohybu vonkajšieho plášťa a zostavy obežného kolesa. Skôr ako sa ovládač polohy vačkového hriadeľa môže pohybovať, poistný kolík musí byť uvoľnený tlakom oleja. ECM neustále porovnáva signály zo snímačov polohy vačkového hriadeľa so signálom zo snímača polohy kľukového hriadeľa, aby zistil polohy vačkového hriadeľa a odstraňoval problémy v systéme. Ak dôjde k poruche v ovládači polohy vačkového hriadeľa nasávania alebo výfuku, ovládač polohy vačkového hriadeľa nasávania alebo výfuku je nastavený na predvolenú polohu 0 stupňov kľukového hriadeľa.
Činnosť systému kontroly polohy vačkového hriadeľa
Pohybový stav | Zmena polohy vačkového hriadeľa | Cieľ | Výsledok |
Voľnobeh | Bez zmeny | Minimalizácia prekrytia ventilov | Stabilizácia voľnobežných otáčok |
Ľahké zaťaženie motora | Oneskorenie ventilu | Zníženie prekrytia ventilov | Stabilizácia výkonu motora |
Priemerné zaťaženie motora | časovanie ventilov | Zvýšené prekrytie ventilov | Úspora paliva a zníženie emisií |
Nízke alebo stredné otáčky pri veľkom zaťažení | časovanie ventilov | Predstih zatvárania vstupného ventilu | Zvýšenie krútiaceho momentu pri nízkych a stredných otáčkach |
Vysoké otáčky pri veľkom zaťažení | Oneskorenie ventilu | Oneskorenie zatvorenia sacieho ventilu | Zvýšenie výkonu motora |