Zariadenie systému riadenia motora (Chevrolet Lacetti J200)

Elektronická riadiaca jednotka motora.

Motor je vybavený systémom distribuovaného fázového vstrekovania paliva: benzín je dodávaný vstrekovačmi postupne do každého valca v súlade s prevádzkovým poriadkom motora.

Systém riadenia motora pozostáva z elektronickej riadiacej jednotky (ECU), snímačov prevádzkových parametrov motora a vozidla a ovládačov.

ECU je minipočítač na špeciálne účely. Pozostáva z pamäte s náhodným prístupom (RAM) a programovateľnej pamäte iba na čítanie (PROM).

ECU sa nachádza v motorovom priestore a je pripevnená k ľavému blatníku pomocou držiaka. Okrem dodávania napätia do snímačov a ovládania akčných členov ECU vykonáva diagnostické funkcie systému riadenia motora (palubný diagnostický systém) — zisťuje prítomnosť porúch v prvkoch systému, zapína indikátor poruchy v združenom prístroji a ukladá chybové kódy do svojej pamäte. Ak sa zistí porucha, aby sa predišlo negatívnym následkom (burnout z piestov v dôsledku výbuchu, poškodenie katalyzátora v prípade misfiring paliva-zmes vzduchu, prekročenie limitných hodnôt pre toxicity výfukových plynov, atď.), ECU prepne systém do núdzových prevádzkových režimov.



Ich podstatou je, že pri poruche ktoréhokoľvek snímača alebo jeho obvodu riadiaca jednotka motora použije náhradné dáta uložené v jej pamäti.



Indikátor poruchy systému riadenia motora sa nachádza na združenom prístroji.

Ak systém funguje správne, potom by sa po zapnutí zapaľovania mala rozsvietiť kontrolka - ECU teda skontroluje funkčnosť kontrolky a riadiaceho obvodu.

Po naštartovaní motora by mala kontrolka zhasnúť, ak pamäť ECU neobsahuje podmienky pre jej aktiváciu. Keď sa kontrolka rozsvieti pri bežiacom motore, informuje vodiča, že palubný diagnostický systém zistil poruchu a že v núdzovom režime nastáva ďalší pohyb vozidla.

To môže zhoršiť niektoré výkonové parametre motora (sila, pohotovosť, hospodárnosť), ale jazda s takými poruchami je možná a auto môže ísť na čerpaciu stanicu samo.

Ak je porucha dočasná, elektronická riadiaca jednotka vypne indikátor po troch bezporuchových jazdách.

Chybové kódy (aj keď indikátor zhasne) zostávajú v pamäti jednotky a možno ich čítať pomocou špeciálneho diagnostického zariadenia – skenera pripojeného k diagnostickému konektoru.







Diagnostický konektor (diagnostický konektor) umiestnený pod prístrojovou doskou - pripevnený dvoma skrutkami k držiaku rámu prístrojovej dosky (mierne napravo od rukoväte zámku kapoty).

Keď sú chybové kódy vymazané z pamäte elektronickej jednotky pomocou diagnostického nástroja, indikátor poruchy na prístrojovom paneli zhasne.

Senzory riadiaceho systému poskytujú ECU informácie o prevádzkových parametroch motora a vozidla, na základe ktorých vypočítava okamih, trvanie a poradie otvorenia vstrekovačov paliva, okamih a poradie vzniku iskier.





Snímač polohy kľukového hriadeľa je umiestnený na prednej stene bloku valcov pod olejovým filtrom.



Snímač poskytuje ovládaču informácie o rýchlosti otáčania a uhlovej polohe kľukového hriadeľa.



Snímač je indukčného typu a reaguje na prechod zubov rozvodového kotúča, pripevneného na líce kľukového hriadeľa 4. valca, v blízkosti jeho jadra. Zuby sú umiestnené na disku v intervaloch 6°. Na určenie polohy kľukového hriadeľa sa odrežú dva zo 60 zubov, čím sa vytvorí široká drážka.

Keď táto drážka prejde okolo snímača, vygeneruje sa v nej takzvaný "referenčný" synchronizačný impulz. Inštalačná medzera medzi jadrom snímača a vrcholmi zubov je približne 1,3 mm. Pri otáčaní hlavného disku sa mení magnetický tok v magnetickom obvode snímača – v jeho vinutí sa indukujú impulzy striedavého napätia. Na základe počtu a frekvencie týchto impulzov ECU vypočíta fázu a trvanie riadiacich impulzov pre vstrekovače a zapaľovacie cievky.

Fázový snímač (poloha vačkového hriadeľa) pripevnený k pravému koncu hlavy valcov v blízkosti remenice vačkového hriadeľa výfuku.







Relatívna poloha fázového snímača a remenice vačkového hriadeľa výfuku



ECU využíva signál fázového snímača na koordináciu procesov vstrekovania paliva v súlade s poradím zapaľovania valca.

Princíp činnosti snímača je založený na Hallovom jave.

Snímač reaguje na prechod výstupku vytvoreného na konci remenice vačkového hriadeľa na určenie polohy piestu prvého valca počas pracovného zdvihu. V závislosti od uhlovej polohy hriadeľa vysiela snímač do riadiacej jednotky pravouhlé napäťové impulzy rôznych úrovní. Na základe výstupných signálov zo snímačov polohy kľukového hriadeľa a vačkového hriadeľa riadiaca jednotka nastaví časovanie zapaľovania a valec, do ktorého sa má privádzať palivo. Ak fázový snímač zlyhá, ECU sa prepne do režimu nefázového vstrekovania paliva.



Snímač teploty chladiacej kvapaliny je naskrutkovaný do závitového otvoru v zadnej stene hlavy valcov medzi kanálmi prívodu vzduchu 1. a 2. valca. Tyč snímača je umývaná chladiacou kvapalinou cirkulujúcou cez chladiaci plášť hlavy valcov.

Snímač je termistor so záporným teplotným koeficientom, t.j. jeho odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou. ECU cez rezistor dodáva stabilizované napätie +5,0 V do snímača a na základe úbytku napätia na snímači vypočíta teplotu chladiacej kvapaliny, ktorej hodnoty slúžia na úpravu prívodu paliva a časovania zapaľovania.

Snímač polohy škrtiacej klapky je namontovaný na hriadeli škrtiacej klapky a ide o odpor potenciometrického typu.

Stabilizované napätie +5,0 V je privádzané na jeden koniec jeho odporového prvku z ECU a druhý je pripojený k zemi elektronickej jednotky. Z tretej svorky potenciometra (posúvača), ktorá je spojená s osou plynu, sa odoberá signál pre riadiacu jednotku. Periodickým meraním výstupného napätia signálu snímača ECU určuje aktuálnu polohu škrtiacej klapky na výpočet časovania zapaľovania a trvania impulzu vstrekovania paliva, ako aj na ovládanie regulátora voľnobežných otáčok. Snímač polohy škrtiacej klapky a regulačný ventil otáčok voľnobehu sú spojené do jednej jednotky namontovanej na zostave škrtiacej klapky.









Ak snímač zlyhá, je potrebné vymeniť celú zostavu škrtiacej klapky spolu s jednotkou riadenia otáčok voľnobehu a snímačom polohy škrtiacej klapky (pozri Demontáž zostavy škrtiacej klapky).



Senzor absolútneho tlaku (riedenie) vzduch v sacom potrubí je pripevnený k telesu sacieho potrubia a spojený trubicou s jeho prijímačom. Snímač vyhodnocuje zmeny tlaku vzduchu v sacom potrubí, ktoré závisia od zaťaženia motora a otáčok kľukového hriadeľa motora a premieňa ich na výstupné napäťové signály. Na základe týchto signálov ECU určí množstvo vzduchu vstupujúceho do motora a vypočíta požadované množstvo paliva. Dodávať viac paliva pri väčšom uhle otvorenia škrtiacej klapky (podtlak v sacom potrubí je zanedbateľný) ECU zvyšuje prevádzkový čas vstrekovačov paliva.

Keď sa uhol otvorenia škrtiacej klapky zníži, podtlak v sacom potrubí sa zvýši a ECU, ktorá spracováva signál, skráti prevádzkový čas vstrekovačov. Snímač absolútneho tlaku vzduchu v sacom potrubí umožňuje ECU vykonávať úpravy chodu motora, keď sa atmosférický tlak mení v závislosti od nadmorskej výšky.



Snímač teploty nasávaného vzduchu motora je naskrutkovaný do závitového otvoru prijímača sacieho potrubia. Senzor je termistor (s rovnakými elektrickými charakteristikami ako snímač teploty chladiacej kvapaliny), ktorý mení svoj odpor v závislosti od teploty vzduchu. ECU dodáva stabilizované napätie +5,0 do snímača cez odpor a meria zmenu úrovne signálu na určenie teploty nasávaného vzduchu.

Úroveň signálu je vysoká, keď je vzduch v potrubí studený, a nízka, keď je vzduch horúci.

ECU berie do úvahy informácie prijaté zo snímača pri výpočte prietoku vzduchu na korekciu dodávky paliva a časovania zapaľovania.



Snímač klepania je pripevnený k zadnej stene bloku valcov v oblasti 3. valca.

Piezoelektrický snímací prvok generuje striedavý napäťový signál, ktorého amplitúda a frekvencia zodpovedajú parametrom vibrácií steny bloku valcov motora. Keď dôjde k detonácii, zvýši sa amplitúda vibrácií určitej frekvencie. V tomto prípade na potlačenie detonácie ECU upraví časovanie zapaľovania smerom k neskoršiemu bodu.

Systém riadenia motora využíva dva snímače koncentrácie kyslíka: kontrolný snímač a diagnostický snímač.





Senzor kontroly koncentrácie kyslíka je inštalovaný vo výfukovom potrubí.

Senzor je zdroj galvanického prúdu, ktorého výstupné napätie závisí od koncentrácie kyslíka v prostredí obklopujúcom senzor. ECU na základe signálu zo snímača o prítomnosti kyslíka vo výfukových plynoch upravuje prívod paliva vstrekovačmi tak, aby zloženie pracovnej zmesi bolo optimálne pre efektívnu činnosť katalyzátora výfukových plynov.

Kyslík obsiahnutý vo výfukových plynoch po vstupe do chemickej reakcie s elektródami snímača vytvára na výstupe snímača potenciálny rozdiel, ktorý sa pohybuje od približne 0,1 V do 0,9 V.

Nízka úroveň signálu zodpovedá chudobnej zmesi (prítomnosť kyslíka), a vysoká úroveň je bohatá (kyslík chýba). Keď je snímač v studenom stave, nevychádza zo snímača žiadny výstupný signál, pretože jeho vnútorný odpor je v tomto stave veľmi vysoký - niekoľko MOhmov (systém riadenia motora pracuje v otvorenej slučke).

Pre normálnu prevádzku musí mať snímač koncentrácie kyslíka teplotu najmenej 300°C.

Pre rýchle zahriatie snímača po naštartovaní motora je v snímači zabudované vykurovacie teleso, ktoré je riadené ECU. Ako sa snímač zahrieva, jeho odpor klesá a začína generovať výstupný signál. Potom ECU začne brať do úvahy signál zo snímača koncentrácie kyslíka na riadenie dodávky paliva v režime uzavretej slučky.

Senzor koncentrácie kyslíka môže byť "otrávený" použitím olovnatého benzínu alebo použitím tmelov obsahujúcich veľké množstvo silikónu počas montáže motora (zlúčeniny kremíka) s vysokou volatilitou. Silikónové výpary sa môžu dostať do spaľovacej komory motora cez ventilačný systém kľukovej skrine. Prítomnosť zlúčenín olova alebo kremíka vo výfukových plynoch môže spôsobiť poruchu snímača.

V prípade poruchy snímača alebo jeho obvodov riadi ECU prívod paliva v otvorenom okruhu.

Diagnostický koncentrácia kyslíka senzor sa inštaluje po katalyzátora v prostrednej rúry z výfukového systému. Hlavnou funkciou snímača je zhodnotiť účinnosť katalyzátora výfukových plynov.

Signál generovaný snímačom indikuje prítomnosť kyslíka vo výfukových plynoch za katalyzátorom. Ak katalyzátor funguje normálne, hodnoty diagnostického senzora sa budú výrazne líšiť od hodnôt kontrolného senzora.

Princíp činnosti diagnostického snímača je rovnaký ako pri kontrolnom snímači koncentrácie kyslíka.



Snímač rýchlosti vozidla je namontovaný na hornej časti krytu spojky prevodovky vedľa mechanizmu radenia prevodových stupňov.

Princíp činnosti snímača rýchlosti je založený na Hallovom efekte.

Hnacie koleso snímača je v zábere s ozubeným kolesom namontovaným na skrini diferenciálu. Senzor posiela do ECU pravouhlé napäťové impulzy s frekvenciou úmernou rýchlosti otáčania hnacích kolies. Počet impulzov snímača je úmerný vzdialenosti prejdenej vozidlom.

ECU určuje rýchlosť vozidla na základe frekvencie impulzov.

Systém zapaľovania je súčasťou systému riadenia motora a pozostáva z dvoch zapaľovacích cievok, vysokonapäťových vodičov a zapaľovacích sviečok. Počas prevádzky systém nevyžaduje údržbu ani nastavovanie, s výnimkou výmeny zapaľovacích sviečok.



Prúd v primárnych vinutiach cievok je riadený elektronickou jednotkou v závislosti od prevádzkového režimu motora.

K záverom sekundárneho (vysokého napätia) vodiče zapaľovacích sviečok sú pripojené k vinutiu cievky: k jednej cievke - 1. a 4. valec, k druhej - 2. a 3. Tak iskra súčasne preskočí v dvoch valcoch (1-4 alebo 2-3) - v jednom na konci kompresného zdvihu (pracovná iskra), v druhom - na konci výfukového zdvihu (voľnobeh).

Zapaľovacia cievka je neoddeliteľná a pri poruche sa vymení.



Zapaľovacie sviečky NGK BKR6 E-11 (motory 1,4 l a 1,6 l) a NGK BKUR6ETB (1,8L motor) alebo podobné produkty od iných výrobcov.

Medzera medzi elektródami zapaľovacej sviečky je 1,0–1,1 mm (motory 1,4 l a 1,6 l) a 0,7-0,9 mm (1,8L motor).

Veľkosť šesťhranu zapaľovacej sviečky je pre objímku 16 mm.

Keď je zapaľovanie zapnuté, ECU napája relé palivového čerpadla na 2 sekundy, aby sa vytvoril požadovaný tlak v koľajnici paliva. Ak počas tejto doby štartér nezačne otáčať kľukovým hriadeľom, ECU relé vypne a po spustení štartovania ho opäť zapne.

Ak bol motor práve naštartovaný a jeho otáčky sú vyššie ako 400 min¯¹, riadiaci systém pracuje v otvorenej slučke, pričom neberie do úvahy signál z riadiaceho snímača koncentrácie kyslíka. V tomto prípade ECU vypočítava zloženie zmesi vzduch-palivo na základe prichádzajúcich signálov zo snímača teploty chladiacej kvapaliny a snímača absolútneho tlaku vzduchu v sacom potrubí. Po zahriatí snímača na kontrolu koncentrácie kyslíka začne systém pracovať v uzavretej slučke, berúc do úvahy signál snímača.

Ak pri pokuse o naštartovanie motor nenaštartuje a existuje podozrenie, že valce sú zaplavené prebytočným palivom, je možné ich vyfúknuť úplným stlačením plynového pedálu a zapnutím štartéra. Pri tejto polohe škrtiacej klapky a otáčkach kľukového hriadeľa pod 400 min¯¹ ECU vypne vstrekovače. Keď uvoľníte plynový pedál a škrtiaci ventil je otvorený na menej ako 80 %, ECU zapne vstrekovače.

Keď motor beží, v závislosti od informácií prichádzajúcich zo snímačov sa zloženie zmesi reguluje trvaním riadiaceho impulzu dodávaného do vstrekovačov (čím dlhší je impulz, tým viac paliva sa dodáva).

Počas brzdenia motorom (so zaradeným prevodovým stupňom a spojkou), keď je škrtiaca klapka úplne zatvorená a otáčky motora sú vysoké, vstrekovanie paliva sa nevykonáva, aby sa znížila toxicita výfukových plynov.

Keď napätie v palubnej sieti vozidla klesne, ECU predĺži čas potrebný na akumuláciu energie v zapaľovacích cievkach (pre spoľahlivé zapálenie horľavej zmesi) a trvanie vstrekovacieho impulzu (na kompenzáciu predĺženia času otvorenia injektora). So zvyšujúcim sa napätím v palubnej sieti sa znižuje čas potrebný na nahromadenie energie v zapaľovacích cievkach a trvanie impulzu dodávaného do vstrekovačov.

Pri vypnutí zapaľovania sa preruší prívod paliva, čím sa zabráni samovznieteniu zmesi vo valcoch motora.

Pri servise alebo oprave systému riadenia motora vždy vypnite zapaľovanie (v niektorých prípadoch je potrebné odpojiť svorku vodiča od zápornej svorky batérie). Pri vykonávaní zváracích prác na vozidle odpojte káblové zväzky systému riadenia motora od ECU. Pred sušením auta v sušiacej komore (po maľovaní) odstráňte ECU.

Keď motor beží, neodpájajte ani nenastavujte konektory káblového zväzku systému riadenia motora ani svorky vodičov svoriek batérie. Neštartujte motor, ak sú svorky batérie a svorky uzemňovacieho kábla na motore uvoľnené alebo znečistené.

[Text článku bol získaný z webovej stránky: «CHEVYMAN.ru»]