Upravljački uređaj u sustavu je elektronička upravljačka jedinica (ECU). Količina goriva koju isporučuju mlaznice kontrolira se električnim impulsnim signalom iz ECU-a. Elektronička jedinica prati podatke o stanju motora, izračunava potrebu za gorivom i određuje potrebno trajanje opskrbe gorivom mlaznicama (trajanje impulsa - radni ciklus). Da bi povećao količinu goriva, ECU povećava trajanje impulsa, a da bi smanjio količinu goriva, skraćuje ga. Osim toga, u skladu s ugrađenim algoritmom, ECU kontrolira rad elektromotora ventilatora sustava hlađenja motora i elektromagnetske spojke za uključivanje kompresora klima uređaja, obavlja funkciju samodijagnostike elemenata sustava i obavještava vozača o svim kvarovima.
U slučaju kvara pojedinačnih senzora i aktuatora, ECU uključuje hitne načine rada koji osiguravaju rad motora.
ECU ima mogućnost procijeniti rezultate svojih izračuna i naredbi, zapamtiti nedavne načine rada i djelovati u skladu s njima. «samoučenje», ili prilagodba ECU-a, kontinuirani je proces, ali se odgovarajuće postavke pohranjuju u RAM elektroničke jedinice do prvog isključivanja ECU-a.
Sustav upravljanja motorom, zajedno s elektroničkom upravljačkom jedinicom, uključuje senzore, aktuatore, konektore i osigurače.
Količina isporučenog goriva određena je stanjem motora, tj. njegov način rada. Ove načine rada osigurava ECU i opisani su u nastavku.
Kada se radilica motora počne pomicati sa starterom, prvi impuls senzora položaja radilice uzrokuje impuls iz ECU-a da uključi sve mlaznice odjednom, što vam omogućuje ubrzanje pokretanja motora.
Početno ubrizgavanje goriva događa se svaki put kada se motor pokrene. Trajanje impulsa ubrizgavanja ovisi o temperaturi. Na hladnom motoru, puls ubrizgavanja se povećava kako bi se povećala količina goriva; na toplom motoru, trajanje pulsa se smanjuje. Nakon početnog ubrizgavanja, ECU se prebacuje na odgovarajući način upravljanja mlaznicama.
Početni način rada. Kada je paljenje uključeno, ECU uključuje relej za električnu pumpu za gorivo, što stvara pritisak u dovodnom vodu goriva do razvodnika goriva.
ECU provjerava signal senzora temperature rashladnog sredstva i određuje količinu goriva i zraka potrebne za pokretanje.
Kada se radilica motora počne okretati, ECU generira fazni impuls za uključivanje mlaznica, čije trajanje ovisi o signalima senzora temperature rashladnog sredstva. Na hladnom motoru trajanje impulsa je duže (za povećanje količine isporučenog goriva), a na toplom - manje.
Pojačani način obogaćivanja. ECU prati nagle promjene u položaju papučice gasa (Signal senzora položaja papučice gasa), kao i signal senzora masenog protoka zraka i osigurava dodatnu količinu goriva povećanjem trajanja impulsa ubrizgavanja. Način rada bogatog ubrzanja koristi se samo za prolaznu kontrolu goriva (prilikom pomicanja papučice gasa).
Režim prekida dovoda goriva tijekom kočenja motorom. Prilikom kočenja s motorom u brzini i uključenom spojkom, ECU može potpuno isključiti impulse ubrizgavanja goriva na kratko vrijeme. Isključivanje i uključivanje dovoda goriva u ovom načinu rada događa se kada se stvore određeni uvjeti za temperaturu rashladnog sredstva, brzinu radilice, brzinu vozila i kut otvaranja leptira za gas.
Kompenzacija napona napajanja. Ako napon napajanja padne, sustav paljenja može proizvesti slabu iskru, a mehaničko pomicanje otvora mlaznice može trajati dulje. ECU to kompenzira povećanjem vremena skladištenja energije u modulu paljenja i trajanja impulsa ubrizgavanja.
Sukladno tome, s povećanjem napona baterije (ili napon u mreži vozila) ECU smanjuje vrijeme skladištenja energije u modulu paljenja i trajanje ubrizgavanja.
Način isključivanja goriva. Kad je motor zaustavljen (isključeno paljenje) gorivo se ne dovodi iz mlaznice, čime se eliminira spontano paljenje smjese u pregrijanom motoru. Osim toga, impulsi za otvaranje mlaznica se ne daju ako ECU ne primi «podrška» impulsi iz senzora položaja radilice, tj. to znači da motor ne radi.
Dovod goriva se također prekida kada se prekorači maksimalni dopušteni broj okretaja motora kako bi se motor zaštitio od rada na neprihvatljivo velikim brzinama.
Elektronička upravljačka jedinica (ECU) nalazi se na lijevoj strani odjeljka motora na nosaču montiranom na polici za montažu akumulatora i kontrolni je centar elektroničkog sustava upravljanja motorom. Elektronička jedinica je električnim žicama povezana sa svim senzorima sustava. Primajući informacije od njih, blok izvodi izračune u skladu s parametrima i kontrolnim algoritmom pohranjenim u memoriji programabilnog memorijskog uređaja samo za čitanje (MATURALNA VEČER), te upravlja izvršnim uređajima sustava. Varijanta programa snimljena u PROM memoriji označena je brojem dodijeljenim ovoj modifikaciji ECU-a.
Upravljačka jedinica otkriva kvar, identificira i pohranjuje svoj kod, čak i ako je kvar nestabilan i nestaje (npr. zbog lošeg kontakta). Signalna lampica za neispravnost sustava za upravljanje motorom na instrumentnoj ploči gasi se 10 s nakon ponovnog kvara jedinice.
Nakon popravka, kod greške pohranjen u memoriji upravljačke jedinice mora se izbrisati. Da biste to učinili, isključite napajanje jedinice na 10 s (uklonite osigurač za krug napajanja elektroničke upravljačke jedinice ili odvojite žicu od terminala «minus» baterija).
Jedinica opskrbljuje 5 i 12 V istosmjernom strujom razne senzore i prekidače kontrolnog sustava. Budući da je električni otpor strujnih krugova visok, ispitna lampica spojena na izlaze sustava ne svijetli. Za određivanje napona napajanja na stezaljkama računala treba koristiti voltmetar s unutarnjim otporom od najmanje 10 MΩ.
ECU ima sljedeće vrste memorije:
- programabilna memorija samo za čitanje (MATURALNA VEČER);
- RAM memorija (radna memorija);
- električki reprogramabilna memorija (ERPZU).
Programabilna memorija samo za čitanje (MATURALNA VEČER). Sadrži opći program koji sadrži niz radnih naredbi (kontrolni algoritmi) i razne informacije o kalibraciji. Ove informacije su kontrolni podaci za ubrizgavanje, paljenje, prazan hod i druge parametre koji ovise o težini vozila, vrsti i snazi motora, prijenosnim omjerima i drugim čimbenicima. PROM se također naziva i kalibracijska memorija. Sadržaj PROM-a ne može se mijenjati nakon programiranja. Ova memorija ne treba napajanje za spremanje podataka koji su u njoj snimljeni, a koji se ne brišu kada se napajanje isključi, tj. ova memorija je trajna.
memorija s slučajnim pristupom (radna memorija). Ovo «bilježnica» ECU. ECU mikroprocesor ga koristi za privremeno pohranjivanje izmjerenih parametara za izračune i međuinformacije. Mikroprocesor može unijeti podatke u njega ili ih pročitati prema potrebi.
RAM čip je montiran na PCB-u ECU-a. Ova je memorija hlapljiva i zahtijeva neprekinuto napajanje za održavanje. Kada se napajanje prekine, dijagnostički kodovi kvarova i izračunati podaci sadržani u RAM-u se brišu.
Električni reprogramabilni uređaj za pohranjivanje (ERPZU). Koristi se za privremeno pohranjivanje šifri protuprovalnog sustava automobila (imobilizator). Kodovi lozinki koje ECU primi od upravljačke jedinice imobilizatora uspoređuju se s kodovima pohranjenim u EEPROM-u, zbog čega je pokretanje motora dopušteno ili zabranjeno.
EEPROM bilježi radne parametre vozila kao što su ukupna kilometraža vozila, ukupna potrošnja goriva i vrijeme rada motora.
ERPZU registrira i neke prekršaje motora i automobila:
- vrijeme rada motora s pregrijavanjem;
- vrijeme rada motora na niskooktanskom gorivu;
- vrijeme rada motora koje prelazi najveću dopuštenu brzinu;
- vrijeme rada motora s izostancima paljenja mješavine zraka i goriva, čija je prisutnost označena svjetlom upozorenja za prekoračenje dopuštene razine toksičnosti ispušnih plinova;
- vrijeme rada motora s neispravnim senzorom za kucanje;
- vrijeme rada motora s neispravnim senzorom koncentracije kisika;
- vrijeme kretanja automobila s prekoračenjem najveće dopuštene brzine tijekom razdoblja provale;
- vrijeme kretanja vozila s neispravnim senzorom brzine;
- broj odspajanja akumulatora s uključenim kontakt bravom.
EEPROM je trajna memorija, može pohraniti informacije bez napajanja ECU-a.
ECU se ne može popraviti i treba ga zamijeniti ako se pokvari.
Dijagnostički konektor, koji se nalazi lijevo ispod ploče s instrumentima pored ručke zasuna haube, koristi se za komunikaciju s ECU-om. Uređaj za skeniranje spojen je na dijagnostički konektor za čitanje informacija o pogrešci pohranjenih u ECU memoriji, za provjeru senzora i aktuatora u stvarnom vremenu, za kontrolu aktuatora i reprogramiranje ECU-a.
Senzor položaja radilice induktivnog tipa dizajniran je za sinkronizaciju rada elektroničke upravljačke jedinice s TDC-om klipova 1. i 4. cilindra i kutnim položajem radilice. Senzor je ugrađen na stražnjoj strani motora.
Držač senzora je poseban nosač na stražnjoj uljnoj brtvi radilice.
Pogon senzora montiran je na stražnjoj prirubnici radilice. Kako se radilica okreće, magnetske oznake na vanjskom obodu diska mijenjaju magnetsko polje senzora, inducirajući impulse izmjeničnog napona. Upravljačka jedinica određuje brzinu radilice iz signala senzora i šalje impulse mlaznicama. Ako senzor ne radi, motor se ne može pokrenuti.
Senzori položaja bregastog vratila (fazni senzori) induktivnog tipa koriste se za organiziranje postupnog ubrizgavanja goriva u skladu s redoslijedom rada cilindara. Signale sa senzora usisne i ispušne bregaste osovine također koristi regulator za kontrolu promjene vremena otvaranja ventila ovisno o načinu rada motora. Ako dođe do kvara u krugu bilo kojeg od senzora, regulator pohranjuje svoj kod u svoju memoriju i uključuje signalnu lampicu.
Motor Chevrolet Aveo ima dva senzora temperature rashladnog sredstva. Jedan senzor je ugrađen na dnu desnog spremnika radijatora sustava hlađenja motora...
...drugi osjetnik nalazi se u kućištu razdjelnika vode i služi kao osjetnik za svjetlo upozorenja na pregrijavanje rashladne tekućine u sklopu instrumenata.
Oba senzora su identičnog dizajna i termistor su (otpornik čiji se otpor mijenja obrnuto s temperaturom). Niska temperatura rashladnog sredstva (-40°C) otpor termistora je oko 100 kΩ, kada temperatura raste (do +130°C) smanjuje se na 70 ohma.
Elektronička jedinica napaja strujni krug osjetnika temperature konstantom «središnji» napon. Napon signala senzora je maksimalan na hladnom motoru i smanjuje se kako se zagrijava. Na temelju vrijednosti napona elektronička jedinica određuje temperaturu motora i uzima je u obzir pri izračunavanju parametara upravljanja ubrizgavanjem i paljenjem. Ako senzor ne uspije ili postoje kršenja u njegovom spojnom krugu, ECU postavlja kod greške i pamti ga.
Kombinirani senzor masenog protoka i temperature usisnog zraka ugrađen je u crijevo za zrak između filtra za zrak i sklopa leptira za gas. Načelo rada senzora protoka zraka temelji se na održavanju konstantne temperature otpornika (što je veći protok zraka, potrebna je veća struja za održavanje temperature otpornika). Princip rada osjetnika temperature usisnog zraka sličan je osjetniku temperature rashladnog sredstva. Ovisno o očitanjima ovih senzora, ECU podešava količinu goriva ubrizganog u cilindar kako bi se dobila optimalna radna smjesa.
Senzor apsolutnog tlaka (kompenzator pulsiranja goriva uklonjen radi jasnoće) instaliran na usisnoj cijevi. Izlazni napon senzora mijenja se u skladu s tlakom u usisnoj cijevi: od maksimalnog (pri široko otvorenom gasu) na minimum (sa zatvorenom zaklopkom). Kada motor ne radi, upravljačka jedinica određuje atmosferski tlak iz napona senzora i prilagođava parametre upravljanja ubrizgavanjem određenoj nadmorskoj visini. Vrijednosti atmosferskog tlaka pohranjene u memoriji povremeno se ažuriraju kada je vozilo u ravnomjernom kretanju i tijekom punog otvaranja gasa.
Senzor položaja leptira za gas (uklonjeno radi jasnoće) ugrađen u kućište električnog pogona na sklopu leptira za gas.
Kad se gas okrene (od udara u kontrolnu papučicu), mijenja se napon na izlazu senzora. Kada je leptir zatvoren manji je od 2,5 V. Kada se gas otvori, napon na izlazu senzora raste, kada je leptir do kraja otvoren, trebao bi biti veći od 4 V.
Prateći izlazni napon senzora, regulator prilagođava dovod goriva ovisno o kutu otvaranja leptira za gas (oni. na zahtjev vozača).
Senzor položaja leptira za gas ne zahtijeva podešavanje, jer upravljačka jedinica osjeća rad u praznom hodu (oni. zatvaranje punog gasa) kao nulta točka.
Senzor za kontrolu koncentracije kisika koristi se u sustavu ubrizgavanja s povratnom spregom i ugrađen je u ispušnu granu. Za ispravljanje izračuna trajanja impulsa ubrizgavanja koriste se informacije o prisutnosti kisika u ispušnim plinovima, te informacije daje kontrolni senzor koncentracije kisika. Kisik sadržan u ispušnim plinovima reagira sa senzorom, stvarajući potencijalnu razliku na izlazu senzora.
Informacije sa senzora ulaze u upravljačku jedinicu u obliku signala niske i visoke razine. Kad je signal visok (oko 4,2 V) senzora na ulazu u kolektor, upravljačka jedinica prima informaciju o visokom sadržaju kisika. Slab signal (oko 2,2 V) ovaj senzor pokazuje nizak sadržaj kisika u ispušnim plinovima.
Stalno nadzirući napon signala senzora, upravljačka jedinica prilagođava količinu goriva koju ubrizgavaju mlaznice. S visokom razinom signala senzora na ulazu u kolektor (siromašna smjesa zraka i goriva) povećava se količina isporučenog goriva, uz nisku razinu signala (bogata smjesa) - smanjuje se. Ako razina signala senzora na izlazu pretvarača ne odgovara vrijednostima dopuštenim u ovom načinu rada, upravljačka jedinica identificira neispravnost kolektora.
Dijagnostički senzor koncentracije kisika ugrađen je u odvodnu cijev nakon pretvarača i radi na istom principu kao kontrolni senzor. Izlazne karakteristike senzora na izlazu iz kolektora su različite: visok sadržaj kisika odgovara signalu niske razine (oko 0,1 V), i nizak sadržaj kisika - signal visoke razine (oko 0,9 V). Signal koji generira dijagnostički senzor koncentracije kisika pokazuje prisutnost kisika u ispušnim plinovima nakon pretvarača. Ako pretvarač radi ispravno, očitanja dijagnostičkog senzora značajno će se razlikovati od očitanja kontrolnog senzora.
Senzor detonacije pričvršćen je na vrh bloka cilindra u područjima između 2. i 3. cilindra i hvata abnormalne vibracije (detonacijski udari) u motoru.
Osjetni element senzora detonacije je piezoelektrična ploča. Tijekom detonacije na izlazu senzora stvaraju se naponski impulsi koji rastu s povećanjem intenziteta detonacijskih udara. Regulator, na temelju signala senzora, regulira vrijeme paljenja kako bi eliminirao detonacijske bljeskove goriva.