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 zabudovaným algoritmom riadi činnosť elektromotora ventilátora chladiaceho systému motora a elektromagnetickej spojky na zapnutie kompresora klimatizácie, vykonáva funkciu autodiagnostiky prvkov systému. a upozorní vodiča na prípadné poruchy.
V prípade poruchy jednotlivých snímačov a akčných členov ECU obsahuje núdzové režimy, ktoré zabezpečujú výkon motora.
ECU má schopnosť vyhodnocovať výsledky svojich výpočtov a príkazov, pamätať si režimy nedávnej prevádzky a konať v súlade s nimi. «samoštúdium», alebo adaptácia ECU, je nepretržitý proces, ale príslušné nastavenia sú uložené v pamäti RAM elektronickej jednotky až do prvého vypnutia ECU.
Systém riadenia motora spolu s elektronickou riadiacou jednotkou zahŕňa snímače, ovládače, konektory a poistky.
Množstvo dodaného paliva je dané stavom motora, t.j. spôsob jeho fungovania. Tieto režimy poskytuje ECU a sú popísané nižšie.
Keď sa kľukový hriadeľ motora začne posúvať so štartérom, prvý impulz zo snímača polohy kľukového hriadeľa spôsobí, že impulz z ECU zapne všetky vstrekovače naraz, čo vám umožní urýchliť štart motora.
Počiatočné vstreknutie paliva nastáva pri každom naštartovaní motora. Trvanie vstrekovacieho impulzu závisí od teploty. Pri studenom motore sa impulz vstrekovania zvyšuje, aby sa zvýšilo množstvo paliva, pri teplom motore sa trvanie impulzu skracuje. Po úvodnom vstreknutí sa ECU prepne do príslušného režimu ovládania vstrekovača.
Štartovací režim. Po zapnutí zapaľovania 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 na teplom - menej.
Režim obohatenia pri zrýchľovaní. ECU monitoruje prudké zmeny polohy plynového pedálu (Signál snímača polohy plynového pedálu), ako aj signál zo snímača hmotnostného prietoku vzduchu a poskytuje dodatočné množstvo paliva predĺžením trvania impulzu vstrekovania. Režim bohatého zrýchlenia sa používa iba na prechodnú reguláciu paliva (pri pohybe plynového pedálu).
Režim odpojenia paliva počas brzdenia motorom. Pri brzdení so zaradeným motorom a zapnutou spojkou môže ECU na krátky čas úplne vypnúť impulzy vstrekovania paliva. Vypnutie a zapnutie prívodu paliva v tomto režime nastáva vtedy, keď sú vytvorené určité podmienky pre teplotu chladiacej kvapaliny, otáčky kľukového hriadeľa, rýchlosť vozidla a uhol otvorenia škrtiacej klapky.
Kompenzácia napájacieho napätia. Pri poklese napájacieho napätia môže zapaľovací systém vytvárať slabú iskru a mechanický pohyb otvoru trysky môže trvať dlhšie. ECU to kompenzuje zvýšením času uchovávania energie v zapaľovacom module a trvaním impulzu vstrekovania.
V súlade s tým so zvyšujúcim sa napätím batérie (alebo napätie v palubnej sieti vozidla) ECU skracuje čas skladovania energie v zapaľovacom module a dobu trvania vstreku.
Režim odpojenia paliva. Keď je motor zastavený (vypnuté zapaľovanie) palivo nie je dodávané tryskou, čím sa eliminuje samovznietenie zmesi v prehriatom motore. Okrem toho nie sú vydávané impulzy na otvorenie vstrekovačov, ak ECU neprijíma «podpora» 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 prijatí informácií z nich blok vykonáva výpočty v súlade s parametrami a riadiacim algoritmom uloženým v pamäti programovateľného pamäťového zariadenia len na čítanie (STUŽKOVÁ), a ovláda výkonné zariadenia systému. Variant programu zaznamenaný v pamäti PROM je označený číslom priradeným tejto modifikácii ECU.
Riadiaca jednotka zistí poruchu, identifikuje a uloží svoj kód, aj keď je porucha nestabilná a zmizne (napríklad kvôli slabému kontaktu). Kontrolka poruchy systému riadenia motora v združenom prístroji zhasne 10 s po obnovení poruchy jednotky.
Po oprave je potrebné vymazať chybový kód uložený v pamäti riadiacej jednotky. Za týmto účelom vypnite napájanie jednotky na 10 s (vyberte poistku napájacieho obvodu elektronickej riadiacej jednotky alebo odpojte vodič od svorky «mínus» batérie).
Jednotka dodáva jednosmerný prúd 5 a 12 V do rôznych snímačov a spínačov riadiaceho systému. Pretože elektrický odpor napájacích obvodov je vysoký, testovacia lampa pripojená k výstupom systému sa nerozsvieti. Na určenie napájacieho napätia na svorkách počítača by sa mal použiť voltmeter s vnútorným odporom aspoň 10 MΩ.
ECU má nasledujúce typy pamäte:
- programovateľná pamäť len na čítanie (STUŽKOVÁ);
- Náhodný vstup do pamäťe (RAM);
- elektricky preprogramovateľná pamäť (ERPZU).
Programovateľná pamäť iba na čítanie (STUŽKOVÁ). Obsahuje všeobecný program, ktorý obsahuje postupnosť pracovných príkazov (riadiacich algoritmov) a rôzne informácie o kalibrácii. Tieto informácie sú riadiace údaje pre vstrekovanie, zapaľovanie, voľnobeh a ďalšie parametre, ktoré závisia od hmotnosti vozidla, typu a výkonu motora, prevodových pomerov a iných faktorov. PROM sa nazýva aj kalibračná pamäť. Po naprogramovaní nie je možné obsah PROM zmeniť. Táto pamäť nepotrebuje napájanie na uloženie v nej zaznamenaných informácií, ktoré sa pri vypnutí napájania nevymažú, t.j. táto pamäť je energeticky nezávislá.
Pamäť s náhodným prístupom (RAM). Toto «notebook» ECU. Mikroprocesor ECU ho používa na dočasné ukladanie nameraných parametrov pre výpočty a prechodné informácie. Mikroprocesor doň môže vkladať údaje alebo ich podľa potreby čítať.
Čip RAM je namontovaný na PCB ECU. Táto pamäť je nestála a vyžaduje si neprerušiteľné napájanie. Keď sa preruší napájanie, diagnostické chybové kódy a vypočítané údaje obsiahnuté v pamäti RAM sa vymažú.
elektricky preprogramovateľná pamäť (ERPZU). 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 povolený alebo zakázaný štart motora.
EEPROM zaznamenáva prevádzkové parametre vozidla, ako je celkový počet najazdených kilometrov, celková spotreba paliva a prevádzkový čas motora.
ERPZU eviduje aj niektoré porušenia motora a auta:
- prevádzková doba motora s prehriatím;
- prevádzková doba motora na nízkooktánové palivo;
- čas prevádzky motora presahujúci maximálne prípustné otáčky;
- čas prevádzky motora s vynechávaním zmesi vzduch-palivo, ktorej prítomnosť je indikovaná signálnou kontrolkou na prekročenie prípustnej úrovne toxicity výfukových plynov;
- čas prevádzky motora s chybným snímačom klepania;
- doba prevádzky motora s chybným snímačom koncentrácie kyslíka;
- čas pohybu vozidla s prekročením maximálnej povolenej rýchlosti počas doby zábehu;
- čas pohybu vozidla s chybným snímačom rýchlosti;
- počet odpojení batérie pri zapnutom zapaľovaní.
EEPROM je energeticky nezávislá pamäť, môže ukladať informácie bez napájania ECU.
ECU nie je opraviteľná a mala by byť vymenená, ak zlyhá.
Diagnostický konektor, umiestnený vľavo pod prístrojovým panelom vedľa rukoväte západky kapoty, slúži na komunikáciu s počítačom. K diagnostickému konektoru je pripojené skenovacie zariadenie na čítanie chybových informácií 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.
Pohon snímača je namontovaný 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 určuje otáčky kľukového hriadeľa zo signálov snímača a vysiela impulzy do vstrekovačov. Ak snímač zlyhá, motor sa nedá naštartovať.
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 kontrolku.
Motor Chevrolet Aveo má dva snímače teploty chladiacej kvapaliny. Jeden snímač je inštalovaný v spodnej časti pravej nádrže 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 (odpor, ktorého odpor sa mení nepriamo úmerne s teplotou). Nízka teplota chladiacej kvapaliny (-40°С) odpor termistora je asi 100 kΩ, keď teplota stúpa (až do +130°С) zníži na 70 ohmov.
Elektronická jednotka napája obvod snímača teploty konštantne «kľúčový» Napätie. Napätie signálu snímača je maximálne na studenom motore a pri zahrievaní klesá. Na základe hodnoty napätia elektronická jednotka určí teplotu motora a zohľadní ju pri výpočte parametrov riadenia vstrekovania a zapaľovania. Ak snímač zlyhá alebo dôjde k porušeniu jeho spojovacieho obvodu, ECU nastaví chybový kód a zapamätá si ho.
Kombinovaný snímač hmotnostného prietoku a teploty nasávaného 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 vyššia je rýchlosť prúdenia vzduchu, tým väčší prúd je potrebný na udržanie teploty odporu). Princíp činnosti snímača teploty nasávaného vzduchu je podobný ako snímač 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 (kompenzátor pulzácie paliva odstránený kvôli prehľadnosti) inštalované na sacom potrubí. Výstupné napätie snímača sa mení v súlade s tlakom v sacom potrubí: od maxima (pri široko otvorenom plyne) na minimum (so zatvorenou klapkou). Keď motor nebeží, riadiaca jednotka určí atmosférický tlak z napätia snímača a prispôsobí parametre riadenia vstrekovania konkrétnej nadmorskej výške. Hodnoty atmosférického tlaku uložené v pamäti sa pravidelne aktualizujú, keď je vozidlo v stálom pohybe a pri otvorení na plný plyn.
Snímač polohy škrtiacej klapky (odstránené kvôli prehľadnosti) inštalované v kryte elektrického pohonu na zostave škrtiacej klapky.
Keď je plyn otočený (od nárazu na ovládací pedál), zmení sa napätie na výstupe snímača. Pri zatvorenej škrtiacej klapke je nižšie ako 2,5 V. Pri otvorení škrtiacej klapky napätie na výstupe snímača stúpa, pri plne otvorenej škrtiacej klapke by malo 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 voľnobeh (tie. zatváranie plného plynu) ako nulový bod.
Ovládanie kyslíkového senzora používa sa v systéme spätného vstrekovania a je inštalovaný vo výfukovom potrubí. Na korekciu výpočtov dĺžky trvania vstrekovacích impulzov sa používa informácia 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 4,2V) senzor na vstupe do kolektora dostáva riadiaca jednotka informáciu o vysokom obsahu kyslíka. Nízky signál (asi 2,2V) tento snímač indikuje nízky obsah kyslíka vo výfukových plynoch.
Riadiaca jednotka neustále monitoruje napätie signálov snímačov a upravuje množstvo paliva vstrekovaného vstrekovačmi. S vysokou úrovňou signálu snímača na vstupe do kolektora (chudobná zmes vzduchu a paliva) množstvo dodávaného paliva sa zvyšuje s nízkou úrovňou signálu (bohatá zmes) - klesá. Ak úroveň signálu snímača na výstupe prevodníka nezodpovedá hodnotám povoleným v tomto režime prevádzky, riadiaca jednotka identifikuje poruchu kolektora.
Diagnostický senzor kyslíka inštalovaný vo výfukovom potrubí za konvertorom, pracuje na rovnakom princípe ako riadiaci snímač. Výstupné charakteristiky snímača na výstupe z 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 správne, hodnoty diagnostického snímača sa budú výrazne líšiť od hodnôt kontrolného snímača.
Senzor klopania pripevnený k hornej časti bloku valcov v oblastiach medzi 2. a 3. valcom a zachytáva abnormálne vibrácie (detonačné údery) v motore.
Snímacím prvkom snímača klepania je piezoelektrická platňa. Pri detonácii vznikajú na výstupe snímača napäťové impulzy, ktoré sa zvyšujú so zvyšujúcou sa intenzitou detonačných nárazov. Regulátor na základe signálu snímača reguluje časovanie zapaľovania, aby sa eliminovali detonačné záblesky paliva.