Schéma elektronického riadiaceho systému motora: 1 - batéria; 2 - zámok zapaľovania; 3 - elektronická riadiaca jednotka motora (ECU); 4 - diagnostický blok; 5 - snímač absolútneho tlaku vzduchu v sacom potrubí; 6 - snímač teploty vzduchu v sacom potrubí; 7 - snímač klepania; 8 - snímač teploty chladiacej kvapaliny; 9 - ovládacie relé ventilátorov chladiaceho systému; 10 - relé elektromotora hlavného ventilátora; 11 - relé elektromotora prídavného ventilátora; 12 - elektrické ventilátory chladiaceho systému; 13 - prístrojová doska; 14 - fázový snímač; 15 - diagnostické a riadiace snímače koncentrácie kyslíka; 16 - snímač drsnej vozovky; 17 - relé kompresora klimatizácie; 18 - kompresor klimatizácie; 19 - snímač rýchlosti vozidla; 20 - relé palivového čerpadla; 21 - palivový modul; 22 - preplachovací adsorbér solenoidového ventilu; 23 - zapaľovacia cievka; 24 - ventil recirkulácie výfukových plynov; 25 - regulátor voľnobežných otáčok; 26 - snímač polohy škrtiacej klapky; 27 - tryska; 28 - snímač polohy kľukového hriadeľa
Prvky elektronického systému riadenia motora: 1* - snímač drsnej vozovky; 2* - snímač teploty vzduchu v sacom potrubí; 3* - fázový snímač; 4* - snímač polohy kľukového hriadeľa; 5* - snímač polohy škrtiacej klapky; 6 - trysky; 7 - elektronická riadiaca jednotka; 8 - snímač absolútneho tlaku vzduchu; 9* - diagnostický blok; 10 - zapaľovacia cievka; 11* — snímač rýchlosti; 12 - montážny blok relé a poistiek; 13* — snímač teploty chladiacej kvapaliny; 14* - diagnostický snímač koncentrácie kyslíka; 15 - zapaľovacie sviečky; 16 - riadiaci snímač koncentrácie kyslíka; 17* - snímač klepania
* Položka nie je viditeľná na fotografii.
Motor je vybavený systémom distribuovaného fázového vstrekovania paliva: benzín je dodávaný vstrekovačmi postupne do každého valca v súlade s prevádzkovým poradím motora.
Systém riadenia motora pozostáva z elektronickej riadiacej jednotky (ECU), snímače prevádzkových parametrov motora a vozidla, ako aj akčné členy.
ECU je minipočítač na špeciálne účely.
Obsahuje funkčnú pamäť (RAM) a programovateľná pamäť len na čítanie (STUŽKOVÁ).
ECU sa nachádza v motorovom priestore - je pripevnená konzolou k prednému panelu.
Elektronická riadiaca jednotka motora
Okrem dodávania napätia do snímačov a riadiacich akčných členov ECU vykonáva diagnostické funkcie systému riadenia motora (palubný diagnostický systém) - určuje prítomnosť porúch prvkov v systéme, zapne indikátor poruchy v združenom prístroji a uloží chybové kódy do svojej pamäte.
Ak sa zistí porucha, aby sa predišlo negatívnym následkom (spálené piesty v dôsledku detonácie, poškodenie katalyzátora pri vynechávaní zmesi vzduchu a paliva, prekročenie limitných hodnôt pre toxicitu výfukových plynov atď.), ECU uvedie systém do núdzových prevádzkových režimov.
Ich podstatou je, že v prípade poruchy ktoréhokoľvek snímača alebo jeho obvodu riadiaca jednotka motora využíva náhradné dáta uložené v jej pamäti.
Indikátor poruchy systému riadenia motora sa nachádza na združenom prístroji.
Signalizačné zariadenie poruchy riadiaceho systému motora v kombinácii zariadení
Ak systém funguje, po zapnutí zapaľovania by sa mala rozsvietiť výstražná kontrolka - ECU teda skontroluje funkčnosť výstražnej kontrolky a riadiaceho obvodu.
Po naštartovaní motora by mal indikátor zhasnúť, ak v pamäti počítača nie sú podmienky na jeho aktiváciu.
Zapnutie signalizačného zariadenia pri bežiacom motore informuje vodiča, že palubný diagnostický systém zistil poruchu a v núdzovom režime nastáva ďalší pohyb auta.
V tomto prípade sa môžu niektoré parametre motora zhoršiť (výkon, účinnosť, účinnosť), ale pohyb s takýmito poruchami je možný a auto môže nezávisle jazdiť na čerpaciu stanicu.
Jedinou výnimkou je snímač polohy kľukového hriadeľa, ak dôjde k jeho poruche, motor nemôže fungovať.
Ak je porucha dočasná, ECU vypne indikátor po 10 sekundách za predpokladu, že v pamäti jednotky nie sú žiadne iné chybové kódy, ktoré by vyžadovali zapnutie indikátora.
Poruchové kódy (aj keď je kontrolka vypnutá) zostávajú v pamäti jednotky a možno ich prečítať pomocou špeciálneho diagnostického nástroja pripojeného k diagnostickému bloku.
Diagnostický blok je pripevnený na vnútornej strane konzoly prístrojovej dosky napravo od plynového pedála.
Diagnostický blok
Pri vymazaní chybových kódov z pamäte elektronickej jednotky pomocou diagnostického nástroja alebo odpojením batérie (aspoň 10 s) signalizačné zariadenie zhasne.
Senzory riadiaceho systému dávajú ECU informácie o parametroch motora a automobilu, na základe ktorých vypočítava okamih, trvanie a poradie otvorenia vstrekovačov paliva, okamih a poradie iskrenia.
Snímač polohy kľukového hriadeľa je namontovaný na skrini olejového čerpadla.
snímač polohy kľukového hriadeľa
Senzor dáva ECU informácie o rýchlosti a uhlovej polohe kľukového hriadeľa.
Snímač je indukčného typu, reaguje na prechod zubov hnacieho kotúča v blízkosti jeho jadra, ktorý je kombinovaný s pomocnou hnacou kladkou.
Zuby sú umiestnené na disku s intervalom 6°.
Na určenie polohy kľukového hriadeľa sa odrežú dva zuby zo 60, čím sa vytvorí široká drážka.
Keď táto drážka prechádza okolo snímača, generuje sa v nej takzvaný "referenčný" synchronizačný impulz.
Inštalačná vzdialenosť medzi jadrom snímača a hrotmi zubov je približne 1,3 mm.
Pri otáčaní hnacieho kotúča sa mení magnetický tok v magnetickom obvode snímača - v jeho vinutí sa indukujú impulzy striedavého napätia.
Na základe počtu a frekvencie týchto impulzov ECU vypočítava fázu a trvanie impulzov na ovládanie vstrekovačov a zapaľovacej cievky.
Fázový snímač je namontovaný na zadnej stene skrine ložiska vačkového hriadeľa vedľa remenice vačkového hriadeľa.
Fázový snímač
Signál z fázového snímača využíva ECU na koordináciu procesov vstrekovania paliva v súlade s poradím činnosti valcov.
Princíp činnosti snímača je založený na Hallovom efekte.
Snímač reaguje na prechod prílivu na špičke vačkového hriadeľa.
V závislosti od uhlovej polohy hriadeľa vysiela snímač pravouhlé napäťové impulzy do riadiacej jednotky.
Na základe výstupných signálov 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 inštalovaný na ľavej strane hlavy valcov.
snímač teploty chladiacej kvapaliny
Senzor je NTC termistor, t.j. jeho odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou.
ECU dodáva stabilizované napätie +5,0 V do snímača cez odpor a na základe úbytku napätia na snímači vypočíta teplotu chladiacej kvapaliny, ktorej hodnoty sa používajú na úpravu prívodu paliva a časovania zapaľovania.
Snímač polohy škrtiacej klapky je namontovaný na hriadeli škrtiacej klapky a ide o odpor potenciometrického typu.
Snímač polohy škrtiacej klapky
Stabilizované napätie +5,0 V sa privádza na jeden koniec jeho odporového prvku z ECU a druhý je pripojený k "zeme" elektronickej jednotky.
Z tretieho výstupu potenciometra (posúvač), ktorý je spojený s osou škrtiacej klapky, sa prijíma signál pre riadiacu jednotku.
Meraním výstupného napätia signálu snímača ECU určí aktuálnu polohu škrtiacej klapky na výpočet časovania zapaľovania a trvania impulzov vstrekovania paliva, ako aj na ovládanie regulátora voľnobežných otáčok.
Senzor absolútneho tlaku (riedenie) vzduch v sacom potrubí sa nachádza v motorovom priestore na prednom paneli a je spojený so sacím potrubím pomocou trubice.
Snímač absolútneho tlaku v sacom potrubí
Snímač vyhodnocuje zmeny tlaku vzduchu v sacom potrubí, ktoré závisia od zaťaženia motora, a premieňa ich na napäťové výstupné signály.
Na základe týchto signálov ECU určí množstvo vzduchu vstupujúceho do motora a vypočíta požadované množstvo paliva.
Dodávať viac paliva pri veľkom uhle škrtiacej klapky (nízky podtlak v sacom potrubí) ECU zvyšuje prevádzkový čas vstrekovačov paliva.
So znížením uhla otvorenia škrtiacej klapky sa podtlak v sacom potrubí zvyšuje a ECU, ktorá spracováva signál, znižuje prevádzkový čas vstrekovačov.
Snímač absolútneho tlaku v sacom potrubí umožňuje ECU vykonávať úpravy motora, keď sa atmosférický tlak mení v závislosti od nadmorskej výšky.
Snímač teploty vzduchu v sacom potrubí je namontovaný vo vlnitej hadici na prívod vzduchu k zostave škrtiacej klapky.
Snímač teploty nasávaného vzduchu
Senzor je termistor (s rovnakými elektrickými charakteristikami ako snímač teploty chladiacej kvapaliny), ktorý mení svoj odpor v závislosti od teploty vzduchu.
Informácie prijaté zo snímača zohľadňuje ECU pri výpočte prietoku vzduchu na korekciu dodávky paliva a načasovania zapaľovania.
Snímač klepania je namontovaný na zadnej stene bloku valcov v oblasti 3. valca.
Senzor klopania
Piezokeramický citlivý prvok snímača generuje signál striedavého napätia, ktorého amplitúda a frekvencia zodpovedajú parametrom vibrácií steny bloku motora.
Keď dôjde k detonácii, zvýši sa amplitúda vibrácií určitej frekvencie.
Súčasne na potlačenie detonácie ECU koriguje načasovanie zapaľovania v smere neskoršieho.
Kontrolný snímač koncentrácie kyslíka je inštalovaný vo výfukovom potrubí.
Ovládanie kyslíkového senzora
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 upraví 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 znamená chudobnú zmes (prítomnosť kyslíka), a vysoká úroveň je bohatá (žiadny kyslík).
Keď je snímač studený, zo snímača nie je žiadny výstup, pretože jeho vnútorný odpor v tomto stave je veľmi vysoký - niekoľko MΩ (systém riadenia motora pracuje v otvorenej slučke).
Pre normálnu prevádzku musí mať snímač koncentrácie kyslíka teplotu najmenej 300°C.
Ako sa snímač zahrieva, odpor klesá a začne generovať výstupný signál.
Potom ECU začne brať do úvahy signál zo snímača koncentrácie kyslíka na riadenie paliva v režime uzavretej slučky.
Kyslíkový senzor sa môže otráviť použitím olovnatého benzínu.
Prítomnosť zlúčenín olova vo výfukových plynoch môže viesť k poruche snímača.
V prípade poruchy snímača alebo jeho obvodov riadi ECU dodávku paliva v otvorenej slučke.
Diagnostický lambda sonda je inštalovaný za katalyzátorom v medziľahlom potrubí výfukového systému.
Diagnostický senzor kyslíka
Princíp činnosti diagnostického snímača je rovnaký ako pri kontrolnom snímači koncentrácie kyslíka.
Pre rýchle zahriatie snímača po naštartovaní motora je v snímači zabudované vykurovacie teleso, ktoré je riadené ECU.
Signál generovaný snímačom indikuje prítomnosť kyslíka vo výfukových plynoch za katalyzátorom.
Ak katalyzátor funguje normálne, hodnota diagnostického snímača sa bude výrazne líšiť od hodnoty riadiaceho snímača.
Snímač rýchlosti vozidla je namontovaný na hornej časti skrine prevodovky, vedľa mechanizmu radenia.
Snímač rýchlosti vozidla
Princíp jeho fungovania je založený na Hallovom efekte.
Pohon snímača je inštalovaný v prevodovke a otáča sa frekvenciou úmernou rýchlosti predných kolies vozidla.
Senzor vysiela pravouhlé napäťové impulzy do ECU (spodná úroveň - nie viac ako 1,0 V, horná - nie menej ako 5,0 V).
Rovnaké impulzy sa používajú na ovládanie rýchlomera auta.
Počet impulzov snímača je úmerný vzdialenosti prejdenej vozidlom.
ECU určuje rýchlosť auta frekvenciou impulzov.
Senzor drsnej vozovky je inštalovaný v motorovom priestore na miske pravého blatníka.
Senzor drsnej vozovky
Senzor je určený na meranie amplitúdy vibrácií tela.
Princíp jeho činnosti je založený na piezoelektrickom efekte.
Premenlivé zaťaženie prevodovky, ku ktorému dochádza pri jazde na nerovných cestách, ovplyvňuje uhlovú rýchlosť otáčania kľukového hriadeľa motora.
Zároveň sú oscilácie vo frekvencii otáčania kľukového hriadeľa podobné podobným osciláciám, ktoré sa vyskytujú pri vynechávaní zmesi vzduchu a paliva vo valcoch motora.
V takom prípade, aby sa predišlo falošnej detekcii vynechávania, ECU deaktivuje túto funkciu palubného diagnostického systému, keď signál snímača prekročí určitú hranicu.
Systém zapaľovania je súčasťou systému riadenia motora a pozostáva zo zapaľovacej cievky, vysokonapäťových vodičov a zapaľovacích sviečok.
V prevádzke si systém okrem výmeny sviečok nevyžaduje údržbu a nastavovanie.
Prúdová regulácia riadi dodávku paliva vstrekovačmi tak, aby zloženie pracovnej zmesi bolo optimálne pre efektívnu činnosť katalyzátora.
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 znamená chudobnú zmes (prítomnosť kyslíka), a vysoká úroveň je bohatá (žiadny kyslík).
Keď je snímač studený, zo snímača nie je žiadny výstup, pretože jeho vnútorný odpor v tomto stave je veľmi vysoký - niekoľko MΩ (systém riadenia motora pracuje v otvorenej slučke).
Pre normálnu prevádzku musí mať snímač koncentrácie kyslíka teplotu najmenej 300°C.
Ako sa snímač zahrieva, odpor klesá a začne generovať výstupný signál.
Potom ECU začne brať do úvahy signál zo snímača koncentrácie kyslíka na riadenie paliva v režime uzavretej slučky.
Kyslíkový senzor sa môže otráviť použitím olovnatého benzínu.
Prítomnosť zlúčenín olova vo výfukových plynoch môže viesť k poruche snímača.
V prípade poruchy snímača alebo jeho obvodov riadi ECU dodávku paliva v otvorenej slučke.
Diagnostický lambda sonda je inštalovaný za katalyzátorom v medziľahlom potrubí výfukového systému.
Princíp činnosti diagnostického snímača je rovnaký ako pri kontrolnom snímači koncentrácie kyslíka.
Pre rýchle zahriatie snímača po naštartovaní motora je v snímači zabudované vykurovacie teleso, ktoré je riadené ECU.
Signál generovaný snímačom indikuje prítomnosť kyslíka vo výfukových plynoch za katalyzátorom.
Ak katalyzátor funguje normálne, hodnota diagnostického snímača sa bude výrazne líšiť od hodnoty riadiaceho snímača.
Snímač rýchlosti vozidla je namontovaný na hornej časti skrine prevodovky, vedľa mechanizmu radenia.
Princíp jeho fungovania je založený na Hallovom efekte.
Pohon snímača je inštalovaný v prevodovke a otáča sa frekvenciou úmernou rýchlosti predných kolies vozidla.
Senzor vysiela pravouhlé napäťové impulzy do ECU (spodná úroveň - nie viac ako 1,0 V, horná - nie menej ako 5,0 V).
Rovnaké impulzy sa používajú na ovládanie rýchlomera auta.
Počet impulzov snímača je úmerný vzdialenosti prejdenej vozidlom.
ECU určuje rýchlosť auta frekvenciou impulzov.
Senzor drsnej vozovky je inštalovaný v motorovom priestore na miske pravého blatníka.
Senzor je určený na meranie amplitúdy vibrácií tela.
Princíp jeho činnosti je založený na piezoelektrickom efekte.
Premenlivé zaťaženie prevodovky, ku ktorému dochádza pri jazde na nerovných cestách, ovplyvňuje uhlovú rýchlosť otáčania kľukového hriadeľa motora.
Zároveň sú oscilácie vo frekvencii otáčania kľukového hriadeľa podobné podobným osciláciám, ktoré sa vyskytujú pri vynechávaní zmesi vzduchu a paliva vo valcoch motora.
V takom prípade, aby sa predišlo falošnej detekcii vynechávania, ECU deaktivuje túto funkciu palubného diagnostického systému, keď signál snímača prekročí určitú hranicu.
Systém zapaľovania je súčasťou systému riadenia motora a pozostáva zo zapaľovacej cievky, vysokonapäťových vodičov a zapaľovacích sviečok.
V prevádzke si systém okrem výmeny sviečok nevyžaduje údržbu a nastavovanie.
Riadenie prúdu v primárnych vinutiach cievky vykonáva ECU v závislosti od režimu prevádzky motora.
K záverom sekundárneho (vysoké napätie) vinutia cievky sú pripojené k drôtom sviečok: k jednému vinutiu - 1. a 4. valec, k druhému - 2. a 3.
V dvoch valcoch teda súčasne preskočí iskra (1–4 alebo 2–3) - v jednom na konci kompresného zdvihu (pracovná iskra), v druhej - na konci cyklu uvoľňovania (slobodný).
Zapaľovacia cievka
Zapaľovacia cievka je nerozoberateľná, v prípade poruchy je vymenená.
Zapaľovacie sviečky CHAMPION RN9YC, NGK BPR6ES alebo ekvivalenty od iných výrobcov.
Zapaľovacia sviečka
Medzera medzi elektródami zapaľovacej sviečky je 0,7–0,8 mm.
Veľkosť šesťhranu na kľúč je 21 mm.
Keď je zapnuté zapaľovanie, ECU zopne relé palivového čerpadla na 2 sekundy, aby sa vytvoril potrebný tlak v koľajnici paliva.
Ak počas tejto doby nezačalo pretáčanie kľukového hriadeľa štartérom, ECU relé vypne a po spustení štartovania ho opäť zapne.
Pri bežiacom motore sa zloženie zmesi reguluje trvaním riadiaceho impulzu aplikovaného na vstrekovače (čím dlhší je impulz, tým väčšia je zásoba paliva).
Ak nie je signál zo snímača polohy kľukového hriadeľa (hriadeľ sa neotáča, snímač alebo jeho obvody sú chybné) ECU preruší prívod paliva do valcov.
Pri vypnutí zapaľovania sa vypne aj prívod paliva, čo zabraňuje samovznieteniu zmesi vo valcoch motora.
Počas brzdenia motorom (so zapnutým prevodom a spojkou), Keď je škrtiaca klapka úplne zatvorená a otáčky motora sú vysoké, nevykonáva sa vstrekovanie paliva, aby sa znížili výfukové emisie.
Keď napätie v palubnej sieti vozidla klesne, ECU zvýši čas akumulácie energie v zapaľovacej cievke (pre spoľahlivé zapálenie horľavej zmesi) a trvanie vstrekovacieho impulzu (na kompenzáciu predĺženia času otvorenia trysky).
S nárastom napätia v palubnej sieti sa znižuje čas akumulácie energie v zapaľovacej cievke a trvanie impulzu dodávaného do vstrekovačov.
ECU riadi ventilátor cez relé (ventilátory - ak je k dispozícii klimatizácia) chladiaci systém v závislosti od teploty motora a otáčok kľukového hriadeľa.
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 počítač.
Pri bežiacom motore neodpájajte ani nenastavujte konektory riadiaceho zväzku motora ani svorky batérie.
Neštartujte motor, ak sú svorky vodičov na svorkách batérie a oká vodičov "hromadných" na motore uvoľnené alebo znečistené.