Popis systému riadenia motora (Granta 2190)

Systém riadenia motora zapína a vypína palivové čerpadlo, reguluje množstvo vzduchu vstupujúceho do valcov motora, vstrekuje potrebné množstvo paliva do sacieho potrubia, riadi tvorbu iskier na zapaľovacích sviečkach, nastavuje časovanie zapaľovania, reguluje voľnobežné otáčky kľukového hriadeľa a riadi elektrický ventilátor chladiaceho systému motora.

Systém riadenia motora je elektronický s distribuovaným vstrekovaním paliva. Systém pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• elektronická riadiaca jednotka;
• senzory:
• 1) snímač polohy plynového pedálu;
• 2) snímač polohy škrtiacej klapky (zabudovaný do zostavy škrtiacej klapky);
• 3) senzor klepania;
• 4) snímač teploty chladiacej kvapaliny;
• 5) Snímač hmotnostného prietoku vzduchu:
• 6) snímač rýchlosti vozidla;
• 7) dva senzory koncentrácie kyslíka;
• 8) snímač tlaku (pre vozidlá s klimatizáciou);
• aktuátory:
• 1) hlavné relé;
• 2) relé palivového čerpadla;
• 3) vstrekovače;
• 4) zapaľovacie cievky;
• 5) Elektrický ovládač škrtiacej klapky;
• 6) relé elektrického ventilátora chladiaceho systému;
• 7) prístrojová doska;
• 8) odvzdušňovací ventil adsorbéra;
• spojovacie vodiče;
• blok diagnostického konektora.

Systém riadenia motora obsahuje aj systém proti krádeži (imobilizér).



Hlavným riadiacim prvkom systému je elektronická riadiaca jednotka (ECU) alebo, ako sa často nazýva, ovládač so zabudovaným mikroprocesorom. V podstate je ECU špecializovaný minipočítač, v ktorom je nainštalovaný iba jeden program - riadenie motora, a senzory a akčné členy tvoria periférne zariadenia tohto počítača. Blok prijíma a analyzuje signály zo senzorov. Na základe prijatých údajov jednotka vypočíta riadiace príkazy a vydá ich do akčných členov. Jednotka má tri typy pamäte: pamäť len na čítanie (ROM), pamäť s náhodným prístupom (RAM) a programovateľnú programovateľnú pamäť (EPROM).

ROM - energeticky nezávislá pamäť (to znamená, že informácie v pamäti sa zachovajú aj po vypnutí napájania) a je to mikroobvod ("čip")*. ROM uchováva výpočtový program a údaje potrebné na výpočet (parametre motora, prevodové pomery a ďalšie charakteristiky). Tieto informácie sú individuálne pre každú úpravu vozidla.

* Návrh ECU môže byť upravované výrobcom.

Varovanie! Nekvalifikované preprogramovanie pamäte ROM môže viesť k poruche motora, zlyhaniu komponentov systému riadenia motora a poškodeniu motora.

Počas prevádzky, ECU sleduje prevádzkyschopnosť všetkých prvkov a obvodov motora kontrolný systém. Po zistení poruchy riadiaca jednotka motora prepne systém riadenia motora do záložného prevádzkového režimu a na prístrojovej doske rozsvieti kontrolku poruchy motora. Motor bude stále schopný pokračovať v práci (okrem prípadu poruchy snímača polohy kľukového hriadeľa, pozri nižšie), čo vám umožní dostať sa na miesto opravy vlastnou silou. ECU píše zistené chybových kódov do pamäte RAM. To tiež uchováva prevádzkové informácie, že ECU je mikroprocesor používa na výpočty. Po odpojení batérie od palubného počítača vozidla sa všetky informácie uložené v pamäti RAM vymažú.



Pamäť EPROM uchováva kódy proti krádeži vozidla (imobilizér). Tento typ pamäte je energeticky nezávislý. Po aktivácii imobilizéra ECU zablokuje činnosť systému riadenia motora pri pokuse o naštartovanie motora bez špeciálnych elektronických kľúčov.

ECU systému riadenia motora sa nachádza za izoláciu proti hluku náter pod pravej strane prístrojovej dosky.



Snímač polohy kľukového hriadeľa (DPKV) je navrhnutý tak, aby generoval signály, pomocou ktorých ECU synchronizuje svoju činnosť s prevádzkovými cyklami motora. Preto sa tento senzor často nazýva synchronizačný senzor. Senzor funguje na princípe indukcie: keď zuby remenice kľukového hriadeľa prechádzajú cez jadro senzora, v obvode senzora sa generujú impulzy striedavého napätia.



Frekvencia impulzov zodpovedá frekvencii otáčania kľukového hriadeľa. Zuby sú umiestnené po obvode remenice (6° od seba). Dva z nich sú rozmiestnené v uhlovej vzdialenosti 18°. Toto sa robí za účelom vytvorenia referenčných signálov v obvode snímača – druhu referenčných bodov, vzhľadom na ktoré riadiaca jednotka motora určuje polohu kľukového hriadeľa – horných úvratí v prvom/štvrtom a druhom/treťom valci. Prevádzka motora s chybným snímačom polohy kľukového hriadeľa nie je možná. Snímač polohy kľukového hriadeľa sa nedá opraviť, v prípade poruchy sa vymení ako zostava.





Senzor klepania (DD) - piezoelektrický, reaguje na vibrácie motora. Na základe signálov zo senzorov riadiaca jednotka motora určí moment detonácie počas prevádzky motora a podľa toho upraví časovanie zapaľovania. Ak dôjde k zlyhaniu DD, elektronická riadiaca jednotka prepne systém do záložného prevádzkového režimu.



Autá sú vybavené frekvenčným snímačom hmotnostného prietoku vzduchu, ktorý sa ukázal ako spoľahlivejší. Tento typ senzora meria vo svojom výstupnom signále skôr frekvenciu ako napätie.





Snímač hmotnostného prietoku vzduchu (MAF) je nainštalovaný medzi vzduchovým filtrom a škrtiacou klapkou.



Na základe signálu zo snímača vypočíta riadiaca jednotka motora množstvo vzduchu vstupujúceho do valcov motora. Ak dôjde k poruche snímača MAF, elektronická riadiaca jednotka prepne systém do záložného režimu.



Aby motory spĺňali prísnejšie emisné normy, je ovládač škrtiacej klapky vybavený prevodovým motorom. Plynový pedál je elektronický a nemá žiadne mechanické spojenie so škrtiacou klapkou. Riadenie motora je plne elektronické. V podstate vodič stlačením plynového pedálu iba naznačuje, aké zrýchlenie by chcel dať autu, a systém riadenia motora to implementuje. To isté sa stane, keď vodič uvoľní tlak na plynový pedál, drží ho stlačený v jednej polohe alebo úplne zloží nohu z plynového pedála. V spoločnosti AvtoVAZ sa takýto systém nazýva "E-gas" (E-GAS). Motory s takýmto systémom môžu spĺňať environmentálne normy EURO IV-V.



Množstvo vzduchu vstupujúceho do valcov motora je regulované škrtiacou klapkou, ktorá je nainštalovaná medzi prijímačom sacieho potrubia a vzduchovým filtrom.

Škrtiaca klapka sa otáča elektromotorom cez prevodovku. Obe sú zabudované do škrtiacej klapky.



Pri štartovaní a zahrievaní motora, ako aj v voľnobežnom režime, sa prívod vzduchu do valcov reguluje otvorením škrtiacej klapky.

Polohu škrtiacej klapky monitorujú dva senzory zabudované v telese škrtiacej klapky.

Uhol otvorenia škrtiacej klapky nastavuje elektronická riadiaca jednotka (ECU) v závislosti od vypočítaného množstva vzduchu, ktoré by malo vstúpiť do valcov motora. Zohľadňuje sa prevádzkový režim motora (štartovanie, zahrievanie, voľnobeh atď), teplota okolitého vzduchu a motora, poloha plynového pedálu.

Riadiace príkazy sa posielajú do škrtiacej klapky na elektromotore. V rovnakom čase, ECU sleduje uhla otvorenia klapky a, ak je to potrebné, poskytuje príslušné príkazy, ak chcete upraviť svoju pozíciu. Vďaka tomu, že ECU súčasne reguluje množstvo vstrekovaného paliva a privádzaného vzduchu, sa optimálne zloženie horľavej zmesi udržiava v akomkoľvek prevádzkovom režime motora.

Elektrická škrtiaca klapka je citlivá na usadeniny, ktoré sa môžu hromadiť na jej vnútornom povrchu. Výsledná vrstva usadenín môže narúšať plynulý pohyb škrtiacej klapky a spôsobiť jej zaseknutie (najmä pri malých uhloch otvorenia). V dôsledku toho bude motor bežať nestabilne a dokonca sa zastaví na voľnobehu, zle štartuje a v prechodných podmienkach môže dochádzať k poklesom otáčok. Aby sa tomu predišlo, mali by sa preventívne usadeniny počas ďalšej údržby vozidla odstraňovať špeciálnymi čistiacimi prostriedkami. Veľká vrstva usadenín môže úplne zablokovať pohyb ventilu. Ak prepláchnutie neobnoví funkčnosť škrtiacej klapky, musí sa vymeniť.

Porucha alebo nesprávna činnosť škrtiacej klapky môže byť spôsobená chybou kontaktu v jej elektrickom obvode (oxidované svorky v bloku konektora káblového zväzku). V tomto prípade bude možné obnoviť prevádzku ošetrením svoriek špeciálnou zmesou na čistenie a ochranu elektrických kontaktov. Môžu existovať aj iné dôvody poruchy:

• do zostavy škrtiacej klapky nie je pripojené napájacie napätie;
• žiadne signály z oboch snímačov polohy škrtiacej klapky;
• ECU nedokáže rozpoznať signály od plyn snímače polohy.

V týchto prípadoch sa systém riadenia motora prepne do núdzového režimu prevádzky. Zároveň si auto zachováva schopnosť samostatne sa pohybovať na krátku vzdialenosť pomalou rýchlosťou, čo v extrémnych prípadoch umožní jeho presun na bezpečné miesto (zastaviť, vľavo, križovatka atď).

Skutočnosť, že škrtiaca klapka pracuje v núdzovom režime, môže byť signalizovaná rozsvietenou kontrolkou poruchy systému riadenia motora a zvýšenými otáčkami kľukového hriadeľa pri voľnobehu (približne 1500 min⁻¹, napriek tomu, že motor sa zahrial na prevádzkovú teplotu). Motor nereaguje na stlačenie plynového pedála.

Každý snímač polohy škrtiacej klapky je potenciometer. Počas prevádzky dochádza k postupnému opotrebovaniu vodivých dráh a pohyblivých kontaktov. Postupom času môže opotrebovanie dosiahnuť takú úroveň, že senzor už nebude správne fungovať. Prítomnosť dvoch senzorov zvyšuje spoľahlivosť celej jednotky.

Ak zlyhá iba jeden snímač, kontrolka sa rozsvieti, ale systém riadenia motora sa prepne do záložného režimu. V tomto prípade bude motor primerane reagovať na stlačenie plynového pedálu, ale s horšími prevádzkovými parametrami.

Rezervný režim vám umožňuje ísť s vozidlom na miesto opravy vlastnou silou.

Elektronický plynový pedál pozostáva z plastovej páky, ktorá je vyrobená ako jeden celok s pedálom, a dvoch senzorov zabudovaných v držiaku. Všetky komponenty tvoria jednu štruktúru, niekedy označovanú ako modul plynového pedálu.



Každý snímač polohy plynového pedálu (zabudovaný v držiaku plynového pedálu) je potenciometer, ktorého pohyblivý kontakt je pevne spojený s osou otáčania pedálovej páky. Elektronická riadiaca jednotka (ECU) nepretržite monitoruje polohu pedálu pomocou signálov zo senzorov. Zmena polohy sa monitoruje zmenou odporu na svorkách oboch senzorov. V súlade s týmito parametrami bude riadiaca jednotka motora odosielať riadiace príkazy do motora-reduktora škrtiacej klapky a do vstrekovačov paliva. V dôsledku opotrebovania pohyblivých kontaktov alebo vodivých dráh môžu senzory zlyhať alebo signály z nich prichádzajúce budú nesprávne. Ak sú signály prerušené, motor bude pracovať nestabilne a počas prechodných podmienok sú možné "poruchy". Pri voľnobehu sa otáčky kľukového hriadeľa motora môžu spontánne meniť.

V prípade poruchy jedného zo senzorov (alebo jeho reťaze), rozsvieti sa kontrolka poruchy systému riadenia motora. Ak snímač signálu nie je obnovená počas referenčného času, ECU prepne systém do pohotovostného režimu. V tomto režime, keď prudko stlačíte plynový pedál úplne nadol, otáčky sa budú pomaly zvyšovať. Vozidlo sa môže na miesto opravy dostať vlastnou silou. Je možné určité zvýšenie spotreby paliva a zmeny niektorých ďalších technických parametrov motora.

Ak zlyhajú oba senzory, riadiaca jednotka motora prepne systém riadenia motora do núdzového režimu. Motor bude bežať iba pri otáčkach mierne nad voľnobežnými otáčkami (1500 min⁻¹). Zároveň si vozidlo zachováva schopnosť samostatného pohybu, aj keď pomalou rýchlosťou. To vám umožní opustiť križovatku, zastaviť na krajnici alebo v prípade potreby presunúť vozidlo na bezpečné miesto v krátkej vzdialenosti.

Na prepnutie do určitých prevádzkových režimov vyžaduje systém riadenia motora monitorovanie polohy brzdového pedála. Snímač polohy brzdového pedálu je spínač brzdových svetiel, ktorý má dva páry kontaktov.



Spínač je pripojený k ECU dodatočným vodičom. Budete tiež potrebovať senzor na monitorovanie zapnutia a vypnutia spojky. Je nainštalovaný v držiaku spojkového pedálu.



Snímač polohy spojkového pedálu funguje na rovnakom princípe ako spínač brzdových svetiel.

Senzor koncentrácie kyslíka poskytuje výstup signálu, ktorý ECU sa používa na určenie koncentrácie kyslíka vo výfukových plynoch. Na základe údajov získaných ECU opravuje množstvo palivo vstrekuje do valcoch motora. čím sa udržiava optimálny pomer zmesi vzduchu a paliva (to je nevyhnutné pre efektívnu prevádzku katalyzátora). Citlivý prvok senzora koncentrácie kyslíka sa nachádza v prúde výfukových plynov (pred katalyzátorom). Senzor môže fungovať iba vtedy, keď je jeho citlivý prvok zahriaty na teplotu najmenej 300°C. Na skrátenie doby zahrievania je v senzore zabudovaný vykurovací prvok.



Aby sa zabezpečilo, že motor spĺňa emisné normy EURO IV, je vo výfukovom systéme za katalyzátorom nainštalovaný druhý snímač koncentrácie kyslíka.

Varovanie! Prítomnosť zlúčenín olova a kremíka vo výfukových plynoch môže spôsobiť poruchu snímača koncentrácie kyslíka. Preto nie je povolené používať olovnatý benzín. Pri oprave motora nepoužívajte tmel s vysokým obsahom silikónu (zlúčeniny kremíka), ktorých výpary sa môžu dostať do valcov cez systém vetrania kľukovej skrine a potom do výfukového traktu. Mali by ste použiť tesniaci materiál, ktorý je označený ako bezpečný na použitie s kyslíkovým senzorom.

Snímač teploty chladiacej kvapaliny (DTOZH) je polovodičová súčiastka, termistor, ktorého elektrický odpor sa mení so zmenami teploty okolia. Snímač teploty chladiacej kvapaliny je nainštalovaný v telese termostatu. Na základe odporu snímača vyhodnocuje riadiaca jednotka motora tepelné podmienky motora. Získané údaje sa používajú na výpočet väčšiny riadiacich príkazov pre prvky riadiaceho systému motora, ako aj na zapnutie elektrického ventilátora chladiaceho systému motora. Ak dôjde k poruche snímača teploty chladiacej kvapaliny, elektronická riadiaca jednotka prepne systém do záložného režimu.



Snímač rýchlosti vozidla nainštalovaný na prevodovke. Princíp fungovania senzora je založený na Hallovom efekte. Podľa impulzov generovaných senzorom. ECU vypočíta rýchlosť vozidla. Signál zo snímača ide aj do rýchlomeru.



Systém zapaľovania motora používa jednu zapaľovaciu cievku. Skladá sa z dvoch dvojpólových zapaľovacích cievok, vyrobených v jednom kryte. Iskra sa tvorí súčasne v dvoch valcoch (1-4 alebo 2-3). Zapaľovacia cievka je spojená so zapaľovacími sviečkami štyrmi vysokonapäťovými vodičmi s neodnímateľnými koncovkami.



Motory používajú zapaľovacie sviečky A17DVRM, kde:

• A - závit M14x1,25;
• 17 – tepelná účinnosť;
• D — dĺžka závitovej časti 19 mm s rovnou dosadacou plochou;
• B — vyčnievanie tepelného kužeľa izolátora za koniec závitovej časti puzdra;
• R - vstavaný rezistor;
• M - bimetalická centrálna elektróda.

Motor môže byť vybavený podobnými zapaľovacími sviečkami od iných výrobcov:

• WR7DCX (BOSCH);
• LR15YC-1 (BRISK).

Tryska — je elektromagnetický ihlový ventil, na ktorého výstupnom potrubí sa nachádza rozprašovač so štyrmi kalibrovanými otvormi. Tryska sa otvorí na signál z ECU, pričom palivo pod tlakom je aplikovaný priamo do nasávacieho ventilu. Množstvo paliva vstupujúceho do valca je regulované dobou otvorenia vstrekovača. Motor je vybavený jedným vstrekovačom na valec.



Preplachovací ventil odparovacej nádoby nainštalovaný na telese vzduchového filtra (viac informácií "Systém napájania").

Blok diagnostického konektora určené na pripojenie externého diagnostického zariadenia k systému riadenia motora. Blok je nainštalovaný napravo od stredovej konzoly.