Popis systému riadenia motora (Vesta 2180)

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 - elektronický, s distribuovaným fázovaným vstrekovaním paliva (to znamená, že palivo sa vstrekuje do sacieho potrubia každého valca v súlade s pracovným cyklom motora). Systém pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• elektronická riadiaca jednotka;
• senzory:
• 1) snímač polohy kľukového hriadeľa;
• 2) snímač polohy vačkového hriadeľa;
• 3) snímač polohy škrtiacej klapky (zabudovaný do zostavy škrtiacej klapky);
• 4) senzor klepania;
• 5) snímač teploty chladiacej kvapaliny;
• 6) snímač absolútneho tlaku a teploty vzduchu v sacom potrubí;
• 7) dva senzory koncentrácie kyslíka;
• 8) elektronický plynový pedál (snímač polohy plynového pedálu);
• 9) snímač polohy brzdového pedálu;
• 10) snímač polohy spojkového pedálu
• 11) snímač tlaku klimatizačného systému;
• aktuátory:
• 1) hlavné relé;
• 2) relé palivového čerpadla;
• 3) vstrekovače;
• 4) zapaľovacie cievky;
• 5) relé elektrického ventilátora chladiaceho systému;
• 6) Elektrický ovládač škrtiacej klapky (zabudovaný do zostavy škrtiacej klapky);
• 7) elektromagnetický ventil systému zmeny dĺžky sacieho potrubia;
• 8) Kontrolka poruchy motora;
• 9) odvzdušňovací ventil adsorbéra;
• spojovacie vodiče;
• blok diagnostického konektora.

Systém riadenia motora tiež integruje:

• rýchlomer;
• tachometer.

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, jednotka 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 (PROM).



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 elektrického systému 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.





Snímač polohy kľukového hriadeľa (CPS) je navrhnutý tak, aby generoval signály, pomocou ktorých riadiaca jednotka motora 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.





Snímač polohy vačkového hriadeľa (CPS) je navrhnutý tak, aby generoval signál, pomocou ktorého ECU určuje hornú úvrat (TDC) piestu prvého valca počas kompresného zdvihu. Niekedy sa tento senzor nazýva fázový senzor. Princíp činnosti snímačov je založené na Hale účinok. Keď výstupok krúžku pripojené k kotúč brzdový kľúč na ventily na prívod prechádza cez otvor na konci tvár senzor, senzor vysiela elektrický signál, do ECU. Ak DPRV zlyhá, elektronická riadiaca jednotka prepne systém do záložného režimu.

Snímač polohy vačkového hriadeľa je elektronické zariadenie, ktoré sa nedá opraviť. Ak je senzor chybný, mal by sa vymeniť.







Senzor klepania (DS) je piezoelektrický a 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.





Snímač absolútneho tlaku a teploty vzduchu v sacom potrubí je nainštalovaný na sacom potrubí v hornej časti.



Na meranie tlaku senzor používa piezoelektrický prvok, ktorého signál sa mení úmerne tlaku v sacom potrubí. Na základe signálu zo snímača vypočíta riadiaca jednotka motora množstvo vzduchu vstupujúceho do valcov motora. Ak snímač poruchy, ECU prepne systém do pohotovostného režimu a zapne poruchy svetlo na prístrojovej doske.

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

Aby motor spĺňal 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 5-6.

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, odošle 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 výkonu. 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 poruchou 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, opustiť križovatku 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 sa skladá z plastovej páky, ktorá je s pedálom vyrobená ako jeden celok, 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 ECU posiela 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 (pre auto s manuálnou prevodovkou) funguje na rovnakom princípe ako spínač brzdových svetiel.

V koncentrácia kyslíka senzor poskytuje výstupný signál, ktorý sa používa v ECU na určenie koncentrácie kyslíka vo výfukových plynoch. Na základe údajov získaných ECU upravuje množstvo paliva, ktoré je aplikovaná do motora valce, a tým zachovanie optimálneho pomeru vzduch-palivo zmes (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 motor spĺňal prísne emisné normy, je do výfukového systému za neutralizátorom zabudovaný druhý senzor 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.

Na zníženie emisií benzínových výparov z palivovej nádrže je palivový systém motora vybavený systémom rekuperácie palivových výparov (podrobnosti nájdete v. "Systém napájania"). Jedným z prvkov tohto systému je preplachovací ventil adsorbéra. Jeho činnosť je riadená riadiacou jednotkou motora. Odvzdušňovací ventil adsorbéra sa nachádza v motorovom priestore vpravo.

Snímač teploty chladiacej kvapaliny (CTS) je polovodičové zariadenie, termistor, ktorého elektrický odpor sa mení so zmenami okolitej teploty. 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.



Motor používa štyri zapaľovacie cievky. Sú namontované priamo na zapaľovacích sviečkach. Tým sa eliminuje zníženie výkonu iskry v dôsledku únikov prúdu (toto je možné, keď je poškodená izolácia vysokonapäťových vodičov).



Motory používajú zapaľovacie sviečky AU17DVRM, kde:

• A - závit M 14x1,25;
• U — šesťuholníková časť tela pre 16 mm kľúč;
• 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 zapaľovacími sviečkami od rôznych výrobcov; podobný typ (pozri tabuľku 9.2.1).

Tryska je elektromagnetický ihlový ventil, na výstupnom potrubí ktorého je 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.



Odvzdušňovací ventil adsorbéra je nainštalovaný na telese vzduchového filtra (podrobnosti pozri. "Systém napájania").

Diagnostický konektor je určený na pripojenie externého diagnostického zariadenia (napríklad DST-2M) k systému riadenia motora. Blok je nainštalovaný vľavo pod prístrojovou doskou.