Устройството за управление в системата е електронният блок за управление (ECU). Количеството гориво, подавано от инжекторите, се контролира от електрически импулсен сигнал от ECU. Електронният блок следи данните за състоянието на двигателя, изчислява необходимото гориво и определя необходимата продължителност на подаване на гориво от инжекторите (продължителност на импулса - работен цикъл). За да увеличи количеството подавано гориво, ECU увеличава продължителността на импулса, а за да намали подаването на гориво, го скъсява. Освен това, в съответствие с установения алгоритъм, ECU контролира работата на електродвигателя на вентилатора на системата за охлаждане на двигателя и електромагнитния съединител за включване на компресора на климатика, изпълнява функцията за самодиагностика на системните елементи и уведомява драйвер за всички възникнали неизправности.
Ако отделните сензори и изпълнителни механизми се повредят, ECU включва аварийни режими, за да осигури работата на двигателя.
ECU има способността да оценява резултатите от своите изчисления и команди, да помни последните режими на работа и да действа в съответствие с тях. "Самообучението" или адаптирането на ECU е непрекъснат процес, но съответните настройки се съхраняват в RAM на електронния блок до спиране на първото захранване на ECU.
Системата за управление на двигателя, заедно с електронния блок за управление, включва сензори, изпълнителни механизми, конектори и предпазители.
Горивото се доставя по един от двата метода: синхронно, т.е. при определено положение на коляновия вал, или асинхронен, т.е. независимо или без синхронизация с въртенето на коляновия вал. Синхронното впръскване на гориво е най-често използваният метод. Асинхронното впръскване на гориво се използва главно в режим на стартиране на двигателя. ECU включва инжекторите последователно. Всеки инжектор се включва при всяко завъртане на коляновия вал на 720°. Този метод ви позволява по-точно да дозирате горивото в цилиндрите и да намалите нивото на токсичност на отработените газове.
Количеството подадено гориво се определя от състоянието на двигателя, т.е. режима му на работа. Тези режими се предоставят от ECU и са описани по-долу.
Когато коляновият вал на двигателя започне да се върти със стартера, първият импулс от сензора за положение на коляновия вал предизвиква импулс от ECU за включване на всички инжектори наведнъж, което позволява на двигателя да стартира по-бързо.
Първоначалното впръскване на гориво се извършва при всяко стартиране на двигателя. Продължителността на инжекционния импулс зависи от температурата. При студен двигател импулсът на впръскване се увеличава, за да се увеличи количеството гориво; при топъл двигател продължителността на импулса намалява. След първоначалното впръскване компютърът превключва на съответния режим на управление на инжектора.
Стартов режим. Когато запалването е включено, ECU включва релето на електрическата горивна помпа, което създава налягане в тръбопровода за подаване на гориво към горивната релса.
ECU проверява сигнала от сензора за температура на охлаждащата течност и определя количеството гориво и въздух, необходими за стартиране.
Когато коляновият вал на двигателя започне да се върти, ECU генерира фазиран импулс за включване на инжекторите, чиято продължителност зависи от сигналите от сензора за температура на охлаждащата течност. При студен двигател продължителността на импулса е по-голяма (за увеличаване на количеството доставяно гориво), а при затопляне - по-малко.
Режим на обогатяване по време на ускорение. ECU следи внезапните промени в позицията на педала на газта (според сигнала от датчика за положение на педала на газта), както и сигнала от сензора за масов въздушен поток и осигурява подаването на допълнително гориво чрез увеличаване на продължителността на импулса на впръскване. Режимът на обогатяване с ускорение се използва само за контролиране на подаването на гориво при преходни условия (при движение на педалите за управление на дроселовата клапа).
Режим на прекъсване на подаването на гориво при спиране на двигателя. При спиране на двигателя с включена предавка и съединител, ECU може напълно да изключи импулсите за впръскване на гориво за кратки периоди от време. Подаването на гориво се изключва и включва в този режим, когато се създадат определени условия по отношение на температурата на охлаждащата течност, скоростта на коляновия вал, скоростта на автомобила и ъгъла на отваряне на дросела.
Компенсация на захранващото напрежение. Ако захранващото напрежение падне, системата за запалване може да произведе слаба искра и механичното движение на отваряне на инжектора може да отнеме повече време. ECU компенсира това чрез увеличаване на времето за съхранение на енергия в модула за запалване и продължителността на импулса на впръскване.
Съответно, тъй като напрежението на батерията се увеличава (или напрежение в бордовата мрежа на автомобила) ECU намалява времето за съхранение на енергия в модула за запалване и продължителността на впръскване.
Режим на спиране на горивото. Когато двигателят спре (изключено запалване) горивото не се подава от инжектора, като по този начин се предотвратява спонтанно запалване на сместа при прегрял двигател. В допълнение, импулси за отваряне на инжекторите не се изпращат, ако ECU не получава "референтни" импулси от сензора за положение на коляновия вал, т.е. това означава, че двигателят не работи.
Подаването на гориво се прекъсва и при превишаване на максимално допустимите обороти на двигателя, за да се предпази двигателят от работа при неприемливо високи обороти.
Електронният блок за управление (ECU) е разположен от лявата страна на двигателното отделение върху скоба, монтирана на рафта за монтиране на батерията и е контролният център на електронната система за управление на двигателя. ECU е свързано с електрически кабели към всички сензори в системата. Получавайки информация от тях, устройството извършва изчисления в съответствие с параметрите и алгоритъма за управление, съхранени в паметта на програмируемата постоянна памет (PROM) и управлява изпълнителните механизми на системата. Версията на програмата, записана в EPROM паметта, се обозначава с номера, присвоен на тази модификация на ECU.
Блокът за управление открива повреда, идентифицира и съхранява нейния код, дори ако повредата е нестабилна и изчезва (например поради лош контакт). Предупредителната лампа за неизправност на системата за управление на двигателя в арматурното табло изгасва 10 s, след като повреденият модул е възстановен до функционалност.
След ремонт кодът на грешка, съхранен в паметта на контролния блок, трябва да бъде изтрит. За да направите това, изключете захранването на уреда за 10 s (отстранете предпазителя на захранващата верига на електронния блок за управление или изключете проводника от отрицателната клема на акумулатора).
Устройството доставя постоянно напрежение от 5 и 12 V към различни сензори и превключватели на системата за управление. Тъй като електрическото съпротивление на силовите вериги е високо, тестовата лампа, свързана към системните клеми, не свети. За да определите захранващото напрежение на клемите на ECU, използвайте волтметър с вътрешно съпротивление най-малко 10 MOhm.
ECU има следните видове памет:
- програмируема памет само за четене (PROM);
- памет с произволен достъп (RAM);
- електрически препрограмируемо запаметяващо устройство (ERPZU).
Програмируема памет само за четене (PROM). Той съдържа обща програма, която съдържа последователност от работни команди (алгоритми за управление) и различна информация за калибриране. Тази информация представлява контролни данни за впръскване, запалване, обороти на празен ход и други параметри, които зависят от теглото на автомобила, типа и мощността на двигателя, предавателните числа и други фактори. PROM се нарича още устройство с памет за калибриране. Съдържанието на EPROM не може да се променя след програмиране. Тази памет не изисква захранване, за да запази записаната в нея информация, която не се изтрива при изключване на захранването, т.е. Тази памет е енергонезависима.
Памет с произволен достъп (RAM). Това е "бележникът" на ECU. Микропроцесорът на ECU го използва за временно съхраняване на измерените параметри за изчисления и междинна информация. Микропроцесорът може да въвежда или чете данни в него, ако е необходимо.
RAM чипът е монтиран на печатната платка на ECU. Тази памет е летлива и изисква непрекъснато захранване, за да се поддържа. Ако захранването бъде прекъснато, диагностичните кодове за неизправности и изчислителните данни, съдържащи се в RAM, се изтриват.
Електрически препрограмируемо запаметяващо устройство (EPROM). Използва се за временно съхранение на пароли на автомобилната система против кражба (имобилайзер). Кодовете на паролата, получени от ECU от блока за управление на имобилайзера, се сравняват с кодовете, съхранени в EEPROM, в резултат на което стартирането на двигателя е разрешено или забранено.
EEPROM записва работните параметри на автомобила, като общ пробег на автомобила, общ разход на гориво и време на работа на двигателя.
EPROM също записва някои неизправности на двигателя и автомобила:
- време на работа на двигателя с прегряване;
- време на работа на двигателя с нискооктаново гориво;
- време на работа на двигателя, превишаващо максимално допустимата скорост на въртене;
- време на работа на двигателя с прекъсвания на запалването на сместа въздух-гориво, наличието на което се показва от предупредителна лампа за превишаване на допустимото ниво на токсичност на отработените газове;
- време на работа на двигателя с дефектен сензор за детонация;
- време на работа на двигателя с дефектен сензор за концентрация на кислород;
- времето, когато превозното средство е било управлявано с надвишаване на максимално разрешената скорост през периода на разработка;
- време на управление на автомобил с дефектен датчик за скорост;
- брой прекъсвания на батерията при включен ключ за запалване.
EPROM е енергонезависима памет; тя може да съхранява информация, без да захранва ECU.
ECU не е подходящо за ремонт; ако се повреди, трябва да се смени.
Диагностичен конектор, разположен вляво под арматурното табло, служи за обмен на данни с ECU. Сканиращо устройство е свързано към диагностичния конектор за четене на информация за грешки, съхранени в паметта на ECU, за проверка на сензори и изпълнителни механизми в реално време, за управление на изпълнителни механизми и препрограмиране на ECU.
Сензор за положение на коляновия вал индуктивен тип е предназначен да синхронизира работата на електронния блок за управление с TDC на буталата на 1-ви и 4-ти цилиндър и ъгловото положение на коляновия вал.
Сензорът е монтиран в задната част на двигателя, вътре в него, срещу задвижващите зъби на шийката на коляновия вал.
Държачът на сензора е специално задно маслено уплътнение на коляновия вал.
Задвижващите зъби се правят на повърхността на шийката на равни интервали. Липсва един зъб за създаване на импулс за синхронизация ("референтен" импулс), който е необходим за координиране на работата на управляващия блок с TDC на буталата в 1-ви и 4-ти цилиндър.
Докато коляновият вал се върти, зъбите променят магнитното поле на сензора, предизвиквайки импулси на променливо напрежение. Блокът за управление използва сензорни сигнали, за да определи скоростта на въртене на коляновия вал и да изпрати импулси към инжекторите.
Ако сензорът се повреди, стартирането на двигателя е невъзможно.
Сензори за положение на разпределителния вал (фазови сензори) индуктивен тип се използват за организиране на поетапно впръскване на гориво в съответствие с реда на работа на цилиндрите. Сигналите от сензорите на всмукателния и изпускателния разпределителен вал също се използват от контролера за управление на промяната на времето на клапана в зависимост от режима на работа на двигателя. Ако възникне неизправност във веригата на някой от сензорите, контролерът съхранява своя код в паметта си и включва предупредителната лампа.
Сензор за температура на охлаждащата течност е термистор (резистор, чието съпротивление варира обратно пропорционално на температурата). При ниски температури на охлаждащата течност (–40°C) съпротивлението на термистора е около 100 kOhm; когато температурата се повиши до +130°C, то намалява до 70 Ohm).
Специална характеристика на двигателите Opel Astra е инсталирането на два сензора за температура на охлаждащата течност. Сензорът, показан на снимката, е монтиран в десния резервоар на радиатора на охладителната система на двигателя.
Вторият сензор е монтиран в капака на термостата. При ниски температури съпротивлението на сензорите е високо, а при високи е ниско.
Електронният блок захранва веригата на температурния сензор с постоянно "референтно" напрежение. Напрежението на сигнала на сензора е максимално, когато двигателят е студен и намалява, когато загрее. Въз основа на стойността на напрежението електронният блок определя температурата на двигателя и я взема предвид при изчисляване на параметрите за регулиране на впръскването и запалването. Ако датчикът се повреди или има смущение в свързващата му верига, ECU задава код за грешка и го съхранява.
В допълнение към описаното по-горе, сензорът индиректно служи като сензор за индикатор за температурата на охлаждащата течност в инструменталната група. Въз основа на информация от този сензор, електронният блок за управление на двигателя променя позицията на стрелката на индикатора.
Комбиниран сензор за масов дебит и температура на входящия въздух монтиран във въздушния маркуч между въздушния филтър и дроселната клапа. Принципът на работа на сензора за масов въздушен поток се основава на поддържане на постоянна температура на резисторите (колкото по-висока е скоростта на въздушния поток, толкова повече ток е необходим за поддържане на температурата на резистора). Принципът на работа на сензора за температура на входящия въздух е подобен на принципа на работа на сензора за температура на охлаждащата течност. В зависимост от показанията на тези сензори ECU регулира количеството гориво, впръскано в цилиндъра, за да се получи оптималната работна смес.
Сензор за абсолютно налягане във входящия колектор преобразува вакуума в тази тръба в електрическо напрежение, чиято стойност се използва от ECU за определяне на натоварването на двигателя. Сензорът е монтиран на всмукателната тръба. Изходното напрежение на сензора се променя в съответствие с налягането във всмукателната тръба: от максимума (при напълно педала на газта) до минимум (при затворен амортисьор). Когато двигателят не работи, контролният блок използва напрежението на сензора, за да определи атмосферното налягане и адаптира параметрите за управление на впръскването към конкретната надморска височина. Стойностите на атмосферното налягане, съхранени в паметта, се актуализират периодично, когато автомобилът се движи равномерно и при пълно отваряне на газта.
Сензор за положение на дросела (за яснота въздушният филтър е премахнат) монтиран в корпуса на електрическото задвижване на дроселната клапа. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол.
Когато дроселната клапа се завърти (от удар върху педала за управление), напрежението на изхода на сензора се променя. Когато дроселната клапа е затворена, тя е под 2,5 V. Когато дроселовата клапа се отвори, напрежението на изхода на сензора се увеличава, когато дроселовата клапа е напълно отворена, трябва да бъде повече от 4 V.
Чрез наблюдение на изходното напрежение на сензора контролерът регулира подаването на гориво в зависимост от ъгъла на отваряне на дросела (тези. по желание на водача).
Сензорът за положение на дросела не изисква настройка, тъй като контролният блок усеща скоростта на празен ход (тези. пълно затваряне на дроселната клапа) като нулева оценка.
Сензор за скорост на автомобила не се предлага за автомобили Opel Astra J. Електронният блок за управление получава информация за скоростта на автомобила от сензора за скорост на лявото предно колело на антиблокиращата спирачна система (ABS).
Контролирайте сензора за концентрация на кислород използвани в инжекционна система със затворен контур и монтирани в изпускателния колектор. За да се коригират изчисленията на продължителността на импулсите на впръскване, се използва информация за наличието на кислород в отработените газове; тази информация се предоставя от контролния сензор за концентрация на кислород. Кислородът, съдържащ се в отработените газове, реагира със сензора, създавайки потенциална разлика на изхода на сензора. Варира от приблизително 0,1 V (с високо съдържание на кислород - бедна смес) до 1 V (смес с ниско съдържание на кислород - богата на кислород).
Информацията от сензора влиза в контролния блок под формата на сигнали с ниско и високо ниво. Когато сигналът е висок (около 4,2 V) сензорът на входа на каталитичния колектор получава информация за високото съдържание на кислород. Сигнал с ниско ниво (около 2,2 V) този сензор показва ниско съдържание на кислород в отработените газове.
Постоянно следейки напрежението на сигналите на сензора, контролният блок регулира количеството гориво, впръскано от инжекторите. Когато сензорният сигнал на входа на каталитичния колектор е висок (бедна смес въздух/гориво) количеството подадено гориво се увеличава, когато нивото на сигнала е ниско (богата смес) – намалява. Ако нивото на сигнала на сензора на изхода на неутрализатора не съответства на стойностите, допустими за този режим на работа, управляващият блок идентифицира неизправност в каталитичния конвертор.
Диагностичен датчик за концентрация на кислород монтиран в изпускателната тръба зад конвертора, работи на същия принцип като сензора за управление. Изходните характеристики на сензора на изхода на каталитичния колектор са различни: високо съдържание на кислород съответства на сигнал с ниско ниво (около 0,1 V), и ниско съдържание на кислород - сигнал с високо ниво (около 0,9 V). Сигналът, генериран от диагностичния датчик за концентрация на кислород, показва наличието на кислород в отработените газове след конвертора. Ако преобразувателят работи нормално, показанията на диагностичния сензор ще се различават значително от показанията на контролния сензор.
Сензор за детонация прикрепен към горната част на цилиндровия блок в зоните между 2-ри и 3-ти цилиндър и открива необичайни вибрации (детонационни удари) в двигателя.
Чувствителният елемент на сензора за детонация е пиезокристална плоча. По време на детонация на изхода на сензора се генерират импулси на напрежение, които нарастват с увеличаване на интензивността на детонационните въздействия. Контролерът, въз основа на сигнала на сензора, регулира момента на запалване, за да елиминира мигането на детонация на горивото.
Предупреждения
Преди да отстраните каквито и да е компоненти на системата за управление на впръскването на гориво, изключете кабела от отрицателния извод на акумулатора.
Не стартирайте двигателя, ако клемите на кабела на акумулатора не са добре затегнати.
Никога не изключвайте акумулатора от бордовото захранване на автомобила, докато двигателят работи.
Когато зареждате акумулатора, изключете го от бордовото захранване на автомобила.
Не излагайте ECU на температури над 65°C, когато работи, и над 80°C, когато не работи (например в сушилна камера). При превишаване на тази температура е необходимо да се извади ECU от колата.
Не изключвайте и не свързвайте кабели от компютъра, когато запалването е включено.
Преди да извършите електрически заваръчни работи на превозно средство, изключете кабелите от акумулатора и съединителите на кабелния сноп от ECU.
Извършете всички измервания на напрежението с цифров волтметър с вътрешно съпротивление най-малко 10 MOhm.
Електронните компоненти, използвани в системата за впръскване на гориво, са проектирани за много ниско напрежение, така че лесно могат да бъдат повредени от електростатичен разряд. За да предотвратите повреда на компютъра, не докосвайте клемите му с ръце.
За диагностика на системата за управление на двигателя във всички случаи е необходим специален скенер, така че ако възникнат неизправности в системата, свържете се със специализиран сервиз.
Коментари на посетители