Motormanagementsystem EURO-5 Niva Chevrolet
Das elektronische Motorsteuerungssystem (ECM) besteht aus einem Controller, Sensoren für Motor- und Fahrzeugbetriebsparameter sowie Aktoren
Controller
Der Controller ist ein spezieller Minicomputer, der einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen programmierbaren Nur-Lese-Speicher (PROM) und einen elektrisch umprogrammierbaren Speicher (ERM) umfasst.
RAM wird vom Mikroprozessor verwendet, um aktuelle Informationen über den Motorbetrieb (gemessene Parameter) und berechnete Daten vorübergehend zu speichern.
Die Codes aller auftretenden Fehler werden ebenfalls im RAM aufgezeichnet. Dieser Speicher ist flüchtig, d. h. bei einem Stromausfall (Abklemmen der Batterie oder Abklemmen des Kabelbaums vom Steuergerät) wird sein Inhalt gelöscht.
PROM speichert das Motorsteuerungsprogramm, das eine Folge von Betriebsbefehlen (Algorithmen) und Kalibrierungsdaten (Einstellungen) enthält.
PROM bestimmt die wichtigsten Parameter des Motorbetriebs: die Art der Änderung von Drehmoment und Leistung, Kraftstoffverbrauch, Zündzeitpunkt, Abgaszusammensetzung usw. PROM ist nichtflüchtig, d. h. der Inhalt seines Speichers ändert sich nicht wenn das Gerät ausgeschaltet ist.
ERPZU speichert Controller-, Motor- und Fahrzeugkennungen.
Zeichnet Betriebsparameter sowie Verstöße gegen Motor- und Fahrzeugbetriebsarten auf. Es handelt sich um einen nichtflüchtigen Speicher.
Der Controller ist das zentrale Gerät des Motorsteuerungssystems.
Es empfängt Informationen von Sensoren und steuert Aktoren, um eine optimale Motorleistung bei einem bestimmten Fahrzeugleistungsniveau sicherzustellen.
Der Controller befindet sich im Fußbereich des Beifahrers und ist an der Frontplatte befestigt.
Der Controller steuert Aktoren wie die Einspritzdüsen, das elektrische Drosselklappengehäuse, die Zündspule, die Lambdasondenheizung, das Kanisterspülventil und verschiedene Relais.
Der Controller steuert das Ein- und Ausschalten des Hauptrelais (Zündrelais), über das die Stromversorgungsspannung von der Batterie an die Systemelemente (mit Ausnahme der elektrischen Kraftstoffpumpe, des elektrischen Lüfters, der Steuereinheit und des APS-Status) geliefert wird Anzeige).
Der Controller schaltet das Hauptrelais ein, wenn die Zündung eingeschaltet wird.
Wenn die Zündung ausgeschaltet wird, verzögert die Steuerung das Ausschalten des Hauptrelais um die Zeit, die zur Vorbereitung auf das nächste Einschalten erforderlich ist (Abschluss der Berechnungen, Einstellen des Gashebels auf die Position vor dem Starten des Motors).
Beim Einschalten der Zündung tauscht das Steuergerät zusätzlich zu den oben genannten Funktionen auch Informationen mit dem APS aus (sofern die Wegfahrsperre aktiviert ist).
Wenn die Vermittlungsstelle feststellt, dass der Zugang zum Fahrzeug gestattet ist, führt die Steuerung weiterhin Motorsteuerungsfunktionen aus. Andernfalls wird der Motorbetrieb blockiert.
Der Controller führt auch eine Systemdiagnosefunktion durch. Es stellt das Vorhandensein von Fehlfunktionen von Systemelementen fest, schaltet den Alarm ein und trocknet speichert Codes in seinem Speicher, die die Art der Störung anzeigen und dem Mechaniker bei der Durchführung von Reparaturen helfen.
Luftmassenmesser
Das Motorsteuerungssystem verwendet einen Hitzdraht-Luftmassenmesser mit einem Frequenzgang eines digitalen Ausgangssignals. Es befindet sich zwischen dem Luftfilter und dem Ansaugrohrschlauch.
Das Signal des Luftmassenmessers ist ein Frequenzsignal (Hz), dessen Impulswiederholungsrate von der Luftmenge abhängt, die durch den Sensor strömt (steigt mit zunehmendem Luftstrom).
Das Diagnosetool liest die Sensorwerte als Luftstrom in Kilogramm pro Stunde.
Wenn im DTV-Schaltkreis eine Fehlfunktion auftritt, speichert der Controller seinen Code im Speicher und schaltet den Alarm ein. In diesem Fall ersetzt der Regler die Sensorwerte durch einen festen Lufttemperaturwert (20 °C).
Drosselklappensensoren (TPS)
In einem System mit EDV kommen zwei TPS zum Einsatz. TPS sind im Drosselrohr mit Elektroantrieb enthalten.
DPDZ ist ein potentiometrischer Widerstand, dessen einer Anschluss vom Controller mit einer Referenzspannung (5 V) und der zweite vom Controller mit Masse versorgt wird.
Von dem Pin, der mit dem beweglichen Kontakt des Potentiometers verbunden ist, wird das TPS-Ausgangssignal an den Controller geliefert.
Der Controller steuert die Drosselklappenstellung elektrisch entsprechend der Gaspedalstellung.
Anhand der TPS-Messwerte überwacht der Controller die Position der Drosselklappe.
Beim Einschalten der Zündung stellt die Steuerung die Klappe in die Vorstartposition, deren Öffnungsgrad von der Kühlmitteltemperatur abhängt.
In der Vorstartstellung der Drosselklappe sollte das Ausgangssignal von TPS 1 zwischen 0,65 und 0,79 Volt liegen, das Ausgangssignal von TPS 2 sollte zwischen 4,21 und 4,35 V liegen.
Wenn Sie den Motor nicht innerhalb von 15 Sekunden starten und das Gaspedal nicht betätigen, schaltet die Steuerung den elektrischen Antrieb der Drosselklappe ab und die Drosselklappe wird auf die Drosselklappenöffnungsposition von 7–8 % eingestellt.
Im stromlosen Zustand (LIMP HOME) des elektrischen Drosselklappenantriebs liegt das Ausgangssignal von TPS 1 im Bereich von 0,80-0,85 Volt, das Ausgangssignal von TPS 2 liegt im Bereich von 4,15-4,20 V.
Wenn innerhalb von 15 Sekunden keine Aktion erfolgt, beginnt als nächstes der Prüfmodus ("Lernmodus“) für die Drosselklappe in der 0-Position – vollständiges Schließen und Öffnen der Drosselklappe bis zur Vorstartposition und dann die Der elektrische Drosselklappenantrieb schaltet wieder in den stromlosen Zustand.
Bei jeder Drosselklappenstellung sollte die Summe der TPS 1- und TPS 2-Signale gleich (5 ± 0,1) V sein.
Wenn in den TPS-Schaltkreisen eine Fehlfunktion auftritt, schaltet die Steuerung den elektrischen Gasantrieb ab, speichert seinen Code in seinem Speicher und schaltet die Warnleuchte ein. In diesem Fall wird die Drosselklappe auf die Drosselklappenöffnungsposition von 7–8 % eingestellt.
Elektronisches Gaspedal (EPA)
Fahrzeuge mit elektronischer Drosselklappensteuerung verwenden ein elektronisches Gaspedal, das das Signal der Gaspedalposition elektrisch an die Steuerung überträgt.
Das elektronische Gaspedal befindet sich an einer Halterung unter dem rechten Fuß des Fahrers.
Das elektronische Gaspedal nutzt zwei Gaspedal-Positionssensoren (APPS).
DPPAs sind potentiometrische Widerstände, die von einem 5-V-Controller gespeist werden.
DPPA werden vom Pedalhebel aus mechanisch mit dem Antrieb verbunden. Zwei unabhängige Federn zwischen Pedalarm und Körper erzeugen eine Rückstellkraft.
Der Controller empfängt ein analoges elektrisches Signal von der elektronischen Steuereinheit und erzeugt ein Signal zur Steuerung der Drosselklappenstellung.
Die Ausgangsspannung des DPPA ändert sich proportional zum Drücken des Gaspedals.
Wenn das Gaspedal losgelassen wird, sollte das DPPA 1-Signal zwischen 0,46 und 0,76 V liegen, das DPPA 2-Signal sollte zwischen 0,23 und 0,38 V liegen.
Wenn das Gaspedal vollständig durchgetreten ist, ertönt das DP-Signal PA 1 sollte zwischen 2,80 und 3,10 V liegen, das DPPA 2-Signal sollte zwischen 1,40 und 1,55 V liegen.
Bei jeder Gaspedalstellung sollte das DPPA 1-Signal doppelt so groß sein wie das DPPA 2-Signal.
Kühlmitteltemperatursensor (DTOZH)
Der Sensor ist im Motorkühlmittelstrom am Auslassrohr des Motorwassermantels installiert.
Das empfindliche Element des Kühlmitteltemperatursensors ist ein Thermistor, also ein Widerstand, dessen elektrischer Widerstand sich abhängig von der Temperatur ändert.
Hohe Temperaturen führen zu niedrigem Widerstand und niedrige Kühlmitteltemperatur zu hohem Widerstand.
Der Controller versorgt den Kühlmitteltemperatursensorkreis mit einer Spannung von 5 V.
Klopfsensor (DS)
am Zylinderblock montiert.
Das piezokeramische Sensorelement des DD erzeugt ein Wechselspannungssignal, dessen Amplitude und Frequenz den Vibrationsparametern des Motors entsprechen.
Bei einer Detonation nimmt die Amplitude der Schwingungen einer bestimmten Frequenz zu. Gleichzeitig passt die Steuerung den Zündzeitpunkt an, um die Klopfgeräusche zu dämpfen.
Sauerstoffsensor (UDC) steuern
Die wirksamste Reduzierung der Toxizität der Abgase von Ottomotoren wird mit einem Massenverhältnis von Luft und Kraftstoff im Gemisch (14,5-14,6) von 1 erreicht.
Dieses Verhältnis wird als stöchiometrisch bezeichnet.
Mit dieser Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches reduziert der Katalysator am effektivsten die Menge an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden, die in den Abgasen ausgestoßen werden.
Um die Zusammensetzung der Abgase zu optimieren und den größtmöglichen Wirkungsgrad des Konverters zu erreichen, wird eine Regelung der Kraftstoffzufuhr mit Rückmeldung über das Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen eingesetzt.
Die Steuerung berechnet die Dauer des Einspritzimpulses anhand von Parametern wie Luftmassenstrom, Kurbelwellendrehzahl, Kühlmitteltemperatur usw.
Um die Berechnungen der Dauer des Einspritzimpulses anzupassen, werden Informationen über das Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen verwendet, die vom Sauerstoffsensor bereitgestellt werden
UDC wird am Rohr der Abgasanlage installiert. Sein empfindliches Element befindet sich im Abgasstrom. Der UDC erzeugt eine Spannung im Bereich von 50–900 mV.
Diese Ausgangsspannung hängt vom Vorhandensein oder Fehlen von Sauerstoff in den Abgasen und von der Temperatur des UDC-Sensorelements ab.
Wenn sich der UDC im kalten Zustand befindet, gibt es kein Ausgangssignal vom Sensor, da in diesem Zustand sein elektrischer Innenwiderstand sehr hoch ist – mehrere Megaohm.
Wenn sich der Sensor erwärmt, sinkt der Widerstand und die Fähigkeit, ein Ausgangssignal zu erzeugen, wird möglich.
Für einen effektiven Betrieb muss der UDC eine Temperatur von mindestens 300 °C haben.
Zum schnellen Aufwärmen nach dem Starten des Motors ist der UDC mit einem internen elektrischen Heizelement ausgestattet, das von der Steuerung gesteuert wird.
Der Arbeitszyklus der Heizungssteuerimpulssignale (das Verhältnis der Dauer des Ein-Zustands zur Impulswiederholungsperiode) hängt von der Temperatur des UDC und dem Betriebsmodus des Motors ab.
Liegt die Sensortemperatur über 300° C, dann wechselt das Sensorausgangssignal im Moment des Durchschreitens des Stöchiometriepunktes zwischen niedrigem Pegel (50-200 mV) und hohem Pegel (700...900 mV).
Ein niedriger Signalpegel entspricht einem mageren Gemisch (Anwesenheit von Sauerstoff), ein hoher Signalpegel entspricht einem fetten Gemisch (kein Sauerstoff).
Beschreibung der Schaltungsoperation
Der Controller versorgt den UDC-Schaltkreis mit einer stabilen Referenzspannung von 1,6 V. Wenn der UDC nicht aufgewärmt ist, liegt die Sensorausgangsspannung im Bereich von 1,2 bis 1,6 V.
Wenn sich der Sensor erwärmt, nimmt sein Innenwiderstand ab und er beginnt, variierende Spannungen außerhalb dieses Bereichs zu erzeugen.
Durch die Änderung der Spannung stellt der Controller fest, dass der UDC aufgewärmt ist, und sein Ausgangssignal kann zur Steuerung verwendet werden Kraftstoffregelung im Closed-Loop-Modus.
Während des normalen Betriebs des Kraftstoffversorgungssystems im geschlossenen Regelkreis wechselt die Ausgangsspannung des UDC zwischen niedrigem und hohem Pegel.
Vergiftung des Sauerstoffsensors
UDC kann durch die Verwendung von bleihaltigem Benzin oder die Verwendung von bei Raumtemperatur vulkanisierenden Dichtstoffen, die große Mengen an Silikon (Siliziumverbindungen) mit hoher Flüchtigkeit enthalten, bei der Montage vergiftet werden.
Silikondämpfe können in das Kurbelgehäuseentlüftungssystem gelangen und während des Verbrennungsprozesses vorhanden sein. Das Vorhandensein von Blei- oder Siliziumverbindungen in Abgasen kann zum Ausfall des UDC führen.
Fehler in den UDC-Schaltkreisen, ein Defekt am Sensor, dessen Vergiftung oder ein unbeheizter Zustand können dazu führen, dass die Signalspannung für längere Zeit im Bereich von 1,2-1,6 V bleibt. In diesem Fall wird der entsprechende Fehlercode angezeigt in den Speicher des Controllers eingetragen werden.
Die Kraftstoffversorgung wird in einem offenen Regelkreis gesteuert.
Wenn der Controller ein Spannungssignal empfängt, das auf einen längeren mageren Zustand hinweist, wird der entsprechende Fehlercode (niedriger Signalpegel des Sauerstoffsensors) in seinem Speicher gespeichert.
Die Ursache der Fehlfunktion kann ein Kurzschluss des UDC-Ausgangskreises nach Masse, ein Leck im Luftansaugsystem oder ein niedriger Kraftstoffdruck sein.
Wenn der Controller ein Signal mit einer Spannung empfängt, die auf einen längeren Fettzustand des Gemischs hinweist, wird der entsprechende Fehlercode (hoher Signalpegel des Sauerstoffsensors) in seinen Speicher eingetragen.
Die Ursache der Fehlfunktion kann ein Kurzschluss des UDC-Ausgangskreises mit einer Spannungsquelle oder ein erhöhter Kraftstoffdruck in der Einspritzschiene sein.
Wenn Fehlercodes der Lambdasonde auftreten, steuert die Steuerung die Kraftstoffzufuhr im offenen Regelkreis.
Wartung des Sauerstoffsensors
Wenn der Kabelbaum, der Block oder die Stecker des Sauerstoffsensors beschädigt sind, muss der Gleichstrom ausgetauscht werden. Reparaturen am Kabelbaum, Block oder Stecker sind nicht gestattet.
Für den Normalbetrieb muss der Gleichstrom mit der atmosphärischen Luft kommunizieren. Die Kommunikation mit der atmosphärischen Luft erfolgt über Luftspalte in den Sensorkabeln.
Ein Versuch, Kabel, Pads oder Stecker zu reparieren, kann zu einer Unterbrechung der Kommunikation mit der atmosphärischen Luft und einer Verschlechterung des Gleichstrombetriebs führen.
Bei der Wartung des Freizeitzentrums müssen folgende Anforderungen beachtet werden:
Lassen Sie nicht zu, dass Kontaktreinigungsflüssigkeit oder andere Materialien mit dem Sensor oder den Kabelbaumpolstern in Kontakt kommen.
Diese Materialien können in das Freizeitzentrum gelangen und Störungen verursachen. Darüber hinaus ist eine Beschädigung der Isolierung der Drähte, die zu deren Freilegung führt, nicht zulässig.
Knicken oder verdrehen Sie den Gleichstromkabelbaum und den daran befestigten Kabelbaum des Einspritzsystems nicht. Dies kann den Luftstrom in das Freizeitzentrum stören.
Um Fehlfunktionen aufgrund von Wassereintritt zu vermeiden, muss eine Beschädigung der Dichtung am Umfang des Steuersystem-Kabelbaumblocks verhindert werden.
Diagnostischer Sauerstoffsensor (DOS)
Um den Gehalt an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden in den Abgasen zu reduzieren, wird ein Katalysator eingesetzt.
Der Neutralisator oxidiert Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, wodurch sie in Wasserdampf und Kohlendioxid umgewandelt werden. Der Neutralisator reduziert auch den Stickstoff aus Stickoxiden.
Der Controller überwacht die Redoxeigenschaften des Konverters, indem er das Signal des nach dem Konverter installierten diagnostischen Sauerstoffsensors analysiert.
DDC funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie UDC. Der UDC erzeugt ein Signal, das das Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen am Einlass des Konverters anzeigt.
Das vom DDC erzeugte Signal zeigt das Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen nach dem Konverter an.
Wenn der Neutralisator normal funktioniert, weichen die DDC-Werte deutlich von den UDC-Werten ab.
Das Ausgangssignal eines aufgewärmten diagnostischen Sauerstoffsensors sollte im Feedback-Modus mit einem funktionierenden Konverter im eingeschwungenen Zustand im Bereich von 590 bis 750 mV liegen und das UDC-Signal nicht wiederholen.
Wenn eine Fehlfunktion in den Schaltkreisen oder im diagnostischen Sauerstoffsensor selbst auftritt, speichert der Controller seinen Code in seinem Speicher und schaltet den Alarm ein, um das Vorliegen eines Problems zu signalisieren.
Wartungsanforderungen Die Installation und Vorgehensweise zum Austausch des DDC unterscheiden sich nicht von den oben für den UDC beschriebenen.
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
erzeugt ein Impulssignal, das den Controller über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs informiert.
DSA wird auf der Eingangswelle des Verteilergetriebes installiert.
Wenn sich die Antriebsräder drehen, erzeugt das DSA 6 Impulse pro Meter Fahrzeugbewegung. Der Controller ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der Pulswiederholungsrate.
Bei Fehlfunktionen der DSA-Schaltkreise speichert der Controller seinen Code im Speicher und schaltet den Alarm ein.
Kurbelwellenpositionssensor
Montiert auf der Nockenwellenantriebsabdeckung in einem Abstand von etwa 1 ± 0,4 mm von der Oberseite des Zahns der auf der Motorkurbelwelle montierten Antriebsscheibe.
Die Antriebsscheibe ist mit der Antriebsriemenscheibe des Generators kombiniert und ist ein Zahnrad mit 58 Zähnen im Abstand von 6° und einem "langen“ Synchronisationshohlraum, der aus zwei fehlenden Zähnen besteht.
Wenn die Mitte des ersten Zahns des Zahnsektors der Scheibe nach dem "langen“ Hohlraum mit der DPKV-Achse ausgerichtet ist, befindet sich die Motorkurbelwelle in einer Position von 114° (19 Zähne) zum oberen Totpunkt des 1 und 4. Zylinder.
Wenn sich die Masterscheibe dreht, ändert sich der magnetische Fluss im Magnetkreis des Sensors und induziert Wechselspannungsimpulse in seiner Wicklung.
Der Controller bestimmt die Position und Geschwindigkeit der Kurbelwelle basierend auf der Anzahl und Wiederholungsrate dieser Impulse und berechnet die Phase und Dauer der Impulse, um die Einspritzdüsen und die Zündspule zu steuern.
DPKV-Drähte sind durch eine mit Masse kurzgeschlossene Abschirmung vor Störungen geschützt.
Wenn im Schaltkreis des Kurbelwellen-Positionssensors eine Fehlfunktion auftritt, funktioniert der Motor nicht mehr, die Steuerung speichert einen Fehlercode und schaltet die Warnleuchte ein.
Phasensensor
auf der Zylinderkopfnabe montiert.
Das Funktionsprinzip des Sensors basiert auf dem Hall-Effekt.
Auf der Motornockenwelle befindet sich ein spezieller Stift.
Wenn der Stift das Ende des Sensors passiert, gibt der Sensor einen Spannungsimpuls mit niedrigem Pegel (ca. 0 V) an die Steuerung aus, der der Position des Kolbens des 1. Zylinders im Kompressionshub entspricht .
Das Phasensensorsignal wird von der Steuerung verwendet, um die sequentielle Kraftstoffeinspritzung entsprechend der Betriebsreihenfolge der Motorzylinder zu organisieren.
Wenn eine Fehlfunktion in den Schaltkreisen oder im Phasensensor selbst auftritt, speichert der Controller seinen Code in seinem Speicher und schaltet den Alarm ein.
Bremslichtschalter
Der Schalter ist Teil der Bremspedalbaugruppe und soll entsprechende Signale an das ECM senden, wenn der Fahrer das Bremspedal drückt/loslässt.
In Throttle-by-Wire-Systemen (E-Throttle) spielen die Bremspedalschaltersignale eine wichtige Rolle, da sie von der Sicherheitsfunktion der ECM-Software verwendet werden.
Aus diesem Grund ist es sehr wichtig sicherzustellen, dass der Bremslichtschalter immer funktionsfähig ist.
Im Falle einer Abweichung seiner funktionalen Schalteigenschaften, beispielsweise bei spontaner Änderung der in der Anleitung angegebenen Einstellwerte (aufgrund von Vibrationen der Pedale) und Bremsen, Verschleiß des Schalters und Pedalblocks), kann der Automotor in den Notbetrieb mit zwangsweise reduzierter Leistung wechseln.
Der Einstellspalt des Schalters sollte innerhalb von 0,4 ± 0,1 mm liegen (Abb. 22).
Der Bremslichtschalter verfügt über zwei Kontaktgruppen.
Die erste Kontaktgruppe schaltet die Spannung von der Klemme "15“ des Zündschalters, die zweite – die Spannung von der Klemme "30“ des Zündschalters, die der Stromversorgung der Bremslichtlampe zugeführt wird. Beide Signale werden an das ECM gesendet.
Wenn das Bremspedal losgelassen wird, sollten die Kontakte der ersten Gruppe normalerweise geschlossen sein und die Kontakte der zweiten Gruppe sollten normalerweise geöffnet sein.
Bei einer Fehlfunktion des Bremslichtschalters speichert der Controller seinen Code im Speicher und schaltet die Warnleuchte ein.
Ein Fehlercode wird auch eingegeben, wenn der Spalt zwischen dem Kopf der beweglichen Stange 3 und dem Schaltergehäuse 1 falsch eingestellt ist (0,4 ± 0,1 mm).
Kupplungspedalpositionssignalschalter
Der Schalter ist Teil der Kupplungspedalbaugruppe und dient dazu, ein Signal an das ECM zu senden, wenn das Kupplungspedal gedrückt ist.
Der Schalter verfügt über eine Kontaktgruppe, die die Spannung von Klemme "15“ des Zündschalters schaltet.
Bei Betätigung des Kupplungspedals sind die Kontakte geöffnet.
Das Signal des Kupplungspedalpositionsschalters wird von der ECM-Software verwendet, um die Fahrleistung des Fahrzeugs zu verbessern.
Bei einer Fehlfunktion des VSPPS speichert der Controller seinen Code in seinem Speicher und schaltet den Alarm ein.
Der Einstellspalt sollte innerhalb von 0,3 ± 0,1 mm liegen (Abbildung 24).
