Управление двигателем - теория и работа Geo Prizm pre-I

Введение

В данной статье представлено основное описание и работа систем и компонентов, связанных с характеристиками двигателя. Прочитайте эту статью перед диагностикой транспортных средств или систем, с которыми вы не совсем знакомы.

Компьютеризированные средства управления двигателем

Впрыск топлива через порт (PFI) используется на Prizm. Электронная система управления двигателем с впрыском топлива контролирует условия эксплуатации автомобиля посредством входных сигналов и регулирует воздушно-топливную смесь и другие операции управления двигателем посредством выходных сигналов. Это снижает выбросы выхлопных газов, сохраняя при этом экономию топлива и управляемость.

Системы управления имеют безотказный механизм. При возникновении неисправности во время движения система заменит заранее запрограммированные значения. Это повлияет на ходовые качества, но транспортное средство все еще может управляться. Эти системы имеют функцию самодиагностики, способную распознать неисправность системы и сохранить соответствующий код неисправности в памяти для последующего поиска и диагностики.

Электронный модуль управления (блок управления двигателем)

Питание для ЭСУД поступает от предохранителя стоп-сигнала. блок управления двигателем распределяет питание или управляет заземлением различных датчиков, переключателей и соленоидов для управления двигателем.

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ блок управления двигателем (1)

Устройства ввода

МУД управляет различными устройствами вывода на основе сигналов от устройств ввода. Эти устройства включают в себя датчики, переключатели или простые контролируемые схемы, такие как опорный сигнал оборотов в минуту от катушки зажигания. Доступные входные сигналы включают в себя следующее:

Сигнал кондиционера

На моделях с ЛА сигнал от модуля управления ЛА поступает в ЭСУД при работающем кондиционере. МУД использует этот сигнал с другими входами для определения скорости холостого хода.

Сигнал напряжения батарей

Блок управления двигателем контролирует напряжение батареи. Падение напряжения батареи непосредственно влияет на ширину импульса топливного инжектора. Когда напряжение батареи падает, ширина импульса уменьшается, вызывая обедненную воздушно-топливную смесь. МУД компенсируется увеличением длительности импульса для обеспечения более насыщенной смеси.

Датчик температуры ОЖ

Датчик температуры охлаждающей жидкости контролирует температуру охлаждающей жидкости. Опорное напряжение (подаваемое и контролируемое блок управления двигателем) модифицируется сопротивлением датчика, которое изменяется в соответствии с температурой. Высокая температура вызывает низкое сопротивление. Низкая температура вызывает высокое сопротивление. ЕСМ использует эту информацию для определения управляющих (выходных) сигналов на инжекторы и компоненты выброса.

Датчик угла поворота коленчатого вала

Сигнал частоты вращения двигателя вырабатывается датчиком угла поворота приемной катушки/кривошипа и узлом пускового колеса в распределителе. Этот импульсный сигнал посылается в блок управления двигателем, где он используется для вычисления частоты вращения двигателя. Также используется как вход для определения функций системы управления.

Сигнал запуска двигателя

Сигнал запуска двигателя, поступающий из цепи стартера, используется МУД для определения, идет ли прокрутка двигателя или нет. Используя этот сигнал, блок управления двигателем рассчитывает время впрыска топлива и управление скоростью холостого хода.

Датчик детонации (Prizm GSi 4A-GE VIN 5)

Датчик детонации, расположенный в задней части блока цилиндров, посылает переменный сигнал напряжения переменного тока в блок управления двигателем в зависимости от детонации двигателя. МУД использует этот сигнал для определения, следует ли замедлить установку опережения зажигания.

Датчик абсолютного давления (MAP) (абсолютное давление во впускном коллекторе) во впускном коллекторе (абсолютное давление во впускном коллекторе) (Prizm 4A-FE)

Датчик абсолютное давление во впускном коллекторе соединяется с блоком управления двигателем с помощью жгута проводов и с двигателем с помощью вакуумного шланга коллектора. блок управления двигателем подает контрольный сигнал напряжением 5 В на датчик абсолютное давление во впускном коллекторе. Напряжение датчика МАП изменяется в соответствии с изменениями нагрузки двигателя (вакуум коллектора).

Блок управления двигателем интерпретирует изменение напряжения как изменения в нагрузке двигателя и использует сигнал, чтобы помочь определить управление топливным инжектором, индикаторной лампой переключения передач и соленоидом рециркуляция отработавших газов.

Датчик массового расхода воздуха (массовый расход воздуха) (Prizm GSi 4A-GE)

Датчик воздушного потока измеряет воздух, поступающий в двигатель, и выдает соответствующий выходной сигнал, пропорциональный. МУД использует эту информацию для управления топливной форсункой.

Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе (MAT)

Сопротивление датчика температуры воздуха изменяется по отношению к температуре. Высокая температура вызывает низкое сопротивление. Низкая температура вызывает высокое сопротивление.

Опорное напряжение, подаваемое и контролируемое блок управления двигателем, модифицируется сопротивлением датчика. МУД использует эту информацию для определения управляющих выходных сигналов на инжекторы. См. таблицу РАСПОЛОЖЕНИЕ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА во впускном коллекторе (МАТ).

РАСПОЛОЖЕНИЕ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА во впускном коллекторе

Датчик кислорода (O2)

Датчик кислорода монтируется в выхлопном коллекторе или выхлопной трубе, где он контактирует с выхлопными газами. Датчик О2 вырабатывает напряжение в соответствии с содержанием кислорода в выхлопных газах. Напряжение будет изменяться от 0,1 В (бедное состояние) до 1 В (богатое состояние).

Датчик не будет генерировать сигнал напряжения, пока не достигнет рабочей температуры. Датчик посылает сигнал напряжения в блок управления двигателем, который использует его для получения правильных выбросов путем регулировки соотношения воздух/топливо. До тех пор, пока датчик не нагреется, блок управления двигателем регулирует воздушно-топливную смесь на основе предварительно запрограммированных таблиц в памяти блок управления двигателем.

Парковочный/нейтральный переключатель на моделях АКПП

В применениях АКПП блок управления двигателем контролирует положение переключателя и принимает сигнал напряжения, когда трансмиссия находится на любой передаче переднего или заднего хода. МУД использует этот входной сигнал для облегчения управления топливными форсунками и управления скоростью холостого хода.

Датчик недостаточного содержания кислорода (O2) (только для Prizm GSi 4A-GE VIN 5 Calif)

Датчик субкислорода установлен в выхлопной системе, где он контактирует с выхлопными газами после каталитического нейтрализатора. Датчик перепроверяет уровень эмиссии после каталитического нейтрализатора и посылает опорный сигнал на МУД.

Датчик положения дроссельной заслонки (кроме 4A-FE Prizm)

Блок управления двигателем снабжает датчик положения дроссельной заслонки 5-вольтовым опорным сигналом. Датчик содержит переменный резистор и переключатель холостого хода. Датчик положения дроссельной заслонки посылает в ЭСУД выходной сигнал, соответствующий открытию дроссельной заслонки, и сигнал выключателя холостого хода (только когда дроссельная заслонка находится в положении холостого хода). блок управления двигателем использует эти сигналы для управления соотношением воздух/топливо во время ускорения, замедления и холостого хода. Эти сигналы также используются для определения частоты вращения на холостом ходу.

Дроссельный переключатель (Prizm 4A-FE)

Сигнализирует о закрытом положении дроссельной заслонки. Переключатель холостого хода и переключатель полностью открытая дроссельная заслонка являются частью дроссельного переключателя. Выключатель разомкнут, за исключением случаев, когда дроссель закрыт или широко открыт.

При закрытой дроссельной заслонке замыкается выключатель холостого хода. При широко открытой дроссельной заслонке замыкается выключатель полностью открытая дроссельная заслонка. Эти сигналы включения/выключения контролируются блок управления двигателем и используются для управления впрыском топлива, регулировкой оборотов холостого хода, световой индикацией переключения передач (если установлен) и вакуумным переключающим клапаном рециркуляция отработавших газов (если установлен).

Датчик скорости автомобиля (VSS)

Датчик скорости автомобиля состоит из свинцового выключателя и магнита, встроенного в головку спидометра. При вращении магнита вместе с кабелем спидометра его магнитная сила заставляет включаться и выключаться переключатель выводов. Этот импульс включения/выключения посылается в блок управления двигателем и интерпретируется как скорость автомобиля. блок управления двигателем использует этот сигнал, чтобы помочь определить управление соленоидом управления скоростью холостого хода.

Выходные сигналов

МУД обрабатывает информацию от входных сигналов и посылает соответствующие сигналы управления напряжением на следующие органы управления двигателем:

1. Вакуумный переключающий клапан кондиционер (топливная система)
2. Реле автоматической блокировки коробки передач (различные органы управления)
3. Проверить двигатель фонарь (Система самодиагностики)
4. Реле размыкания цепи (топливная система)
5. Реле управления (топливная система)
6. Воспламенитель распределителя (система зажигания)
7. Основное реле электронный впрыск топлива (топливная система)
8. Вакуумный переключающий клапан рециркуляция отработавших газов (системы выбросов)
9. Система отсечки топлива (топливная система)
10. Топливный инжектор (топливная система)
11. Топливная система вакуумного клапана переключения регулятора давления топлива)
12. Реле топливного насоса (топливная система)
13. Клапан управления подачей воздуха на холостом ходу (регулятор холостого хода) (топливная система)
14. Соленоид управления частотой вращения на холостом ходу (регулятор оборотов холостого хода) (топливная система)
15. Клапан регулирования частоты вращения на холостом ходу (регулятор оборотов холостого хода) (топливная система)
16. Клапан переключения вакуума на холостом ходу (IVSV) (топливная система)
17. Катушка зажигания (система зажигания)
18. Реле нагревателя с положительным температурным коэффициентом (PTC) (системы эмиссии)
19. Клапан переключения вакуума вторичного воздуха (SEC-VSV) Система подачи воздуха)
20. Индикатор переключения передач (различные элементы управления)
21. Вакуумный клапан переключения открывания дроссельной заслонки (топливная система)

Реле размыкания цепи

Реле размыкания цепи расположено за центральной консолью панели приборов. Реле установлено на кронштейне, прикрепленном к ЭСУД. Во время прокрутки сигнал от выключателя зажигания замыкает контакты в реле размыкания цепи для питания топливного насоса. Как только двигатель запускается, блок управления двигателем управляет реле размыкания цепи, и топливный насос остается включенным.

Главное реле электронный впрыск топлива

Главное реле ЭФИ подает напряжение на реле размыкания цепи при включении зажигания. ЭСУД управляет реле топливного насоса для работы топливного насоса.

Регулятор давления топлива

Регулятор давления топлива представляет собой предохранительный клапан диафрагменного типа с пружинным/вакуумным приводом, который поддерживает регулируемое давление топлива в любых условиях. Когда разрежение в коллекторе высокое (низкие требования к топливу), диафрагма втягивается, противодействуя давлению пружины. В этом состоянии избыточное топливо направляется обратно в топливный бак. Когда разрежение в коллекторе падает (нагрузка на двигатель), давление пружины преодолевает разрежение, перекрывая возвратную линию топливного бака. Это поддерживает давление и объем к топливным форсункам.

Клапан переключения вакуума регулятора давления топлива (Prizm GSi)

Клапан переключения вакуума регулятора давления топлива регулирует подачу вакуума к регулятору давления топлива. блок управления двигателем управляет заземлением вакуумного переключающего клапана путем мониторинга работы двигателя.

Топливный насос

Электрический топливный насос, расположенный в топливном баке, получает питание, когда ЭСУД обеспечивает заземление для реле размыкания цепи. Топливный насос подает топливо к форсункам, где давление в системе регулируется регулятором давления топлива. Внутренний обратный клапан топливного насоса поддерживает давление в топливных магистралях после выключения топливного насоса.

Блок управления двигателем контролирует напряжение батареи. Падение напряжения батареи напрямую влияет на ширину импульса топливного инжектора. Когда напряжение батареи падает, ширина импульса уменьшается, вызывая обедненную воздушно-топливную смесь. МУД компенсируется увеличением длительности импульса для обеспечения более насыщенной смеси.

Система отсечки топлива

Система отсечки топлива остановит впрыск топлива во время замедления, чтобы предотвратить выброс несгоревших газов.

Топливная форсунка

Когда электромагнитная катушка инжектора запитывается от блок управления двигателем (вовремя), катушка становится электромагнитом. Это поднимает плунжер инжектора вверх, позволяя впрыскивать топливо во впускной коллектор или цилиндр. Смеси воздух/топливо регулируются шириной импульса инжектора (временем включения). Блок управления двигателем определяет надлежащую длительность импульса на основе входных сигналов от различных датчиков и переключателей.

Момент впрыска топлива определяется блоком управления двигателем на основании сигналов оборотов в минуту, полученных либо от распределителя, либо от катушки зажигания. Prizm использует Port впрыск топлива (PFI), который включает топливные инжекторы, установленные в топливопроводе в сборе.

Воздушный клапан

Воздушный клапан используется для увеличения частоты вращения на холостом ходу, когда охлаждающая жидкость двигателя меньше 80°C (27°C) на моделях Prizm GSi или 60°C (16°C) на всех остальных. Температура хладагента изменяет гранулы thermowax для увеличения или уменьшения подачи воздуха на впуск.

Когда температура охлаждающей жидкости меньше заданной, клапан открывается давлением пружины, впуская воздух во впуск. Этот увеличенный поток воздуха увеличивает обороты холостого хода. При повышении температуры охлаждающей жидкости клапан закрывается и перекрывает воздушный поток, вызывая снижение оборотов холостого хода. Когда температура охлаждающей жидкости двигателя превышает 80°C (27°C) на моделях Prizm GSi или 60°C (16°C) на всех остальных, клапан полностью закрывается и получается нормальная частота вращения холостого хода.

Клапан регулирования частоты вращения на холостом ходу (регулятор оборотов холостого хода) (Prizm)

Клапан регулятор оборотов холостого хода, расположенный на конце впускной камеры, перепускает воздух вокруг дроссельной заслонки непосредственно во впускной коллектор. Воздух может проходить вокруг клапана регулятор холостого хода, когда он активируется блок управления двигателем. Клапан включается всякий раз, когда частота вращения на холостом ходу падает ниже желаемой частоты вращения из-за нагрузки двигателя (т.е. электрической, кондиционер, P/S, АКПП в приводе и т.д.).

Клапан переключения вакуума на холостом ходу (IVSV) (Prizm GSi)

IVSV, расположенный на датчике массового расхода воздуха, обходит воздух вокруг дроссельной заслонки датчика массового расхода воздуха, когда он активируется блок управления двигателем. На VSV подается напряжение всякий раз, когда частота вращения на холостом ходу падает ниже желаемой частоты вращения из-за нагрузки двигателя (т.е. электрической, кондиционер, P/S, АКПП в приводе и т.д.).

Призм

Система зажигания состоит из распределителя, который использует сигнальный ротор и датчик угла поворота приемной катушки/кривошипа для выработки опорных сигналов для МУД. Со стороны распределителя смонтирована катушка зажигания. Внешний воспламенитель смонтирован на левой стойке вышки ниже диагностического разъема.

Питание для катушки зажигания обеспечивается через выключатель зажигания. Когда вращающийся сигнальный ротор проходит полюсный наконечник датчика угла между катушкой датчика и коленчатым валом, опорный сигнал посылается в блок управления двигателем. МУД использует этот сигнал для определения момента подачи сигнала на зажигатель для размыкания цепи заземления для первичного зажигания.

Когда воспламенитель размыкает цепь заземления для первичного зажигания, магнитное поле вокруг обмоток катушки зажигания разрушается, создавая индуцированный скачок высокого напряжения, который используется для зажигания свечей зажигания. Запальное устройство посылает сигнал обратно в блок управления двигателем для подтверждения завершения работы первичной цепи зажигания.

Призм ГСи

Система зажигания состоит из распределителя, который использует сигнальный ротор и датчик угла поворота приемной катушки/кривошипа для выработки опорных сигналов для МУД. С правой стороны брандмауэра в моторном отсеке установлен внешний воспламенитель.

Питание для катушки зажигания обеспечивается через выключатель зажигания. Когда вращающийся сигнальный ротор проходит полюсный наконечник датчика угла катушки датчика/кривошипа, опорный сигнал посылается в блок управления двигателем и воспламенитель. Воспламенитель посылает опорный сигнал обороты в минуту в блок управления двигателем. МУД использует опорные сигналы для определения момента подачи сигнала на зажигатель для размыкания цепи заземления для первичного зажигания.

Когда воспламенитель размыкает цепь заземления для первичного зажигания, магнитное поле вокруг обмоток катушки зажигания разрушается, создавая индуцированный скачок высокого напряжения, который используется для зажигания свечей зажигания. Запальное устройство посылает сигнал обратно в блок управления двигателем для подтверждения завершения работы первичной цепи зажигания.

Управление опережением опережения зажигания

Управление моментом зажигания осуществляется блоком управления двигателем на основе входных сигналов датчика. Входные сигналы могут подаваться датчиком температуры охлаждающей жидкости, датчиком угла поворота приемной катушки/кривошипа, датчиком абсолютное давление во впускном коллекторе (Prizm), датчиком массовый расход воздуха (Prizm GSi), датчиком детонации (Prizm GSi), переключателем или датчиком положения дроссельной заслонки и датчиком скорости транспортного средства.

Рециркуляция отработавших газов (рециркуляция отработавших газов)

Для снижения выбросов оксидов азота (NOx) в выхлопных газах используется система рециркуляции выхлопных газов (рециркуляция отработавших газов). Система рециркуляция отработавших газов вводит выхлопные газы во впускную систему. Выхлопные газы - это негорючие газы, которые в сочетании с поступающей воздушно-топливной смесью снижают пиковые температуры камеры сгорания.

Клапан рециркуляция отработавших газов получает рабочий вакуум от регулируемого блок управления двигателем вакуумного переключающего клапана рециркуляция отработавших газов (VSV). Различные входные сигналы в блок управления двигателем используются для определения работы рециркуляция отработавших газов. Сигнал вакуума к клапану рециркуляция отработавших газов дополнительно контролируется с помощью вакуумного модулятора, расположенного в вакуумной линии между НА рециркуляция отработавших газов и источником вакуума.

В условиях низких скоростей движения и легкой нагрузки диафрагма вакуумного модулятора проталкивается вниз и открывает вакуумный модулятор. Это позволяет воздуху поступать в модулятор снаружи. Это уменьшает подачу вакуума к клапану рециркуляция отработавших газов, и клапан рециркуляция отработавших газов слегка закрывается, уменьшая количество рециркулирующих выхлопных газов.

В условиях высоких скоростей движения и большой нагрузки диафрагма вакуумного модулятора выталкивается вверх и закрывает вакуумный модулятор. Никакой воздух не может попасть в модулятор снаружи. Это увеличивает подачу вакуума к клапану рециркуляция отработавших газов, и клапан слегка открывается, увеличивая количество рециркулирующих выхлопных газов. При следующих условиях ЭСУД не допускает работы рециркуляция отработавших газов:

1. Температура теплоносителя низкая
2. Двигатель, работающий под большой нагрузкой
3. Низкое давление во впускном коллекторе
4. Показания датчика массового расхода воздуха низкие (только Prizm GSi)
5. Дроссельная заслонка на малом газе

Система испарительных выбросов топлива

Пары топливных баков хранятся в угольном контейнере. Обратный клапан в крышке топливного бака поддерживает постоянное давление в топливном баке. Когда давление в топливном баке превышает заданное давление, пары из топливного бака поступают в угольный фильтр. Угольная канистра удерживает пары до тех пор, пока клапан продувки канистры не откроется в соответствии с условиями двигателя, позволяя парам топлива поступать во впускной коллектор.

Биметаллический вакуумный переключающий клапан (BVSV) установлен в канале для охлаждающей жидкости двигателя. При достижении охлаждающей жидкостью двигателя заданной температуры открывается ПЗК, обеспечивая поступление воздуха через клапан во впускной коллектор. Этот воздушный поток открывает продувочный клапан канистры и позволяет парам топлива перетекать из углеродной канистры во впускной коллектор. Клапан продувки канистры будет открываться только при работающем двигателе, при нормальной рабочей температуре двигателя и при положении дроссельной заслонки выше положения холостого хода.

Принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера)

Система принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера) обеспечивает циркуляцию продувочных газов картера (углеводородов) в систему впуска воздуха, а не позволяет им выходить в атмосферу. Картерные газы смешиваются с воздушно-топливной смесью и сжигаются в камере сгорания.

Система вентиляции картера использует клапан принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера), который предотвращает накопление углеводородных паров во впускном коллекторе, когда двигатель не работает. Когда двигатель выше холостого хода, разрежение в коллекторе низкое, давление пружины открывает ПКВ, позволяя всасывать картерные пары во впускной коллектор. При работе двигателя на холостом ходу разрежение в коллекторе высокое, что уменьшает открытие ПКВ и количество картерных паров, втягиваемых во впускной коллектор. Клапан принудительная вентиляция картера представляет собой измерительную диафрагму для моделей Prizm GSi и Storm GSi или обратный клапан для всех остальных моделей.

Лампа Check Engine

Все транспортные средства оснащены лампочкой проверить двигатель, расположенной на панели приборов. Свет будет светиться при включенном зажигании и неработающем двигателе. Свет должен погаснуть при запуске двигателя. Когда индикатор двигателя проверить двигатель остается включенным или мигает при работающем двигателе, система самодиагностики обнаружила проблему. Если проблема исчезнет, свет погаснет через 10 секунд, но код неисправности останется сохраненным в памяти ЕСМ.