Компьютер
Функции
The ECU is fitted with a 88-way connector
На основе информации, поставляемой различным датчиками, компьютер обеспечивает выполнение следующих функций
A: calculation of the injection time, the phasing and control of the injectors in accordance with the following parameters
- Тепловое состояние двигателя (датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя)
- Масса поступившего воздуха (датчик температуры впускаемого воздуха, датчик давления воздуха на впуске, датчик частоты вращения двигателя)
- Давление впуска (датчик давления воздуха на впуске)
- Engine speed and position (датчик частоты вращения двигателя)
- Engine operating conditions: запуск двигателя, постоянная частота вращения холостого хода, переходные режимы, отключение впрыска и возобновление подачи топлива (датчик скорости автомобиля (/), датчик положения заслонки, датчик частоты вращения двигателя)
- Регулирование состава смеси (кислородных датчика, верхний и нижний)
- Напряжение аккумуляторной батареи (аккумулятор)
- Обнаружение детонации (датчик детонации)
- Status of air conditioning compressor or electronic thermostat
- Информация гидроусилителя рулевого управления (манометрический выключатель, действующий от давления жидкости усилителя рулевого управления)
- Position of cylinder (датчик фазы цилиндра)
- State of the air pump (впрыск выхлоп воздуха)
B: calculation of the advance and control of the ignition in accordance with the following parameters
- Engine speed and position (датчик частоты вращения двигателя)
- Давление впуска (датчик давления воздуха на впуске)
- Тепловое состояние двигателя (датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя)
- Масса поступившего воздуха (датчик температуры впускаемого воздуха, датчик давления воздуха на впуске, датчик частоты вращения двигателя)
- Stability of the engine speed at idle and above idle
- Скорость автомобиля (датчик скорости автомобиля (/))
- Обнаружение детонации (датчик детонации)
- Информация АКП (компьютер АКПП)
- Status of air conditioning compressor or electronic thermostat
- Напряжение аккумуляторной батареи (аккумулятор)
Functions managed by the ECU
A: management of the following internal functions
- Регулирования холостого хода (шаговый электродвигатель регулирования холостого хода)
- Питание датчиков (сдвоенное многофункциональное реле контроля двигателя)
- Система питания топливом (топливный насос)
- Обогрев модуля заслонки (сопротивление подогрева блока заслонки)
- Подогрев верхнего и нижнего кислородных датчиков
- Продувка абсорбера паров топлива (электромагнитный клапан продувки абсорбера паров бензина)
- Maximum engine speed limitation by injection cut-off
- Torque compensation at power steering full lock (манометрический выключатель, действующий от давления жидкости усилителя рулевого управления)
- Впрыск выхлоп воздуха (насос системы подачи воздуха)
- Самодиагностика
B: management of the following external functions
- Информация о частоте вращения коленвала (тахометр)
- Информация о расходе топлива (бортовой компьютер)
- Диагностический индикатор (панель управления)
- Dialogue with the service diagnostic equipment
- Диалог с компьютером АКПП
- Engine immobiliser (электронный иммобилайзер)
- Разрешение на включение компрессора кондиционера
Стратегии работы компьютера во время особых фаз
A: коррекция в фазе запуска двигателя
Во время работы стартера форсунки, управляемые компьютером, циклически впрыскивают постоянное количество топлива
The amount of petrol injected in asynchronous mode (not phased with the TDC) only depends on the temperature of the coolant
После запуска двигателя (двигатель считается запущенным, когда его частота вращения превышает заданную величину, определенную в ходе калибровки) топливо начинает впрыскиваться в синхронном режиме (фаза впрыска привязана к ВМТ)
Это количество впрыскиваемого топлива постоянно меняется по мере
- Изменения температуры охлаждающей жидкости двигателя
- Давления во впускном коллекторе
In parallel, the flow of additional air, supplied by the idle regulation stepper motor, is controlled in accordance with these same parameters
B: работа на переходных режимах
На переходных режимах (ускорение/замедление) расчетная продолжительность впрыска корректируется в зависимости от изменений (по скорости и амплитуде) следующих параметров
- Частота вращения двигателя (датчик частоты вращения двигателя)
- Положение дроссельной заслонки (датчик положения заслонки)
- Давление впуска (датчик давления воздуха на впуске)
- Температура охлаждающей жидкости (датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя)
C: отключение при снижении скорости
При торможении двигателем (начиная с определенной частоты вращения двигателя), если дроссельная заслонка закрыта (педаль акселератора отпущена), компьютер управления системами впрыска-зажигания отключает подачу топлива с целью
- Снижения расхода топлива
- Минимизации выброса токсичных веществ
- Избежания повышения температуры каталитического нейтрализатора
D: восстановление тягового режима
Восстановление тягового режима происходит за счет возобновления подачи топлива (после ее отключения при замедлении)
Возобновление подачи топлива определяется при частоте вращения двигателя, превышающей заданную частоту вращения холостого хода
Определение этого режима позволяет избежать инерционной остановки двигателя в момент замедления
Датчик частоты вращения двигателя
The engine speed sensor is placed opposite the engine flywheel marks; it is made up of a magnetic core surrounded by a coil
Данный датчик определяет частоту вращения двигателя и также текущее положение коленчатого вала с использованием зубчатого венца из 60 зубьев, из которых 2 зуба отсутствуют для определения ВМТ
Когда зубья маховика проходят мимо датчика, в нем создается изменение магнитного поля, которое вызывает в обмотке переменное напряжение (синусоидальный сигнал)
Частота и амплитуда этого напряжения пропорциональны частоте вращения двигателя
(Us): выходное напряжение
(a): 58 periods
(b): 1 оборот(ы) двигателя
(t): время
Specifications of the sensors
- Сопротивление: 300 до 400 Ω
- Воздушный зазор = 1 ± 0.5 mm (не регулируется)
Specifications of the crown wheel: 60 - 2 = 58 зубцов (one tooth corresponds to 6 ° of the crankshaft)
Датчик давления воздуха на впуске
Датчик давления постоянно измеряет давление во впускном коллекторе
Этот датчик давления действует на основе пьезосопротивления (его сопротивление меняется в зависимости от давления)
Питаемый от компьютера напряжением 5 В, датчик возвращает в компьютер напряжение, пропорциональное измеренному давлению
Эта информация, передаваемая в компьютер, позволяет управлять работой следующих исполнительных механизмов
- Адаптировать расход впрыскиваемого топлива к различным нагрузкам двигателя и различным величинам атмосферного давления
- Изменять угол опережения зажигания
Для расчета продолжительности впрыска также используется коррекция, зависящая от высоты над уровнем моря
В действительности, масса воздуха, поступающая в двигатель, зависит от следующих параметров
- Атмосферного давления (которое также меняется в зависимости от высоты над уровнем моря)
- Температуры атмосферного воздуха
- Частота вращения двигателя
Измерения произведены
- При включении зажигания
- При очень высокой нагрузке и низкой частоте вращения (подъем на перевал при изменении высоты над уровнем моря и атмосферного давления)
(Us): выходное напряжение
(P): абсолютное давление
Датчик положения заслонки
The throttle potentiometer is installed on the throttle housing
Питаемый от компьютера напряжением 5 В, этот датчик-потенциометр возвращает в компьютер напряжение, зависящее от положения дроссельной заслонки
This data is used for the recognition of the foot-off, foot down and transient positions for the acceleration, injection cut-off and re-acceleration strategies
Этот датчик-потенциометр также обеспечивает работу в аварийном режиме в случае неисправности датчика давления впуска; он не подлежит регулировке
(Us): выходное напряжение
(α): угол поворота дроссельной заслонки
Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя
Датчик температуры охлаждающей жидкости, установленный на выходе из двигателя, получает напряжение питания 5 В от компьютера
Этот датчик посылает в компьютер информацию о тепловом состоянии двигателя, измеряя температуру охлаждающей жидкости
Электрическое сопротивление этого датчика CTN (отрицательный коэффициент температуры) уменьшается при повышении температуры
(T): температура охлаждающей жидкости
(R): сопротивление
Датчик температуры впускаемого воздуха
Датчик температуры воздуха на впуске, встроенный в корпус дроссельной заслонки, получает напряжение питания 5 В от компьютера
Этот датчик температуры сообщает компьютеру о температуре воздуха во впускном коллекторе, т.е. воздуха, поступающего в двигатель
Эта информация, зависящая от частоты вращения двигателя и давления впуска, позволяет компьютеру рассчитывать массу воздуха, поступающего в двигатель
(T) температура воздуха на впуске
(R) сопротивление
Электрическое сопротивление этого датчика CTN (отрицательный коэффициент температуры) уменьшается при повышении температуры
Датчик скорости автомобиля (/)
Этот датчик работает по принципу эффекта Холла и установлен на выходе из коробки передач
Питание 12 V
Этот датчик передает информацию в компьютер (8 импульсов за один оборот при скорости не менее 2 км/ч), которая в зависимости от частоты вращения двигателя позволяет определить передачу, включенную в КПП
Эта информация используется с целью улучшения поведения автомобиля на дороге
(Us): выходное напряжение
(t): время
Кислородный датчик на входе
Этот датчик установлен в выпускной системе на входе в каталитический нейтрализатор и непрерывно подает в компьютер напряжение, пропорциональное содержанию кислорода в отработавших газах
Это напряжение, после того, как оно будет проанализировано компьютером, позволяет скорректировать время впрыска
(Us): выходное напряжение
(t): время
Обогащенная смесь: напряжение датчика: ориентировочно 0.9 V
Обедненная смесь: напряжение датчика: ориентировочно 0.1 V
Встроенная система подогрева позволяет ему быстро достичь рабочей температуры, в данном случае - выше 350 C
The heater resistor is controlled by the ECU by means of square wave signals with the aim of controlling the temperature of the oxygen sensor
Сдвоенное многофункциональное реле контроля двигателя
The double relay consists of: a main relay - a power relay
Functions of the main relay
A: зажигание включено
Нет питания
B: зажигание включено
Supply to the following components
- Компьютер
- Электромагнитный клапан продувки абсорбера паров бензина
- Сопротивление подогрева блока заслонки (в зависимости от автомобиля)
- Форсунки
- Датчик скорости автомобиля (/) (в зависимости от автомобиля)
- Датчик фазы цилиндра
C: при работающем двигателе
Supply to the components listed above
D: после выключения зажигания
Сохранение питания компьютера
Это сохранение питания позволяет
- The idle regulation stepper motor to be reset
- Easier warm re-starts (due to better management of the mixture regulation in this phase)
Functions of the power relay
A: зажигание включено
Нет питания
B: зажигание включено
Supply to the following components
- Топливный насос
- Катушка зажигания
- Сопротивление системы обогрева кислородного зонда
- Сопротивление для подогрева корпуса дроссельной заслонки (в зависимости от автомобиля)
- Реле системы подачи воздуха
This supply is maintained for 2 or 3 seconds, then stops if the engine is not running (no engine speed signal)
C: при работающем двигателе
Supply to the components listed above
D: после выключения зажигания
Cutting off the supply to all the components
Катушка зажигания
Система зажигания Джумо-статического типа: BBC2.2 (компактный блок катушек зажигания и отсутствие высоковольтных проводов)
Компактный блок катушек зажигания состоит из 2 катушек зажигания, имеющих по 2 выходов высокого напряжения
Каждая катушка зажигания состоит из первичной обмотки, связанной со вторичной обмоткой
Компьютер имеет два каскада мощности и попеременно управляет каждой первичной обмоткой катушек зажигания
The engine speed and position data enables the ECU to control the two primary coils at the right time and in the correct order
Каждый выход вторичной обмотки присоединен к свече
Такая технология позволяет повысить качество зажигания
Первичное сопротивление: 0.6 Ω ± 10 %
Secondary voltage: U ≥ 27 kV - 4000 об/мин
ПримечаниеThe primary coil is designed to be supplied with a current of 6.25 A
Топливный насос
Бензонасос погружен в топливный бак
Расход топлива: 110 л/ч (примерно)
Топливный насос обеспечивает больший расход, чем требуется двигателю, чтобы не создавать падения давления топлива при резком возрастании потребности двигателя к количеству подаваемого топлива (например, при ускорении)
Нагнетательный клапан встроен в этот насос в контур нагнетания; он предназначен для поддержания остаточного давления в контуре питания при отключении зажигания (остановки насоса) для облегчения последующего запуска двигателя
Топливный фильтр
The fuel filter is installed between the tank and the injection rail
This filter encloses a paper cartridge with a filtration threshold of 8 to 10 microns
The surface area of this filter represents approximately 900 cm2; its purpose is to filter any impurities from the fuel
ВниманиеНеобходимо соблюдать правильное направление установки фильтра; направление движения топлива указано стрелкой на корпусе фильтра
Регулятор давления
В зависимости от автомобиля
- Location: close to the fuel pump (on the tank (1b))
- Location: in the tank (on the pump support (1a))
This new location makes it possible to have a so-called Non-Return injection rail
In this type of assembly, the regulator is no longer linked to the engine vacuum
The aim of the link was to maintain a constant difference in pressure upstream and downstream of the injector, and to always have the same flow for a given injection time
This link has been replaced by a different calculation of the injection time taking into account the data from the inlet pressure sensor
The role of this regulator is to maintain
- A supply pressure, during engine operation
- A residual pressure, while the engine is stopped
The aim of maintaining a residual pressure is to make warm re-starts easier by preventing the formation of a VAPOR LOCK
In fact, without residual pressure at a certain temperature, there is a risk of formation of bubbles in the fuel system resulting in incorrect spraying
This residual pressure is 3.5 bars
Форсунки
Форсунки закреплены на распределительном трубопроводе подачи топлива, и топливо подается к ним сверху
Питание 12 V
The ECU controls the injectors one by one in the order 1-3-4-2 when the inlet valves are closed
The injection is sequential
Количество впрыскиваемого топлива зависит от времени открытия форсунок (называемого временем впрыска)
This quantity is calculated for each cylinder
Форсунки управляются путем замыкания на корпус
Электрические импульсы, исходящие из компьютера системы впрыска, создают магнитное поле вокруг электромагнита, сердечник втягивается и клапан форсунки поднимается со своего седла
Сопротивление обмотки ≃ 14.5 Ω
Бачок абсорбера топливных паров
Резервуар абсорбера является емкостью, заполненной активированным углем
The canister is placed between the tank and the purge canister solenoid valve
The fuel vapours in the tank are absorbed by the activated carbon
The aim of this absorption is to prevent
- Increases in the pressure in the tank
- Dispersion of the vapours into the atmosphere (by means of their recirculation by the engine)
Электромагнитный клапан абсорбера паров бензина
Электромагнитный клапан бачка абсорбера паров бензина расположен между бачком абсорбера и корпусом дроссельной заслонки
Питание 12 V
Управляемый компьютером электромагнитный клапан резервуара абсорбера паров бензина позволяет осуществить рециркуляцию паров топлива, содержащихся в топливном баке, в зависимости от условий эксплуатации двигателя
Пример
- Полная нагрузка, продувка выполняется
- При замедлении: продувка не производится (чтобы таким образом избежать очень резкого срабатывания демпфера рычага нагрузки)
Этот электромагнитный клапан относится к типу Нормально Закрытого, т.е. он закрыт, когда на него не подается питание
Этот тип электромагнитного клапана позволяет удовлетворять нормам токсичности SHED
Эти нормы нацелены на ограничение количества паров топлива, попадающих в атмосферу, когда двигатель автомобиля не работает
Рециркуляция паров топлива, находящихся в бачке абсорбера, осуществляется за дроссельной заслонкой
Управление электромагнитным клапаном осуществляется по закону RCO (Циклическое отношение открытия)
(F): time supplied
(G): time not supplied
F/(F+G): циклическая степень открытия
(Up): Напряжение питания
(t): время
Блок дроссельной заслонки
В блок дроссельной заслонки встроено несколько элементов системы впрыска топлива
- 1 дроссельная заслонка (1)
- 1 датчик положения заслонки (2)
- 1 шаговый электродвигатель регулирования холостого хода (3)
- 1 датчик температуры впускаемого воздуха (4)
- 1 сопротивление подогрева блока заслонки
Сопротивление подогрева блока заслонки
The heating resistor of this thermistor is of the PTC (Positive Temperature Coefficient) type; secured to the throttle housing, its purpose is to heat the stepper motor nose contact surface
This resistor prevents icing and the formation of impurities at this point, and therefore prevents irregular idling
Питание 12 V
(I): сила тока (А)
(T): температура
(t): время
The resistor regulates its own current
Если Iотличается от 0
- The resistor heats up: the resistance increases and the amperage falls
- The resistor cools: the resistance falls and the amperage increases
Шаговый электродвигатель регулирования холостого хода
The idle regulation stepper motor is fitted on the throttle housing; it is controlled electrically by the ECU
Этот шаговый электродвигатель контролирует дополнительный расход воздуха в обход дроссельной заслонки с целью
- Обеспечить дополнительный расход воздуха (запуск холодного двигателя)
- Регулировать частоту вращения холостого хода в зависимости от теплового состояния двигателя, нагрузки двигателя, степени старения двигателя, включенных потребителей электроэнергии
- Improve the return to idle (damping or follower effect) by increasing the number of steps above idle in order to obtain a smooth return to idle
Устройство шагового электродвигателя
- 1 стрелка
- 1 ротор (магнит)
- 1 магнитный сердечник
- 2 coils (with separate feed)
(D): конус
(E): контур холостого хода
При каждом импульсе, соответствующем одному шагу, конус перемещается на 0.04 мм
Индикатор диагностики двигателя
Данная функция предупреждает водителя в случае возникновения неисправности, обнаруженной компьютером
Питание 12 V
This warning light is controlled by the ECU by earthing
Возможны два варианта
A: нормальное функционирование или незначительная неисправность
При включении зажигания сигнализатор продолжает гореть до запуска двигателя
B: основная ошибка
A major fault is a fault which involves one of the following risks
- Риск поломки двигателя
- A safety risk
- Worsening of the emission of pollutants
A major fault causes the warning light to be lit permanently or to flash (very frequent ignition misfiring faults)
ПримечаниеПосле 40 включений зажигания, если неисправность не повторится, она стирается из памяти
Датчик детонации
Датчик детонации пьезоэлектрического типа установлен на блоке двигателя
Этот датчик позволяет обнаруживать детонацию - вибрационное явление, связанное с детонационным характером сгорания смеси в камере сгорания
Это повторяющееся явление может привести к разрушению механических деталей за счет повышения температуры перегородки выше допустимого предела
Этот датчик выдает напряжение, пропорциональное интенсивности вибраций двигателя
После получения этой информации компьютер уменьшает угол опережения зажигания соответствующего цилиндра или цилиндров в соовтетствии с величинами, записанными в таблице в ходе калибровки
Одновременно с этим уменьшением угла опережения зажигания применяется обогащение рабочей смеси, чтобы не допустить слишком большого повышения температуры отработавших газов
Without knocking
The graph (h) is the reflection of the modification of the pressure in a cylinder
The knock sensor emits a signal (i) which corresponds to the graph (h)
With knocking
The signal (i) from the sensor is higher in intensity and frequency
Датчик фазы цилиндра
This sensor is at the end of the intake camshaft (timing end) opposite a ring
This is a Hall effect sensor
Этот датчик позволяет определить положение поршня цилиндра No 1
This data enables the ECU to
- Управлять работой форсунок и катушек зажигания в согласованном режиме (цилиндр за цилиндром)
- Уменьшать угол опережения зажигания одного или нескольких цилиндров, чтобы устранить детонацию
- Определить цилиндр или цилиндры, в которых происходят пропуски воспламенения
Датчик питается напряжением 5 В и выдает прямоугольный сигнал, который непосредственно обрабатывается компьютером
Манометрический выключатель, действующий от давления жидкости усилителя рулевого управления
Манометрический выключатель установлен в контуре гидроусилителя рулевого управления после насоса
Этот манометрический выключатель информирует компьютер о том, что водитель повернул колеса до упора
Манометрический выключатель открывается, когда давление в контуре превышает 35 бар
Эта информация позволяет компьютеру повысить задаваемую частоту холостого хода, чтобы двигатель не заглох
Действительно, если водитель повернет колеса до упора и будет удерживать руль в этом положении, насос увеличит давление в контуре, что создаст дополнительную нагрузку на двигатель
Датчик кислорода на выходе
The purpose of the downstream oxygen sensor is to provide the ECU with data regarding the following elements
- The quality of the exhaust gases
- The monitoring of the efficiency of the catalytic converter (diagnostics)
The downstream sensor is identical to the upstream sensor; it is placed at the catalytic converter outlet
(t): время
(U): напряжение (постоянное и переменное)
(6) каталитический нейтрализатор в хорошем состоянии
(7) каталитический нейтрализатор разрушен
(8) catalytic converter upstream sensor
(9) catalytic converter downstream sensor
Каталитический нейтрализатор
Каталитический нейтрализатор предназначен для того, чтобы снизить за счет каталитических реакций содержание токсичных компонентов в отработавших газах
- CO: окись углерода
- HC: углеводороды
- NOx: окислы азота
Катализом называется процесс, при котором с помощью катализатора обеспечивается протекание химических реакций без сгорания или каких- либо изменений последнего
Каталитический нейтрализатор снижающий выбросы трех основных токсичных компонентов, называется трехкомпонентным или (3 - путевым)
Конструкция каталитического нейтрализатора: корпус из нержавеющей стали, термоизоляция, и монолитная керамическая сотовая структура (5), (7), (6)
Идеальная температура для протекания химической реакции находится в диапазоне от 600 до 800 C, и напротив, слишком высокая температура, превышающая 1000 C, может привести к разрушению каталитического нейтрализатора
Данная температура определяется составом смеси, откуда следует необходимость очень точной регулировки состава смеси для предотвращения повреждения каталитического нейтрализатора
(R): степень обогащения смеси
(C): maximum efficiency of the catalytic converter
(E): catalytic converter input
(S): catalytic converter output
ВниманиеИспользовать неэтилированный бензин, чтобы избежать повреждения каталитического нейтрализатора
Насос системы подачи воздуха
Компрессор установлен в моторном отсеке; он управляется компьютером с помощью реле; его расход составляет 12 кг/ч
Этот компрессор предназначен для подачи воздуха в выпускные патрубки головки блока цилиндров на выходе из выпускных клапанов
This addition of air enables a post-combustion to be carried out in the exhaust pipe, and therefore heating of the exhaust gases (20 % enrichment at a mixture of 1)
This heating results in
- Ускорение разогрева каталитического нейтрализатора
- Более точное регулирование состава смеси
Клапан подачи воздуха в выпускную систему
This valve is positioned on the air injection circuit between the air pump and the engine
Этот клапан позволяет изолировать воздухонагнетатель от отработавших газов, когда он не задействован компьютером впрыска
This device offers the following possibilities
- To avoid the output of the exhaust gases via the air injection circuit
- To instantly stop the passage of fresh air when the ECU gives the command (irrespective of the inertia of the air pump)
Реле системы подачи воздуха
Это реле управляется компьютером, и на него подается напряжение 12 В; оно предназначено для подачи напряжения питания к компрессору, направляющему воздух в выпускную систему
The ECU controls this relay in accordance with a very precise strategy; the three main commands are given in the following conditions
- For approximately 1 minute 20 seconds for a coolant temperature between 15 and 30 ° C (enrichment of approximately 20 %)
- For approximately 30 seconds, for a coolant temperature between 15 and - 7 °C, no enrichment (anti-clogging function)
- For approximately 10 seconds for a coolant temperature below - 7 °C, no enrichment (anti-clogging function)
Это управление осуществляется после запуска двигателя и при работе на холостом ходу
The air injection pump cuts out when the engine speed exceeds 2500 rpm
Измеритель ускорения
Этот датчик, установленный на кузове, информирует компьютер о вертикальных ускорениях автомобиля
In fact, the ECU diagnoses ignition misfiring; it analyses the variations in engine speed between several combustions
(R) частота вращения двигателя (об/мин)
(N) number of times of ignition
(10) combustion without misfiring
(11) пропуски сгорания
(12) variation in engine speed due to the misfiring
Variations in engine speed could be caused by a poor road surface
Functions of the accelerometer
- To detect a poor road surface
- To stop detection of ignition misfiring