Электросхема управления двигателем – KIA Rio 3 (G4FA/G4FC: GAMMA 1.4L/1.6L MPI)
Модуль Управления Двигателем (ECM): Обзор и Функции Компонентов
Обзор
Когда переключатель зажигания включен, компоненты, подключенные к модулю управления двигателем (ECM), включая датчики, исполнительные механизмы и инжекторы, переходят в режим ожидания. Двигатель запускается при переводе переключателя зажигания в положение START. ECM непрерывно или дискретно обменивается сигналами с этими компонентами для управления впрыском топлива. Этот процесс помогает оптимизировать топливную экономию, минимизировать выбросы и улучшать производительность двигателя.
Ключевые Функции Компонентов ECM
- Датчики:
- Роль: Мониторинг различных параметров, таких как приток воздуха, температура и выбросы.
- Функция: Обеспечение актуальных данных для ECM для точного управления впрыском топлива.
- Исполнительные Механизмы:
- Роль: Выполнение команд от ECM.
- Функция: Управление такими компонентами, как положение дроссельной заслонки и инжекторы, на основе сигналов от ECM.
- Модуль Управления Двигателем (ECM):
- Роль: Центральный процессор для управления работой двигателя.
- Функция: Анализ данных от датчиков и регулирование времени и работы инжекторов для достижения оптимальной производительности.
- Инжектор Топлива:
- Роль: Атомизация топлива и его подача в впускной коллектор или непосредственно в камеру сгорания.
- Функция: Работает под контролем ECM для обеспечения правильного соотношения воздух/топливо для эффективного сгорания.
Входные/Выходные Сигналы
- Разъем [EGG-K]:
- Конкретный разъем, используемый для подключения и обмена данными между ECM и различными компонентами двигателя. Точные назначения контактов и типы сигналов зависят от модели автомобиля и конфигурации двигателя.
Резюме
ECM вместе с датчиками и исполнительными механизмами играет ключевую роль в поддержании эффективности и производительности двигателя, управляя впрыском топлива на основе актуальных данных. Правильное функционирование этих компонентов имеет решающее значение для оптимальной работы транспортного средства.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECTS)
Справочное напряжение +5V подается на ECTS через резистор в ECM. То есть резистор в ECM и термистор в ECTS соединены последовательно. Когда сопротивление термистора в ECTS изменяется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, выходное напряжение также изменяется.
Во время работы холодного двигателя ECM увеличивает продолжительность впрыска топлива и управляет временем зажигания, используя информацию о температуре охлаждающей жидкости, чтобы избежать глохания двигателя и улучшить управляемость.
Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP)
Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP) является датчиком типа “скорость-плотность” и установлен на ресивере. Он измеряет абсолютное давление в ресивере и передает аналоговый сигнал, пропорциональный давлению, в ECM.
С помощью этого сигнала ECM рассчитывает количество впускаемого воздуха и обороты двигателя.
Датчик температуры воздуха на впуске (IATS)
Датчик температуры воздуха на впуске (IATS) встроен в датчик абсолютного давления в коллекторе и измеряет температуру впускного воздуха.
Для точного расчета количества воздуха необходима коррекция температуры, так как плотность воздуха изменяется в зависимости от температуры. Поэтому ECM использует не только сигнал от MAPS, но и сигнал от IATS. Этот датчик имеет отрицательный температурный коэффициент (NTC), и его сопротивление обратно пропорционально температуре.
Датчик детонации (Knock Sensor)
Детонация — это явление, сопровождающееся нежелательными вибрациями и шумами, которое может повредить двигатель. Датчик детонации (KS) устанавливается на блок цилиндров и улавливает стук двигателя.
Когда возникает стук, вибрация от блока цилиндров передается на пьезоэлектрический элемент. В этот момент датчик передает напряжение выше установленного значения в ECM, который затем задерживает момент зажигания. Если стук исчезает после задержки момента зажигания, ECM снова его продвигает. Эта последовательная регулировка позволяет улучшить мощность двигателя, крутящий момент и топливную экономичность.
Датчик положения распределительного вала (CMPS)
Датчик положения распределительного вала (CMPS) — это датчик Холла, который определяет положение распределительного вала с помощью элемента Холла. Он работает совместно с датчиком положения коленчатого вала (CKPS) и определяет положение поршня каждого цилиндра, что не может сделать CKPS. CMPS установлен на крышке головки двигателя и использует целевой диск, установленный на распределительном валу. Датчик имеет интегральную схему эффекта Холла, выходное напряжение которой изменяется при создании магнитного поля на ИС.
Датчик положения коленчатого вала (CKPS)
Датчик положения коленчатого вала (CKPS) определяет положение коленчатого вала и является одним из самых важных датчиков системы управления двигателем. Если сигнал CKPS не поступает, топливо не подается, что означает, что транспортное средство не сможет двигаться без сигнала CKPS. Этот датчик установлен на блоке цилиндров или корпусе трансмиссии и генерирует переменный ток за счет магнитного поля, создаваемого датчиком и целевым диском, когда двигатель работает.
Датчик кислорода
Датчик кислорода определяет содержание кислорода в выхлопных газах и передает данные в ECM. В датчике кислорода встроен обогреватель с управлением по импульсной ширине, который поддерживает температуру наконечника датчика на определенном уровне или выше, чтобы обеспечить нормальную работу датчика, даже при низкой температуре выхлопных газов.
Управляющий клапан масла (OCV)
ECM управляет клапаном контроля масла (OCV) на основе сигналов, полученных от датчиков расхода воздуха, положения дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости. Контроллер CVVT регулирует угол распределительного вала, используя давление масла через OCV.
Катушка зажигания
Угол зажигания контролируется электронным модулем зажигания. Стандартные данные о угле зажигания в зависимости от состояния двигателя хранятся в памяти ECM. Условия работы двигателя (скорость, нагрузка, состояние прогрева и т.д.) определяются различными датчиками. Модуль получает сигнал отключения первичного тока от ECM на основе сигналов этих датчиков и данных о угле зажигания, чтобы активировать катушку зажигания и контролировать угол зажигания.
Инжектор
На основе информации от различных датчиков ECM может рассчитать количество топлива, которое необходимо впрыснуть. Топливный инжектор представляет собой клапан, управляемый соленоидом, а количество впрыскиваемого топлива контролируется длиной времени впрыска. ECM управляет каждым инжектором, замыкая цепь управления. Когда ECM активирует инжектор, замыкая цепь управления, напряжение в цепи должно быть низким (теоретически 0 В), и топливо впрыскивается. Когда ECM деактивирует инжектор, открывая цепь управления, инжектор закрывается, и напряжение в цепи на мгновение поднимается.
Датчик положения педали акселератора (APS)
Датчик определяет положение педали акселератора, чтобы определить намерение водителя ускориться. Поскольку точность APS имеет большое значение, он разделен на два датчика. Один — это APS 1, который выдает основные сигналы, а другой — APS 2, который следит за работой APS 1. APS 1 и 2 не имеют общего источника питания и заземления. Обычно выходное напряжение APS 2 составляет половину от напряжения APS 1, и если соотношение двух сигналов выходит за установленные пределы, это воспринимается как ошибка.
Дроссельная Заслонка и Датчик Положения Дроссельной Заслонки (TPS)
Система электронного управления дросселем (ETC) состоит из дроссельной заслонки с интегрированным управляющим мотором и датчиком положения дроссельной заслонки (TPS). Вместо традиционного тросика дроссельной заслонки используется датчик положения акселератора (APS), который получает данные о вводе от водителя. ECM использует сигнал APS для расчета целевого угла дроссельной заслонки, а положение дроссельной заслонки регулируется посредством управления мотором ETC. Сигнал TPS используется для обратной связи о положении дроссельной заслонки к ECM. С помощью ETC возможен точный контроль положения дроссельной заслонки, и необходимость в внешних модулях управления круиз-контролем и тросах отпадает.
Реле Топливного Насоса
ECM обеспечивает заземление одной стороны катушки реле топливного насоса для управления реле. Другая сторона катушки реле топливного насоса соединена с самим реле, которое активируется при включении зажигания. ЭСМ контролирует цепь управления между реле топливного насоса и ECM. Когда зажигание включено, ECM активирует реле топливного насоса, которое подает питание на топливный насос.
Выключатель Стоп-Сигнала
ECM использует сигнал тормоза для обнаружения функциональных неисправностей в системе ETC. Для диагностики тормозного выключателя используются два сигнала (выключатель сигнала тормоза и выключатель проверки тормоза). Эти два сигнала отправляют противоположные значения в зависимости от состояния тормоза. Если тормоз не нажат, выключатель проверки тормоза отправляет значение напряжения питания, тогда как выключатель сигнала тормоза отправляет значение 0 В. Если тормоз нажат, выводятся противоположные значения.
Реле Сигнала Стопа
Реле сигнала стопа используется для увеличения долговременной надежности выключателя стоп-сигнала.
Электромагнитный Клапан Контроля Испарений (PCSV)
Электромагнитный клапан контроля испарений (PCSV) — это соленоидный клапан, установленный на напорном коллекторе, который контролирует проход между канистрой и впускным коллектором. Испаряющиеся газы, собранные в канистре, передаются в впускной коллектор, когда PCSV открыт под управлением сигнала ECM.
Датчик Давления Кондиционера (APT)
Датчик давления кондиционера (APT) преобразует давление в высоконапорной линии в значение напряжения после его измерения. На основе преобразованного значения напряжения ECM управляет вентилятором охлаждения, переключая его на высокую или низкую скорость. ECM останавливает работу компрессора, когда температура в линии хладагента слишком высока или низка, чтобы оптимизировать систему кондиционирования.
Выключатель Сцепления
Выключатель сцепления соединен с педалью сцепления и передает состояние работы сцепления в ECM. Работу сцепления определяют по сигналу выключателя сцепления. Этот сигнал позволяет ECM адаптироваться к мгновенным изменениям условий нагрузки. Кроме того, сигнал выключателя сцепления используется для определения включенной передачи на основе скорости автомобиля и оборотов двигателя.
Сигнал Скорости Транспортного Средства
Информация о скорости транспортного средства передается в ECM. Затем ECM использует эту информацию для управления впрыском топлива, зажиганием, расписанием переключения трансаксиала и управлением сцеплением гидротрансформатора.
Индикатор Проверки Двигателя (Check Engine IND)
Индикатор Check Engine загорается, когда возникает проблема с различными датчиками, используемыми в электронной системе управления двигателем или системой контроля выхлопных газов. Он также может сигнализировать о наличии утечки масла в системе подачи топлива (бензобак, соединитель топливного фильтра, топливные линии и т. д.) или утечки воды в системе контроля испарений (канистра и подключенные шланги). Когда индикатор загорается, код ошибки сохраняется в ECM, и этот код не стирается даже при выключении двигателя.
Индикатор Иммобилайзера (Immobilizer IND)
Индикатор иммобилайзера сообщает о статусе системы и результате аутентификации с помощью мигания лампы иммобилайзера на приборной панели.
С системой умного ключа
- Когда умный ключ находится в автомобиле, и кнопка ENGINE START/STOP находится в положении ACC или ON, индикатор будет светиться примерно 30 секунд, указывая на возможность запуска двигателя.
- Если умный ключ отсутствует, при нажатии кнопки ENGINE START/STOP индикатор будет мигать несколько секунд, сигнализируя о невозможности запуска двигателя.
- При слабом заряде батареи умного ключа индикатор будет мигать, и вы не сможете запустить двигатель, однако его можно будет запустить, нажав кнопку ENGINE START/STOP непосредственно с умным ключом.
- Если возникла проблема с компонентами системы умного ключа, индикатор также будет мигать.
Без системы умного ключа
- Индикатор загорается, когда ключ иммобилайзера вставлен и повернут в положение ON для запуска двигателя. В этот момент вы можете запустить двигатель.
- Индикатор гаснет примерно через 30 секунд. Если в системе иммобилайзера или в процессе аутентификации возникает неисправность, лампа будет мигать после включения зажигания.
Самодиагностика (Self Diagnosis)
Электронный блок управления (ECM) постоянно или дискретно обменивается сигналами с компонентами системы управления двигателем (датчиками и исполнительными механизмами). Если в течение определенного времени возникает аномальный сигнал, ECM фиксирует это как проблему и сохраняет код ошибки в памяти. Затем он отправляет сигнал о проблеме на выходной терминал разъемов для подключения данных. Код ошибки сохраняется с помощью батареи, поэтому он не стирается даже при выключении зажигания. Однако код будет удален, если отсоединить клемму батареи или разъем ECM.