Le véhicule VAZ-2123 est équipé depuis 2015 d'un système de gestion électronique du moteur avec un calculateur ME17.9.71 2123-1411020-50 conforme aux normes de toxicité EURO-5.
Le système de gestion électronique du moteur (SGEM) se compose du calculateur, de capteurs des paramètres de fonctionnement du moteur et du véhicule, ainsi que d'actionneurs.
Le calculateur est un mini-ordinateur à usage spécial ; il comprend une mémoire vive (RAM), une mémoire morte programmable (PROM) et une mémoire reprogrammable électriquement (EEPROM).
La RAM est utilisée par le microprocesseur pour le stockage temporaire des informations courantes sur le fonctionnement du moteur (paramètres mesurés) et des données de calcul.
Les codes des défauts apparaissant sont également enregistrés dans la RAM.
Cette mémoire est volatile, c'est-à-dire qu'en cas de coupure de l'alimentation électrique (déconnexion de la batterie ou débranchement du connecteur du faisceau de fils du calculateur), son contenu est effacé.
La PROM stocke le programme de gestion du moteur, qui contient la séquence des commandes de travail (algorithmes) et les données d'étalonnage (réglages).
La PROM détermine les paramètres les plus importants du fonctionnement du moteur : le caractère de variation du couple et de la puissance, la consommation de carburant, l'angle d'avance à l'allumage, la composition des gaz d'échappement, etc. La PROM est non volatile, c'est-à-dire que le contenu de sa mémoire ne change pas lors de la coupure de l'alimentation.
L'EEPROM stocke les identificateurs du calculateur, du moteur et du véhicule.
Elle enregistre les paramètres d'exploitation, ainsi que les violations des régimes de fonctionnement du moteur et du véhicule. C'est une mémoire non volatile.
Le calculateur est le dispositif central du système de gestion du moteur.
Il reçoit des informations des capteurs et commande les actionneurs, assurant un fonctionnement optimal du moteur à un niveau donné de performances du véhicule.
Le calculateur est situé dans la zone des pieds du passager et est fixé à la cloison avant.
Le calculateur commande les actionneurs, tels que les injecteurs de carburant, le boîtier papillon à commande électrique, la bobine d'allumage, le chauffage de la sonde à oxygène, l'électrovanne de purge du canister et divers relais.
Le calculateur commande l'enclenchement et le déclenchement du relais principal (relais d'allumage), par lequel la tension d'alimentation de la batterie est transmise aux éléments du système (sauf la pompe à carburant électrique, le ventilateur électrique, le boîtier de commande et l'indicateur d'état de l'APS).
Le calculateur enclenche le relais principal lors de la mise du contact.
Lors de la coupure du contact, le calculateur retarde le déclenchement du relais principal pendant le temps nécessaire à la préparation de la prochaine mise en marche (fin des calculs, mise du papillon dans la position précédant le démarrage du moteur).
Lors de la mise du contact, le calculateur, outre l'exécution des fonctions mentionnées ci-dessus, échange des informations avec l'APS (si la fonction d'immobilisation est activée).
Si, à la suite de l'échange, il est déterminé que l'accès au véhicule est autorisé, le calculateur continue d'exécuter les fonctions de gestion du moteur.
Dans le cas contraire, le fonctionnement du moteur est bloqué.
Le calculateur exécute également la fonction de diagnostic du système.
Il détermine la présence de défauts des éléments du système, allume le témoin et conserve dans sa mémoire des codes désignant la nature du défaut et aidant le mécanicien à effectuer la réparation.
Le système de gestion du moteur utilise un débitmètre massique d'air de type thermoanémométrique avec une caractéristique de fréquence du signal de sortie numérique.
Il est situé entre le filtre à air et le flexible du tuyau d'admission.
Le signal du débitmètre massique d'air est un signal de fréquence (Hz), dont la fréquence de répétition des impulsions dépend de la quantité d'air traversant le capteur (elle augmente lorsque le débit d'air augmente).
L'appareil de diagnostic lit les indications du capteur sous forme de débit d'air en kilogrammes par heure.
Capteurs de position du papillon (CPP)
Dans le système à papillon électrique, deux CPP sont utilisés.
Les CPP font partie du boîtier papillon à commande électrique.
Le CPP est une résistance de type potentiométrique, sur l'une des bornes de laquelle est appliquée une tension de référence (5 V) du calculateur, et sur la seconde — la « masse » du calculateur.
De la borne reliée au contact mobile du potentiomètre, le signal de sortie du CPP est envoyé au calculateur.
Le calculateur commande la position du papillon à l'aide de l'entraînement électrique conformément à la position de la pédale d'accélérateur.
D'après les indications du CPP, le calculateur suit la position du papillon.
Lors de la mise du contact, le calculateur place le papillon dans la position de pré-démarrage, dont le degré d'ouverture dépend de la température du liquide de refroidissement.
Dans la position de pré-démarrage du papillon, le signal de sortie du CPP 1 doit être compris entre 0,65 et 0,79 V, le signal de sortie du CPP 2 — entre 4,21 et 4,35 V.
Si, dans les 15 secondes, le moteur n'est pas démarré et la pédale d'accélérateur n'est pas enfoncée, le calculateur coupe l'alimentation de l'entraînement électrique du boîtier papillon et le papillon se place dans la position de 7–8 % d'ouverture.
À l'état hors tension (LIMP HOME) de l'entraînement électrique du papillon, le signal de sortie du CPP 1 se situe entre 0,80 et 0,85 V, le signal de sortie du CPP 2 — entre 4,15 et 4,20 V.
Ensuite, si aucune action n'est effectuée pendant 15 secondes, le mode de vérification (« apprentissage ») de la position 0 du papillon s'enclenche — fermeture et ouverture complètes du papillon sur la position de pré-démarrage, et par la suite l'entraînement électrique du papillon repasse en mode hors tension.
Quelle que soit la position du papillon, la somme des signaux CPP 1 et CPP 2 doit être égale à (5±0,1) V.
En cas de défaillance des circuits des CPP, le calculateur coupe l'alimentation de l'entraînement électrique du papillon, enregistre son code dans sa mémoire et allume le témoin.
Dans ce cas, le papillon se place dans la position de 7–8 % d'ouverture.
Pédale d'accélérateur électronique (PAE)
Sur les véhicules à boîtier papillon électronique, on utilise une pédale d'accélérateur électronique, qui transmet électriquement le signal de position de la pédale d'accélérateur au calculateur.
La pédale d'accélérateur électronique est située sur un support sous le pied droit du conducteur.
Dans la pédale d'accélérateur électronique, on utilise deux capteurs de position de la pédale d'accélérateur (CPPA).
Les CPPA sont des résistances de type potentiométrique, alimentées par le calculateur en 5 V.
Les CPPA sont mécaniquement reliés à l'entraînement du levier de pédale.
Deux ressorts indépendants entre le levier de pédale et le corps créent un effort de rappel.
Recevant un signal électrique analogique de la PAE, le calculateur forme un signal pour commander la position du papillon.
La tension de sortie des CPPA varie proportionnellement à l'enfoncement de la pédale d'accélérateur.
Lorsque la pédale d'accélérateur est relâchée, le signal CPPA 1 doit être compris entre 0,46 et 0,76 V, le signal CPPA 2 — entre 0,23 et 0,38 V.
Lorsque la pédale d'accélérateur est complètement enfoncée, le signal CPPA 1 doit être compris entre 2,80 et 3,10 V, le signal CPPA 2 — entre 1,40 et 1,55 V.
Quelle que soit la position de la pédale d'accélérateur, le signal CPPA 1 doit être deux fois plus grand que le signal CPPA 2.
Capteur de température du liquide de refroidissement (CTLR)
Le capteur est installé dans le flux du liquide de refroidissement du moteur, sur la tubulure de sortie de la chemise d'eau du moteur.
L'élément sensible du capteur de température du liquide de refroidissement est une thermistance, c'est-à-dire une résistance dont la résistance électrique varie en fonction de la température.
Une température élevée provoque une faible résistance, tandis qu'une basse température du liquide de refroidissement provoque une résistance élevée.
Le calculateur fournit dans le circuit du capteur de température du liquide de refroidissement une tension de 5 V.
Capteur de cliquetis (CC)
Le capteur de cliquetis (CC) est installé sur le bloc-cylindres.
L'élément sensible piézocéramique du CC génère un signal de tension alternative, dont l'amplitude et la fréquence correspondent aux paramètres des vibrations du moteur.
Lors de l'apparition d'un cliquetis, l'amplitude des vibrations d'une certaine fréquence augmente.
Le calculateur corrige alors l'angle d'avance à l'allumage pour supprimer le cliquetis.
Sonde à oxygène de commande (SOC)
La réduction la plus efficace de la toxicité des gaz d'échappement des moteurs à essence est obtenue avec un rapport massique air/carburant dans le mélange de (14,5–14,6) : 1.
Ce rapport est appelé stœchiométrique.
Avec cette composition du mélange air-carburant, le pot catalytique réduit le plus efficacement la quantité d'hydrocarbures, de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote rejetés avec les gaz d'échappement.
Pour optimiser la composition des gaz d'échappement afin d'atteindre la plus grande efficacité du pot catalytique, on utilise la commande de l'alimentation en carburant en boucle fermée avec rétroaction sur la présence d'oxygène dans les gaz d'échappement.
Sonde à oxygène de diagnostic (SOD)
Pour réduire la teneur en hydrocarbures, en monoxyde de carbone et en oxydes d'azote dans les gaz d'échappement, on utilise un pot catalytique.
Le pot catalytique oxyde les hydrocarbures et le monoxyde de carbone, ce qui les transforme en vapeur d'eau et en dioxyde de carbone.
Le pot catalytique réduit également l'azote à partir des oxydes d'azote.
Le calculateur surveille les propriétés oxydo-réductrices du pot catalytique en analysant le signal de la sonde à oxygène de diagnostic installée après le pot catalytique.
Capteur de vitesse du véhicule (CVV)
Le capteur de vitesse du véhicule émet un signal impulsionnel qui informe le calculateur de la vitesse de déplacement du véhicule. Le CVV est installé sur l'arbre d'entrée de la boîte de transfert.
Lors de la rotation des roues motrices, le CVV génère 6 impulsions par mètre de déplacement du véhicule.
Le calculateur détermine la vitesse du véhicule par la fréquence de répétition des impulsions.
Capteur de position du vilebrequin (CPV)
Le capteur de position du vilebrequin est installé sur le couvercle de l'entraînement de l'arbre à cames à une distance d'environ 1±0,4 mm du sommet de la dent du disque de déclenchement fixé sur le vilebrequin du moteur.
Le disque de déclenchement est solidaire de la poulie d'entraînement de l'alternateur et constitue une roue dentée à 58 dents disposées avec un pas de 6°, et un « long » creux de synchronisation formé par deux dents manquantes.
Lorsque le milieu de la première dent du secteur denté du disque après le « long » creux coïncide avec l'axe du CPV, le vilebrequin du moteur se trouve à 114° (19 dents) avant le point mort haut des 1er et 4e cylindres.
Lors de la rotation du disque de déclenchement, le flux magnétique dans le circuit magnétique du capteur change, induisant des impulsions de tension alternative dans son enroulement.
Le calculateur détermine la position et la fréquence de rotation du vilebrequin par le nombre et la fréquence de répétition de ces impulsions et calcule la phase et la durée des impulsions de commande des injecteurs et de la bobine d'allumage.
Capteur de phase (capteur de position de l'arbre à cames)
Le capteur de phase est installé sur un bossage de la culasse.
Le principe de fonctionnement du capteur est basé sur l'effet Hall.
Sur l'arbre à cames du moteur se trouve un goujon spécial.
Lorsque le goujon passe face à l'extrémité du capteur, le capteur envoie au calculateur une impulsion de tension de bas niveau (environ 0 V), ce qui correspond à la position du piston du 1er cylindre en phase de compression.
Le signal du capteur de phase est utilisé par le calculateur pour organiser l'injection séquentielle du carburant conformément à l'ordre d'allumage des cylindres du moteur.
Contacteur de signal de freinage
Le contacteur de signal de freinage fait partie du nœud de pédale de frein et est destiné à envoyer au calculateur du SGEM les signaux correspondants d'enfoncement/relâchement par le conducteur de la pédale de frein.
Dans les systèmes de commande du papillon par câbles électriques (E-gas), les signaux du contacteur de pédale de frein jouent un rôle important, car ils sont utilisés par la fonction de sécurité du logiciel du calculateur du SGEM.
Pour cette raison, il est très important de veiller à ce que le contacteur de signal de frein soit toujours en état de fonctionnement.
En cas de non-conformité de sa caractéristique fonctionnelle de commutation, par exemple lors d'une modification spontanée des valeurs de réglage indiquées dans les instructions (en raison de vibrations de la pédale de frein, de l'usure du contacteur et du bloc de pédales), le moteur du véhicule peut passer en mode de fonctionnement d'urgence avec une puissance réduite de force.
Contacteur de signal de position de la pédale d'embrayage
Le contacteur de signal de position de la pédale d'embrayage fait partie du nœud de pédale d'embrayage et est destiné à envoyer au calculateur du SGEM un signal d'enfoncement de la pédale d'embrayage.
Le contacteur comporte un groupe de contacts commutant la tension de la borne « 15 » du contacteur d'allumage.
Lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée, les contacts sont ouverts.
Le signal du contacteur de position de la pédale d'embrayage est utilisé par le logiciel du calculateur du SGEM pour améliorer les caractéristiques de conduite du véhicule.
