Système de gestion électronique du moteur diesel

Le système de gestion électronique du moteur diesel permet de réduire la consommation de carburant et les émissions de composants toxiques dans les gaz d'échappement, d'améliorer la qualité de la régulation (précision, souplesse et rapidité) ainsi que la stabilité du régime de ralenti, et de réduire la rigidité du cycle de fonctionnement du moteur diesel.

Le système de gestion électronique du moteur diesel se compose de capteurs et d'interrupteurs, d'un calculateur électronique et d'actionneurs agissant directement sur les systèmes du moteur.

La dotation du système de gestion moteur en capteurs et actionneurs dépend de la norme d'émission à laquelle le moteur répond (par exemple Euro 3 ou Euro 4), de la finition du véhicule et de sa destination.

Les informations sur le mode de fonctionnement et l'état du moteur parviennent au système de gestion depuis les capteurs, qui convertissent les paramètres contrôlés (mesurés) du moteur en signaux électriques exploitables et transmissibles dans le système électronique.

Les signaux des capteurs arrivent au calculateur électronique qui, après traitement des informations reçues selon des algorithmes définis, émet des signaux de commande vers les actionneurs sur la base des demandes du conducteur et du programme enregistré.

Les algorithmes de commande mis en œuvre par le microprocesseur du calculateur déterminent, à chaque régime de fonctionnement, la combinaison optimale (la meilleure) en termes de consommation de carburant et de normes d'émission des paramètres d'injection de carburant (dose cyclique et avance à l'injection) et de charge d'air (pression de suralimentation et taux de recyclage des gaz d'échappement).

Le calculateur électronique exécute des opérations telles que la commande de la dose cyclique de carburant, de la pression de carburant dans l'accumulateur, de l'avance à l'injection, du ralenti, de la fonction régulateur de vitesse, ainsi que la commande des éléments des sous-systèmes de réduction de la toxicité des gaz d'échappement.

Pour simplifier la recherche de pannes, le calculateur électronique intègre une fonction d'autodiagnostic qui contrôle de nombreux paramètres de fonctionnement du moteur lui-même et de tous les éléments du système de gestion ; lorsqu'une panne est détectée, elle en informe le conducteur par l'allumage de témoins de défaut sur le tableau de bord.

Système d'autodiagnostic

Pour activer le mode diagnostic, il faut placer la clé de contact en position « I » et actionner l'interrupteur de contrôle.

Dans ce mode, les témoins rouges et jaunes s'allument ; en l'absence de défaut, ils restent inactifs. En présence d'un défaut actif, le témoin rouge se met à clignoter.

Le système de diagnostic contrôle quatre paramètres du moteur : le niveau de liquide de refroidissement, la température du liquide de refroidissement, la pression d'huile et la température d'air au collecteur d'admission ; il déforce le moteur si un ou plusieurs de ces paramètres sortent de la plage admissible.

Le système de protection du moteur peut appliquer une fonction de déforcement au couple, au régime moteur et, éventuellement, à l'arrêt du moteur, selon un ordre progressif.

Le calculateur mémorise l'horodatage des événements, la durée de fonctionnement ainsi que les valeurs extrêmes de pression et de température lorsqu'il détecte des conditions de fonctionnement anormales.

Les informations détaillées sur la liste des données sont affichées au moyen d'outils de programmation.

L'interrupteur de contrôle diagnostique est destiné à activer et désactiver le mode diagnostic embarqué à bord de l'autobus. Lors de l'activation du mode diagnostic, le témoin d'arrêt (STOP) et le témoin d'avertissement (moteur) affichent tous les codes de défaut actifs.

Le commutateur de diagnostic et d'augmentation/diminution des incréments de ralenti à bas régime est un commutateur à deux fonctions et deux positions, sans verrouillage ; après activation du mode diagnostic, il permet de parcourir la liste des codes de défaut. Ce commutateur sert également au réglage du régime de ralenti à bas régime. Le pas de déplacement par défaut est de 25 tr/min en mode d'incréments positifs et négatifs du régime de ralenti à bas régime.

Tableau de bord de l'autobus PAZ-4234-05
Fig. 1. Tableau de bord (autobus PAZ-4234-05) : 1 — témoin rouge « état d'urgence du moteur », circulation interdite jusqu'à élimination de la cause ; 2 — témoin vert « attente de démarrage du moteur », le moteur ne peut être démarré qu'après extinction du témoin ; 3 — témoin jaune « diagnostic moteur », un défaut a été détecté ; 4 — commutateur de diagnostic moteur, permet de parcourir la liste des codes de défaut ; 5 — interrupteur de contrôle diagnostique moteur, destiné à activer et désactiver le diagnostic embarqué

Le système utilise quatre témoins : témoin d'arrêt, témoin d'avertissement, témoin d'entretien et témoin d'attente de démarrage.

Lorsque le commutateur à clé est placé en position « 1 » (« mise sous tension des équipements électriques »), les témoins s'allument puis s'éteignent l'un après l'autre au bout d'environ deux secondes — cela confirme que les témoins sont en état de marche et correctement connectés.

En cas de température élevée du liquide de refroidissement, de température élevée de l'air au collecteur d'admission, de pression d'huile basse ou de niveau bas de liquide de refroidissement, le témoin s'allume puis se met à clignoter au bout d'un certain temps. Ce mode de clignotement avertit que l'état apparu dure depuis un certain temps et que la pression ou la température s'est dégradée, le moteur étant proche de l'arrêt (arrêt possible du moteur par le calculateur).

Le témoin d'avertissement (moteur) avertit de la détection d'un défaut et signale le début de l'affichage des codes lors du diagnostic embarqué. L'allumage du témoin informe d'un défaut moteur, le véhicule restant opérationnel (situation non critique). Il est nécessaire de faire entretenir le véhicule pour éliminer le défaut.

Le témoin d'arrêt (STOP) signale un défaut de l'un des systèmes principaux. Pendant le diagnostic embarqué, le clignotement de ce témoin correspond aux codes de défaut relevés par le calculateur. L'allumage du témoin avertit d'un défaut grave. Dans ce cas, le moteur de l'autobus doit être coupé dès que possible, dans la mesure où les exigences de sécurité le permettent.

Le témoin d'entretien (CLÉ) sert à signaler la nécessité d'un entretien et à prévenir le conducteur que l'état des fluides moteur sort des limites admissibles.

Le témoin d'attente de démarrage (START) prévient le conducteur que, pour garantir un démarrage correct, il faut recourir à des moyens de démarrage à froid du moteur.

Affichage des codes de défaut

Pour afficher les codes de défaut, il faut couper le moteur, mettre la clé de contact en position « I » et activer le mode diagnostic à l'aide de l'interrupteur de contrôle diagnostique.

En l'absence de défauts actifs, les témoins d'arrêt et d'avertissement restent allumés sans clignoter. Mais si des codes de défaut actifs sont présents, le calculateur commence à afficher les codes de défaut.

Avant le début de l'affichage d'un code de défaut, le témoin d'avertissement s'allume ; après son extinction, le calculateur affiche (par clignotement) le chiffre du code de défaut actif au moyen du témoin d'arrêt (de courtes pauses marquent la fin du chiffre).

Le rallumage du témoin d'avertissement marque le début de l'affichage (clignotement) du chiffre suivant du code de défaut actif au moyen du témoin d'arrêt (fonction de séparation du code suivant du précédent).

Le calculateur continue l'affichage du code de défaut jusqu'à ce que l'utilisateur utilise le commutateur de diagnostic pour passer au code suivant ou précédent.

Le système de gestion utilise des codes de défaut à trois et quatre chiffres. Le mode diagnostic reste actif jusqu'à la désactivation de l'interrupteur de diagnostic ou jusqu'au démarrage du moteur.

Moyens de diagnostic externes

Les moyens de diagnostic externes comprennent :

  • INSITE : outil de service informatique sous Windows pour les moteurs électroniques Cummins. Destiné à faciliter la détection et l'élimination des pannes moteur.
  • Scanners génériques : le module prend en charge les scanners génériques via les canaux publics de transmission de données J1587 et J1939 pour CES 14601.

INSITE permet à l'utilisateur d'afficher à l'écran les codes de défaut actifs et inactifs, et de n'effacer du calculateur que les codes de défaut inactifs. INSITE assure également le contrôle du moteur et fournit des moyens spécifiques de tests diagnostiques.

Le canal de transmission de données est activé dès que la clé de contact est mise en position « I », que le moteur tourne ou non. Ce canal est utilisé avec les outils proposés par Cummins.

Codes de défaut diagnostiques

Code Conditions d'apparition du code Résultat Localisation possible du défaut
111 Erreur interne du calculateur Le moteur peut ne pas démarrer Calculateur électronique
115 Capteurs de position vilebrequin et arbre à cames — absence des deux signaux, données différentes des valeurs spécifiées, intermittentes ou erronées. Le calculateur identifie les signaux principal et de secours des capteurs de position comme étant branchés à l'envers. Le moteur peut ne pas démarrer Câblage des capteurs de vilebrequin et d'arbre à cames inversé
122 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de pression de suralimentation Réduction de la puissance moteur
  • Câblage et connecteurs
  • Court-circuit à l'alimentation
123 Court-circuit au circuit basse tension ou circuit ouvert du capteur de pression de suralimentation Réduction de la puissance moteur
  • Circuit ouvert ou court-circuit à la masse dans le circuit de signal ou dans le capteur
  • Circuit ouvert ou court-circuit à la masse du circuit d'alimentation
131 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de position de pédale d'accélérateur (voie n° 1) Légère réduction de la puissance moteur. Mode « retour au domicile »
  • Court-circuit à l'alimentation ou au 5 V du circuit de signal du capteur
  • Circuit ouvert du fil de masse du capteur de position de pédale d'accélérateur
  • Court-circuit à l'alimentation du fil d'alimentation du capteur
132 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de position de pédale d'accélérateur (voie n° 1) Légère réduction de la puissance moteur. Mode « retour au domicile »
  • Court-circuit à la masse ou au fil de masse du fil de signal du capteur
  • Capteur de position de pédale d'accélérateur
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
133 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de position d'accélérateur à commande à distance La pédale d'accélérateur à commande à distance ne fonctionne pas. L'ouverture de pédale est fixée à 0 %
  • Court-circuit à l'alimentation ou au 5 V du circuit de signal du capteur de position d'accélérateur à commande à distance
  • Circuit ouvert du fil de masse du capteur
  • Court-circuit à l'alimentation du fil d'alimentation du capteur
  • Capteur de position d'accélérateur à commande à distance
134 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de position d'accélérateur à commande à distance La pédale d'accélérateur à commande à distance ne fonctionne pas. L'ouverture de pédale est fixée à 0 %
  • Court-circuit à la masse ou au fil de masse du fil de signal du capteur
  • Capteur de position d'accélérateur à commande à distance
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
135 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de pression d'huile d'urgence Aucune influence sur le fonctionnement. Pas de protection moteur par pression d'huile
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
  • Court-circuit à l'alimentation du fil de signal
141 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de pression d'huile d'urgence Aucune influence sur le fonctionnement. Pas de protection moteur par pression d'huile
  • Circuit ouvert du fil de signal ou court-circuit à la masse du câblage moteur ou du capteur
  • Circuit ouvert ou court-circuit à la masse du fil d'alimentation
143 Pression d'huile inférieure à la normale Réduction de la puissance moteur Pression d'huile
144 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de température de liquide de refroidissement Fumée blanche possible. Le ventilateur reste allumé s'il est commandé par le calculateur. Pas de protection moteur par température de liquide de refroidissement
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
  • Circuit ouvert du fil de signal ou court-circuit à l'alimentation
145 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de température de liquide de refroidissement Fumée blanche possible. Le ventilateur reste allumé s'il est commandé par le calculateur. Pas de protection moteur par température de liquide de refroidissement Température de liquide de refroidissement
146 Température de liquide de refroidissement supérieure à la normale Réduction de puissance. Arrêt du moteur possible si l'arrêt de protection est autorisé Température de liquide de refroidissement
151 Le signal de température de liquide de refroidissement indique un dépassement de la limite critique de protection du moteur Réduction progressive de la puissance en fonction de la durée d'allumage de l'avertissement. Si l'arrêt de protection est autorisé, le moteur est coupé 30 s après le début du clignotement du témoin « STOP » Température de liquide de refroidissement
153 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de température d'air au collecteur d'admission Fumée blanche possible. Le ventilateur reste allumé s'il est commandé par le calculateur. Pas de protection moteur par température d'air au collecteur d'admission
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
  • Circuit ouvert du fil de signal ou court-circuit à l'alimentation
154 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de température d'air au collecteur d'admission Fumée blanche possible. Le ventilateur reste allumé s'il est commandé par le calculateur. Pas de protection moteur par température d'air au collecteur d'admission
  • Court-circuit du fil de signal à la masse
  • Fil de signal en court-circuit à la masse
155 Le signal du capteur de température d'air au collecteur d'admission indique un dépassement de la limite critique de protection du moteur Réduction progressive de la puissance en fonction de la durée d'allumage de l'avertissement. Si l'arrêt de protection est autorisé, le moteur est coupé 30 s après le début du clignotement du témoin « STOP »
  • Résistance élevée dans l'échangeur air-air de suralimentation
  • Échangeur air-air de suralimentation trop petit
  • Température élevée en sortie de compresseur
175 Court-circuit à l'alimentation du circuit du moteur électrique d'entraînement du papillon Le moteur électrique d'entraînement du papillon ne fonctionne pas
  • Circuit ouvert ou court-circuit à l'alimentation du câblage du moteur électrique
  • Calculateur électronique
176 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du moteur électrique d'entraînement du papillon Le moteur électrique d'entraînement du papillon ne fonctionne pas
  • Court-circuit à la masse du câblage du moteur électrique
  • Calculateur électronique
177 Moteur électrique d'entraînement du papillon bloqué en position ouverte Le moteur électrique d'entraînement du papillon ne fonctionne pas
  • Capteur de position du papillon
  • Papillon bloqué
187 Court-circuit au circuit basse tension du circuit n° 2 d'alimentation des capteurs Réduction de puissance
  • Court-circuit à la masse du circuit d'alimentation
  • Alimentation du calculateur électronique
191 Court-circuit à la masse lors de l'activation de la climatisation La climatisation ne s'enclenche pas Câblage et connecteurs
195 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de niveau de liquide de refroidissement Aucune influence sur le fonctionnement
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
  • Court-circuit du fil de signal à l'alimentation
  • Court-circuit du fil d'alimentation à l'alimentation
196 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de niveau de liquide de refroidissement Aucune influence sur le fonctionnement
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
  • Court-circuit du fil de signal à la masse
  • Capteur endommagé
197 Niveau bas de liquide de refroidissement détecté Aucune influence sur le fonctionnement Niveau de liquide de refroidissement
212 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de température d'huile moteur Pas de protection moteur par température d'huile moteur
  • Circuit ouvert du câblage ou du connecteur
  • Circuit ouvert du fil de signal ou court-circuit à l'alimentation
213 Court-circuit au circuit basse tension du capteur de température d'huile moteur Pas de protection moteur par température d'huile moteur
  • Court-circuit du fil de signal à la masse
  • Court-circuit du fil de signal au fil de masse
214 Le signal du capteur de température d'huile moteur indique un dépassement de la limite critique de protection du moteur Réduction progressive de la puissance en fonction de la durée de l'avertissement. Si l'arrêt de protection est autorisé, le moteur est coupé 30 s après le début du clignotement du témoin « STOP » Température d'huile moteur
221 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de pression atmosphérique Réduction de puissance
  • Circuit ouvert de masse (fil, connecteur ou capteur)
  • Fil de signal en court-circuit à l'alimentation
227 Court-circuit à l'alimentation du circuit 2 d'alimentation des capteurs Réduction de puissance Court-circuit à l'alimentation
234 Le signal du capteur de régime vilebrequin indique un dépassement de la limite critique de protection du moteur Coupure de l'alimentation en carburant jusqu'à retour du régime à une valeur normale
  • Carburant pénétrant dans le conduit d'air
  • Rotation inverse du moteur
  • Capteur de position du vilebrequin
238 Court-circuit au circuit basse tension du circuit n° 3 d'alimentation des capteurs Démarrage difficile et fonctionnement irrégulier possibles Court-circuit à la masse
239 Court-circuit à l'alimentation du circuit n° 3 d'alimentation des capteurs Réduction de puissance Court-circuit à l'alimentation
241 Absence de signal du capteur de vitesse du véhicule Le régime moteur ne dépasse pas la valeur maximale. Régime moteur calculé sans capteur de vitesse. Les systèmes de régulateur de vitesse, d'enclenchement de sécurité du rapport inférieur et de limiteur de vitesse ne fonctionneront pas Capteur de vitesse du véhicule
242 Signal intermittent ou déformé Le régime moteur ne dépasse pas la valeur maximale. Régime moteur calculé sans capteur de vitesse. Les systèmes de régulateur de vitesse, d'enclenchement de sécurité du rapport inférieur et de limiteur de vitesse ne fonctionneront pas Capteur de vitesse du véhicule
245 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du moteur électrique de ventilateur Le ventilateur restera allumé en permanence ou ne fonctionnera pas Court-circuit à la masse
249 Court-circuit à l'alimentation du circuit du capteur de température d'air extérieur Aucune influence sur le fonctionnement
  • Circuit ouvert du fil de masse dans le faisceau, les connecteurs ou le capteur
  • Circuit ouvert ou court-circuit à l'alimentation du fil de signal
252 Signal intermittent du capteur de niveau d'huile moteur Le capteur de niveau d'huile moteur ne fonctionne pas
  • Circuit ouvert ou tension basse dans le circuit d'alimentation
  • Circuit ouvert du fil de masse
  • Circuit ouvert ou court-circuit du fil de signal
  • Capteur de niveau d'huile moteur
253 Le capteur de niveau d'huile moteur a fourni une valeur de niveau très bas Réduction de puissance possible. Baisse de pression d'huile possible, endommagement grave du moteur possible
  • Niveau d'huile moteur bas après vidange
  • Fuites d'huile moteur vers le sol
  • Fuites d'huile moteur dans le circuit de carburant ou de refroidissement
  • Consommation d'huile élevée
254 Court-circuit au circuit basse tension du circuit de l'électrovanne de coupure d'alimentation en carburant L'électrovanne de coupure est fermée, le moteur est coupé
  • Court-circuit à la masse
  • Électrovanne de coupure d'alimentation en carburant
255 Court-circuit à l'alimentation ou circuit ouvert de l'électrovanne de coupure d'alimentation en carburant L'électrovanne de coupure peut ne pas s'ouvrir à la mise du contact ou ne pas se fermer à la coupure
  • Circuit ouvert
  • Fil de signal en court-circuit à l'alimentation
  • Électrovanne de coupure d'alimentation en carburant
256 Court-circuit au circuit basse tension du circuit du capteur de température d'air extérieur Aucune influence sur le fonctionnement
  • Court-circuit du fil de signal à la masse
  • Court-circuit au fil de masse ou à la masse du fil de signal
257 Électrovanne de coupure d'alimentation en carburant bloquée en position ouverte ou fuyarde Réduction de puissance, le moteur peut fonctionner brièvement lorsque la clé est tournée en position « OFF »
  • Calibration du calculateur électronique
  • Fil superflu dans le circuit de l'électrovanne de coupure
269 Tentative de démarrage du moteur sans autorisation de l'antivol Le moteur ne démarrera pas Antidémarrage non désactivé
271 Court-circuit au circuit basse tension du circuit de l'électrovanne de commande d'alimentation en carburant Le moteur fonctionnera mal au ralenti. Réduction de la puissance moteur. La pression de carburant sera supérieure à la valeur spécifiée Court-circuit à la masse
272 Court-circuit à l'alimentation ou circuit ouvert de l'électrovanne de commande d'alimentation en carburant Le moteur ne fonctionnera pas ou fonctionnera mal Court-circuit à l'alimentation
281 Déséquilibre de pompage entre les pistons de la pompe d'injection Le moteur ne démarrera pas ou réduction de puissance possible Pompe d'injection
285 Le calculateur reçoit le signal du bus Multiplex trop tard ou ne le reçoit pas du tout Un ou plusieurs dispositifs connectés au bus Multiplex ne fonctionnent pas normalement Bus Multiplex SAE J1939
286 Le calculateur ne reçoit des dispositifs connectés au bus Multiplex qu'une partie des informations nécessaires Au moins un dispositif connecté au bus Multiplex ne fonctionne pas normalement Bus Multiplex SAE J1939
287 Le calculateur a identifié un défaut de la pédale d'accélérateur Le moteur fonctionne uniquement au ralenti ou ne délivre pas toute sa puissance Bus Multiplex SAE J1939
288 Le calculateur a identifié un défaut de la pédale d'accélérateur à commande à distance Le moteur ne réagit pas à la pédale à distance. Le moteur fonctionne uniquement au ralenti. Seule la pédale d'accélérateur en cabine peut être utilisée Bus Multiplex SAE J1939
291 L'antivol ne peut pas fonctionner normalement Le moteur peut ne pas démarrer
  • Calculateur électronique
  • Bus Multiplex SAE J1939
  • Antidémarrage
295 Le calculateur a enregistré une erreur de signal du capteur de pression atmosphérique Réduction de puissance
  • Indications du capteur figées dans une plage
  • Résistance élevée dans le circuit du capteur
311, 313, 315, 319, 321, 322, 324, 331, 332, 334, 343, 346, 351, 352, 356, 357, 358, 386, 415, 418, 425, 427, 428, 429, 435, 436, 441, 442, 449, 451, 452, 465, 466, 471, 477, 478, 491, 492, 498, 499, 545, 553, 554, 555, 556, 559, 584, 585, 596, 597, 598, 649
(les codes 311–649 sont présentés dans la version complète du tableau)
*La suite du tableau des codes de défaut est présentée dans la version complète du document*

Remarque : La suite du tableau des codes de défaut Cummins ISF3.8 est présentée dans l'article — Suite du tableau des codes de défaut.