Les moteurs équipant les véhicules Renault Megane 2 sont dotés d'un système de gestion électronique du moteur à injection séquentielle distribuée.
Ce système garantit le respect des normes antipollution en vigueur tout en préservant des performances élevées et une faible consommation de carburant.
L'organe de commande du système est le calculateur (ECU).
À partir des informations fournies par les capteurs, le calculateur détermine les paramètres d'injection et d'avance à l'allumage.
De plus, selon l'algorithme programmé, le calculateur gère le fonctionnement du moteur du ventilateur de refroidissement et de l'embrayage électromagnétique du compresseur de climatisation, assure l'autodiagnostic des éléments du système et alerte le conducteur en cas de dysfonctionnement.
En cas de défaillance de certains capteurs ou actionneurs, le calculateur active des modes de secours garantissant le fonctionnement du moteur.
La quantité de carburant injectée par les injecteurs est déterminée par la durée du signal électrique provenant du calculateur.
Le calculateur analyse les données relatives à l'état du moteur, calcule les besoins en carburant et détermine la durée d'ouverture des injecteurs (durée du signal).
Pour augmenter la quantité de carburant injectée, la durée du signal est augmentée ; pour la diminuer, elle est réduite.
Le système de gestion moteur comprend, outre le calculateur, les capteurs, les actionneurs, les connecteurs et les fusibles.
Fig. 1. Le calculateur (ECU, contrôleur) est relié par des faisceaux électriques à tous les capteurs du système.
En recevant leurs informations, le calculateur effectue les calculs conformément aux paramètres et à l'algorithme stockés dans la mémoire PROM, et commande les actionneurs du système.
La version du programme enregistrée dans la mémoire PROM est identifiée par un numéro attribué à cette modification du calculateur.
Le calculateur détecte un défaut, l'identifie et mémorise son code, même si le défaut est intermittent et disparaît (par exemple en raison d'un mauvais contact).
Le témoin de dysfonctionnement du système de gestion moteur au combiné d'instrumentation s'éteint 10 secondes après le rétablissement du fonctionnement du composant défaillant.
Après réparation, le code défaut mémorisé dans le calculateur doit être effacé.
Pour ce faire, coupez l'alimentation du calculateur pendant 10 secondes (retirez le fusible de l'alimentation du calculateur ou débranchez le câble de la borne négative de la batterie).
Le calculateur alimente en courant continu 5 et 12 V les capteurs et interrupteurs du système de gestion.
La résistance électrique des circuits d'alimentation étant élevée, le témoin de contrôle branché sur les bornes du système ne s'allume pas.
Pour mesurer la tension d'alimentation aux bornes du calculateur, utilisez un voltmètre dont la résistance interne est d'au moins 10 MΩ.
Le calculateur assure également la gestion du système d'immobilisation.
Le calculateur n'est pas réparable ; en cas de défaillance, il doit être remplacé.
Fig. 2. Le capteur de position du vilebrequin synchronise le calculateur avec la position angulaire du vilebrequin.
Le fonctionnement du capteur repose sur l'effet Hall.
Le capteur est monté à l'avant du carter d'embrayage, au-dessus de la couronne de référence sur le volant moteur.
La couronne de référence est une roue dentée.
Fig. 3. Lors de la rotation du vilebrequin, les dents du volant modifient le champ magnétique du capteur, induisant des impulsions de tension alternative.
Le calculateur détermine, à partir des signaux du capteur, le régime moteur et envoie les impulsions aux injecteurs.
En cas de défaillance du capteur, le démarrage du moteur est impossible.
Fig. 4. Le capteur de position de l'arbre à cames (phase) de type inductif est monté à l'arrière de la culasse.
Lors de la rotation de l'arbre à cames d'admission, des saillies sur son collet avant modifient le champ magnétique du capteur, induisant des impulsions de tension alternative.
Les signaux du capteur sont utilisés par le calculateur pour l'injection phasée en fonction de l'ordre d'allumage des cylindres, ainsi que pour la gestion de la variation de la distribution en fonction du régime moteur.
En cas de défaut dans le circuit du capteur de position de l'arbre à cames, le calculateur enregistre son code et allume le témoin lumineux.
Fig. 5. Le capteur de température du liquide de refroidissement est monté dans le boîtier de distribution d'eau du circuit de refroidissement.
L'élément sensible du capteur est une thermistance dont la résistance électrique varie de manière inversement proportionnelle à la température.
À basse température du liquide de refroidissement (–20 °C), la résistance de la thermistance est d'environ 15 kΩ ; lorsque la température atteint +80 °C, la résistance chute à 320 Ω.
Le calculateur alimente le circuit du capteur de température avec une tension de référence constante.
La tension du signal du capteur atteint sa valeur maximale à froid et diminue au fur et à mesure que le moteur chauffe.
En fonction de la tension, le calculateur détermine la température du moteur et l'utilise pour ajuster les paramètres d'injection et d'allumage.
En cas de défaillance du capteur ou de problème dans son circuit de connexion, le calculateur enregistre un code défaut.
Une deuxième thermistance est également intégrée dans le corps du capteur pour commander l'indicateur de température du liquide de refroidissement au combiné d'instrumentation.
Fig. 6. Le capteur de position du papillon des gaz est monté sur le corps de papillon et relié à l'axe de la vanne.
Le capteur est un potentiomètre dont une extrémité est alimentée en tension (5 V) et l'autre reliée à la masse.
La troisième borne du potentiomètre (curseur) fournit le signal de sortie au calculateur.
Lorsque le papillon tourne (sous l'action de la pédale d'accélérateur), la tension de sortie du capteur varie.
Lorsque le papillon est fermé, elle est inférieure à 0,5 V.
Lorsque le papillon s'ouvre, la tension de sortie augmente ; à pleine ouverture, elle doit être supérieure à 4 V.
En surveillant la tension de sortie du capteur, le calculateur ajuste l'injection en fonction de l'angle d'ouverture du papillon (selon la demande du conducteur).
Le capteur de position du papillon ne nécessite pas de réglage, car le calculateur considère le ralenti (papillon complètement fermé) comme la position zéro.
Fig. 7. Le capteur amont d'oxygène est utilisé dans le système d'injection à boucle fermée et est monté sur le collecteur d'échappement.
Pour corriger le calcul de la durée d'injection, on utilise l'information sur la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement.
L'oxygène contenu dans les gaz d'échappement réagit avec le capteur, créant une différence de potentiel à sa sortie.
Celle-ci varie d'environ 0,1 V (teneur élevée en oxygène — mélange pauvre) à 1 V (faible teneur en oxygène — mélange riche).
En surveillant la tension de sortie du capteur d'oxygène, le calculateur détermine la correction à apporter au mélange.
Si le mélange est pauvre (faible différence de potentiel), le calculateur commande un enrichissement ; si le mélange est riche (forte différence de potentiel), il commande un appauvrissement.
Fig. 8. Le capteur aval d'oxygène fonctionne sur le même principe que le capteur amont.
Le signal généré par le capteur aval indique la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement après le catalyseur.
Si le catalyseur fonctionne correctement, les valeurs du capteur aval diffèrent significativement de celles du capteur amont.
Fig. 9. Le capteur de cliquetis est fixé sur le flanc du bloc-cylindres, entre les 2e et 3e cylindres, et détecte les vibrations anormales (cliquetis) du moteur.
L'élément sensible du capteur de cliquetis est une rondelle piézoélectrique.
En cas de cliquetis, le capteur génère des impulsions de tension dont l'amplitude augmente avec l'intensité du cliquetis.
Le calculateur ajuste alors l'avance à l'allumage pour éliminer les phénomènes de cliquetis.
Le calculateur utilise également les données de vitesse du véhicule fournies par le capteur de vitesse.
Fig. 10. Le capteur de pression absolue dans le répartiteur convertit la dépression en une tension dont la valeur permet au calculateur d'ajuster les paramètres moteur. Le capteur est monté sur le répartiteur.
La tension de sortie du capteur varie en fonction de la pression dans la tubulure d'admission — de 4,0 V (papillon complètement ouvert) à 0,79 V (papillon fermé).
Moteur arrêté, le calculateur détermine la pression atmosphérique à partir de la tension du capteur et adapte les paramètres d'injection à l'altitude.
Les valeurs de pression atmosphérique stockées en mémoire sont périodiquement mises à jour en roulage à vitesse constante et lors de l'ouverture complète du papillon.
Fig. 11. L'électrovanne de variation de la distribution est montée dans la culasse du moteur.
L'électrovanne régule la pression d'huile envoyée au mécanisme de variation de phase situé à l'extrémité avant de l'arbre à cames d'admission.
Le système optimise le calage de la distribution sur toute la plage de régime et de charge, augmentant la puissance et le couple à tous les régimes.
Moteur arrêté, la pression d'huile ramène le tiroir de l'électrovanne en position de calage le plus retardé.
L'électrovanne est commandée par le calculateur et achemine l'huile soit vers la chambre de retard, soit vers la chambre d'avance, permettant une variation continue du calage.
Fig. 12. La prise de diagnostic permet d'extraire du calculateur les codes défauts détectés par le système de gestion moteur.
Elle est située dans l'habitacle, dans le tunnel de plancher, et est protégée par un cache. Les principaux paramètres suivants sont accessibles via cette prise :
- mode de correction du mélange ;
- charge moteur calculée ;
- température du liquide de refroidissement ;
- pression du carburant ;
- pression d'admission ;
- régime moteur ;
- vitesse du véhicule (en mouvement — avec un outil de diagnostic portable) ;
- avance à l'allumage ;
- température de l'air admis ;
- débit d'air ;
- position du papillon ;
- données des capteurs d'oxygène.
Calculateur
Le calculateur SAGEM S3000 à 128 canaux, équipé d'une mémoire flash PROM, gère l'injection et l'allumage.
Système d'injection séquentielle multipoints.
Communication avec les autres calculateurs :
- boîtier de protection et de commutation ;
- UCE (unité de contrôle électronique) ;
- calculateur de boîte automatique.
Système antivol de démarrage
La fonction antivol de démarrage est assurée par l'UCE et le calculateur d'injection.
Avant que le propriétaire n'effectue une action de commande (opérations avec la carte + appui sur le bouton), le calculateur d'injection et l'UCE échangent des trames d'identification sur le réseau multiplex et, selon les informations qu'elles contiennent, autorisent ou non le démarrage.
Si 5 tentatives d'identification successives échouent, le calculateur d'injection passe en mode de protection et cesse toute tentative d'identification de l'UCE.
Le calculateur d'injection ne sort de ce mode qu'après les opérations suivantes, dans l'ordre :
- le contact doit rester mis pendant au moins 60 secondes ;
- puis l'émission du message cesse ;
- en respectant la durée de la phase d'autopolarisation du calculateur d'injection (cette durée dépend de la température moteur).
Une seule tentative d'identification est alors autorisée. Si elle échoue à nouveau, il faut répéter toute la procédure.
Détection de choc
Si des informations de choc sont mémorisées dans le calculateur d'injection, placez la carte dans le lecteur en position fixe 1 pendant 10 secondes, puis remettez-la en position fixe 2 pour pouvoir démarrer.
Effacez ensuite les codes défauts de la mémoire.
Variateur de phase
Le calculateur d'injection gère le variateur de phase d'arbre à cames, dont le type dépend du moteur :
Moteur K4J :
Pas de variateur de phase.
Moteur F4R :
Le variateur de phase de l'arbre à cames d'admission est commandé par une électrovanne 2 positions.
Moteur K4M :
Le variateur de phase de l'arbre à cames d'admission, dont le calage varie en continu de 0 à 43° de vilebrequin, est commandé par une électrovanne recevant un signal MLI du calculateur d'injection.
Lors d'opérations de soudure sur le véhicule, débranchez les connecteurs du calculateur d'injection.
Allumage des voyants
Le système d'injection S3000 gère trois voyants et émet des messages d'alerte selon la gravité des défauts détectés, informant le propriétaire et facilitant le diagnostic. Le calculateur d'injection commande l'allumage des voyants et l'affichage des messages au combiné.
Ces voyants s'allument pendant la phase de démarrage, ainsi qu'en cas de défaut d'injection ou de surchauffe moteur.
Les commandes d'allumage des voyants sont transmises au combiné par le réseau multiplex.
Fonctionnement des voyants
Pendant la phase de démarrage (appui sur le bouton de démarrage), le voyant « OBD » s'allume pendant environ 3 secondes puis s'éteint.
En cas de défaut d'injection (gravité 1), le message « injection a controller » s'affiche, accompagné de l'allumage du voyant « service ».
Ceci indique une réduction du niveau de sécurité et la nécessité d'utiliser le moteur en mode dégradé.
Le propriétaire doit faire réparer au plus vite.
Vérifier et, si nécessaire, réparer :
- le bloc papillon motorisé ;
- le capteur de position de la pédale d'accélérateur ;
- le capteur de pression absolue ;
- le calculateur ;
- l'alimentation des actionneurs ;
- l'alimentation du calculateur.
En cas de défaut grave d'injection (gravité 2), un pictogramme rouge de moteur avec l'inscription « stop » apparaît (sur afficheur matriciel) avec le message « surchauffe moteur », accompagné de l'allumage du voyant « stop » et d'un signal sonore.
Il faut immobiliser immédiatement le véhicule.
Lorsqu'un défaut entraînant un dépassement du seuil d'émissions est détecté, le voyant orange « OBD » s'allume :
- en clignotant en cas de défaut pouvant endommager le catalyseur (ratés d'allumage destructeurs) — immobiliser immédiatement ;
- fixe en cas de non-conformité des émissions (ratés d'allumage augmentant les émissions polluantes, catalyseur défaillant, sonde à oxygène défaillante, incohérence des signaux des sondes, défaut du système de dépollution).
Compteur de kilométrage en défaut
Ce paramètre permet d'enregistrer le kilométrage parcouru pendant l'allumage d'un voyant d'injection : voyant de défaut de gravité 1 (jaune), voyant de température critique ou voyant OBD.
Le compteur peut être remis à zéro avec un outil de diagnostic.
Modes dégradés
Bloc papillon motorisé
Le bloc papillon motorisé peut se trouver dans 6 états différents en mode dégradé.
État 0 :
- L'ouverture du papillon est inférieure à la position de repli.
- La commande du papillon est désactivée, le papillon se positionne automatiquement en position de repli.
- Les fonctions ESP, régulateur de distance, régulateur/limiteur de vitesse et boîte automatique sont désactivées.
État 1 :
- L'ouverture du papillon n'est plus contrôlée.
- Le régime est limité par suppression de l'injection.
État 2 :
Le mode dégradé fixe une position déterminée de la pédale d'accélérateur en fonction du rapport engagé.
État 3 :
- Le mode dégradé limite l'ouverture du papillon.
- L'ouverture maximale est limitée pour ne pas dépasser 90 km/h.
État 4 :
- Le calculateur n'exécute plus les requêtes de couple de l'ESP, du régulateur de distance, du régulateur/limiteur de vitesse et de la boîte automatique.
- Ce mode s'active en cas de défaillance du calculateur, du capteur de pression absolue ou du capteur de pression de suralimentation.
- Les fonctions ESP, régulateur de distance et régulateur/limiteur de vitesse sont désactivées.
- La boîte automatique fonctionne en mode dégradé.
État 5 :
Le clapet de limitation de pression de suralimentation est inactif.
Variateur de phase
Le variateur de phase peut se trouver dans deux états en mode dégradé :
État 1 :
- Ce mode est utilisé pour tous les défauts affectant la mesure de la position du variateur.
- Le variateur est mis en position extrême arrière et la position mesurée est forcée à 0.
- Défaut dans le circuit du capteur de position du vilebrequin.
- Diagnostic de cohérence entre le signal du capteur de vilebrequin et celui du capteur d'arbre à cames.
État 2 :
- Ce mode est utilisé pour tous les défauts affectant le fonctionnement du variateur (poulie crantée et électrovanne).
- Le variateur est mis en position extrême arrière.
- Diagnostic des circuits électriques de l'électrovanne.
- Diagnostic de la position du variateur.
Codes défauts de l'injection essence
Défaut — Code diagnostic — Désignation
- DF001 – 0115 — Circuit du capteur de température du liquide de refroidissement
- DF002 – 0110 — Circuit du capteur de température d'air
- DF005 – 0335 — Circuit du capteur de régime moteur
- DF008 – 0225 — Piste 1 du capteur de position de la pédale d'accélérateur
- DF009 – 2120 — Piste 2 du capteur de position de la pédale d'accélérateur
- DF011 – 0641 — Tension d'alimentation n° 1 des capteurs
- DF012 – 0651 — Tension d'alimentation n° 2 des capteurs
- DF026 – 0201 — Commande d'injecteur cylindre n° 1
- DF027 – 0202 — Commande d'injecteur cylindre n° 2
- DF028 – 0203 — Commande d'injecteur cylindre n° 3
- DF029 – 0204 — Commande d'injecteur cylindre n° 4
- DF037 – 0513 — Système antivol de démarrage
- DF038 – 0606 — Calculateur
- DF046 – 0560 — Tension de la batterie
- DF049 – 0530 — Circuit du capteur de pression de réfrigérant
- DF059 – 0301 — Ratés d'allumage cylindre n° 1
- DF060 – 0302 — Ratés d'allumage cylindre n° 2
- DF061 – 0303 — Ratés d'allumage cylindre n° 3
- DF062 – 0304 — Ratés d'allumage cylindre n° 4
- DF065 – 0300 — Ratés d'allumage
- DF072 – 0351 — Circuit de la bobine d'allumage cylindre n° 1
- DF073 – 0352 — Circuit de la bobine d'allumage cylindre n° 2
- DF074 – 0353 — Circuit de la bobine d'allumage cylindre n° 3
- DF075 – 0354 — Circuit de la bobine d'allumage cylindre n° 4
- DF078 – 2101 — Commande du papillon motorisé
- DF079 – 0638 — Asservissement du papillon motorisé
- DF080 – 0010 — Circuit de l'électrovanne du variateur de phase
- DF081 – 0443 — Circuit de l'électrovanne de purge du réservoir
- DF082 – 0135 — Circuit de chauffe de la sonde amont
- DF083 – 0141 — Circuit de chauffe de la sonde aval
- DF084 – 0685 — Commande du relais actionneurs
- DF085 – 0627 — Commande du relais de pompe à carburant
- DF088 – 0325 — Circuit du capteur de cliquetis
- DF089 – 0105 — Circuit du capteur de pression absolue
- DF091 – 0500 — Information de vitesse du véhicule
- DF092 – 0130 — Circuit de la sonde amont
- DF093 – 0136 — Circuit de la sonde aval
- DF095 – 0120 — Piste 1 du capteur de position du papillon
- DF096 – 0220 — Piste 2 du capteur de position du papillon
- DF097 – 0340 — Circuit du capteur de position de l'arbre à cames
- DF099 – C101 — Communication multiplex avec le calculateur de boîte automatique ou de boîte manuelle pilotée
- DF100 – C155 — Communication multiplex avec le combiné
- DF101 – C122 — Communication multiplex avec l'ESP
- DF105 – 0585 — Circuit de l'interrupteur du régulateur/limiteur de vitesse
- DF106 – 0575 — Interrupteurs du régulateur/limiteur de vitesse au volant
- DF109 – 0313 — Ratés d'allumage avec niveau de carburant minimal
- DF110 – 0420 — Catalyseur
- DF125 – 0315 — Programmation du couple
- DF126 – 1604 — Résistance de chauffage de l'habitacle
- DF127 – 0703 — Circuit 1 de l'interrupteur de feu stop
- DF128 – 0571 — Circuit 2 de l'interrupteur de feu stop
