VAZ-2123 引擎電子管理系統(EURO-5)

VAZ-2123 汽車自 2015 年起配備帶有 ME17.9.71 2123-1411020-50 控制器的引擎電子管理系統,符合 EURO-5 毒性標準。

引擎電子管理系統示意圖
引擎電子管理系統示意圖:1 — 蓄電池;2 — 主繼電器;3 — 點火開關;4 — 診斷氧濃度感測器;5 — 碳罐;6 — 空調壓縮機;7 — 碳罐清潔電磁閥;8 — 控制氧濃度感測器;9 — 噴油器;10 — 燃油分配管;12 — 空氣濾清器;13 — 診斷接頭;14 — 空氣質量流量計;15 — 轉速錶;16 — 防盜器模組;17 — 電子加速踏板;18 — 節氣門體;19 — 引擎管理系統故障指示燈;20 — 相位感測器;21 — 點火線圈;22 — 冷卻液溫度感測器;23 — 控制器;24 — 火星塞;25 — 曲軸位置感測器;26 — 右側冷卻系統風扇;27 — 輔助繼電器;28 — 右側冷卻系統風扇繼電器;29 — 左側冷卻系統風扇;30 — 左側冷卻系統風扇繼電器;31 — 燃油泵繼電器;32 — 燃油濾清器;33 — 重力閥;34 — 燃油模組;35 — 車速感測器;36 — 爆震感測器。

引擎電子管理系統(ЭСУД)由控制器、引擎和汽車運行參數感測器以及執行裝置組成。

控制器是一種專用迷你電腦,其組成包括隨機存取記憶體(RAM)、可程式唯讀記憶體(PROM)和電可擦除可程式唯讀記憶體(EEPROM)。

RAM 由微處理器用於臨時儲存引擎運行的當前資訊(測量參數)和計算資料。

RAM 中還記錄出現的故障代碼。

此記憶體為揮發性,即當電力供應中斷時(斷開蓄電池或從控制器上斷開線束插頭),其內容將被清除。

PROM 儲存引擎管理程式,其中包含工作指令序列(演算法)和校準資料(設定)。

PROM 決定引擎運行的重要參數:扭矩和功率的變化特性、燃油消耗、點火提前角、廢氣成分等。PROM 為非揮發性,即其記憶體內容在斷電時不會改變。

EEPROM 儲存控制器、引擎和汽車的識別碼。

記錄運行參數以及引擎和汽車運行模式的違規情況。為非揮發性記憶體。

控制器是引擎管理系統的核心裝置。

引擎管理系統控制器
控制器。

它從感測器接收資訊並控制執行機構,確保引擎在給定車輛性能水準下以最佳狀態運轉。

控制器位於乘客腳部空間,固定在前隔板上。

控制器控制執行機構,例如燃油噴射器、電動節氣門體、點火線圈、氧感測器加熱器、碳罐清潔電磁閥以及各種繼電器。

控制器控制主繼電器(點火繼電器)的接通與斷開,蓄電池的供電電壓經由該繼電器傳送至系統元件(電動燃油泵、電動風扇、控制單元和 APS 狀態指示器除外)。

控制器在點火開關接通時接通主繼電器。

點火開關斷開時,控制器將主繼電器的斷開延遲至下一次接通所需的準備時間(完成計算、將節氣門置於引擎起動前的位置)。

點火開關接通時,控制器除執行上述功能外,若防盜鎖定功能已啟用,還會與 APS 交換資訊。

若交換結果確定允許存取車輛,則控制器繼續執行引擎管理功能。

否則,引擎運轉將被封鎖。

控制器還執行系統診斷功能。

它確定系統元件是否有故障,點亮指示燈並在其記憶體中保存表示故障性質並幫助技師進行維修的代碼。

引擎管理系統中使用熱線式空氣質量流量計,具有數位輸出信號的頻率特性。

空氣質量流量計
空氣質量流量計(ДМРВ)。

它位於空氣濾清器與進氣管軟管之間。

空氣質量流量計的信號為頻率(Hz)信號,其脈衝重複頻率取決於通過感測器的空氣量(空氣流量增加時增大)。

診斷儀器將感測器讀數顯示為每小時公斤的空氣流量。

節氣門位置感測器(ДПДЗ)

帶節氣門位置感測器的節氣門體
帶節氣門位置感測器的節氣門體。

在帶電子節氣門的系統中使用兩個 ДПДЗ。

ДПДЗ 是電動節氣門體的組成部分。

ДПДЗ 為電位計型電阻器,其一端施加來自控制器的參考電壓(5 V),另一端為來自控制器的「搭鐵」。

從與電位計滑動觸點相連的端子,將 ДПДЗ 的輸出信號送至控制器。

控制器根據加速踏板位置,借助電動驅動控制節氣門位置。

控制器根據 ДПДЗ 讀數追蹤節氣門位置。

點火開關接通時,控制器將節氣門置於起動前位置,其開度取決於冷卻液溫度。

在節氣門起動前位置,ДПДЗ 1 的輸出信號應在 0.65–0.79 V 範圍內,ДПДЗ 2 的輸出信號應在 4.21–4.35 V 範圍內。

若在 15 秒內未起動引擎且未踩下加速踏板,控制器將切斷節氣門體電動驅動的電源,節氣門置於 7–8 % 節氣門開度位置。

在節氣門電動驅動斷電狀態(LIMP HOME)下,ДПДЗ 1 的輸出信號在 0.80–0.85 V 範圍內,ДПДЗ 2 的輸出信號在 4.15–4.20 V 範圍內。

此後若在 15 秒內不進行任何操作,將進入節氣門 0 位置檢查(「學習」)模式——節氣門完全關閉並開啟至起動前位置,隨後節氣門電動驅動再次轉入斷電模式。

在節氣門任何位置,ДПДЗ 1 和 ДПДЗ 2 的信號之和應等於 (5±0.1) V。

當 ДПДЗ 電路發生故障時,控制器切斷節氣門電動驅動的電源,將其代碼寫入記憶體並點亮指示燈。

此時節氣門置於 7–8 % 節氣門開度位置。

電子加速踏板(ЭПА)

在帶電子節氣門體的汽車上使用電子加速踏板,它以電氣方式將加速踏板位置信號傳送至控制器。

電子加速踏板
電子加速踏板。

電子加速踏板位於駕駛員右腳下方的支架上。

電子加速踏板中使用兩個加速踏板位置感測器(ДППА)。

ДППА 為電位計型電阻器,由控制器提供 5 V 電源。

ДППА 與踏板桿驅動機械連接。

踏板桿與殼體之間的兩個獨立彈簧產生回位力。

控制器接收來自 ЭПА 的類比電信號後,形成用於控制節氣門位置的信號。

ДППА 的輸出電壓與加速踏板踩下量成比例變化。

加速踏板鬆開時,ДППА 1 的信號應在 0.46–0.76 V 範圍內,ДППА 2 的信號應在 0.23…0.38 V 範圍內。

加速踏板完全踩下時,ДППА 1 的信號應在 2.80–3.10 V 範圍內,ДППА 2 的信號應在 1.40…1.55 V 範圍內。

在加速踏板任何位置,ДППА 1 的信號應為 ДППА 2 信號的兩倍。

冷卻液溫度感測器(ДТОЖ)

感測器安裝在引擎冷卻液流中,位於引擎水套的出液接管上。

冷卻液溫度感測器
冷卻液溫度感測器(ДТОЖ)。

冷卻液溫度感測器的敏感元件為熱敏電阻,即其電阻隨溫度變化的電阻器。

高溫導致低電阻,而低冷卻液溫度導致高電阻。

控制器向冷卻液溫度感測器電路輸出 5 V 電壓。

爆震感測器(ДД)

爆震感測器
爆震感測器(ДД)。

爆震感測器(ДД)安裝在汽缸體上。

ДД 的壓電陶瓷敏感元件產生交流電壓信號,其振幅和頻率對應於引擎振動參數。

發生爆震時,特定頻率的振動振幅升高。

此時控制器修正點火提前角以抑制爆震。

控制氧感測器(УДК)

汽油引擎廢氣毒性最有效的降低是在混合氣中空氣與燃料的質量比為 (14.5–14.6) : 1 時達到的。

控制氧感測器
控制氧感測器(УДК)。

該比例稱為化學計量比。

在該燃油空氣混合氣成分下,催化轉化器最有效地降低隨廢氣排放的碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物的數量。

為優化廢氣成分以達到催化轉化器的最大效率,採用按廢氣中氧含量回饋的閉環燃油供給控制。

診斷氧感測器(ДДК)

為降低廢氣中碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物的含量,使用催化轉化器。

轉化器氧化碳氫化合物和一氧化碳,使其轉化為水蒸氣和二氧化碳。

轉化器還從氮氧化物中還原氮。

控制器透過分析安裝在轉化器之後的診斷氧感測器信號,監控轉化器的氧化還原特性。

車速感測器(ДСА)

車速感測器發出脈衝信號,向控制器告知汽車行駛速度。ДСА 安裝在分動箱輸入軸上。

車速感測器
車速感測器(ДСА)。

驅動輪旋轉時,ДСА 每米汽車行駛產生 6 個脈衝。

控制器根據脈衝重複頻率確定汽車速度。

曲軸位置感測器(ДПКВ)

曲軸位置感測器安裝在凸輪軸驅動蓋上,距固定在引擎曲軸上的觸發盤齒頂約 1±0.4 mm。

曲軸位置感測器
曲軸位置感測器(ДПКВ)。

觸發盤與發電機驅動皮帶輪合為一體,為一具有 58 個齒的齒輪,齒距為 6°,並具有由兩個缺失齒形成的用於同步的「長」凹槽。

當盤的齒形扇區在「長」凹槽之後的第一個齒的中間與 ДПКВ 軸線重合時,引擎曲軸位於第 1 和第 4 缸上止點前 114°(19 個齒)的位置。

觸發盤旋轉時,感測器磁路中的磁通量變化,在其繞組中感應出交流電壓脈衝。

控制器根據這些脈衝的數量和重複頻率確定曲軸位置和轉速,並計算噴油器和點火線圈控制脈衝的相位和持續時間。

相位感測器(凸輪軸位置感測器)

相位感測器安裝在汽缸蓋的凸台上。

相位感測器
相位感測器(凸輪軸位置感測器)。

感測器的工作原理基於霍爾效應。

引擎凸輪軸上有一個專用銷。

當銷經過感測器端面時,感測器向控制器發出低電平電壓脈衝(約 0 V),這對應於第 1 缸活塞處於壓縮行程的位置。

相位感測器的信號由控制器用於按照引擎汽缸工作順序組織順序燃油噴射。

制動信號開關

制動信號開關是制動踏板總成的組成部分,用於向 ЭСУД 控制器發送駕駛員踩下/鬆開制動踏板的相應信號。

制動信號開關
制動信號開關。

在線控節氣門(E-gas)系統中,制動踏板開關信號起重要作用,因為它們被 ЭСУД 控制器軟體的安全功能使用。

因此,確保制動信號開關始終處於工作狀態非常重要。

若其功能切換特性不符,例如說明書中規定的調整值自發變化(由於制動踏板振動、開關和踏板總成磨損),汽車引擎可能轉入強制降低功率的應急運行模式。

離合器踏板位置信號開關

離合器踏板位置信號開關是離合器踏板總成的組成部分,用於向 ЭСУД 控制器發送離合器踏板已踩下的信號。

離合器踏板位置信號開關
離合器踏板位置信號開關。

開關有一組觸點,接通來自點火開關「15」端子的電壓。

踩下離合器踏板時,觸點斷開。

離合器踏板位置開關信號由 ЭСУД 控制器軟體用於改善汽車的行駛性能。