Urządzeniem sterującym w systemie jest elektroniczna jednostka sterująca (ECU). Na podstawie informacji otrzymanych z czujników ECU oblicza parametry regulacji wtrysku paliwa i sterowania czasem zapłonu. Dodatkowo zgodnie z ustalonym algorytmem sterownik steruje pracą silnika elektrycznego wentylatora układu chłodzenia silnika oraz sprzęgłem elektromagnetycznym załączenia sprężarki klimatyzacji, pełni funkcję autodiagnostyki elementów układu oraz powiadamia kierowcy o zaistniałych usterkach.
W przypadku awarii poszczególnych czujników i siłowników ECU włącza tryby awaryjne, aby zapewnić pracę silnika.
Ilość paliwa dostarczanego przez wtryskiwacze zależy od czasu trwania sygnału elektrycznego z ECU. Jednostka elektroniczna monitoruje dane o stanie silnika, oblicza zapotrzebowanie na paliwo i określa wymagany czas podawania paliwa przez wtryskiwacze (czas trwania sygnału). Aby zwiększyć ilość podawanego paliwa, czas trwania sygnału wzrasta, a aby zmniejszyć ilość podawanego paliwa, maleje.
Układ sterowania silnikiem wraz z elektroniczną jednostką sterującą obejmuje czujniki, siłowniki, złącza i bezpieczniki.
Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) połączone przewodami elektrycznymi ze wszystkimi czujnikami systemu. Otrzymując od nich informacje, urządzenie wykonuje obliczenia zgodnie z parametrami i algorytmem sterowania zapisanymi w pamięci programowalnej pamięci tylko do odczytu (PROM) oraz steruje elementami wykonawczymi układu. Wersja programu zapisana w pamięci EPROM jest oznaczona numerem przydzielonym tej modyfikacji ECU.
Jednostka sterująca wykrywa usterkę, identyfikuje i zapisuje swój kod, nawet jeśli usterka jest niestabilna i znika (na przykład z powodu złego styku). Lampka ostrzegawcza nieprawidłowego działania układu sterowania silnikiem w zestawie wskaźników gaśnie 10 sekund po przywróceniu funkcjonalności uszkodzonego zespołu.
Po naprawie należy skasować kod błędu zapisany w pamięci centrali. W tym celu należy wyłączyć zasilanie centrali na 10 s (wyjąć bezpiecznik obwodu zasilania elektronicznej centralki sterującej lub odłączyć przewód od ujemnego bieguna akumulatora).
Urządzenie dostarcza napięcie prądu stałego o wartości 5 i 12 V do różnych czujników i przełączników układu sterowania. Ponieważ rezystancja elektryczna obwodów mocy jest wysoka, próbnik podłączony do zacisków systemu nie świeci się. Aby określić napięcie zasilania na zaciskach ECU, należy użyć woltomierza o rezystancji wewnętrznej co najmniej 10 MOhm.
ECU nie nadaje się do naprawy; w przypadku awarii należy go wymienić.
Złącze diagnostyczne służy do wyświetlania kodów błędów wykrytych podczas pracy systemu zarządzania silnikiem z pamięci ECU.
Złącze diagnostyczne znajduje się we wnętrzu pojazdu, po lewej stronie tablicy rozdzielczej, pod kolumną kierownicy i jest ukryte za składanym panelem. Do złącza diagnostycznego można podłączyć urządzenie skanujące, które odczytuje informacje z linii danych szeregowych.
Czujnik położenia wału korbowego typ indukcyjny przeznaczony jest do synchronizacji pracy elektronicznej jednostki sterującej z GMP tłoków 1. i 4. cylindra oraz położeniem kątowym wału korbowego.
Czujnik montowany jest z tyłu silnika, naprzeciw zębów napędowych na kole zamachowym. Zęby napędowe wykonane są na powierzchni koła zamachowego w regularnych odstępach. Brakuje jednego zęba, aby wytworzyć impuls synchronizacyjny ("impuls referencyjny"), który jest niezbędny do skoordynowania pracy jednostki sterującej z GMP tłoków 1. i 4. cylindra.
Gdy wał korbowy się obraca, zęby zmieniają pole magnetyczne czujnika, indukując impulsy napięcia prądu przemiennego. Jednostka sterująca wykorzystuje sygnały czujników do określenia prędkości obrotowej wału korbowego i wysyła impulsy do wtryskiwaczy.
Jeśli czujnik ulegnie awarii, uruchomienie silnika będzie niemożliwe.
Czujnik położenia wałka rozrządu (czujnik fazy) typ indukcyjny określa GMP suwu sprężania tłoka 1. cylindra. Sygnał z czujnika jest wykorzystywany przez elektroniczną jednostkę sterującą i służy do zorganizowania etapowego wtrysku paliwa zgodnie z kolejnością pracy cylindrów. W przypadku wystąpienia awarii w obwodzie któregokolwiek z czujników, sterownik zapisuje swój kod w swojej pamięci i włącza lampkę ostrzegawczą.
Czujnik temperatury płynu chłodzącego montowany w obudowie dystrybutora płynu chłodzącego z tyłu silnika. Czułym elementem czujnika jest termistor, którego rezystancja elektryczna zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do temperatury. Przy niskich temperaturach płynu chłodzącego (–40°C) rezystancja termistora wynosi około 100 kOhm; gdy temperatura wzrośnie do +130°C, maleje do 70 omów.
Jednostka elektroniczna zasila obwód czujnika temperatury stałym napięciem odniesienia. Napięcie sygnału czujnika jest maksymalne, gdy silnik jest zimny i maleje wraz z nagrzewaniem się. Na podstawie wartości napięcia moduł elektroniczny określa temperaturę silnika i uwzględnia ją przy obliczaniu parametrów regulacji wtrysku i zapłonu. Jeżeli czujnik ulegnie awarii lub wystąpią zakłócenia w jego obwodzie przyłączeniowym, ECU ustawia kod błędu i zapisuje go.
Oprócz powyższego czujnik pośrednio pełni funkcję czujnika wskaźnika temperatury płynu chłodzącego w zestawie wskaźników. Na podstawie informacji z tego czujnika elektroniczna jednostka sterująca silnika zmienia wskazania wskaźników. Aby wyeliminować problem, sprawdź niezawodność połączeń styków w okablowaniu czujnika lub wymień czujnik.
Połączony czujnik ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym i temperatury powietrza dolotowego wykonany w postaci rezystora zmiennego, wrażliwego na zmiany ciśnienia. Rejestruje zmianę ciśnienia w kolektorze dolotowym w zależności od zmian obciążenia i prędkości obrotowej silnika. W zależności od informacji otrzymanych z czujnika sterownik rejestruje ilość wtryskiwanego paliwa oraz moment zapłonu.
Czujnik położenia przepustnicy wykonane w jednym kawałku z pokrywą korpusu przepustnicy.
Czujnikiem jest potencjometr, którego jeden koniec zasilany jest "plusem" napięcia zasilania (5 V), a drugi koniec jest podłączony do "masy".
Z trzeciego zacisku potencjometru (od suwaka) sygnał wyjściowy trafia do elektronicznej jednostki sterującej.
Po przekręceniu przepustnicy (poprzez naciśnięcie pedału sterującego) zmienia się napięcie na wyjściu czujnika. Gdy przepustnica jest zamknięta, wynosi poniżej 0,5 V. Gdy przepustnica jest otwarta, napięcie na wyjściu czujnika wzrasta, gdy przepustnica jest całkowicie otwarta, powinno być większe niż 4 V.
Kontrolując napięcie wyjściowe czujnika, sterownik dostosowuje dawkę paliwa w zależności od kąta otwarcia przepustnicy (czyli na żądanie kierowcy).
Czujnik położenia przepustnicy nie wymaga regulacji, ponieważ jednostka sterująca postrzega prędkość jałową (tj. Całkowite zamknięcie przepustnicy) jako znak zerowy.
Czujnik prędkości pojazdu nie wchodzi w skład skrzyni biegów; jego funkcję pełnią czujniki prędkości przednich kół układu przeciwblokującego (ABS), zamontowane w zwrotnicach przedniego zawieszenia. Czujniki prędkości kół przednich przekazują sygnał odczytany z pierścieni impulsowych zamontowanych na piastach przednich kół do sterownika ABS i dodatkowo do elektronicznej jednostki sterującej silnika. Zasada działania czujnika opiera się na efekcie Halla. Czujnik wysyła do elektronicznej jednostki sterującej prostokątne impulsy napięcia z częstotliwością proporcjonalną do prędkości obrotowej kół napędowych.
Czujniki stężenia tlenu (sondy lambda) wkręcane w gwintowane otwory kolektora trakcyjnego. Samochody Ford Fusion są wyposażone w dwa czujniki stężenia tlenu:
- czujnik sterujący przeznaczony do kontroli składu mieszanki paliwowo-powietrznej (na wlocie do konwertera);
- czujnik diagnostyczny przeznaczony do oceny sprawności przetwornicy (na wylocie).
W metalowej bańce czujnika znajduje się element galwaniczny przemywany strumieniem spalin. W zależności od zawartości tlenu w spalinach w wyniku spalania mieszanki paliwowo-powietrznej zmienia się napięcie sygnału czujnika.
Czujniki różnią się parametrami i mają różne oznaczenia. Jeśli co najmniej jeden z czujników stężenia tlenu jest uszkodzony, toksyczność spalin może gwałtownie wzrosnąć, a zużycie paliwa może wzrosnąć.
Dla ułatwienia wymiany czujniki różnią się kolorem klocków. Kostka wiązki przewodów czujnika na wejściu do neutralizatora (sterowanie) ma kolor zielony, a na wyjściu neutralizatora (diagnostyka) - kolor fioletowy.
Informacje z każdego czujnika docierają do jednostki sterującej w postaci sygnałów o niskim (od 0,1 V) i wysokim (do 0,9 V) poziomie. Gdy sygnał jest niski, jednostka sterująca otrzymuje informację o wysokiej zawartości tlenu. Sygnał wysokiego poziomu wskazuje na niską zawartość tlenu w spalinach.
Jednostka sterująca stale monitorując napięcie sygnału czujnika reguluje ilość paliwa wtryskiwanego przez wtryskiwacze. Gdy poziom sygnału czujnika na wlocie do konwertera jest niski (zła mieszanka paliwowo-powietrzna), ilość podawanego paliwa wzrasta, gdy poziom sygnału jest wysoki (mieszanka bogata) maleje. Jeżeli różnica poziomów sygnałów z czujników na wejściu i wyjściu neutralizatora jest mniejsza niż wartości dopuszczalne dla danego trybu pracy, sterownik identyfikuje usterkę katalizatora.
Czujnik spalania stukowego zamontowany na górze bloku cylindrów w obszarze pomiędzy 2. i 3. cylindrem i wykrywa nieprawidłowe wibracje (wstrząsy detonacyjne) w silniku.
Czułym elementem czujnika spalania stukowego jest płytka piezokrystaliczna. Podczas detonacji na wyjściu czujnika generowane są impulsy napięciowe, które rosną wraz ze wzrostem intensywności uderzeń detonacyjnych. Sterownik na podstawie sygnału z czujnika dostosowuje moment zapłonu tak, aby wyeliminować błyski detonacyjne paliwa.
Ostrzeżenia
1. Przed demontażem jakichkolwiek elementów układu sterującego wtryskiem paliwa należy odłączyć kabel od ujemnego bieguna akumulatora.
2. Nie uruchamiaj silnika, jeśli zaciski przewodów akumulatora nie są prawidłowo dokręcone.
3. Nigdy nie odłączaj akumulatora od sieci pokładowej pojazdu, gdy silnik pracuje.
4. Podczas ładowania akumulatora należy odłączyć go od sieci pokładowej pojazdu.
5. Nie wystawiaj ECU na działanie temperatur powyżej 65°C podczas pracy i powyżej 80°C, gdy nie pracuje (np. w komorze suszenia). W przypadku przekroczenia tej temperatury konieczne jest wymontowanie ECU z samochodu.
6. Nie odłączaj i nie podłączaj przewodów od komputera przy włączonym zapłonie.
7. Przed przystąpieniem do prac związanych ze spawaniem instalacji elektrycznej pojazdu należy odłączyć przewody od akumulatora i złącza wiązki przewodów od ECU.
8. Wszystkie pomiary napięcia wykonywać woltomierzem cyfrowym o rezystancji wewnętrznej co najmniej 10 MOhm.
9. Elementy elektroniczne stosowane w układzie wtrysku paliwa są zaprojektowane na bardzo niskie napięcie, dlatego łatwo ulegają uszkodzeniu w wyniku wyładowań elektrostatycznych. Aby zapobiec uszkodzeniu komputera, nie należy dotykać jego złączy rękami.
10. Do zdiagnozowania układu sterującego silnikiem we wszystkich przypadkach potrzebny jest specjalny skaner, dlatego w przypadku wystąpienia nieprawidłowego działania układu należy skontaktować się ze specjalistycznym serwisem.