Riadiacim zariadením v systéme je elektronická riadiaca jednotka (ECU). Na základe informácií získaných zo snímačov ECU vypočítava parametre na reguláciu vstrekovania paliva a riadenie časovania zapaľovania. Okrem toho ECU v súlade so zabudovaným algoritmom riadi činnosť elektromotora ventilátora chladiaceho systému motora, elektromagnetickej spojky kompresora klimatizácie, vykonáva funkciu vlastnej diagnostiky prvkov systému a informuje vodiča o akýchkoľvek poruchách, ktoré sa vyskytli.
Systém riadenia motora spolu s elektronickou riadiacou jednotkou zahŕňa snímače, ovládače, konektory a poistky.
Elektronická riadiaca jednotka (ECU, ovládač) prepojené elektrickými vodičmi so všetkými systémovými snímačmi. Po prijímaní informácií z nich blok vykonáva výpočty v súlade s parametrami a riadiacim algoritmom uloženým v pamäti programovateľnej pamäte iba na čítanie (ROM) a riadi výkonné zariadenia systému. Verzia programu zaznamenaná v pamäti ROM je označená číslom priradeným tejto modifikácii ECU.
Riadiaca jednotka zistí poruchu, identifikuje a uloží jej kód, aj keď je porucha nestabilná a zmizne.
Po oprave je potrebné vymazať chybový kód uložený v pamäti riadiacej jednotky.
Jednotka dodáva 5 a 12 V DC rôzne snímače a spínače riadiaceho systému. Keďže elektrický odpor napájacích obvodov je vysoký, kontrolka pripojená na svorky systému nesvieti. Na určenie napájacieho napätia na svorkách ECU použite voltmeter s vysokou impedanciou (10 MΩ). Riadiaca jednotka je umiestnená v motorovom priestore za batériou pod spoločným krytom s relé a poistkami a je pripojená ku káblovému zväzku jedným 40-pinovým konektorom. ECU nie je vhodná na opravu, v prípade poruchy sa musí vymeniť.
Snímač teploty chladiacej kvapaliny je inštalovaný v chladiacom systéme motora. Citlivým prvkom snímača je termistor, jeho elektrický odpor sa mení nepriamo úmerne teplote.
Elektronická jednotka napája obvod snímača konštantným "referenčným" napätím. Napätie signálu snímača je najvyššie, keď je motor studený a znižuje sa, keď sa zohrieva. Na základe hodnoty napätia elektronická jednotka určí teplotu motora a zohľadní ju pri výpočte parametrov nastavenia vstrekovania a zapaľovania.
Snímač teploty vzduchu nasávaného potrubia má podobný dizajn ako snímač teploty chladiacej kvapaliny a tiež používa termistor, ktorého odpor sa mení v závislosti od teploty.
ECU napája obvod snímača konštantným "referenčným" napätím. Napätie signálu snímača je najvyššie, keď je vzduch v nasávacom potrubí studený a klesá so zvyšujúcou sa jeho teplotou. Na základe hodnoty napätia riadiaca jednotka určí teplotu vzduchu na nasávaní a vykoná úpravy pri výpočte uhla časovania zapaľovania.
Senzor hornej úvrate a otáčok kľukového hriadeľa indukčného typu je určený na synchronizáciu činnosti elektronickej riadiacej jednotky s TDC piestu 1. valca a uhlovou polohou kľukového hriadeľa.
Snímač je inštalovaný v zadnej časti motora oproti rozvodovému krúžku na zotrvačníku motora. Koruna je ozubené koleso s dutinami. Dva zuby sú vyrezané na vytvorenie synchronizačného impulzu ("referenčného" impulzu), ktorý je potrebný na koordináciu činnosti riadiacej jednotky s TDC piestov v 1. a 4. valci.
Keď sa kľukový hriadeľ otáča, zuby menia magnetické pole snímača, čím sa indukujú impulzy striedavého napätia. Riadiaca jednotka určuje rýchlosť otáčania kľukového hriadeľa na základe signálov snímača a vysiela impulzy do vstrekovačov.
Ak snímač zlyhá, motor sa nedá naštartovať.
Snímač polohy škrtiacej klapky je namontovaný na boku zostavy škrtiacej klapky a je pripojený k hriadeľu škrtiacej klapky.
Snímačom je potenciometer, na ktorého jeden koniec sa privádza "plus" napájacieho napätia, druhý koniec je pripojený k "zeme".
Z tretieho výstupu potenciometra (z posúvača) výstupný signál ide do elektronickej riadiacej jednotky.
Pri otočení škrtiacej klapky (od nárazu na ovládací pedál), napätie na výstupe snímača sa mení. Keď je plyn zatvorený, je minimálny. Keď sa ventil otvorí, napätie na výstupe snímača sa zvýši a dosiahne svoju maximálnu hodnotu, keď je ventil úplne otvorený.
Monitorovaním výstupného napätia snímača regulátor upravuje prívod paliva v závislosti od uhla otvorenia škrtiacej klapky (tie. podľa uváženia vodiča).
Snímač polohy škrtiacej klapky nevyžaduje nastavenie, pretože riadiaca jednotka sníma voľnobežné otáčky (tie. plný uzáver plynu) ako nula.
Senzor absolútneho tlaku (riedenie) v sacom potrubí premieňa tlak v tomto potrubí na elektrické napätie, ktorého hodnota určuje elektronická riadiaca jednotka zaťaženie motora. Snímač je inštalovaný na sacom potrubí. Keď motor nebeží, riadiaca jednotka pomocou napätia snímača určí atmosférický tlak a prispôsobí parametre riadenia vstrekovania konkrétnej nadmorskej výške. Hodnoty atmosférického tlaku uložené v pamäti sa pravidelne aktualizujú počas stabilného pohybu vozidla a pri otvorení plného plynu.
Snímač rýchlosti vozidla je namontovaný na prevodovke. Princíp činnosti snímača je založený na Hallovom jave. Snímač vysiela pravouhlé napäťové impulzy do elektronickej riadiacej jednotky s frekvenciou úmernou rýchlosti otáčania hnacích kolies.
Senzor kontroly koncentrácie kyslíka (lambda sonda) používa sa v systéme vstrekovania paliva s uzavretou slučkou a je naskrutkovaný do závitového otvoru výfukového potrubia. Informácie o prítomnosti kyslíka vo výfukových plynoch slúžia na úpravu výpočtov dĺžky trvania vstrekovacieho impulzu. Kyslík obsiahnutý vo výfukových plynoch reaguje s citlivým prvkom snímača a vytvára potenciálny rozdiel na výstupe snímača. Potenciálny rozdiel sa pohybuje od približne 0,1 V (vysoký obsah kyslíka - chudá zmes) až 0,9 V (zmes bohatá na kyslík).
Informácie zo snímača sa odosielajú do elektronickej riadiacej jednotky vo forme signálov nízkej a vysokej úrovne. Keď je signál nízky, riadiaca jednotka dostane informáciu o vysokom obsahu kyslíka a teda o chudobnej zmesi. Signál vysokej úrovne signalizuje nízky obsah kyslíka vo výfukových plynoch, a teda príliš bohatú zmes.
Riadiaca jednotka neustálym monitorovaním napätia signálu snímača upravuje množstvo vstrekovaného paliva vstrekovačmi. Keď je úroveň signálu snímača nízka (chudobná zmes vzduchu a paliva) množstvo dodávaného paliva sa zvyšuje, keď je úroveň signálu vysoká (bohatá zmes) - klesá.
Lambda sonda je najzraniteľnejším snímačom vstrekovacieho systému vozidla. Jeho životnosť je od 20 do 80 tisíc km v závislosti od kvality benzínu a oleja v motore, prevádzkových podmienok, štýlu jazdy, zdravotného stavu motora atď. Zlý stav krúžkov na stieranie oleja, nemrznúca zmes vnikajúca do valcov a výfukového potrubia, obohatená zmes paliva a vzduchu a poruchy zapaľovacieho systému výrazne znižujú jeho životnosť. Podľa odporúčania výrobcu by sa snímač koncentrácie kyslíka mal meniť bez ohľadu na jeho stav každých 75 tisíc km.
Aplikácia. Používanie olovnatého benzínu je prísne zakázané: olovo "otravuje" elektródy snímača po niekoľkých natankovaniach olovnatého benzínu. Olovo poškodzuje katalyzátor.
Vplyvom starnutia snímača koncentrácie kyslíka klesá jeho výstupný elektrický odpor pri výrazne vyššej teplote snímacieho prvku na hodnotu, pri ktorej snímač nadobúda schopnosť odmietať referenčné napätie. V dôsledku zvýšeného výstupného elektrického odporu klesá kolísanie výstupného napätia signálu snímača. Senzor starnutia možno ľahko identifikovať podľa oscilogramu jeho výstupného signálového napätia v prevádzkových režimoch motora, keď sa zníži prietok a teplota výfukových plynov. Ide o režimy nečinnosti a nízkej záťaže. Ako ukázala prax, chybný snímač koncentrácie kyslíka pracuje pri vysokých otáčkach motora, ale akonáhle sa zaťaženie motora zníži (nečinný režim), amplitúda signálu začne rýchlo klesať, až kým oscilácie nezmiznú.
Zoznam možných porúch snímača koncentrácie kyslíka je pomerne veľký a niektoré z nich (strata citlivosti, znížený výkon) nezaznamenáva autodiagnostika auta, takže konečné rozhodnutie o výmene snímača je možné urobiť až po dôkladnej kontrole, ktorú je najlepšie nechať na špecialistov.
Aplikácia. Neexistuje žiadna technológia na opravu chybných lambda sond – ak sa pokazia, musia sa vymeniť.
Ak je snímač koncentrácie kyslíka chybný, ECU sa prepne do režimu, v ktorom sa na určenie parametrov zmesi nezohľadňuje jej napätie, t.j. v regulačnom režime bez spätnej väzby na výstupné napätie snímača. V tomto režime ECU naďalej riadi zloženie zmesi s prihliadnutím na teplotu motora, zaťaženie a parametre ostatných snímačov.
Diagnostický snímač koncentrácie kyslíka funguje na rovnakom princípe ako riadiaci snímač. Signál generovaný diagnostickým snímačom koncentrácie kyslíka indikuje prítomnosť kyslíka vo výfukových plynoch za katalyzátorom. Účinnosť neutralizátora posudzuje riadiaca jednotka motora porovnaním signálov z riadiacich a diagnostických snímačov. Ak neutralizátor funguje správne, hodnoty z diagnostického senzora sa budú výrazne líšiť od hodnôt z kontrolného senzora. Identické hodnoty indikujú chybný neutralizátor.
Snímač klepania pripevnený k bloku valcov medzi valcami 2 a 3 deteguje abnormálne vibrácie (detonačné údery) v motore.
Citlivým prvkom snímača je piezoelektrická kryštálová platňa. Pri detonácii sa na výstupe snímača generujú napäťové impulzy, ktoré sa zvyšujú so zvyšujúcou sa intenzitou detonačných rázov. ECU na základe signálu snímača upravuje časovanie zapaľovania, aby sa eliminovali detonačné záblesky paliva.
Aplikácia. Detonácia v motore je samozrýchľujúci sa proces prechodu spaľovania zmesi paliva a vzduchu na detonačný výbuch bez vykonania práce, s prechodom energie spaľovania paliva na teplotu a tlak plynov. Čelo plameňa sa šíri rýchlosťou výbuchu, t.j. prekračuje rýchlosť šírenia zvuku v danom prostredí a vedie k silným nárazovým zaťaženiam častí skupiny valec-piest a kľuka-ojnica, čím spôsobuje zvýšené opotrebovanie týchto častí. Vysoké teploty plynu vedú k vyhoreniu dna piestov a spáleniu ventilov.
Diagnostický konektor sa nachádza v priehradke na palubnej doske na jej zadnej stene. K diagnostickému konektoru je možné pripojiť skenovacie zariadenie, ktoré číta informácie a slúži na výstup z pamäte ECU chybových kódov zistených počas prevádzky systému riadenia motora.