Фиг. 2.93. Схема на системата за управление на двигателя 1СD-FTV
Фиг. 2.94. Разположение на основните компоненти на системата за управление на двигателя 1CD-FTV
Обща информация
Системата за управление на двигателя 1CD-FTV се състои от основните компоненти, изброени в таблица 2.14.
Таблица 2.14. Основните компоненти на системата за управление на двигателя 1CD-FTV
ECU на двигателя
ECU на двигателя е базиран на 32-битов процесор.
Сензор за положение на коляновия вал
Фиг. 2,95. Сензор за положение на коляновия вал
Задвижващият ротор на коляновия вал има 34 зъба и участък, където липсват 2 зъба. Сензорът за положение на коляновия вал изпраща сигнал на всеки 10° и горната мъртва точка се определя от зоната с липсващи зъби.
Сензор за положение на разпределителния вал
Фиг. 2,96. Сензор за положение на разпределителния вал
За да се определи положението на разпределителния вал, има издатина на главния ротор, с която се генерира 1 импулс за всеки два оборота на коляновия вал.
Сензор за положение на педала на газта
Фиг. 2,97. Сензор за положение на педала на газта
Осигурен е лост за връщане за принудително връщане на лоста на сензора за положение на педала на газта в напълно затворено положение. Превключвателят на педала на газта е изключен.
Сензорът за положение на педала на газта преобразува хода на педала в електрически сигнали с две различни характеристики и ги предава на ECU на двигателя. Сигналът VPA1 има линейна характеристика и се генерира през целия ход на педала на газта. Сигналът VPA2 има характеристика на отклонено напрежение.
Сензор за налягане на горивото
Фиг. 2,98. Сензор за налягане на гориво
В Common-Rail Common Rail е монтиран сензор за налягане на горивото, който изпраща сигнал към ECU на двигателя. ECU поддържа оптималното налягане на горивото.
Сензорът за налягане на горивото включва две вериги (основна и спомагателна), чиито сигнали се следят непрекъснато от ECU на двигателя. Това гарантира висока точност на откриване на налягане и следователно висока надеждност на управлението.
Контрол на обема на впръскване на гориво
Фиг. 2,99 Диаграма на потока за контрол на обема на впръскване на гориво
Фигура 2.99 показва схемата, по която се контролира обемът на впръскване на гориво.
Регулиране на ъгъла на изпреварване на впръскване на гориво
Фиг. 2.100. Блок-схема за предварително регулиране на впръскването на гориво
Фигура 2.100 показва диаграма, чрез която се контролира ъгълът на изпреварване на впръскване на гориво.
Регулатор на налягането на горивото
Фиг. 2.101. Блокова схема на регулатора на налягането на горивото
ECU на двигателя определя зададеното налягане на впръскване (30–135 MPa) въз основа на сигналите от сензора за положение на педала на газта и сензора за положение на коляновия вал, в зависимост от режима на работа на двигателя.
За да се контролира налягането на горивото, сигнали се изпращат до клапана за управление на горивото на помпата за зареждане (SCV), който регулира количеството подадено гориво. Успоредно с това се изпращат управляващи сигнали към разтоварващия клапан на общия тръбопровод за разпределение на горивото, който регулира количеството гориво, източено в връщащата линия. ECU контролира съвпадението на налягането, определено от сензора за налягане на горивото, с зададеното налягане на впръскване.
Захранване с гориво
За да регулира количеството гориво, подавано от зарядната помпа към Common Rail, ECU на двигателя контролира отварянето на клапана за управление на горивото (SCV). По този начин налягането на горивото в Common Rail се поддържа в съответствие със зададената стойност.
Клан за управление на горивото (SCV) леко отворен
Фиг. 2.102. Схемата на клапана SCV при отваряне на малко количество
- а. При леко отваряне на клапана за управление на горивото, площта на отвора, през който се всмуква горивото, е минимална. Обемът на впръсканото гориво също е минимален.
- б. Буталото прави пълен ход, но количеството всмукано гориво е малко поради стеснения отвор. Геометричният обем на кухината на помпата надвишава обема на засмуканото гориво, в резултат на което се създава вакуум в камерата.
- в. Впръскването на горивото започва, когато налягането на подаването на гориво стане по-високо от налягането в Common Rail.
Клапанът за управление на горивото (SCV) е твърде отворен
Фиг. 2.103. Схемата на клапана SCV при отваряне на голяма стойност
- а. Когато клапанът за управление на горивото е отворен до голяма степен, площта на отвора, през който се изтегля горивото, е максимална. Обемът на впръсканото гориво също е максимален.
- б. Буталото прави пълен ход и обемът на засмуканото гориво се увеличава, т.к. площта на дупката е максимална.
- в. Впръскването на горивото започва, когато налягането на подаването на гориво стане по-високо от налягането в Common Rail.
Байпас за гориво
Фиг. 2.104. Схема на работа на байпасния клапан
Когато налягането в общия горивен тръбопровод надвиши зададената стойност, ECU на двигателя байпасира горивото в резервоара, като отваря разтоварващия клапан. По този начин в общия тръбопровод за разпределение на горивото се поддържа предварително определено налягане.
Регулиране на предварителното впръскване на горивото
Пилотното впръскване се извършва преди основното впръскване на гориво и е предназначено да направи началото на процеса на горене плавно и да намали нивото на шума по време на работа на двигателя.
Фиг. 2.105. Блок - схема за регулиране на предварителното впръскване на гориво
Фигура 2.105 показва схемата, по която обемът, ъгълът на изпреварване и интервалът (между пилотното и основното впръскване на гориво) се контролират в процеса с пилотно впръскване.
Контролер на празен ход
ECU на двигателя изчислява скоростта на двигателя в зависимост от работните параметри на двигателя и определя количеството впръскано гориво, за да поддържа зададената скорост на празен ход.
За да се увеличи ефективността на нагревателя, когато двигателят е студен, скоростта на двигателя на празен ход се увеличава, когато съответният ключ е включен.
Управление на рециркулацията на отработените газове (EG)
Фиг. 2.106. Блокова схема за регулиране на системата за рециркулация на отработените газове
В зависимост от режима на работа на двигателя, електронният блок едновременно управлява EGR клапана и управлява подаването на гориво с помощта на стъпков двигател. По този начин се регулира обемът на рециркулираните отработени газове.
Разлики (от предишни модели)
Съответно, клапанът за регулиране на налягането на подсилване (VRV) EGR и задвижващият механизъм (VSV) (за деактивиране на рециркулацията) са изключени от проекта.
Регулатор на налягането на усилване
Фиг. 2.107. Блокова схема на регулатора на налягането на усилване
Налягането на усилване (налягането във всмукателния колектор) се контролира чрез промяна на площта на дюзата, разположена зад турбината. Площта на дюзата се контролира директно от свързано към нея задвижване. Задвижването се управлява чрез вакуум, който се регулира от VRV клапана според сигналите, получени от ECU на двигателя.
ECU на двигателя изчислява оптималната стойност на налягането на усилване в зависимост от режима на работа на двигателя (обороти на двигателя, обем на впръсканото гориво, атмосферно налягане и температура на охлаждащата течност) и регулира площта на потока на пилотната дюза, така че налягането, регистрирано от сензора за налягане на усилване съответства на изчислената стойност.
Функция за управление на стартера "Полуавтоматичен старт"
Принципът на действие на функцията за управление на стартера "Полуавтоматичен старт" на двигателя 1CD-FTV е подобен на този при двигателите 1ZZ-FE и 3ZZ-FE.
Как работи
Фиг. 2.108. Функционална схема за управление на стартера
Както е показано на диаграмата на Фигура 2.108, когато ECU на двигателя получи стартовия сигнал (STSW) от захранващото ECU, ECU на двигателя изпраща сигнали STAR и ACCR към захранващото ECU в същото време, когато предупредителната светлина за предварително загряване на двигателя изгасва. Последният от своя страна изпраща сигнал към релето на стартера за стартиране на двигателя. Ако двигателят вече работи, ECU на двигателя не подава сигналите STAR и ACCR към захранващото ECU. В този случай стартерът не се включва.
Освен това, ако ECU на двигателя многократно получава стартов сигнал от захранващото ECU, докато предупредителната лампа за предварително загряване на двигателя е включена, то извежда сигналите STAR и ACCR. ECU на захранването от своя страна изпраща сигнал към релето на стартера за стартиране на двигателя.
След задействане на стартера и след като скоростта на двигателя надвиши около 500 min-1, ECU на двигателя определя, че двигателят работи и изключва стартера.
Ако двигателят има повреда и не стартира, стартерът ще работи за максимално допустимото време, след което автоматично ще се изключи. Максималното време за работа на стартера е приблизително 2 до 25 секунди, в зависимост от температурата на охлаждащата течност. Ако температурата на охлаждащата течност е много ниска, стартерът работи за около 25 секунди, а когато двигателят е достатъчно топъл, стартерът работи за не повече от 2 секунди.
За да се избегне работа на спомагателно електрическо оборудване с нестабилно напрежение по време на стартиране на двигателя, системата прекъсва захранването на спомагателното оборудване през това време.
Системата осигурява следните нива на защита:
- ако двигателят вече работи, стартерът няма да се включи, дори ако ключът за запалване е завъртян в позиция START;
- Дори ако водачът държи ключа за запалване в позиция START, след като двигателят се стартира от половин оборот, ECU на двигателя ще изключи стартера, когато оборотите на двигателя достигнат приблизително 1200 min–1 или повече ;
- Дори ако водачът държи ключа за запалване в позиция START и двигателят не стартира, ECU на двигателя ще изключи стартера след около 30 секунди;
- Ако стартерът е включен, но не се открие сигнал за скоростта на двигателя, ECU на двигателя незабавно ще изключи стартера.
Система за предупреждение за смяна на масло
Фиг. 2.109. Блок-схема на системата за предупреждение за смяна на масло
Въведена е система за предупреждение за смяна на маслото. Тази система открива влошаване на качеството на двигателното масло и предупреждава водача да смени двигателното масло и масления филтър с помощта на предупредителна лампа. По този начин се поддържат интервали за поддръжка (максимум 30 000 км), съответстващи на действителния експлоатационен живот на двигателното масло.
ECU на двигателя определя степента на влошаване на двигателното масло по косвен начин.
Фиг. 2.110. Разположението на компонентите на системата в салона на автомобил
Фиг. 2.111. Условия за образуване на сажди
Описание на работата на системата
ECU на двигателя определя качеството на моторното масло по съдържанието на сажди. Той изчислява количеството сажди в моторното масло в зависимост от оборотите на двигателя, ъгъла на напредване на впръскване на горивото, обема на впръскване на горивото и състава на сместа въздух-гориво. Ако изчисленото съдържание на сажди надвишава определената стойност, ECU на двигателя включва индикаторната лампа за смяна на маслото в двигателя. По този начин тази система предупреждава водача за необходимостта от смяна на двигателното масло и масления филтър.
ECU на двигателя включва предупредителната лампа за смяна на маслото в двигателя не само при увеличаване на съдържанието на сажди, но и на всеки 30 000 км. По този начин се повишава надеждността на системата.
Забележка. Тази система не оценява качеството на двигателното масло във времето. Дори ако предупредителната лампа за смяна на двигателното масло не светне, маслото на двигателя и масленият филтър трябва да се сменят.
Настройване на брояча на пътуването на нула
Можете да нулирате пробега, записан в паметта на ECU на двигателя, измерен за включване на предупредителната лампа за смяна на маслото, както следва:
- натиснете ключа на двигателя и включете запалването (стартиране на системния режим IG-ON);
- Уверете се, че LCD дисплеят е в режим на одометър (ODO). (Нулирането не е възможно в режим на измерване на пътуването (TRIP));
- натиснете ключа на двигателя и изключете запалването (стартиране на системния режим IG-OFF);
- Докато натискате бутона DIM ODO/TRIP, натиснете ключа на двигателя, за да включите запалването (режим на стартовата система IG-ON), без да натискате педала на съединителя. След като включите запалването (режим на стартиране на системата IG-ON), задръжте бутона DIM ODO / TRIP за поне 5 s. След нулиране на LCD дисплея, освободете бутона DIM ODO/TRIP;
- Предупредителната лампа за смяна на маслото ще изгасне и LCD дисплеят ще покаже "000000" за около 1;
- уверете се, че LCD дисплеят е превключил в режим на одометър (ODO);
- Процедурата за нулиране на километража за смяна на маслото е завършена.
Диагностика
Системата за диагностика тип EURO-OBD (Европейска бордова диагностика), използвана на двигателя 1CD-FTV, отговаря на изискванията на разпоредбите на Европейския съюз.
Ако ECU на двигателя открие проблем, той диагностицира и регистрира проблемния възел. В допълнение, лампичката за проверка на двигателя "Chk Eng" на арматурното табло ще светне, за да предупреди водача.
Също така електронните кодове (DTC) се регистрират в паметта на ECU на двигателя.
Тези кодове могат да бъдат прочетени с помощта на микропроцесорния тестер P.
Всички електронни DTC отговарят на изискванията на SAE. Някои DTC са разбити на по-малки подраздели от преди, като към подразделите са присвоени нови DTC.
Работа в авариен режим
Таблица 2.15 показва условията, при които, когато се открие неизправност, ECU на двигателя се изключва или пуска двигателя в авариен режим според данните, записани в паметта.