Ryż. 2,93. Schemat układu sterowania silnikiem 1СD-FTV
Ryż. 2,94. Lokalizacja głównych elementów układu sterowania silnikiem 1CD-FTV
Informacje ogólne
Układ sterowania silnikiem 1CD-FTV składa się z głównych elementów wymienionych w tabeli 2.14.
Tabela 2.14. Główne elementy układu sterowania silnikiem 1CD-FTV
Sterownik silnika
ECU silnika jest oparte na 32-bitowym procesorze.
Czujnik położenia wału korbowego
Ryż. 2,95. Czujnik położenia wału korbowego
Wirnik napędu wału korbowego ma 34 zęby i odcinek, w którym brakuje 2 zębów. Czujnik położenia wału korbowego wysyła sygnał co 10°, a górny martwy punkt wyznaczany jest z obszaru braku zębów.
Czujnik położenia wałka rozrządu
Ryż. 2,96. Czujnik położenia wałka rozrządu
Aby określić położenie wałka rozrządu, na wirniku głównym znajduje się występ, za pomocą którego generowany jest 1 impuls na każde dwa obroty wału korbowego.
Czujnik położenia pedału przyspieszenia
Ryż. 2,97. Czujnik położenia pedału przyspieszenia
Dźwignia powrotna służy do wymuszonego powrotu dźwigni czujnika położenia pedału przyspieszenia do położenia pełnego zamknięcia. Przełącznik pedału przyspieszenia jest wykluczony.
Czujnik położenia pedału przyspieszenia przetwarza skok pedału na sygnały elektryczne o dwóch różnych właściwościach i przesyła je do ECU silnika. Sygnał VPA1 ma charakter liniowy i jest generowany przez cały skok pedału przyspieszenia. Sygnał VPA2 ma spolaryzowaną charakterystykę napięciową.
Czujnik ciśnienia paliwa
Ryż. 2,98. Czujnik ciśnienia paliwa
Czujnik ciśnienia paliwa jest zainstalowany we wspólnej szynie Common-Rail, który wysyła sygnał do ECU silnika. ECU utrzymuje optymalne ciśnienie paliwa.
Czujnik ciśnienia paliwa składa się z dwóch obwodów (podstawowe i dodatkowe), którego sygnały są stale monitorowane przez ECU silnika. Zapewnia to wysoką dokładność wykrywania ciśnienia, a tym samym wysoką niezawodność sterowania.
Kontrola wtrysku paliwa
Ryż. 2,99. Schemat przepływu regulacji objętości wtrysku paliwa
Rysunek 2.99 pokazuje schemat, według którego kontrolowana jest objętość wtrysku paliwa.
Regulacja wyprzedzenia wtrysku paliwa
Ryż. 2.100. Schemat blokowy regulacji wyprzedzenia wtrysku paliwa
Rysunek 2.100 przedstawia schemat, za pomocą którego sterowany jest kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa.
Regulator ciśnienia paliwa
Ryż. 2.101. Schemat blokowy regulatora ciśnienia paliwa
ECU silnika określa docelowe ciśnienie wtrysku (30–135 MPa) na podstawie sygnałów czujnika położenia pedału przyspieszenia i czujnika położenia wału korbowego w zależności od trybu pracy silnika.
Aby kontrolować ciśnienie paliwa, do zaworu sterującego paliwem wysyłane są sygnały (SCV) pompa wtryskowa, która reguluje ilość podawanego paliwa. Równolegle wysyłane są sygnały sterujące do zaworu rozładunkowego wspólnego przewodu dystrybucji paliwa, który reguluje ilość paliwa spuszczanego do przewodu powrotnego. ECU kontroluje zgodność ciśnienia określonego przez czujnik ciśnienia paliwa z zadanym ciśnieniem wtrysku.
Zapas paliwa
Aby regulować ilość paliwa dostarczanego przez pompę ładującą do Common Rail, ECU silnika steruje otwarciem zaworu sterującego paliwem (SCV). Dzięki temu ciśnienie paliwa we wspólnej szynie jest utrzymywane zgodnie z zadaną wartością.
Zawór kontroli paliwa (SCV) trochę otworzyć
Ryż. 2.102. Schemat zaworu SCV po otwarciu małej ilości
- A. Przy lekkim otwarciu zaworu sterującego paliwem powierzchnia otworu, przez który zasysane jest paliwo, jest minimalna. Ilość wtryskiwanego paliwa jest również minimalna.
- B. Tłok wykonuje pełny skok, jednak ilość zasysanego paliwa jest niewielka ze względu na zwężony otwór. Objętość geometryczna wnęki pompy przekracza objętość zasysanego paliwa, w wyniku czego w komorze powstaje podciśnienie.
- C. Wtrysk paliwa rozpoczyna się, gdy ciśnienie zasilania paliwem staje się wyższe niż ciśnienie Common Rail.
Zawór kontroli paliwa (SCV) w dużym stopniu otwarte
Ryż. 2.103. Schemat zaworu SCV po otwarciu na dużą wartość
- A. Przy dużym otwarciu zaworu sterującego paliwem powierzchnia otworu, przez który zasysane jest paliwo, jest maksymalna. Objętość wtryskiwanego paliwa jest również maksymalna.
- B. Tłok wykonuje pełny skok, a objętość zasysanego paliwa wzrasta, ponieważ. powierzchnia otworu jest maksymalna.
- C. Wtrysk paliwa rozpoczyna się, gdy ciśnienie zasilania paliwem staje się wyższe niż ciśnienie Common Rail.
Obejście paliwa
Ryż. 2.104. Schemat zaworu obejściowego
Kiedy ciśnienie we wspólnym przewodzie paliwowym przekroczy ustawioną wartość, ECU silnika przepuszcza paliwo do zbiornika, otwierając zawór upustowy. W ten sposób we wspólnym przewodzie dystrybucji paliwa utrzymywane jest z góry określone ciśnienie.
Regulacja wstępnego wtrysku paliwa
Wtrysk pilotujący wykonywany jest przed głównym wtryskiem benzyny i ma na celu płynne rozpoczęcie procesu spalania oraz zmniejszenie poziomu hałasu podczas pracy silnika.
Ryż. 2.105. Blok - schemat regulacji wstępnego wtrysku paliwa
Rysunek 2.105 przedstawia schemat regulujący głośność, kąt wyprzedzenia i interwał (między pilotem a głównym wtryskiem paliwa) w procesie wstępnego wtrysku.
Regulator prędkości biegu jałowego
Kalkulator silnika oblicza prędkość obrotową silnika w zależności od parametrów pracy silnika i określa ilość wtryskiwanego paliwa, aby utrzymać zadaną prędkość obrotową biegu jałowego.
Aby zwiększyć wydajność nagrzewnicy, gdy silnik jest zimny, po włączeniu odpowiedniego przełącznika zwiększa się prędkość obrotowa silnika na biegu jałowym.
Jednostka sterująca EGR (KLAKSON)
Ryż. 2.106. Blok - schemat regulacji układu recyrkulacji spalin
W zależności od trybu pracy silnika, elektronika steruje jednocześnie zaworem EGR oraz steruje dopływem paliwa za pomocą silnika krokowego. W ten sposób reguluje się objętość recyrkulowanych spalin.
Różnice (z poprzednich modeli)
W związku z tym zawór regulacji ciśnienia doładowania jest wyłączony z projektu (VRV) EGR i siłownik (VSV) (aby wyłączyć recyrkulację).
Regulator ciśnienia doładowania
Ryż. 2.107. Schemat blokowy regulatora ciśnienia doładowania
ciśnienie doładowania (ciśnienie w kolektorze dolotowym) reguluje się zmieniając obszar dyszy znajdującej się za turbiną. Powierzchnia dyszy jest sterowana bezpośrednio przez podłączony do niej napęd. Siłownik jest sterowany przez podciśnienie, które jest regulowane przez zawór VRV zgodnie z sygnałami otrzymanymi z ECU silnika.
ECU silnika oblicza optymalną wartość ciśnienia doładowania w zależności od trybu pracy silnika (prędkość obrotowa silnika, ilość wtryskiwanego paliwa, ciśnienie atmosferyczne i temperatura płynu chłodzącego) i dostosowuje obszar przepływu dyszy prowadzącej, aby ciśnienie rejestrowane przez czujnik ciśnienia doładowania odpowiadało obliczonej wartości.
Funkcja sterowania rozrusznikiem «Półautomatyczny rozruch»
Jak działa funkcja sterowania rozrusznikiem «Półautomatyczny rozruch» w silniku 1CD-FTV jest podobny do tych stosowanych w silnikach 1ZZ-FE i 3ZZ-FE.
Zasada działania
Ryż. 2.108. Schemat funkcji sterowania rozrusznikiem
Jak pokazano na schemacie na rysunku 2.108, kiedy ECU silnika otrzymuje sygnał startu (STSW) z ECU zasilania, w tym samym czasie, gdy zgaśnie lampka ostrzegawcza wstępnego nagrzewania silnika, ECU silnika wysyła sygnały STAR i ACCR do ECU zasilania. Ten z kolei wysyła sygnał do przekaźnika rozrusznika, aby uruchomić silnik. Jeśli silnik już pracuje, ECU silnika nie dostarcza sygnałów STAR i ACCR do ECU zasilania. W takim przypadku rozrusznik nie włącza się.
Ponadto, jeśli ECU silnika wielokrotnie odbiera sygnał startu z ECU zasilania, gdy świeci się lampka ostrzegawcza wstępnego nagrzewania silnika, wysyła sygnały STAR i ACCR. ECU zasilacza z kolei wysyła sygnał do przekaźnika rozrusznika, aby uruchomić silnik.
Po włączeniu rozrusznika i przekroczeniu przez prędkość obrotową silnika około 500 min-1, ECU silnika stwierdza, że silnik pracuje i wyłącza rozrusznik.
Jeśli silnik ma usterkę i nie uruchamia się, rozrusznik będzie działał przez maksymalny dopuszczalny czas, po czym automatycznie się wyłączy. Maksymalny czas pracy rozrusznika wynosi około 2 do 25 sekund, w zależności od temperatury płynu chłodzącego. Jeśli temperatura płynu chłodzącego jest bardzo niska, rozrusznik pracuje przez około 25 sekund, a gdy silnik jest wystarczająco ciepły, rozrusznik pracuje nie dłużej niż 2 sekundy.
Aby uniknąć działania dodatkowych urządzeń elektrycznych przy niestabilnym napięciu podczas uruchamiania silnika, system odcina w tym czasie zasilanie urządzeń pomocniczych.
System zapewnia następujące poziomy ochrony:
- jeśli silnik już pracuje, rozrusznik nie włączy się, nawet jeśli kluczyk w stacyjce jest ustawiony w pozycji START;
- nawet jeśli kierowca trzyma kluczyk w stacyjce w pozycji START, po uruchomieniu silnika z pół obrotu, ECU silnika wyłączy rozrusznik, gdy obroty silnika osiągną około 1200 obr./min-1 lub więcej;
- nawet jeśli kierowca trzyma kluczyk w stacyjce w pozycji START i silnik nie uruchamia się, ECU silnika wyłączy rozrusznik po około 30 sekundach;
- jeśli rozrusznik jest włączony, ale nie zostanie wykryty sygnał prędkości obrotowej silnika, ECU silnika natychmiast odłączy rozrusznik.
System ostrzegania o wymianie oleju
Ryż. 2.109. Schemat blokowy działania systemu ostrzegania o wymianie oleju
Wprowadzono system ostrzegania o wymianie oleju. System ten wykrywa pogorszenie jakości oleju silnikowego i ostrzega kierowcę za pomocą lampki ostrzegawczej o konieczności wymiany oleju silnikowego i filtra oleju. W ten sposób zachowane są odstępy między przeglądami (maksymalnie 30 000 km), odpowiada rzeczywistej żywotności oleju silnikowego.
Kalkulator silnika określa stopień zużycia oleju silnikowego w sposób pośredni.
Ryż. 2.110. Lokalizacja elementów systemu w samochodzie
Ryż. 2.111. Warunki powstawania sadzy
Opis systemu
ECU silnika określa jakość oleju silnikowego na podstawie zawartości sadzy. Oblicza ilość sadzy w oleju silnikowym w zależności od prędkości obrotowej silnika, kąta wyprzedzenia wtrysku paliwa, objętości wtrysku paliwa oraz składu mieszanki paliwowo-powietrznej. Jeśli obliczona zawartość sadzy przekroczy określoną wartość, ECU silnika włączy lampkę kontrolną wymiany oleju silnikowego. W ten sposób system ten ostrzega kierowcę o konieczności wymiany oleju silnikowego i filtra oleju.
Sterownik silnika zapala lampkę ostrzegawczą wymiany oleju silnikowego nie tylko w przypadku wzrostu zawartości sadzy, ale także co 30 000 km. W ten sposób zwiększa się niezawodność systemu.
Notatka. Ten system nie ocenia jakości oleju silnikowego w czasie. Nawet jeśli lampka ostrzegawcza wymiany oleju silnikowego nie zaświeci się, należy wymienić olej silnikowy i filtr oleju.
Ustawienie licznika kilometrów na zero
Możesz zresetować przebieg zapisany w pamięci ECU silnika, zmierzony w celu włączenia lampki ostrzegawczej wymiany oleju, w następujący sposób:
- naciśnij włącznik silnika i włącz zapłon (Tryb systemu wyzwalania IG-ON);
- upewnij się, że wyświetlacz LCD jest w trybie licznika kilometrów (ODO). (W trybie licznika dziennego (TRIP) zresetowanie nie jest możliwe);
- naciśnij włącznik silnika i wyłącz zapłon (uruchom system w trybie IG-OFF);
- trzymając wciśnięty przycisk DIM ODO/TRIP, naciśnij włącznik silnika, aby włączyć zapłon (Tryb systemu wyzwalania IG-ON), bez wciskania pedału sprzęgła. Po włączeniu zapłonu (Tryb systemu wyzwalania IG-ON) przytrzymaj przycisk DIM ODO/TRIP przez co najmniej 5 sekund. Po zresetowaniu wyświetlacza ciekłokrystalicznego zwolnij przycisk DIM ODO / TRIP;
- kontrolka wymiany oleju zgaśnie, a na wyświetlaczu LCD pojawi się około 1 «000000»;
- upewnij się, że wyświetlacz LCD przełączył się w tryb licznika kilometrów (ODO);
- procedura resetowania wskazań licznika przebiegu w celu wymiany oleju została zakończona.
Diagnostyka
Układ diagnostyczny typu EURO-OBD (Europejski system diagnostyki pokładowej), zastosowany w silniku 1CD-FTV, spełnia wymagania przepisów Unii Europejskiej.
Jeśli ECU silnika wykryje problem, diagnozuje i rejestruje węzeł problemowy. Dodatkowo zapala się lampka kontrolna silnika na desce rozdzielczej «Chk Eng», zaalarmować kierowcę.
Również kody elektroniczne są rejestrowane w pamięci ECU silnika (DTC).
Kody te można odczytać za pomocą testera mikroprocesorowego P.
Wszystkie elektroniczne kody DTC są zgodne z wymogami SAE. Niektóre kody DTC zostały podzielone na mniejsze podsekcje niż poprzednio, z nowymi kodami DTC przypisanymi do podsekcji.
Operacja awaryjna
W tabeli 2.15 przedstawiono warunki, w których w przypadku wykrycia usterki, ECU silnika wyłącza się lub wprowadza silnik do pracy awaryjnej zgodnie z danymi zapisanymi w pamięci.