Система за управление на двигателя CD-FTV — Описание на дизайна [Toyota Corolla Verso-AR10]

Обща информация

Системата за управление на двигателя 1CD-FTV се състои от основните компоненти, изброени в таблица 2.14.

Таблица 2.14. Основни компоненти на системата за управление на двигателя 1CD-FTV

Публикацията е взета от уебсайта www.toyotaman.ru

ECU на двигателя

ECU на двигателя е базиран на 32-битов процесор.

Сензор за положение на коляновия вал

Роторът за синхронизация на коляновия вал има 34 зъба и част, в която липсват 2 зъба. Сензорът за положение на коляновия вал изпраща сигнал на всеки 10°, а зоната с липсващи зъби определя горната мъртва точка.

Сензор за положение на разпределителния вал

За определяне на положението на разпределителния вал има издатина на синхронизиращия ротор, с помощта на която се формира 1 импулс на всеки два оборота на коляновия вал.

Сензор за положение на педала на газта

Предвиден е лост за връщане, за да принуди лоста на сензора за положение на педала на газта да се върне 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 по време на целия ход на педала на газта. Сигналът VPA2 има характеристика на напрежението на изместване.

Сензор за налягане на горивото

В горивния тръбопровод Common Rail е монтиран сензор за налягане на горивото, който изпраща сигнал към ECU на двигателя. ECU поддържа оптимално налягане на горивото.

Сензорът за налягане на горивото включва две вериги (основни и допълнителни), чиито сигнали се следят непрекъснато от ECU на двигателя. Това гарантира висока точност на определяне на налягането и следователно висока надеждност на контрола.

Регулиране на обема на впръсканото гориво

Фигура 2.99 показва диаграма на това как се регулира обемът на впръскване на гориво.

Регулиране на ъгъла на предварителен впръскване на горивото

Фигура 2.100 показва диаграма за това как се регулира ъгълът на изпреварване на впръскването на гориво.

Регулатор на налягането на горивото

ECU на двигателя определя зададеното налягане на впръскване (30–135 MPa) въз основа на сигнали 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, се изпращат сигнали към горивния контролен клапан (SCV) на инжекционната помпа, който регулира обема на подаваното гориво. Успоредно с това се изпращат управляващи сигнали към разтоварващия вентил на общата релса, който регулира обема на горивото, източено във връщащата линия. ECU следи съвпадението на налягането, отчетено от сензора за налягане на горивото, с зададеното налягане на впръскване.

Доставка на гориво

За да регулира обема на горивото, доставяно от инжекционната помпа към общата релса, ECU на двигателя контролира отварянето на клапана за управление на горивото (SCV). Така налягането на горивото в общата релса се поддържа в съответствие със зададената стойност.

Клапанът за управление на горивото (SCV) е отворен малко

• а. Когато клапанът за управление на подаването на гориво е леко отворен, площта на отвора, през който се засмуква гориво, е минимална. Обемът на впръсканото гориво също е минимален.
• b. Буталото прави пълен ход, но обемът на засмуканото гориво е малък поради стеснения отвор. Геометричният обем на кухината на помпата надвишава обема на засмуканото гориво, в резултат на което в камерата се създава вакуум.
• c. Впръскването на гориво започва, когато налягането на захранването с гориво стане по-високо от налягането в общата релса.

Клапанът за регулиране на горивото (SCV) е отворен твърде много

• а. Когато клапанът за управление на горивото е отворен до голяма степен, площта на отвора, през който се засмуква гориво, е максимална. Обемът на впръсканото гориво също е максимален.
• b. Буталото прави пълен ход и обемът на засмуканото гориво се увеличава, т.к площта на отвора е максимална.
• c. Впръскването на гориво започва, когато налягането на захранването с гориво стане по-високо от налягането в общата релса.

Горивен байпас

Когато налягането в общия горивопровод надвиши зададената стойност, ECU на двигателя изпуска гориво в резервоара чрез отваряне на разтоварващия клапан. По този начин се поддържа определено налягане в общия разпределителен тръбопровод за гориво.

Регулиране на горивото преди впръскване

Предварителното впръскване се извършва преди основното впръскване на гориво и е предназначено да направи плавно началото на процеса на горене и да намали нивото на шума по време на работа на двигателя.





Фигура 2.105 показва диаграмата, чрез която се регулира обемът, ъгълът на изпреварване и интервалът (между предварително впръскване и основно впръскване на гориво) в процеса с предварително инжектиране.

Клапан за регулиране на оборотите на празен ход

ECU на двигателя изчислява скоростта на коляновия вал на двигателя въз основа на работните параметри на двигателя и определя количеството гориво, впръскано за поддържане на зададената скорост на празен ход.

За да се увеличи ефективността на нагревателя, когато двигателят е студен, оборотите на коляновия вал на двигателя на празен ход се увеличават, когато съответният ключ е включен.

Контролен блок за рециркулация на отработените газове (EGR)

В зависимост от режима на работа на двигателя, електронният блок едновременно управлява EGR клапана и следи 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 усилване (VRV) и задвижващият механизъм (VSV) са изключени от конструкцията (за изключване на рециркулацията).

Регулатор на налягането на форсиране

Усилващо налягане (налягане във всмукателния колектор) регулира се чрез промяна на площта на дюзата, разположена зад турбината. Площта на дюзата се регулира от задвижване, директно свързано с нея. Задвижването се управлява от вакуум, който се регулира от VRV клапан според сигнали, получени от ECU на двигателя.

ECU на двигателя изчислява оптималната стойност на налягането на форсиране в зависимост от режима на работа на двигателя (скорост на коляновия вал, обем на впръсканото гориво, атмосферно налягане и температура на охлаждащата течност) и регулира площта на потока на направляващата дюза, така че налягането, регистрирано от сензора за налягане на усилване, да съответства на изчислената стойност.

Функция за управление на стартера "Полуавтоматичен старт"

Принципът на работа на функцията за управление на стартера "Полуавтоматичен старт" на двигателя 1CD-FTV е подобен на този, използван при двигателите 1ZZ-FE и 3ZZ-FE.

Принцип на действие

Както е показано на диаграмата на Фигура 2.108, когато ECU на двигателя получи стартовия сигнал (STSW) от ECU на захранването в същото време, когато индикаторната лампа за предварително загряване на двигателя изгасне, ECU на двигателя извежда сигнали STAR и ACCR към ECU на захранването. Последният от своя страна изпраща сигнал към релето на стартера за стартиране на двигателя. Ако двигателят вече работи, ECU на двигателя не изпраща сигнали STAR и ACCR към ECU на захранването. В този случай стартерът не се включва.

Освен това, ако ECU на двигателя отново получи сигнал за стартиране от ECU на захранването, докато индикаторната лампа за предварително загряване на двигателя свети, той извежда сигнали STAR и ACCR. ECU на захранващата система от своя страна изпраща сигнал към релето на стартера за стартиране на двигателя.

След задействане на стартера и след като скоростта на коляновия вал надвиши приблизително 500 min⁻¹, ECU на двигателя определя, че двигателят е стартирал и изключва стартера.

Ако двигателят има повреда и не стартира, стартерът работи за максимално допустимото време и след това се изключва автоматично. Максималното време на работа на стартера е приблизително 2 до 25 s, в зависимост от температурата на охлаждащата течност. При много ниска температура на охлаждащата течност стартерът работи около 25 s, а при достатъчно загрял двигател стартерът работи не повече от 2 s.

За да се предотврати работата на спомагателното електрическо оборудване при условия на нестабилно напрежение по време на стартиране на двигателя, системата изключва захранването на спомагателното оборудване през това време.

Системата осигурява следните нива на защита:

• ако двигателят вече работи, стартерът няма да се задейства дори ако завъртите ключа за запалване в положение START;
• дори ако водачът държи ключа за запалване в позиция START, след като двигателят стартира с 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 приблизително 30 секунди;
• ако стартерът е включен, но сигналът за скоростта на коляновия вал не е открит, ECU на двигателя незабавно ще изключи стартера.

Система за предупреждение за смяна на масло

Въведена е система за предупреждение за крайния срок за смяна на маслото. Тази система открива намаляване на качеството на двигателното масло и предупреждава водача за необходимостта от смяна на двигателното масло и масления филтър с помощта на предупредителна лампа. По този начин се поддържа графикът за поддръжка (максимален пробег 30 000 км), съответстващ на действителния експлоатационен живот на моторното масло.

ECU на двигателя определя индиректно степента на влошаване на качеството на моторното масло.

Описание на работата на системата

ECU на двигателя определя качеството на моторното масло въз основа на съдържанието на сажди. Той изчислява съдържанието на сажди в двигателното масло в зависимост от оборотите на коляновия вал на двигателя, ъгъла на изпреварване на впръскването на горивото, обема на впръскване на горивото и състава на гориво-въздушната смес. Ако изчислената стойност на съдържанието на сажди надвиши зададената стойност, ECU на двигателя включва индикаторната лампа за смяна на маслото на двигателя. Така тази система предупреждава водача за необходимостта от смяна на двигателното масло и масления филтър.

ECU на двигателя включва светлинния индикатор за смяна на маслото на двигателя не само когато съдържанието на сажди се увеличи, но и на всеки 30 000 км. Това повишава надеждността на системата.

Забележка. Тази система не оценява качеството на двигателното масло във времето. Дори ако индикаторът за смяна на маслото на двигателя не светне, маслото на двигателя и масленият филтър трябва да се сменят.

Настройване на одометъра на нула

Можете да нулирате стойностите на пробега, записани в паметта на ECU на двигателя, измерени за включване на индикаторната лампа за смяна на маслото, както следва:

• натиснете ключа на двигателя и включете запалването (режим на задействаща система IG-ON);
• уверете се, че LCD дисплеят е в режим на одометър (ODO). (В режим на измерване на пътуването (TRIP) нулирането на показанията не е възможно);
• натиснете ключа на двигателя и изключете запалването (iG-OFF режим на стартиране на системата);
• докато натискате бутона DIM ODO/TRIP, натиснете превключвателя на двигателя, за да включите запалването (режим на задействаща система IG-ON), без да натискате педала на съединителя. След включване на запалването (iG-ON стартиращ системен режим) задръжте бутона DIM ODO/TRIP за поне 5 s. След като LCD дисплеят бъде нулиран, отпуснете бутона DIM ODO/TRIP;
• светлинният индикатор за смяна на маслото ще изгасне и на LCD дисплея ще се покаже "000000" за около 1 секунда;
• уверете се, че LCD дисплеят е превключил в режим на одометър (ODO);
• процедурата за нулиране на показанията на километража за смяна на маслото е завършена.

Диагностика

Диагностична система тип EURO-OBD (Европейска бордова диагностика), използван на двигателя 1CD-FTV отговаря на изискванията на стандартите на ЕС.

Ако ECU на двигателя открие повреда, той диагностицира и записва дефектния компонент в своята памет. В допълнение, индикаторът за проверка на двигателя "Chk Eng" на арматурното табло светва, за да предупреди водача.

Електронните кодове (DTC) също се регистрират в паметта на ECU на двигателя.

Тези кодове могат да бъдат прочетени с помощта на микропроцесорен тестер P.

Всички електронни DTC отговарят на изискванията на SAE. Някои DTC са разделени на по-малки подраздели от преди и към подразделите са присвоени нови DTC.

Работа в авариен режим

Таблица 2.15 показва условията, при които при откриване на неизправност ECU на двигателя изключва или превключва двигателя в авариен режим на работа въз основа на данните, записани в паметта.

Таблица 2.15. Работа на системата в авариен режим