Система керування двигуном СD-FTV — опис конструкції [Toyota Corolla Verso-AR10]

Загальні відомості

Система управління двигуна 1CD-FTV складається з основних компонентів, перерахованих у таблиці 2.14.

Таблиця 2.14. Основні компоненти системи керування двигуна 1СD-FTV

ЕБУ двигуна

ЕБУ двигуна створено на основі 32-бітного процесора.

Датчик положення колінчастого валу

На роторі колінчастого валу, що задає, є 34 зуби і ділянка, на якому 2 зуби пропущено. Датчик положення колінчастого валу посилає сигнал через кожні 10°, а ділянці з пропущеними зубами визначається верхня мертва точка.

Датчик положення распредвала

Для визначення положення розподільного валу на роторі є виступ, за допомогою якого формується 1 імпульс на кожні два обороти колінчастого валу.

Датчик положення педалі акселератора

Для примусового повернення важеля датчика положення педалі акселератора повністю закрите положення передбачений зворотний важіль. Вимикач педалі акселератора виключено.

Датчик положення педалі акселератора перетворює хід педалі електричні сигнали з двома різними характеристиками і передає їх в ЕБУ двигуна. Сигнал VPA1 має лінійну характеристику та генерується протягом усього ходу педалі акселератора. Сигнал VPA2 має зміщену характеристику напруги.

Датчик тиску палива

У загальній паливній магістралі Common-Rail встановлено датчик тиску палива, який подає сигнал ЕБУ двигуна. ЕБУ підтримує оптимальний тиск палива.

Датчик тиску палива включає два ланцюги (основну та додаткову), сигнали яких безперервно контролюються ЕБУ двигуна. Завдяки цьому забезпечується висока точність визначення тиску і, отже, висока надійність керування.

Регулювання обсягу палива, що впорскується

На малюнку 2.99 наведено схему, за якою здійснюється регулювання обсягу упорскування палива.

Регулювання кута випередження упорскування палива

На малюнку 2.100 наведено схему, за якою здійснюється регулювання кута випередження упорскування палива.

Регулятор тиску в паливній системі

ЕБУ двигуна визначає заданий тиск упорскування (30-135 МПа) на підставі сигналів датчика положення педалі акселератора і датчика положення колінчастого валу в залежності від режиму роботи двигуна.

Для керування тиском палива сигнали подаються на клапан регулювання подачі палива (SCV) нагнітального насоса, що регулює обсяг палива, що подається. Паралельно керуючі сигнали надходять на розвантажувальний клапан загальної розподільної паливо магістралі, регулюючий обсяг палива, що зливається в поворотну магістраль. ЕБУ контролює збіг тиску, що визначається датчиком тиску палива, із заданим тиском упорскування.

Подача палива

Для регулювання обсягу палива, що подається нагнітаючим насосом у загальну розподільчу паливо магістраль, ЕБУ двигуна керує відкриванням клапана регулювання подачі палива (SCV). Таким чином, тиск палива у спільній паливорозподільній магістралі підтримується відповідно до заданого значення.

Клапан регулювання подачі палива (SCV) відкрито на невелику величину

• a. При незначному відкритті клапана регулювання подачі палива площа отвору, через який засмоктується паливо, мінімально. Об'єм палива, що нагнітається, при цьому також мінімальний.
• b. Плунжер здійснює повний хід, проте, обсяг палива, що засмоктується, невеликий через звуженого отвору. Геометричний обсяг порожнини насоса перевищує обсяг палива, що засмоктується, в результаті в камері створюється розрідження.
• c. Нагнітання палива починається, коли тиск подачі палива стає вищим за тиск у загальній паливорозподільній магістралі.

Клапан регулювання подачі палива (SCV) відкритий на велику величину

• a. Коли клапан регулювання подачі палива відкритий на велику величину, площа отвору, через яке засмоктується паливо, максимальна. Об'єм палива, що нагнітається, при цьому також максимальний.
• b. Плунжер здійснює повний хід, а обсяг палива, що засмоктується, збільшується, т.к. площа отвору максимальна.
• c. Нагнітання палива починається, коли тиск подачі палива стає вищим за тиск у загальній паливорозподільній магістралі.

Перепуск палива

При перевищенні тиском загальної паливної магістралі заданого значення ЕБУ двигуна перепускає паливо в бак, відкриваючи розвантажувальний клапан. Таким чином, у спільній паливорозподільній магістралі підтримується заданий тиск.

Регулювання попереднього упорскування палива

Попереднє упорскування виконується перед основним упорскуванням палива і призначене для того, щоб зробити початок процесу згоряння плавним і знизити рівень шуму при роботі двигуна.



На малюнку 2.105 наведено схему, за якою відбувається регулювання обсягу, кута випередження та інтервалу (між попереднім та основним упорскуванням палива) у процесі з попереднім упорскуванням.

Регулятор частоти обертання колінчастого валу двигуна холостого ходу

ЕБУ двигуна розраховує частоту обертання колінчастого валу двигуна в залежності від робочих параметрів двигуна і визначає обсяг палива, що впорскується, необхідний для підтримки заданих оборотів холостого ходу.

Для підвищення ефективності роботи нагрівача за холодного двигуна частота обертання колінчастого валу двигуна холостого ходу збільшується при включенні відповідного вимикача.

Блок управління системою рециркуляції газів, що відпрацювали (РОГ)

Залежно від режиму роботи двигуна електронний блок одночасно керує клапаном РОГ та контролює подачу палива за допомогою крокового електродвигуна. Таким чином регулюється обсяг відпрацьованих газів, що рециркулюються.

Відмінності (від попередніх моделей)

Відповідно, з конструкції виключені клапан керування тиском наддуву (VRV) РОГ та виконавчий механізм (VSV) (для відключення рециркуляції).

Регулятор тиску наддуву

Тиск наддуву (тиск у впускному колекторі) регулюється шляхом зміни площі сопла, розташованого за турбіною. Площа сопла регулюється безпосередньо з'єднаним із ним приводом. Привід керується розрідженням, яке регулюється клапаном VRV за сигналами, які отримують від ЕБУ двигуна.

ЕБУ двигуна розраховує оптимальне значення тиску наддуву в залежності від режиму роботи двигуна (частоти обертання колінчастого валу, об'єму палива, що впорскується, атмосферного тиску і температури охолоджуючої рідини) і регулює прохідний переріз напрямного сопла таким чином, щоб тиск, що реєструється датчиком тиску наддуву, відповідало розрахунковому значенню.

Функція керування стартером "Напівавтоматичний запуск"

Принцип роботи функції управління стартером "Напівавтоматичний запуск" на двигуні 1CD-FTV аналогічний застосовуваним на двигунах 1ZZ-FE та 3ZZ-FE.

Принцип роботи

Як показано на діаграмі малюнку 2.108, в момент отримання ЕБУ двигуна сигналу запуску (STSW) від ЕБУ системи електроживлення одночасно з вимкненням контрольної лампи передпускового підігріву двигуна ЕБУ двигуна подає сигнали STAR і ACCR на ЕБУ системи електроживлення. Останній своєю чергою подає сигнал на реле стартера для запуску двигуна. Якщо двигун вже працює, ЕБУ двигуна не подає сигнали STAR та ACCR на ЕБУ системи електроживлення. У цьому випадку включення стартера не відбувається.

Крім того, якщо ЕБУ двигуна повторно отримує з ЕБУ системи живлення сигнал запуску при включеній контрольній лампі передпускового підігріву двигуна, він подає сигнали STAR і ACCR. ЕБУ системи електроживлення, у свою чергу, подає сигнал на реле стартера для запуску двигуна.

Після включення стартера і після того, як частота обертання колінчастого валу перевищить приблизно 500 хв⁻¹, ЕБУ двигуна визначає, що двигун запущений, і стартер вимикає.

Якщо у двигуні є несправність, і він не заводиться, стартер працює протягом максимально допустимого часу, після чого автоматично вимикається. Максимальний час роботи стартера становить приблизно від 2 до 25 с, залежно від температури рідини, що охолоджує. Якщо температура рідини, що охолоджує, дуже низька, стартер працює близько 25 с, а при досить прогрітому двигуні стартер працює не більше 2 с.

Щоб уникнути роботи допоміжного електроустаткування при нестабільному напрузі під час запуску двигуна, на цей час система відключає живлення допоміжного обладнання.

У системі передбачені такі щаблі захисту:

• якщо двигун вже працює, стартер не ввімкнеться, навіть якщо повернути ключ запалення у положення START;
• навіть якщо водій утримує ключ у замку запалюванні у положенні START, після того, як двигун запускається з напівобороту, ЕБУ двигуна вимкне стартер, коли частота обертання колінчастого валу досягне значення приблизно 1200 хв⁻¹ або більше;
• навіть якщо водій утримує ключ у замку запалюванні у положенні START, і двигун не запускається, ЕБУ двигуна вимкне стартер приблизно через 30 с;
• якщо стартер увімкнений, але сигнал частоти обертання колінчастого валу не визначається, ЕБУ двигуна відразу ж вимкне стартер.

Система попередження про термін заміни олії

Введено систему попередження про термін заміни масла. Дана система визначає зниження якості моторної олії та попереджає водія про необхідність заміни моторної олії та масляного фільтра за допомогою контрольної лампи. Таким чином, витримується періодичність технічного обслуговування (максимум 30 000 км пробігу), що відповідає реальному терміну служби моторного масла.

ЕБУ двигуна визначає ступінь зниження якості моторного масла непрямим способом.





Офіційне джерело знаходиться на порталі ToyotaMAN

Опис роботи системи

ЕБУ двигуна визначає якість моторного масла за вмістом сажі. Він розраховує вміст сажі в моторному маслі залежно від частоти обертання колінчастого валу двигуна, кута випередження упорскування палива, обсягу впорскування палива та складу паливоповітряної суміші. Якщо розрахункове значення вмісту сажі перевищить задану величину, ЕБУ двигуна включає контрольну лампу заміни моторного масла. Таким чином, дана система попереджає водія про необхідність заміни моторного масла та масляного фільтра.

ЕБУ двигуна включає контрольну лампу заміни моторного масла не тільки при збільшенні вмісту сажі, але через кожні 30 000 км пробігу. Таким чином підвищується надійність роботи системи.

Примітка. Ця система не оцінює якість моторного масла за часом. Навіть якщо контрольна лампа заміни моторного масла не вмикається, заміну моторної олії та масляного фільтра слід.

Встановлення лічильника пробігу на нуль

Обнулити записані в пам'ять ЕБУ двигуна значення пробігу, що вимірюється для включення контрольної лампи заміни олії, можна так:

• натиснути вимикач двигуна та увімкнути запалювання (режим запуску IG-ON);
• переконатися, що рідкокристалічний дисплей перебуває у режимі одометра (ODO). (У режимі лічильника добового пробігу (TRIP) обнулення показань неможливе);
• натиснути вимикач двигуна та вимкнути запалення (режим запуску IG-OFF);
• натискаючи кнопку DIM ODO/TRIP, натиснути вимикач двигуна для увімкнення запалювання (режим запуску IG-ON), не натискаючи педаль зчеплення. Після включення запалення (режиму системи запуску IG-ON) утримувати кнопку DIM ODO/TRIP щонайменше 5 з. Після обнулення показань рідкокристалічного дисплея відпустити кнопку DIM ODO/TRIP;
• контрольна лампа заміни масла вимкнеться, а на рідкокристалічному дисплеї приблизно на 1 соті відобразиться значення "000000";
• переконатися, що рідкокристалічний дисплей переключився на режим одометра (ODO);
• процедуру обнулення показань лічильника пробігу для заміни олії закінчено.

Діагностика

Система діагностики типу EURO-OBD (Європейська система бортової діагностики), використовується на двигуні 1CD-FTV, задовольняє вимоги норм Євросоюзу.

Якщо ЕБУ двигуна виявляє несправність, він діагностує та реєструє в пам'яті несправний вузол. Крім того, на щитку приладів загоряється контрольна лампа двигуна "Chk Eng", щоб попередити водія.

Також у пам'яті ЕБУ двигуна реєструються електронні коди (DTC).

Ці коди можна вважати за допомогою мікропроцесорного тестера П.

Усі електронні коди DTC відповідають вимогам SAE. Деякі DTC розбиті більш дрібні підрозділи, ніж раніше, підрозділам присвоєно нові коди DTC.

Робота в аварійному режимі

У таблиці 2.15 наведено умови, за яких при виявленні несправності ЕБУ двигуна вимикає або переводить двигун в аварійний режим роботи за даними, записаними на згадку.

Таблиця 2.15. Робота системи в аварійному режимі