|
|
|
содержание .. 361 362 363 364 365 ..
Ленд Ровер Дефендер (2007+). Электронные части двигателя ID4 2.4LСпецификации электронных органов управления Моменты затяжки
Ленд Ровер Дефендер (2007+). Описание и принцип действия электронных органов управления двигателя ID4 2.4LРасположение элементов, лист 1
Расположение элементов, лист 2
ОбзорСистема управления двигателем управляется блоком ECM и способна контролировать, настраивать и точно регулировать впрыск топлива. ECM использует входные сигналы от различных датчиков и точно управляет исполнительными механизмами, чтобы обеспечить оптимальные динамические характеристики при любых условиях движения. ECM управляет подачей топлива во все 4 цилиндра через аккумуляторную систему впрыска топлива (Common Rail). Система Common Rail состоит из топливного коллектора, в котором находится топливо под очень высоким давлением, и четырех форсунок с электронным управлением. Топливный коллектор расположен в непосредственной близости от форсунок, чтобы в любой момент, на каждой из форсунок, развивалось заданное в системе давление. Блок ECM использует для управления ускорением принцип управления по проводам. Между двигателем и педалью акселератора отсутствует физическая связь. Сигнал о желаемом изменении мощности поступает в ECM от двух потенциометров датчика APP. Для определения положения педали, скорости её перемещения и направления перемещения ECM нужны два сигнала. Затем ECM использует эти данные, наряду с другой информацией о двигателе от других датчиков, для обеспечения оптимальной реакции двигателя. ECM обрабатывает информацию от следующих источников:
ECM формирует выходные сигналы для управления следующими датчиками и исполнительными механизмами:
Блок управления двигателем
ECM подключен к бортовой сети через три разъёма. В состав ECM входят процессоры, предназначенные для обработки данных, и микросхемы памяти. Выходные сигналы, сформированные конечным усилителем блока ECM, направляются к исполнительным устройствам через линию управляемой «массы». Цепи транзисторных выключателей ECM во время своей штатной работы вырабатывает тепло, рассеиваемое кожухом. На некоторые датчики поступает напряжение, регулируемое блоком ECM. Такая мера позволяет избежать искажения сигналов, вызываемого падением напряжения при прокручивании двигателя стартером. Блок ECM осуществляет процедуры самодиагностики и записывает в памяти коды неисправности. Доступ к данным кодам неисправности и к режиму диагностики можно получить при помощи диагностической системы, одобренной компанией Land Rover. Если ECM подлежит замене, новый ECM поставляется "чистым" и должен быть сконфигурирован в соответствии с автомобилем при помощи диагностической системы, одобренной компанией Land Rover. перепрограммируемое электрически стираемое ПЗУ (EEPROM) даёт возможность изменять конфигурацию ECM в соответствии с изменяющимися требованиями к эксплуатации и регулировке до 14 раз, используя рекомендованный диагностический инструментарий. Если нужно перепрограммировать 15ый раз, то блок ECM подлежит замене. Доступ к текущим регулировочным данным двигателя можно получить при помощи диагностической системы, одобренной компанией Land Rover. При установке нового ECM его необходимо также синхронизировать с модулем управления противоугонной системой, используя одобренную компанией Land Rover диагностическую систему. Блоки ECM нельзя переставлять с автомобиля на автомобиль. Блок ECM подключён к датчикам, при помощи которых отслеживается работа двигателя. Обрабатывая сигналы датчиков, блок ECM принимает решения о действиях, необходимых для поддержания оптимального, с точки зрения ездовых параметров, расхода топлива и токсичности ОГ, режима работы двигателя. В память ECM при программировании заносятся инструкции с алгоритмом управления двигателем, который называется стратегией управления. В памяти блока ECM находятся также многопараметровые характеристики ("карты"), используемые в качестве основы управления подачей топлива и системой понижения токсичности ОГ. Сравнивая сведения, получаемые от датчиков, с данными "карт", ECM получает возможность формировать управляющие сигналы. ECM реализует адаптивную стратегию, которая обновляет систему, когда ее элементы претерпевают изменение вследствие технологических допусков или старения. ECM получает сигнал о скорости автомобиля. В стратегии управления ECM сигналу скорости движения отводится важное место. Частота этих сигналов зависит от скорости движения. Датчик положения коленчатого вала (CKP)Датчик CKP установлен в левой задней части блока цилиндров. Наконечник датчика находится в плоскости вращения магнитного диска, установленного на коленчатый вал. Задающий диск напрессован на торцевую часть коленчатого вала. Для получения правильного по фазе сигнала задающее колесо должно правильно выставлено по отношению к коленчатому валу. На выходе датчика образуется прямоугольный сигнал с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала. Блок ECM отслеживает сигнал датчика CKP и регистрирует превышение допустимой частоты вращения коленчатого вала. Блок ECM парирует превышение частоты вращения постепенным прекращением реализации функций, связанных с вращением вала. Датчик CKP является датчиком Холла. Датчик реагирует на изменения магнитного поля, возникающие при вращении намагниченного задающего колеса. Импульсное колесо имеет два отсутствующих зуба, соответствующих 12° оборота коленчатого вала. Разрыв в два пропущенных зуба служит для определения углового положения коленчатого вала. Сигнал, образующийся при прохождении разрыва в задающем колесе мимо датчика, используется блоком ECM для определения положения коленчатого вала. Для правильного формирования сигналов датчика, подаваемых на ECM, большое значение имеет величина воздушного зазора между его торцом и венцом зубчатого диска. Рекомендуемая величина воздушного зазора между датчиком CKP и задающим колесом составляет 0,4 мм - 1,5 мм. ECM использует сигнал датчика CKP для реализации следующих функций:
CMPДатчик CMP расположен на левой стороне головки цилиндров ближе к ее задней части. Наконечник датчика проходит сквозь стенку и воспринимает прохождение задающего ротора, расположенного позади шкива распредвала. Датчик положения распредвала, основанный на эффекте Холла, используется ECM при запуске двигателя для синхронизации ECM с сигналом датчика CKP. Блок ECM при помощи датчика положения распредвала CMP идентифицирует 1-й цилиндр, чтобы установить правильный порядок подачи топлива. После того как ECM установит порядок подачи топлива, сигнал датчика CMP больше не используется. От блока ECM на датчик CMP подаётся напряжение 5 В. Оставшиеся два подключения к ECM обеспечивают заземление и выход сигнала. При отказе датчика в блоке ECM записывается код неисправности. Существует два вида отказов: слишком высокая частота сигнала или полное отсутствие сигнала. Неисправность, зафиксированная блоком ECM, может также иметь отношение к полному отсутствию сигнала положения коленчатого вала или к искажению формы этого сигнала. Для определения причины неисправности нужно проверить обе возможности. Если отказ датчика CMP произойдёт на работающем двигателе, то работа двигателя будет продолжена, однако, блок ECM отключит систему управления давлением наддува. После остановки двигателя его повторный запуск (несмотря на то, что стартер вращает двигатель) будет невозможен до тех пор, пока код неисправности будет находиться в памяти. Свечи накаливанияЧетыре свечи накаливания установлены в головке цилиндров со стороны впуска. Свечи накаливания и управляющее ими реле имеют важнейшее значение для обеспечения нужных пусковых качеств двигателя. При запуске холодного двигателя свечи нагревают воздух в камере сгорания, способствуя воспламенению топлива. Применение свечей накаливания позволяет уменьшить пусковую подачу топлива и соответственно уменьшить количество чёрного дыма. Кроме того, применение свечей позволяет уменьшить пусковой угол опережения впрыска, что уменьшает жёсткость работы двигателя, особенно холодного, работающего в режиме холостого хода. Работа свечей накаливания делится на три фазы:
Основной частью свечи является трубчатый нагревательный элемент, выступающий в камеру сгорания. Нагревательный элемент содержит спираль накаливания, помещённую в порошок окиси магния. На кончике трубчатого нагревательного элемента располагается катушка подогревателя. Позади катушки подогревателя располагается последовательно соединенная катушка управления. Балластная спираль ограничивает нагрев нагревательной спирали, не допуская её перегрева. Предварительный нагрев, это период времени работы свечей до включения стартера. Продолжительность периода предварительного нагрева регулируется блоком ECM на основании температура охлаждающей жидкости двигателя (ECT) и напряжения аккумуляторной батареи. При отказе датчика ECT блок ECM принимает по умолчанию значения, получаемые от датчика IAT Продолжительность предварительного нагрева увеличивается при низкой температуре охлаждающей жидкости и частично разряженной аккумуляторной батарее. Постнакал - это период времени работы свечей после запуска двигателя. Продолжительность постнакала регулируется блоком ECM на основании данных от датчика ECT. Постнакал уменьшает шумность работы двигателя ("смягчает" рабочий процесс), повышает равномерность режима холостого хода и уменьшает выброс углеводородов. При повороте ключа зажигания в положение II на щитке приборов загорается контрольная лампа включения свечей накаливания. Сигнализатор свечей накаливания работает независимо от свечей, поэтому он не включается при прокручивании коленчатого вала и после запуска двигателя. При выключенном сигнализаторе свечей накаливания сами свечи могут продолжать работу на протяжении двух последних фаз. При отказе свечей накаливания наблюдается затруднённый запуск двигателя и повышенное дымление после запуска двигателя. Контрольная лампа свечей накаливания также используется для второй функции в системе EDC. При серьезной неисправности системы EDC контрольная лампа свечей накаливания будет гореть до тех пор, пока неисправность не будет устранена. Водитель должен как можно скорее обратиться к дилеру компании Land Rover для проверки системы управления двигателем. Форсунки4 электронноуправляемых форсунки (по числу цилиндров двигателя) расположены по вертикальной оси цилиндров, между четырьмя клапанами. ECM разделяет форсунки на 2 ряда из 4 цилиндров. Топливо, находящееся под высоким давлением, подаётся на форсунки из топливного коллектора и распыляется ими в камеры сгорания в мелкодисперсном виде. Блок ECM контролирует отдельно работу каждой форсунки, определяя импульсами широтно-импульсная модуляция (PWM) порядок их работы и размер цикловой подачи. Каждая форсунка получает от ECM питание напряжением 12 В. Блок управления двигателем, на основе записанных регулировочных характеристик и сигналов датчиков, вычисляет точный момент предварительной и основной фаз подачи топлива для каждого цилиндра. Если напряжение аккумуляторной батареи падает до 6-9 В, работа форсунки ограничивается, что ухудшает экологические параметры и работу двигателя в режиме холостого хода, а также оказывает влияние на скоростной диапазон двигателя. Отказ форсунки может сопровождаться следующими признаками:
Блок ECM отслеживает цепь питания каждой форсунки на предмет короткого замыкания или обрыва, обмотку электромагнита каждой форсунки и характеристику тока переходного режима в самом блоке ECM. При обнаружении неисправности в ECM регистрируется ошибка для проверяемой форсунки. Датчик CHTДатчик CHT расположен в верхнем шланге на выходе коллектора системы охлаждения. Датчик температуры охлаждающей жидкости ECT передает в блок управления двигателем ECM и на щиток приборов сведения о температуре охлаждающей жидкости двигателя. Сигнал температуры используется блоком ECM для реализации перечисленных ниже функций управления:
Панель приборов использует сведения о температуре для работы указателя температуры. Сигнал CHT также передается щитком приборов по шине CAN для использования другими системами. Цепь датчика CHT блока ECM состоит из цепи внутреннего делителя напряжения с термистором сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). При повышении CHT сопротивление датчика уменьшается, и наоборот. Выходным сигналом датчика является изменение напряжения, которое происходит из-за увеличения силы тока, проходящего на "землю", с изменением температуры. Блок ECM сравнивает напряжение сигнала с данными "карты" и регулирует цикловую подачу, обеспечивая оптимальные ездовые качества при любых условиях. Из-за конденсации топлива на холодных стенках камеры сгорания двигатель требует увеличенной подачи при низкой температуре охлаждающей жидкости. Для обогащения топливо-воздушной смеси блок ECM увеличивает продолжительность открытого состояния форсунки. По мере прогрева двигателя смесь обедняется. Делитель напряжения блока ECM подаёт на датчик опорное напряжение 5 В. «Масса» датчика также присоединена к блоку ECM, который, по измеренной силе тока, определяет сопротивление датчика, соответствующее температуре охлаждающей жидкости. В таблице сведены значения CHT и соответствующие значения сопротивления и напряжения. Характеристика датчика температуры охлаждающей жидкости
Отказу датчика CHT могут сопутствовать следующие признаки:
В случае отказа датчика CHT блок ECM с целью регулирования подачи топлива принимает по умолчанию температуру жидкости равную 80°C. Чтобы защитить двигатель от перегрева, ECM будет постоянно включать вентилятор системы охлаждения при каждом включении зажигания. Реле давления маслаДатчик давления масла, установленный в узле масляного радиатора, замыкает на массу входной сигнал к щитку приборов, если давление масла присутствует. Датчик работает при давлении от 0,15 до 0,41 бар. Датчик давления в топливном коллекторе
Датчик давления в топливном коллекторе расположен в его передней части. Датчик измеряет давление топлива в топливном коллекторе. Сигнал датчика используется ECM для регулирования объема подачи топлива в топливный коллектор. Предохранительный клапан топливного коллектораПредохранительный клапан топливного коллектора расположен в его дальнем конце. С целью предотвращения повреждения топливной системы высокого давления этот клапан открывается, когда давление топлива в коллекторе достигает примерно 2000 бар. Блок ECM обнаруживает факт открытия клапана и посылает запрос контрольная лампа неправильного функционирования систем снижения токсичности выбросов (MIL) на щиток приборов. Однажды открывшийся клапан нуждается в замене. Датчик температуры топливаДатчик температуры топлива находится в ТНВД. Этот датчик относится к датчикам типа NTC и соединен с блоком ECM двумя проводами. В цепь датчика температуры топлива блока ECM входит внутренний делитель напряжения, в котором имеется термистор NTC с отрицательным температурным коэффициентом. По мере увеличения температуры сопротивление датчика уменьшается. Выходным сигналом датчика является изменение напряжения, которое происходит из-за увеличения силы тока, проходящего на "землю", с изменением температуры. Блок ECM постоянно отслеживает температуру топлива. Если температура топлива превысит 85°C, то блок ECM вводит стратегию дефорсирования двигателя. Количество топлива, подаваемого на форсунки, уменьшается, и топливо получает возможность остыть. При переходе на такой режим водитель может заметить снижение мощности. Дальнейшее охлаждение топлива обеспечивается в теплообменнике, куда топливо, при достижении определённой температуры, направляется биметаллическим клапаном. На автомобилях, предназначенных для поставки в страны с жарким климатом, предусмотрен обдув теплообменника электровентилятором. Вентилятор включается и выключается термореле при достижении топливом заданной температуры. Блок ECM, кроме того, отслеживает цепь между собою и датчиком на предмет короткого замыкания или обрыва. ECM также отслеживает подачу напряжения 5 В. При возникновении неисправности в памяти блока ECM записывается соответствующий код, и управление переключается на резервный режим, в котором ECM использует записанное в памяти значение давления. Если блок управления ECM находит, что рассогласование между сигналом датчика давления и значением, записанным в памяти, превышает предустановленную величину, то в памяти блока ECM записывается код неисправности. В зависимости от величины рассогласования, ECM либо ограничит цикловую подачу, либо немедленно остановит двигатель, либо не даст разрешения на следующий запуск. Датчик MAFДва датчика MAF расположены на впускном воздуховоде сразу после воздушного фильтра. Датчик размещен в пластмассовом корпусе, который устанавливается между впускным коллектором и трубопроводом воздухозабора. Датчик массового расхода воздуха MAF работает по принципу плёночного термоанемометра. В печатной схеме расположены два плёночных чувствительных элемента. Температура одного элемента поддерживается на уровне температуры воздуха на впуске, например, 25° C. Второй элемент нагревается на 200° C выше температуры воздуха на впуске, то есть до 225° C. Воздух, поступающий в двигатель, проходит через датчик MAF и охлаждает плёнку. ECM измеряет силу тока, необходимого для поддержания заданной разности температур в 200°C и использует эти сведения для формирования нелинейного основанного на частоте сигнала высокой точности, соответствующего массовому расходу воздуха. На выходе датчика MAF формируется цифровой сигнал, пропорциональный массовому расходу воздуха. Блок ECM использует эти сведения, наряду с сигналами от прочих датчиков и сведениями от записанных в памяти "карт" подачи топлива, для точного вычисления количества топлива, подаваемого в цилиндры. Этот сигнал используется также в качестве сигнала обратной связи системы рециркуляции ОГ EGR. На датчик MAF подается напряжение питания 12 В от BJB, при этом соединение с массой осуществляется через блок ECM. Оставшиеся два контакта с блоком ECM обеспечивают выход сигнала датчиков массового расхода воздуха MAF и температуры воздуха на впуске IAT. Блок ECM проверяет массовый расход воздуха, вычисляя его как функцию частоты вращения коленчатого вала. В том случае, если вычисленное значение расхода воздуха не является правдоподобным, блок ECM переходит на резервные значения из записанной "карты" зависимости среднего расхода воздуха от частоты вращения коленчатого вала. Значение массового расхода затем корректируется с учётом давления наддува, атмосферного давления и температуры воздуха. Если происходит отказ датчика расхода MAF, то блок управления двигателем ECM переходит на резервное управление, основанное на частоте вращения коленчатого вала. В случае сбоя сигнала датчика MAF может наблюдаться любой из следующих признаков неисправности:
Датчик температура и абсолютное давление во впускном коллекторе (MAPT)Датчик MAPT расположен на выходе из турбокомпрессора после дроссельных заслонок с электроприводом. Датчик формирует для ECM сигнал напряжения, зависящий от давления во впускном коллекторе. Датчик MAPT имеет трёхконтактный разъём, соединяющий его с ECM. Разъём служит для подачи на датчик опорного напряжения 5 В от ECM, передачи на ECM сигнала и соединения датчика с "массой". Датчики MAPT используют мембранный преобразователь для измерения давления. Сигнал датчика используется блоком ECM для реализации перечисленных ниже функций:
Если происходит отказ датчика абсолютного давления и температуры во впускном коллекторе MAPT, то блок ECM по умолчанию использует значение давления 1013 мбар. В случае сбоя датчика MAPT могут наблюдаться следующие признаки неисправности:
Регулирование давления наддува осуществляется прямым электроприводом соплового аппарата турбины. Привод управления расположен на боковой части турбокомпрессора и связан тягами с лопатками направляющего аппарата. Электродвигатель с большим крутящим моментом имеет встроенный контроллер. Электропривод может поворачивать лопатки на угол 60 градусов и может запоминать крайние положения. Работа привода регулируется широтно-модулированными импульсами PWM от блока управления ECM. Система EGR
В систему EGR входят следующие компоненты:
Модулятор и охладитель EGR объединены в один блок. Каждый ряд цилиндров имеет собственный модулятор системы EGR в сборе с теплообменником, расположенный между впускным коллектором и головкой цилиндров. Теплообменник EGR шлангами соединён с системой охлаждения двигателя. Впускная часть модуля присоединяется непосредственно к своему выпускному коллектору. Выхлопные газы проходят через охладитель, а затем через привод и металлический трубопровод подаются в корпус дроссельной заслонки. Модулятор EGR представляет собой электромагнитный клапан, управляемый ECM. Блок ECM использует модулятор EGR для регулировки количества отработавших газов, направляемых на впуск для уменьшения количества окислов азота и понижения шумности рабочего процесса. Система EGR активируется только при достижении рабочей температуры двигателя и при движении в установившемся режиме. На модулятор EGR из блока ECM подается напряжение питания 12 В. Управление модулятором осуществляется с использованием сигнала PWM. PWM-сигнал формируется путем отключения/подключения массы электромагнитного клапана и задает точное количество отработавших газов, подаваемых в цилиндры. Модуляторы EGR при каждом запуске двигателя отрабатывают свой полный рабочий цикл для очистки отложений сажи и нагара. При отказе модулятора EGR система EGR перестаёт работать. Блок управления ECM отслеживает соленоид модулятора EGR на предмет короткого замыкания и при появлении неисправности записывает код неисправности. Для проверки работоспособности модулятор может быть активирован при помощи диагностического прибора, рекомендуемого компанией Land Rover. Регулятор производительности насоса (VCV)Регулятор производительности топливного коллектора встроен в топливный насос высокого давления. Клапан VCV стравливает излишек топлива обратно в топливный бак (или в контур низкого давления), либо направляет к PCV. Стравливание излишков топлива позволяет избежать расхода мощности насосом высокого давления на ненужное сжатие топлива в коллекторе и сопутствующего нагрева топлива. Выключатели стоп-сигналовВыключатель стоп-сигналов расположен на монтажном блоке педали и приводится в действие её движением. Выключатель является датчиком Холла, который определяет положение педали тормоза и на основании этого определяет, когда водитель нажал на тормоза. Выключатель подключен непосредственно к ECM. Выключатель стоп-сигналов состоит из внутреннего датчика и наружной монтажной втулки. Для обеспечения правильной ориентации датчик при помощи шпонки прикреплен к монтажной втулке, а монтажная втулка - к опорному кронштейну педали. Зубчатое сочленение удерживает датчик на месте в монтажной втулке. Если педаль тормоза не нажата, выступ на педали тормоза опирается на наконечник датчика. При нажатии педали тормоза выступ отходит от датчика и вызывает изменение выходного напряжения датчика. ECM фиксирует это изменение и определяет, что педаль тормоза была нажата. Сигнал от педали тормоза используется в ECM для реализации перечисленных ниже функций управления:
Отказ выключателя может сопровождаться следующими признаками:
Датчик положения педали сцепленияДатчик положения педали сцепления расположен на главном цилиндре сцепления. Датчик положения педали сцепления представляет собой измерительный датчик давления. При нажатии на педаль сцепления датчик положения педали сцепления посылает сигнал блоку ECM, который снижает крутящий момент двигателя. ГенераторВ генераторе имеется многофункциональный регулятор напряжения зарядки (14 В) с 6-12 стабилитронными мостовыми выпрямителями. ECM отслеживает нагрузку на электрооборудование посредством сигнала PWM и регулирует мощность генератора в соответствии с запросами потребителей. ECM также следит за температурой аккумулятора для определения контрольной точки управления зарядкой аккумулятора. Этот параметр нужен для защиты аккумуляторной батареи от повреждения. При низкой температуре батареи её способность к принятию зарядки крайне невелика, и для компенсации этого обстоятельства нужно максимально повышать напряжение зарядки, однако при высокой температуре напряжение зарядки нужно уменьшать, чтобы предотвратить излишнее газообразование и, как следствие, потерю воды из электролита. В цепи генератора заложены элементы интеллектуального управления, которые уменьшают нагрузку на генератор, если возникает необходимость в максимальном использовании крутящего момента двигателя для иных целей. Для такого управления используются три сигнала из приходящих на ECM:
Схема управленияПРИМЕЧАНИЕ: А = проводная связь; D = высокоскоростная шина CAN 
содержание .. 361 362 363 364 365 ..
|
|
|