ДВИГАТЕЛЬ 1GR-FE


  1. Общие сведения


    1. Система управления двигателем имеет следующие особенности. ECM управляет следующими системами:

      System Описание
      Электронная система впрыска топлива (EFI)

      • Электронная система впрыска топлива (EFI) L-типа непосредственно определяет массу воздуха на впуске посредством датчика массового расхода воздуха.

      • Используется система независимого впрыска (топливо впрыскивается в каждый впускной канал один раз за 2 оборота коленчатого вала).

      • Впрыск топлива производится двумя способами:


        • Синхронный впрыск, который всегда происходит в одни и те же моменты времени в соответствии с порядком работы цилиндров.

        • Асинхронный впрыск, который осуществляется независимо от положения коленчатого вала.

      • При чрезмерно низкой температуре охлаждающей жидкости и малой частоте вращения коленчатого вала двигателя данная система выполняет групповой впрыск.
      Электронная система регулирования угла опережения зажигания (ESA)

      • Угол опережения зажигания вычисляется ECM на основе сигналов различных датчиков. ECM корректирует угол опережения зажигания в зависимости от детонации двигателя.

      • Данная система выбирает оптимальный угол опережения зажигания в соответствии с сигналами, поступившими с датчиков, и передает сигнал зажигания (IGT) в усилитель зажигания.
      Интеллектуальная электронная система управления дроссельной заслонкой (ETCS-i) Оптимально регулирует угол поворота дроссельной заслонки в соответствии с усилием на педали акселератора и режимами работы двигателя и автомобиля.
      Двойная электронная система изменения фаз газораспределения (VVT-i) Управляет распредвалами впускных и выпускных клапанов с целью оптимизации фаз газораспределения в соответствии с режимом работы двигателя.
      Система управления топливным насосом

      • Исходя из сигналов ECM ЭБУ топливного насоса осуществляет линейное управление топливным насосом.

      • При развертывании подушек безопасности SRS топливный насос отключается.
      Система подачи воздуха в нейтрализатор* ECM регулирует продолжительность подачи воздуха в нейтрализатор, исходя из сигналов датчика положения коленчатого вала, датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя, датчика массового расхода воздуха на входе и датчика давления воздуха.
      Система управления стартером (функция полуавтоматического запуска двигателя) Эта система приводится в действие, когда выключатель зажигания нажимается при нажатой педали тормоза, и управляет стартером до запуска двигателя.
      Система управления подогревателями кислородных датчиков и датчиков состава топливовоздушной смеси Обеспечивает поддержание требуемых температур кислородных датчиков и датчиков состава топливовоздушной смеси, что позволяет повысить точность определения концентрации кислорода в отработавших газах.
      Система управления отключением кондиционера Благодаря включению и выключению компрессора системы кондиционирования в зависимости от состояния двигателя поддерживается управляемость автомобиля.
      Система управления улавливанием паров топлива ECM в соответствии с состоянием двигателя управляет продувкой для улавливания паров топлива (CH) угольным адсорбером.
      Иммобилайзер двигателя Блокирует подачу топлива и зажигание при попытке запустить двигатель с использованием ненадлежащего ключа.
      Система принудительного включения тормозов Когда нажата педаль акселератора, при нажатии педали тормоза крутящий момент ограничивается. (Условия активации и метод проверки см. в Руководстве по ремонту)
      Диагностика Когда ECM обнаруживает неисправность, он регистрирует ее и сохраняет в памяти связанную с ней информацию.
      Аварийный режим При обнаружении неисправности ECM останавливает двигатель или начинает осуществлять управление в соответствии с данными, сохраненными в памяти ранее.

      *: для моделей с дополнительной подачей воздуха в нейтрализатор

  2. Конструкция


    1. Структура системы управления двигателем иллюстрируется приведенной ниже схемой.

      A01W674E01
      A01W61IE02
      A01W5WBE01
      A01W5YEE01
      A01W647E01

  3. Расположение основных узлов и деталей

    A01W60GC01
    *1

    Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе


    • Датчик температуры воздуха на впуске

    		 *2

    Клапан переключения подачи воздуха (ряд 1)


    • Датчик давления воздуха
    *3 ECM *4

    Клапан переключения подачи воздуха (ряд 2)


    • Датчик давления воздуха
    *5 Угольный адсорбер *6 ЭБУ топливного насоса
    *7 Топливозаборник с бензонасосом и датчиком уровня топлива в сборе *8 Кислородный датчик (ряд 1, датчик 2)
    *9 Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 1, датчик 1) *10 Кислородный датчик (ряд 2, датчик 2)
    *11 Система управления подачей воздуха *12 Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 2, датчик 1)
    *13

    Корпус дроссельной заслонки


    • Датчик положения дроссельной заслонки

    • Электродвигатель привода дроссельной заслонки

    		 *14 Воздушный нагнетатель
    A01W6PJC01
    *A Для моделей с левосторонним рулевым управлением - -
    *1 Контрольная лампа двигателя "Chk Eng" *2 DLC3
    *3 Датчик положения педали акселератора - -
    A01W6QCC01
    *1 Датчик положения распредвала впускных клапанов (ряд 2) *2 Датчик положения распредвала впускных клапанов (ряд 1)
    *3 Гидравлический клапан изменения фаз на выпуске (ряд 1) *4 Гидравлический клапан изменения фаз на впуске (ряд 1)
    *5 Датчик положения распредвала выпускных клапанов (ряд 1) *6 Гидравлический клапан изменения фаз на впуске (ряд 2)
    *7 Электровакуумный клапан продувки *8 Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя
    *9 Датчик положения распредвала выпускных клапанов (ряд 2) *10 Гидравлический клапан изменения фаз на выпуске (ряд 2)
    *11 Датчик положения коленчатого вала *12 Датчик детонации 1
    *13 Датчик детонации 2 *14 Катушка зажигания с усилителем зажигания
    *15 Топливная форсунка в сборе - -

  4. Основные узлы и детали системы управления двигателем


    1. Общие сведения


      1. В следующей таблице перечислены основные узлы и детали системы управления двигателем 1GR-FE:

        Узлы и детали Описание Количество Функция
        ECM 32-разрядный главный процессор 1 ECM оптимальным образом управляет системами EFI, ESA, и ISC в соответствии с режимом работы двигателя и исходя из сигналов, поступающих от датчиков.
        Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе С нагреваемым проволочным элементом 1 Внутри этого датчика есть проволочный элемент, который непосредственно определяет массу и расход воздуха на впуске.
        Датчик температуры воздуха на впуске Термисторный 1 Этот датчик с помощью внутреннего термистора измеряет температуру воздуха на впуске.
        Датчик положения коленчатого вала Индуктивный (зубчатое колесо/36-2) 1 Этот датчик определяет частоту вращения и угол поворота коленчатого вала двигателя.
        Датчик положения распредвала (впускных клапанов) MRE (зубчатое колесо/3) 2 (по 1 в каждом ряду) Эти датчики определяют угол VVT и позволяют идентифицировать цилиндры.
        Датчик положения распредвала (выпускных клапанов) MRE (зубчатое колесо/3) 2 (по 1 в каждом ряду) Эти датчики определяют угол VVT.
        Датчик положения педали акселератора На эффекте Холла (бесконтактный) 1 Этот датчик определяет усилие на педали акселератора.
        Датчик положения дроссельной заслонки На эффекте Холла (бесконтактный) 1 Этот датчик определяет угол поворота дроссельной заслонки.
        Датчик детонации Со встроенным пьезоэлементом (плоский) 2 (по 1 в каждом ряду) Эти датчики косвенно, по вибрации блока цилиндров, вызванной детонацией двигателя, регистрируют появление стука в двигателе.
        Кислородный датчик (датчик 2 ряда 1) (датчик 2 ряда 2) Чашечный с подогревателем 2 (по 1 в каждом ряду) Эти датчики определяет концентрацию кислорода в отработавших газах, измеряя ЭДС на своих контактах.
        Датчик состава топливовоздушной смеси (датчик 1 ряда 1) (датчик 1 ряда 2) Планарный с подогревателем 2 (по 1 в каждом ряду) Как и кислородный датчик, данные датчики определяют концентрацию кислорода в отработавших газах. Однако измерение концентрации кислорода в этих датчиках осуществляется линейно.
        Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя Термисторный 1 Этот датчик с помощью внутреннего термистора измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя.
        Топливная форсунка в сборе 12-струйная 6 Эти узлы включают сопло с электромагнитным управлением, через которое производится впрыск топлива во впускной канал.
        Гидравлический клапан изменения фаз Электромагнитный индуктивный 4 (по 2 в каждом ряду) Данные клапаны изменяют фазы газораспределения, переключения канал подачи масла, которое действует на зубчатое колесо распредвала, в соответствии с полученными от ECM сигналами.

    2. Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе


      1. Этот датчик массового расхода воздуха на впуске является вставным и обеспечивает прохождение части впускаемого воздуха через зону измерения. Благодаря тому, что масса и расход впускаемого воздуха определяются непосредственно, повышается точность измерений, и снижается сопротивление воздушному потоку.

      2. В датчик массового расхода воздуха на впуске встроен датчик температуры воздуха на впуске.

        A01W6FWC01
        *1 Датчик температуры воздуха на впуске *2 Термочувствительный элемент
        *3 Платиновый нагреваемый проволочный элемент - -
        *a Поток воздуха - -

    3. Датчик положения коленчатого вала и датчик положения распредвала


      1. Общие сведения


        • В двигателе используется индуктивный датчик положения коленчатого вала. Задающий ротор коленчатого вала имеет 34 зубца, причем 2 зубца отсутствуют. Датчик положения коленчатого вала выдает через каждые 10° сигналы вращения коленчатого вала, а отсутствующие зубцы используются для определения верхней мертвой точки.

        • В двигателе применяются датчики положения распредвалов с магнитным резистивным элементом (MRE). Для определения положения распредвала вращение задающего ротора, закрепленного на распредвале перед контроллером VVT, используется для генерации 3 импульсов (3 высокого уровня, 3 низкого уровня) на каждые 2 оборота коленчатого вала.

          A01W5Z2C01
          *1 Датчик положения коленчатого вала *2 Задающий ротор
          *3 Датчик положения распредвала впускных клапанов (ряд 2, на впуске) *4 Датчик положения распредвала (ряд 2, на выпуске)
          *a Передняя сторона - -

          Figure 1. Формы выходных сигналов датчиков

          A01W61CE01
          *a Сигнал датчика положения распредвала
          *b Сигнал датчика положения коленчатого вала
          *c Обусловлено отсутствием 2 зубцов

      2. Датчик положения распредвала типа MRE


        • Датчик положения распредвала типа MRE состоит из магнитного резистивного элемента, магнита и чувствительного элемента. В силу особенностей профиля (выступающих и невыступающих частей) задающего ротора, проходящего рядом с чувствительным элементом, вращение ротора приводит к изменению направления вектора напряженности магнитного поля. В результате изменяется сопротивление магнитного резистивного элемента, и происходит переключение уровня выходного напряжения, поступающего в ECM. На основе этого напряжения ECM определяет положение распредвала.

        • Ниже перечислены различия между датчиками типа MRE и индуктивными датчиками, используемыми в обычных моделях.

          Позиция Тип датчика
          MRE Индуктивный
          Выходной сигнал Цифровой выходной сигнал датчика выдается, начиная с малых частот вращения коленчатого вала двигателя. Аналоговый выходной сигнал изменяется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
          Определение положения распредвала Положение определяется, исходя из формы сигналов, выдаваемых во всем диапазоне частот вращения задающего ротора Положение определяется, исходя из формы сигналов, выдаваемых в моменты прохождения выступающих частей задающего ротора

          Figure 2. Электросхемы

          A01W61UE01
          *1 Задающий ротор
          *2 Датчик положения распредвала

          Figure 3. Сравнение выходных сигналов датчика типа MRE и индуктивного датчика

          A01W69IE01

    4. Датчик положения педали акселератора


      1. Бесконтактный датчик положения педали акселератора определяет положение, используя датчик Холла, смонтированный на рычаге педали акселератора.

      2. В основании рычага педали акселератора установлено ярмо магнита. Это ярмо поворачивается вокруг датчика Холла в соответствии с усилием на педали акселератора. Датчик Холла преобразует возникающее при этом изменение магнитного потока в электрические сигналы, отражающие положение педали акселератора, и передает их в ECM.

      3. В датчике Холла имеются две цепи: одна – для основного сигнала, другая – для вспомогательного сигнала. Датчик преобразует положение (угол поворота) педали акселератора в различающиеся по характеристикам электрические сигналы и передает их в ECM.

        A01W62RC01
        *1 Датчик Холла *2 Ярмо магнита
        *3 Рычаг педали акселератора - -
        A01W5Z9E03

    5. Датчик положения дроссельной заслонки


      1. Бесконтактный датчик положения дроссельной заслонки определяет положение, используя датчик Холла, смонтированный на корпусе дроссельной заслонки.

      2. Датчик Холла располагается внутри ярма магнита. Он преобразует изменения магнитного потока в электрические сигналы, отражающие положение дроссельной заслонки, и передает их в ECM.

      3. У датчика Холла имеются цепи основного и вспомогательного сигналов. Датчик Холла преобразует угол поворота дроссельной заслонки в 2 различающихся по характеристикам электрических сигнала и передает их в ECM.

        A01W5WIC01
        *1 Магнит *2 Датчик Холла
        *a Поперечное сечение - -
        A01W64HE02

    6. Датчик детонации (плоский)


      1. Общие сведения


        • В обычных датчиках детонации (резонансного типа) имеется вибропластина, резонансная частота колебаний которой совпадает с частотой детонации двигателя. Эта пластина позволяет регистрировать вибрации вблизи частоты резонанса.

        • По сравнению с обычными датчиками плоский датчик детонации (нерезонансного типа) способен регистрировать вибрации в более широкой полосе частот, приблизительно от 6 до 15 кГц, и обладает следующими особенностями.


          • Частота детонации двигателя слегка меняется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Плоский датчик детонации способен регистрировать вибрацию даже при изменении частоты детонации. Таким образом, он является более чувствительным к вибрациям по сравнению с датчиками детонации обычной конструкции, что позволяет точнее регулировать угол опережения зажигания.

            A01W5TAE04

      2. Конструкция


        • Плоский датчик детонации крепится к двигателю с помощью шпильки, вворачиваемой в блок цилиндров. По этой причине в центре датчика располагается отверстие под шпильку.

        • Внутри датчика, в верхней его части, размещается стальной груз, ниже которого под изолятором находится пьезоэлемент.

        • Кроме того, в датчике имеется резистор регистрации обрыва/короткого замыкания.

          A01W6D5C01
          *A Плоский датчик детонации (нерезонансного типа) *B Обычный датчик детонации (резонансного типа)
          *1 Стальной груз *2 Изолятор
          *3 Пьезоэлемент *4 Резистор регистрации обрыва/короткого замыкания
          *5 Вибропластина - -

      3. Принцип работы


        • Вибрация от детонации передается на стальной груз, который посредством силы инерции надавливает на пьезоэлемент. В результате создается электродвижущая сила (ЭДС).

          A01W71IC01
          *1 Стальной груз *2 Пьезоэлемент
          *a Сила инерции - -

      4. Резистор регистрации обрыва/короткого замыкания


        • Пока замок зажигания находится в положении ON (ВКЛ) (IG), резистор регистрации обрыва/короткого замыкания в датчике детонации и резистор в ECM поддерживают постоянное напряжение на контакте KNK1 двигателя.

        • Интегральная микросхема (ИС) в ECM непрерывно контролирует напряжение на контакте KNK1. Если между датчиком детонации и ECM возникает обрыв или короткое замыкание, напряжение на контакте KNK1 изменяется, и ECM регистрирует данное событие и сохраняет в памяти DTC (диагностический код неисправности).

          A01W6O1E04
          *1 Пьезоэлемент
          *2 Датчик детонации (ряд 1, датчик 1)
          *3 Резистор регистрации обрыва/короткого замыкания

          Tech Tips

          При монтаже рассматриваемых датчиков детонации необходимо соблюдать заданные углы установки и ориентацию. Обязательно проверяйте ориентацию каждого из датчиков, чтобы не перепутать разъемы электропроводки для правого и левого рядов цилиндров. Более подробную информацию см. в Руководстве по ремонту.

    7. Датчик состава топливовоздушной смеси и кислородный датчик


      1. Общие сведения


        • Кислородный датчик и датчик состава топливовоздушной смеси различаются своими выходными характеристиками.

        • Выходное напряжение кислородного датчика изменяется в зависимости от концентрации кислорода в отработавших газах. ECM использует это напряжение, чтобы установить, обогащена или обеднена фактическая топливовоздушная смесь по сравнению со стехиометрическим соотношением воздух-топливо.

        • На датчик состава топливовоздушной смеси непрерывно подается напряжение, равное приблизительно 0,4 В. Датчик выдает ток, величина которого определяется концентрацией кислорода в отработавших газах. ECM преобразует изменения выходного тока в напряжение для того, чтобы определить текущее соотношение воздух-топливо. Результирующая характеристика датчика получается линейной.

          A01W6VKE07

          *: эта величина является расчетной, вычисляется в ECM и не совпадает с напряжением на входе ECM.

      2. Конструкция


        • В целом конструкции кислородного датчика и датчика состава топливовоздушной смеси аналогичны. Тем не менее, эти датчики имеют разные типы: чашечный и планарный. Это обусловлено различием конструкций используемых в них подогревателей.

        • В датчиках чашечного типа чувствительный элемент охватывает весь подогреватель.

        • В датчиках планарного типа чувствительный элемент соединяется с подогревателем через окись алюминия – материал, характеризующийся превосходной теплопроводностью и электрическими изоляционными свойствами. В результате улучшается характеристика нагрева датчика.

          A01W6J4C01
          *A Датчик состава топливовоздушной смеси (планарного типа) *B Кислородный датчик (чашечного типа)
          *1 Расширяющийся слой *2 Окись алюминия
          *3 Платиновый электрод *4 Чувствительный элемент (диоксид циркония)
          *5 Подогреватель *6 Атмосфера

          представленные выше рисунки призваны показать основные конструктивные отличия датчиков планарного и чашечного типа, поэтому формы датчиков на рисунках могут не совпадать с реальными.

  5. Интеллектуальная электронная система управления дроссельной заслонкой (ETCS-i)


    1. Общие сведения


      1. В корпусе дроссельной заслонки традиционной конструкции угол поворота заслонки постоянно зависит от усилия на педали акселератора. Вместо этого, в системе ETCS-i ECM вычисляет оптимальный угол поворота дроссельной заслонки, соответствующий режиму движения, и приводит в действие электродвигатель привода заслонки для достижения этого угла.

      2. В случае нарушения работы данная система переходит в аварийный режим.

        Figure 4. Схема системы

        A01W6C1E01

    2. Управление


      1. Общие сведения


        • Система ETCS-i выполняет следующие функции:


          • Управление дроссельной заслонкой (нелинейное управление)

          • Регулировка частоты вращения холостого хода (ISC)

          • Круиз-контроль*


            • *: для моделей с системой круиз-контроля

      2. Управление дроссельной заслонкой (нелинейное управление)


        1. Общие сведения


          • Система устанавливает оптимальный угол поворота дроссельной заслонки в соответствии с режимом движения, т. е. в зависимости от усилия на педали акселератора и частоты вращения коленчатого вала двигателя, обеспечивая высококачественное управление дроссельной заслонкой и комфортабельность во всех режимах работы двигателя.

            Figure 5. Концептуальные схемы управления двигателем во время разгона и замедления

            A01W6SXE01

        2. Управление в режиме трогания на 2-й передаче (для моделей с автоматической трансмиссией)


          • В тех случаях, когда не исключается вероятность попадания на дорогу с низким коэффициентом трения (μ), например, возможна езда по снегу, угол поворота дроссельной заслонки может регулироваться таким образом, чтобы сохранить устойчивость автомобиля при движении по скользкой поверхности. Это достигается путем включения режима запуска № 2. Включение режима производится нажатием на 2-ю половину переключателя выбора режима. При этом изменяется характер связи дроссельной заслонки с педалью акселератора, и за счет снижения полезной мощности двигателя по сравнению с нормальным режимом облегчается управление автомобилем.

      3. Регулировка частоты вращения холостого хода


        • ECM управляет дроссельной заслонкой с тем, чтобы постоянно поддерживалась оптимальная частота вращения холостого хода.

      4. Круиз-контроль*


        • ECM непосредственно управляет дроссельной заслонкой, поддерживая заданную скорость движения.


          • *: для моделей с системой круиз-контроля

  6. Двойная электронная система изменения фаз газораспределения (система VVT-i)


    1. Общие сведения


      1. Двойная система VVT-i предназначена для управления распредвалами впускных и выпускных клапанов в диапазонах 40° и 35° (угла поворота коленчатого вала), соответственно, с целью оптимизации фаз газораспределения согласно режиму работы двигателя. Система позволяет увеличить крутящий момент во всех диапазонах частоты вращения, повысить экономию топлива и уменьшить токсичность отработавших газов.

        A01W6X9C01
        *1 Гидравлический клапан изменения фаз на выпуске (ряд 2) *2 Гидравлический клапан изменения фаз на впуске (ряд 2)
        *3 Датчик положения распредвала выпускных клапанов (ряд 2) *4 Датчик положения распредвала впускных клапанов (ряд 2)
        *5 Датчик положения распредвала выпускных клапанов (ряд 1) *6 Датчик положения распредвала впускных клапанов (ряд 1)
        *7 Датчик положения коленчатого вала *8 ECM
        *9 Гидравлический клапан изменения фаз на выпуске (ряд 1) *10 Гидравлический клапан изменения фаз на впуске (ряд 1)
        *11 Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя *12 Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе
        *13 Датчик положения дроссельной заслонки *14 Сигнал скорости автомобиля

      2. На основе частоты вращения коленчатого вала двигателя, массы воздуха на впуске, положения дроссельной заслонки и температуры охлаждающей жидкости ECM вычисляет оптимальные фазы газораспределения для любого режима движения и использует эти данные для управления гидравлическими клапанами изменения фаз. Кроме того, ECM определяет фактические фазы газораспределения, используя сигналы датчиков положения распредвалов выпускных и выпускных клапанов каждого ряда и датчика положения коленчатого вала как сигналы обратной связи, что позволяет точно устанавливать требуемые фазы газораспределения.

        A01W6HCE01

    2. Результаты работы двойной системы VVT-i

      Условие Принцип работы Цель Результат
      На холостом ходу A01W6DHE01
      *1 Максимальное опережение (на выпуске)
      *2 ВМТ
      *3 Максимальное запаздывание (на впуске)
      *4 НМТ
      		Исключение перекрытия для снижения прорыва газов на впуск.

      • Стабилизация частоты вращения холостого хода

      • Снижение расхода топлива
      При малой нагрузке A01W68YE01
      *1 В сторону опережения (на выпуске)
      *2 В сторону запаздывания (на впуске)
      		Исключение перекрытия для снижения прорыва газов на впуск. Обеспечение устойчивой работы двигателя
      При средней нагрузке A01W6SLE01
      *1 В сторону опережения (на впуске)
      *2 В сторону запаздывания (на выпуске)
      		Увеличение перекрытия для повышения внутренней рециркуляции отработавших газов с целью снижения насосных потерь

      • Снижение расхода топлива

      • Снижение токсичности отработавших газов
      При низкой или средней частоте вращения и высокой нагрузке A01W719E01
      *1 В сторону запаздывания (на выпуске)
      *2 В сторону опережения (на впуске)
      		Смещение момента закрывания впускных клапанов в сторону опережения для увеличения коэффициента наполнения. Увеличение крутящего момента на низких и средних частотах вращения
      При высокой частоте вращения и высокой нагрузке A01W5SAE01
      *1 В сторону запаздывания (на впуске)
      *2 В сторону опережения (на выпуске)
      		Смещение момента закрывания впускных клапанов в сторону запаздывания для увеличения коэффициента наполнения. Увеличение мощности
      При низкой температуре A01W6DHE02
      *1 Максимальное опережение (на выпуске)
      *2 Максимальное запаздывание (на впуске)
      		Исключение перекрытия для снижения прорыва газов на впуск.

      • Стабилизация частоты вращения на высоких оборотах холостого хода

      • Снижение расхода топлива

      • При запуске двигателя

      • Остановка двигателя

      		 A01W6DHE02
      *1 Максимальное опережение (на выпуске)
      *2 Максимальное запаздывание (на впуске)
      		Исключение перекрытия для минимизации прорыва газов на впуск. Улучшенная пусковая характеристика

    3. Конструкция


      1. Зубчатое колесо распредвала в сборе


        • Каждое зубчатое колесо распредвала включает наружный корпус, который приводится в движение звездочкой цепного привода газораспределительного механизма, и направляющий элемент, соединенный с каждым распредвалом.

        • Со стороны впуска установлено зубчатое колесо распредвала с 3 направляющими элементами, а со стороны выпуска – с 4.

        • Когда двигатель останавливается, зубчатое колесо распредвала впускных клапанов фиксируется стопорным штифтом в положении максимального запаздывания, а зубчатое колесо распредвала выпускных клапанов – в положении максимального опережения. Это обеспечивает превосходную пусковую характеристику двигателя.

        • Давление масла, поступающего из каналов распредвалов впускных и выпускных клапанов со стороны опережения или запаздывания, заставляет направляющий элемент вращаться относительно звездочки цепного привода газораспределительного механизма, вследствие чего непрерывно изменяются фазы газораспределения.

        • Зубчатое колесо распредвала выпускных клапанов снабжено вспомогательной пружиной центробежного регулятора опережения. Она способствует приложению крутящего момента в направлении угла опережения зажигания с тем, чтобы стопорный штифт направляющего элемента надежно сцеплялся с корпусом, когда двигатель остановлен.

          Figure 6. Со стороны впуска

          A01W6T9C01
          *1 Задающий ротор *2 Наружный корпус
          *3 Блок направляющих элементов (соединен с распредвалом впускных клапанов) *4 Звездочка цепного привода газораспределительного механизма
          *5 Распредвал впускных клапанов *6 Стопорный штифт
          *a Давление масла *b Когда двигатель работает
          *c Когда двигатель остановлен - -

          Figure 7. Со стороны выпуска

          A01W5YQC01
          *1 Наружный корпус *2 Стопорный штифт
          *3 Звездочка цепного привода газораспределительного механизма *4 Распредвал выпускных клапанов
          *5 Блок направляющих элементов (соединен с распредвалом выпускных клапанов) *6 Вспомогательная пружина центробежного регулятора опережения

      2. Гидравлический клапан изменения фаз


        • Гидравлический клапан изменения фаз управляет золотниковым клапаном в соответствии с командами включения, поступающими из ECM. В результате на зубчатое колесо распредвала со стороны опережения или стороны запаздывания действует гидравлическое давление. Когда двигатель останавливается, гидравлический клапан изменения фаз на впуске смещается в положение запаздывания, а на выпуске – в положение опережения.

          A01W60FC01
          *1 Втулка *2 Пружина
          *3 Золотниковый клапан - -
          *a К зубчатому колесу распредвала в сборе (со стороны опережения) *b К зубчатому колесу распредвала в сборе (со стороны запаздывания)
          *c Слив *d Давление масла
          *e Стороны опережения и запаздывания гидравлического клапана изменения фаз на впуске обращены по отношению к выпуску. - -

    4. Принцип работы


      1. Опережение


        • Когда гидравлический клапан изменения фаз посредством сигналов опережения, поступающих из ECM, устанавливается, как показано на рисунке ниже, результирующее давление масла подается в полость направляющего элемента со стороны опережения, вызывая вращение распредвала в направлении опережения.

          Figure 8. Со стороны впуска

          A01W5WXC01
          *1 Направляющий элемент в сборе *2 ECM
          *3 Гидравлический клапан изменения фаз на впуске - -
          *a Направление вращения *b Давление масла
          *c Впуск *d Слив

          Figure 9. Со стороны выпуска

          A01W5S7C01
          *1 Направляющий элемент в сборе *2 ECM
          *3 Гидравлический клапан изменения фаз на выпуске - -
          *a Направление вращения *b Слив
          *c Впуск *d Давление масла

      2. Запаздывание


        • Когда гидравлический клапан изменения фаз посредством сигналов запаздывания, поступающих из ECM, устанавливается, как показано на рисунке ниже, результирующее давление масла подается в полость направляющего элемента со стороны запаздывания, вызывая вращение распредвала в направлении запаздывания.

          Figure 10. Со стороны впуска

          A01W6R6C01
          *1 Направляющий элемент в сборе *2 ECM
          *3 Гидравлический клапан изменения фаз на впуске - -
          *a Направление вращения *b Слив
          *c Впуск *d Давление масла

          Figure 11. Со стороны выпуска

          A01W626C01
          *1 Направляющий элемент в сборе *2 ECM
          *3 Гидравлический клапан изменения фаз на выпуске - -
          *a Направление вращения *b Давление масла
          *c Впуск *d Слив

      3. Удерживайте


        • После достижения требуемого состояния фазы газораспределения двигателя сохраняются за счет удержания гидравлического клапана изменения фаз в нейтральном положении до изменения режима работы двигателя.

          Это позволяет поддерживать требуемые фазы газораспределения двигателя, предотвращая вытекание моторного масла из гидравлического клапана.

  7. Система управления топливным насосом


    1. Общие сведения


      1. В данном автомобиле реализовано 2 типа управления топливным насосом. Топливный насос либо работает с оптимальной скоростью в соответствии с режимом работы двигателя, либо отключается при развертывании подушек безопасности системы SRS.


        • ECM передает команды управления топливным насосом в ЭБУ топливного насоса согласно режиму работы двигателя. ЭБУ топливного насоса принимает этот сигнал и регулирует скорость топливного насоса. В результате при малой нагрузке двигателя скорость работы топливного насоса остается низкой, благодаря чему уменьшаются потери электроэнергии.

        • При развертывании любой из подушек безопасности система управления отсечкой топлива отключает топливный насос. При этом, когда ECM регистрирует сигнал развертывания подушки безопасности, переданный центральным блоком управления системы SRS, он выключает размыкающее реле. В результате подача электропитания в ЭБУ топливного насоса прекращается, и топливный насос останавливает работу. Чтобы получить возможность снова запустить двигатель и возобновить подачу топлива после приведения в действие системы управления отсечкой топлива, необходимо перевести замок зажигания из положения Выкл в положение Вкл.

          Figure 12. Схема системы

          A01W63ZE02

    2. ЭБУ топливного насоса


      1. В системе регулирования скорости топливного насоса ECM передает команды управления топливным насосом в соответствии с режимом работы двигателя. В соответствии с этими командами ЭБУ топливного насоса формирует линейные сигналы управления топливным насосом, регулируя его скорость оптимальным образом.

  8. Система подачи воздуха в нейтрализатор


    1. Общие сведения


      1. Чтобы обеспечить надлежащую характеристику прогрева трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов (TWC) после запуска холодного двигателя, используется система подачи воздуха в нейтрализатор.


        • Эта система включает в себя устройство управления подачей воздуха в нейтрализатор, воздушный нагнетатель и 2 клапана переключения подачи воздуха со встроенными датчиками давления воздуха. Клапаны переключения подачи воздуха в сборе встроены в оба ряда и работают независимо под управлением ECM и устройства управления подачей воздуха в нейтрализатор.

        • Используя сигналы датчика массового расхода воздуха на входе, ECM оценивает количество воздуха, введенного в TWC, и соответствующим образом регулирует продолжительность подачи воздуха в нейтрализаторы.

          Figure 13. Схема системы

          A01W67MC01
          *1 Система управления подачей воздуха *2 Воздушный нагнетатель
          *3 Датчик давления воздуха *4 Клапан переключения подачи воздуха
          *5 ECM *6 Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя
          *7 Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе *8 Датчик температуры воздуха на впуске
          *a Воздух *b Запрос включения нагнетателя
          *c Запрос включения клапана *d Сигнал диагностики
          *e К выпускному коллектору *f Ряд 2 (правый ряд)
          *g Ряд 1 (левый ряд) - -

    2. Конструкция и принцип работы


      1. Воздушный нагнетатель


        • Каждый воздушный нагнетатель состоит из электродвигателя постоянного тока, рабочего колеса и воздушного фильтра.

        • Электродвигатель постоянного тока работает под управлением устройства управления подачей воздуха в нейтрализатор в соответствии с сигналами от ECM. Электродвигатель обеспечивает подачу воздуха в клапан переключения подачи воздуха посредством рабочего колеса.

        • Воздушный фильтр не требует технического обслуживания.


          • A01W6X0C02
            *1 Воздушный нагнетатель *2 Нагреватель
            *3 Рабочее колесо *4 Электродвигатель постоянного тока
            *5 Воздушный фильтр - -
            *a Впуск воздуха *b Выпуск воздуха
            *c Поперечное сечение - -

      2. Клапан переключения подачи воздуха


        • Клапаны переключения подачи воздуха состоят из клапана, который переключает поток воздуха, и пластинчатого клапана, который канализирует поток отработавших газов в одном направлении.

        • Клапаны переключения подачи воздуха представляют собой электромагнитные клапаны, которые приводятся в действие ECM и устройством управления подачей воздуха в нейтрализатор.

        • В клапан переключения подачи воздуха в сборе встроен датчик давления воздуха в сборе.

        • Конструкция и принцип действия клапанов переключения подачи воздуха для ряда 1 и ряда 2 в целом аналогичны.

          A01W6ACC01
          *1 Клапан переключения подачи воздуха (ряд 2) *2 Клапан переключения подачи воздуха (ряд 1)
          *3 Датчик давления воздуха *4 Клапан
          *5 Обмотка электромагнитного клапана - -
          *a Впуск воздуха *b Выпуск воздуха
          *c Сечение (ряд 1) - -

      3. Датчик давления воздуха


        • Датчик давления воздуха содержит полупроводник – кремниевый кристалл, электрическое сопротивление которого изменяется под действием приложенного к нему давления. Датчик преобразует давление в электрический сигнал, усиливает этот сигнал и передает в ECM.

        • В целом, конструкция и принцип действия датчиков давления воздуха для рядов 1 и 2 одинаковы.

          A01W5VJE01

        • ECM определяет режим работы системы подачи воздуха в нейтрализатор, исходя из сигналов датчика давления воздуха, как описано ниже:


          1. Когда воздушный нагнетатель включен, и клапан переключения подачи воздуха закрыт, давление стабильно.

          2. Когда воздушный нагнетатель включен, и клапан переключения подачи воздуха открыт, давление незначительно падает и вследствие пульсаций на выпуске оказывается нестабильным.

          3. Когда воздушный нагнетатель выключен, и клапан переключения подачи воздуха закрыт, давление поддерживается равным атмосферному давлению.

          4. Когда воздушный нагнетатель выключен, и клапан переключения подачи воздуха открыт, давление падает ниже атмосферного и вследствие пульсаций на выпуске оказывается нестабильным.

            A01W6VFE03

      4. Система управления подачей воздуха


        • В рассматриваемой системе используется полупроводниковое устройство управления подачей воздуха в нейтрализатор. Это устройство приводится в действие ECM и управляет воздушным нагнетателем и клапаном переключения подачи воздуха.

        • Кроме того, устройство управления подачей воздуха в нейтрализатор выявляет неисправности в своих входной и выходной цепях, и передает соответствующие данные в ECM в виде импульсных сигналов.

        • Показанная ниже схема системы относится к ряду 1 (левому ряду).

          A01W5YAE01
          Сигнал на выходе DI
          Режим AIRP AIRV Выходной сигнал (сигнал режима работы)
          Обрыв в цепи между контактами AIDI и DI. - - A01W68SE01
          Неисправность в цепи между контактами ECM и устройством управления подачей воздуха в нейтрализатор. - - A01W67DE02
          Неисправность на выходе устройства управления подачей воздуха в нейтрализатор (неисправность в цепи включения воздушного нагнетателя). - - A01W65QE01
          *1 200 мс
          *2 Скважность 20%
          Неисправность на выходе устройства управления подачей воздуха в нейтрализатор (неисправность в цепи включения клапана переключения подачи воздуха). - - A01W6WDE01
          *1 Скважность 40%
          Перегрев устройства управления подачей воздуха в нейтрализатор. - - A01W5ZZE01
          *1 Скважность 60%
          Нормальное состояние Вкл Вкл A01W5Y7E01
          *1 Скважность 80%
          Выкл Выкл A01W67DE02
          Вкл Выкл
          Выкл Вкл

  9. Система управления стартером (функция полуавтоматического запуска двигателя)


    1. Общие сведения


      1. Данная функция начинает управлять стартером сразу после нажатия выключателя зажигания, если в это же время удерживается нажатой педаль тормоза (в моделях с автоматической трансмиссией) или педаль сцепления (в моделях с механической трансмиссией), и действует до запуска двигателя. Таким образом, предотвращается включение стартера на недостаточное время, а также прокручивание стартером коленчатого вала после запуска двигателя.

      2. Когда в ECM поступает пусковой сигнал из главного ЭБУ кузова, система начинает контролировать частоту вращения коленчатого вала двигателя (сигнал NE) и управлять стартером, продолжая работу, пока не зарегистрирует запуск двигателя. При этом система не начнет работу, если ECM при поступлении пускового сигнала от главного ЭБУ кузова обнаружит, что двигатель уже запущен.

        Figure 14. Схема системы

        A01W6PYE03

    2. Принцип работы


      1. Как показано на временной диаграмме ниже, когда ECM регистрирует сигнал STSW (сигнал пуска) от главного ЭБУ кузова, он посредством размыкающего реле стартера подает на реле стартера сигнал STAR (сигнал управления реле стартера) и приводит в действие стартер. Кроме того, ECM передает сигнал ACCR (сигнал запроса размыкания ACC) в главный ЭБУ кузова. В результате главный ЭБУ кузова не включает реле ACC.

      2. После начала работы стартера, когда частота коленчатого вала двигателя становится выше примерно 500 об/мин, ECM определяет, что двигатель запущен, и прекращает подавать сигнал STAR на реле стартера и передавать сигнал ACCR в главный ЭБУ кузова. В результате стартер прекращает работу, и главный ЭБУ кузова включает реле ACC.

      3. Если двигатель неисправен и не может быть запущен, стартер будет продолжать работу в течение заданного максимального времени непрерывной работы, а затем автоматически остановится. Максимальное время непрерывной работы варьируется примерно от 2 до 25 с в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Если температура охлаждающей жидкости двигателя чрезмерно низка, время непрерывной работы составит примерно 25 с, а если двигатель прогрет достаточно, время непрерывной работы составит примерно 2 с.

      4. Пока коленчатый вал двигателя прокручивается стартером, данная система отключает ток, питающий вспомогательное оборудование, чтобы предотвратить прерывание его работы из-за нестабильности напряжения, обусловленной прокручиванием коленчатого вала.

      5. В данной системе используются следующие способы защиты:


        • Пока двигатель работает нормально, стартер не запускается.

        • Даже если водитель удерживает нажатым выключатель зажигания, ECM прекращает выдачу сигналов STAR и ACCR, когда частота коленчатого вала двигателя становится выше 1200 об/мин. В результате стартер прекращает работу, и главный ЭБУ кузова включает реле ACC.

        • Если водитель удерживает нажатым выключатель зажигания, и двигатель не запускается, ECM прекращает выдачу сигналов STAR и ACCR по истечении 30 с. В результате стартер прекращает работу, и главный ЭБУ кузова включает реле ACC.

        • В том случае, если ECM не может обнаружить сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя во время работы стартера, он незамедлительно прекращает выдачу сигналов STAR и ACCR. В результате стартер прекращает работу, и главный ЭБУ кузова включает реле ACC.

          Figure 15. Временная диаграмма

          A01W641E01

  10. Диагностика


    1. Когда ECM обнаруживает неисправность, он производит диагностику и сохраняет в памяти данные о неисправном узле. Кроме того, на щитке приборов загорается или начинает мигать контрольная лампа двигателя "Chk Eng", информируя водителя о неисправности.

    2. Также ECM сохраняет в памяти DTC (диагностические коды неисправности). DTC можно считать с помощью Global TechStream (GTS).

    3. Более подробную информацию см. в Руководстве по ремонту.

      Tech Tips

      Для удаления хранящихся в памяти ECM кодов DTC следует использовать устройство Global Techstream (GTS) или отсоединить вывод аккумуляторной батареи, либо, по крайней мере, на 1 мин извлечь предохранитель EFI MAIN и предохранитель ETCS.

  11. Аварийный режим


    1. Если при обнаружении неисправности в каком-либо из датчиков ECM продолжит контролировать работу системы управления двигателем в обычном режиме, может произойти отказ двигателя или другого узла. Чтобы предотвратить такую ситуацию, ECM переходит в аварийный режим работы, в котором система управления двигателем либо останавливает двигатель, если неисправность серьезна, либо продолжает работу в соответствии с данными, сохраненными в памяти. Более подробную информацию см. в руководстве по ремонту.