ДВИГАТЕЛЬ 1VD-FTV


  1. Общие сведения


    1. Система управления двигателем 1VD-FTV выполняет следующие функции.

      Система Описание EURO 5 Кроме EURO 5
      Регулирование объема впрыска топлива Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM определяет объем впрыска топлива в соответствии с состоянием двигателя. ○ ○
      Регулирование моментов впрыска топлива Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM определяет моменты впрыска топлива в соответствии с состоянием двигателя. ○ ○
      Управление во время запуска Чтобы облегчить запуск, ECM оптимальным образом регулирует объем и моменты впрыска топлива во время запуска. ○ ○
      Регулировка частоты вращения холостого хода ECM определяет частоту вращения холостого хода в соответствии с состоянием двигателя и регулирует объем впрыска топлива для поддержания требуемой частоты вращения. ○ ○
      Регулирование давления в топливной системе Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM регулирует давление в топливной системе в соответствии с режимом работы двигателя, используя клапан регулирования всасывания (SCV) и клапан сброса давления топлива. ○ -
      Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM с помощью клапана регулирования всасывания (SCV) регулирует давление в топливной системе в соответствии с состоянием двигателя. - ○
      Управление предварительным впрыском Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM в соответствии с состоянием двигателя определяет объем и моменты предварительного впрыска топлива, а также интервал между предварительным и основным впрыском. ○ ○
      Управление свечами накаливания Система регулирует продолжительность подачи тока в свечи накаливания согласно температуре охлаждающей жидкости двигателя. ○ ○
      Система управления дроссельной заслонкой

      • Исходя из сигналов, поступающих с различных датчиков, ECM определяет положение дроссельной заслонки в соответствии с состоянием двигателя.

      • Когда двигатель останавливается, дроссельная заслонка полностью закрывается для уменьшения вибраций.

      		 ○ ○
      Управление турбонагнетателем Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM управляет приводом в соответствии с состоянием двигателя. ○ ○
      Управление топливным насосом*1 Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM управляет топливным насосом, оптимизируя перекачивание топлива из расширительного топливного бачка в топливный бак. - ○
      Управление рециркуляцией отработавших газов Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM посредством клапана РОГ и дроссельной заслонки определяет объем рециркулирующих отработавших газов в соответствии с состоянием двигателя. ○ ○*2
      Управление опорами двигателя Когда частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля становятся низкими, система управления использует вакуум, чтобы уменьшить жесткость опор двигателя и, тем самым, ограничить вибрацию двигателя. ○ ○
      Предупреждение о необходимости замены масла*3 Когда ECM обнаруживает порчу моторного масла, он информирует об этом водителя, включая контрольную лампу предупреждения о необходимости замены моторного масла. ○ -
      Система управления стартером (функция полуавтоматического запуска двигателя) Эта функция приводится в действие при нажатии выключателя зажигания и управляет стартером до запуска двигателя. ○ ○
      Система управления отключением кондиционера Благодаря управлению включением/выключением компрессора системы кондиционирования в зависимости от состояния двигателя поддерживается управляемость автомобиля. ○ ○
      Управление носителем катализатора Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM управляет дополнительной форсункой подачи топлива в выпускную трубу в сборе для удаления твердых частиц (PM), захваченных фильтром с каталитическим нейтрализатором. ○ -
      Управление подогревателем датчика состава топливовоздушной смеси Обеспечивает поддержание требуемых температур датчиков состава топливовоздушной смеси, что позволяет повысить точность определения концентрации кислорода в отработавших газах. ○ -
      Иммобилайзер двигателя Блокирует впрыск топлива при попытке запустить двигатель с использованием ненадлежащего ключа. ○ ○
      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. ○ ○
      Система принудительного включения тормозов Крутящий момент ограничивается при одновременно нажатых педалях акселератора и тормоза. (Условия активации и метод проверки см. в Руководстве по ремонту) ○ ○

      ○: применимо

      -: не применимо

      *1: для моделей с двойным топливным баком

      *2: для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 2 и EURO 4

      *3: для моделей с функцией предупреждения о необходимости замены масла

  2. Конструкция


    1. Структура системы управления двигателем иллюстрируется приведенной ниже схемой.

      A01W7JJE01
      A01W7OME03
      A01W76ZE01
      A01W74CE01
      A01W7AOE01

  3. Расположение основных узлов и деталей

    A01W7VWC01
    *A Для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5 - -
    *1 ECM *2

    Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе


    • Датчик температуры воздуха на впуске
    *3 Датчик давления наддува дизельного двигателя *4 Датчик температуры воздуха на впуске (во впускном коллекторе)
    *5 Электронный блок привода форсунок *6 Датчик температуры отработавших газов (датчик 2 ряда 1)
    *7 Датчик температуры отработавших газов (датчик 2 ряда 2) *8 Датчик температуры отработавших газов (датчик 3 ряда 2)
    *9 Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 2) *10

    Топливозаборник в сборе с бензонасосом и датчиком уровня топлива


    • Топливный насос (для моделей с двойным топливным баком)
    *11 Дифференциальный датчик давления (ряд 2) *12 Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 1)
    *13 Датчик температуры отработавших газов (датчик 3 ряда 1) *14 Дифференциальный датчик давления (ряд 1)
    *15 Датчик температуры отработавших газов (датчик 2 ряда 1) *16 Датчик температуры отработавших газов (датчик 1 ряда 1)
    A01W7PIC01
    *A Для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5 - -
    *1

    Щиток приборов в сборе


    • MIL

    • Мультиинформационный дисплей

    		 *2 Выключатель DPF
    *3 Датчик положения педали акселератора в сборе *4 DLC3
    A01W76GC01
    *A Для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5 *B Кроме моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5
    *1

    Корпус дроссельной заслонки дизельного двигателя в сборе (ряд 1)


    • Датчик положения дроссельной заслонки

    • Электродвигатель привода дроссельной заслонки дизельного двигателя

    		 *2 Датчик давления топлива
    *3 Форсунка в сборе *4

    Турбонагнетатель в сборе (ряд 1)


    • Электродвигатель постоянного тока

    • Датчик положения сопловой лопатки
    *5 Свеча накаливания в сборе *6 Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя
    *7 Топливный насос высокого давления или нагнетающий насос в сборе *8 Датчик положения распредвала
    *9 Датчик положения коленчатого вала *10

    Турбонагнетатель в сборе (ряд 2)


    • Электродвигатель постоянного тока

    • Датчик положения сопловой лопатки
    *11 VSV (для управления опорой двигателя) *12 Клапан сброса давления топлива
    *13

    Корпус дроссельной заслонки дизельного двигателя в сборе (ряд 2)


    • Датчик положения дроссельной заслонки

    • Электродвигатель привода дроссельной заслонки дизельного двигателя

    		 *14

    Клапан РОГ № 2 в сборе


    • Датчик положения клапана РОГ (ряд 2)
    *15

    Клапан РОГ № 1 в сборе


    • Датчик положения клапана РОГ (ряд 1)

    		 *16 Датчик температуры топлива
    *17 SCV - -
    *a Вперед - -

    Figure 1. Для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5

    A01W7G1C01
    *1 Дополнительная форсунка подачи топлива в выпускную трубу в сборе (ряд 2) *2 Дополнительная форсунка подачи топлива в выпускную трубу в сборе (ряд 1)
    *a Вперед - -

  4. Основные узлы и детали системы управления двигателем


    1. Общие сведения


      1. Система управления двигателем 1VD-FTV выполняет следующие функции.

        Устройство Описание Количество Функция
        ECM 32-разрядный главный процессор (DENSO) 1 ECM осуществляет общее управление системой управления двигателем в соответствии с режимом работы двигателя и исходя из сигналов, поступающих с датчиков.
        Электронный блок привода форсунок Преобразователь постоянного тока в постоянный 2 Электронный блок привода форсунок используется для управления форсунками на высоких скоростях. Электронный блок привода форсунок позволяет добиться высокой скорости движения при большом давлении в топливной системе за счет использования преобразователя постоянного тока в постоянный, который обеспечивает быструю зарядку высоким напряжением.
        Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе С нагреваемым проволочным элементом 1 Внутри этого датчика используется проволочный элемент, который непосредственно определяет массу и расход воздуха на впуске.
        Датчик температуры наружного воздуха Термисторный 1 Этот датчик с помощью внутреннего термистора измеряет температуру наружного воздуха.
        Датчик давления топлива Полупроводниковый датчик сопротивления (тензометр) 1 Этот датчик использует встроенные полупроводниковые приборы для определения внутреннего давления в топливной системе Common Rail.
        Датчик давления наддува дизельного двигателя С полупроводниковым кремниевым кристаллом 1 Этот датчик использует встроенные полупроводниковые приборы для определения давления во впускном коллекторе.
        Датчик атмосферного давления С полупроводниковым кремниевым кристаллом 1 Этот датчик встроен в ECM и использует полупроводниковые элементы для определения атмосферного давления.
        Датчик положения коленчатого вала Индуктивный (зубчатое колесо/36-2) 1 Этот датчик определяет частоту вращения коленчатого вала двигателя и выполняет идентификацию цилиндра.
        Датчик положения распредвала Индуктивный (зубчатое колесо/1) 1 Этот датчик выполняет идентификацию цилиндра.
        Датчик положения дроссельной заслонки Бесконтактного типа 2 Этот датчик определяет угол поворота дроссельной заслонки.
        Датчик положения педали акселератора в сборе Бесконтактного типа 1 Этот датчик определяет усилие на педали акселератора.
        Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя Термисторный 1 Этот датчик с помощью внутреннего термистора измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя.
        Датчик температуры воздуха на впуске Термисторный 1 Этот датчик определяет температуру воздуха на впуске после промежуточного охладителя.
        Датчик температуры топлива Термисторный 1 Этот датчик посредством внутреннего термистора определяет температуру топлива в топливном насосе высокого давления или нагнетающем насосе в сборе.
        Клапан регулирования всасывания (SCV) Электромагнитный клапан с линейной характеристикой 1 ECM с помощью выдаваемых сигналов регулирует положение SCV, в результате чего в нагнетающую зону (зону плунжера) подается объем топлива, соответствующий положению SCV.
        Форсунка в сборе 9-струйная с электромагнитным клапаном*1 8 Форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания в соответствии с сигналами ECM посредством привода форсунки.
        9-струйная с пьезоэлементом*2
        Дополнительная форсунка подачи топлива в выпускную трубу в сборе*2 Электромагнитного типа 2 (по 1 в каждом ряду) Впрыскивает топливо в канал впрыска топлива головки блока цилиндров. Для снижения количества твердых частиц ECM изменяет моменты и частоту впрыска в форсунках, и приводит в действие дополнительную форсунку подачи топлива в выпускную трубу.
        Дифференциальный датчик давления*2 - 2 (по 1 в каждом ряду) Контролирует перепад давлений до и после DPF для определения степени засорения последнего.
        Датчик температуры отработавших газов*2 Термисторный 6 (по 3 в каждом ряду) Эти датчики, расположенные до каталитического нейтрализатора окислительного типа, и до и после DPF, измеряют температуру отработавших газов.
        Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 1, датчик 1)*2 - 1 Определяет концентрацию кислорода в отработавших газах.
        Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 2, датчик 1)*2 1

        *1: кроме моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5

        *2: для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5

    2. Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе


      1. Датчик массового расхода воздуха на впуске дизельного двигателя используется для точного регулирования объема впрыска топлива и управления рециркуляцией отработавших газов, что обеспечивает низкую токсичность выбросов.

      2. 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.

      3. В датчик массового расхода воздуха на впуске встроен датчик температуры наружного воздуха.

        A01W7GZC03
        *1 Датчик температуры наружного воздуха - -
        A01W7BF Поток воздуха - -

    3. Датчик давления топлива


      1. Датчик давления топлива содержит полупроводник, действие которого основано на свойстве кремниевого кристалла изменять свое электрическое сопротивление при подаче давления. Этот датчик закреплен на общем нагнетательном трубопроводе системы Common Rail и передает в ECM сигнал, который соответствует давлению в топливной системе Common Rail и позволяет непрерывно поддерживать оптимальное давление.

        A01W7IME01

    4. Датчик давления наддува


      1. Датчик давления наддува дизельного двигателя содержит полупроводниковый прибор, действие которого основано на свойстве кремниевого кристалла изменять свое электрическое сопротивление под действием давления. Датчик преобразует давление воздуха на впуске в электрический сигнал, усиливает этот сигнал и передает в ECM.

        A01W7IYE01

    5. Датчик положения коленчатого вала


      1. 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.

        A01W7A1E01
        *a Задающий ротор (зубчатый диск датчика положения коленчатого вала № 1)
        *b Зубчатый диск Ne (720° CA)
        *c Датчик положения коленчатого вала
        *d Обусловлено отсутствием 2 зубцов

    6. Датчик положения распредвала


      1. С помощью синхронизирующего пускового механизма на ведущей звездочке распредвала № 2 датчик положения распредвала генерирует один сигнал на каждые два оборота коленчатого вала.

        A01W7NKE02
        *1 Синхронизирующий пусковой механизм
        *2 Ведущая звездочка распредвала № 2
        *3 Сигнальный диск G (угол поворота коленчатого вала 720°)
        *4 Датчик положения распредвала

    7. Датчик положения дроссельной заслонки


      1. Датчик положения дроссельной заслонки монтируется на корпусе дроссельной заслонки дизельного двигателя и определяет угол поворота заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки преобразует плотность магнитного потока, изменяющуюся при вращении ярма магнита (ось которого совпадает с осью дроссельной заслонки) вокруг датчика Холла, в электрические сигналы для управления двигателем привода дроссельной заслонки дизельного двигателя.

        A01W79VE01

    8. Датчик положения педали акселератора в сборе


      1. Бесконтактный датчик положения педали акселератора определяет положение, используя элемент 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.

        A01W7D7C01
        *1 Датчик Холла *2 Ярмо магнита
        *3 Рычаг педали акселератора - -
        A01W7M0E02

    9. Дифференциальный датчик давления


      1. Дифференциальный датчик давления измеряет разность давлений до и после DPF с твердыми частицами с тем, чтобы определить степень засорения последнего.

      2. Датчик монтируется на трансмиссии. DPF и датчик соединены трубками и шлангами.

        A01W79TE01
        *1 Выходное напряжение
        *2 Дифференциальное давление
        *3 (кПа)
        *4 Дифференциальный датчик давления

    10. Датчик температуры отработавших газов


      1. До каталитического нейтрализатора окислительного типа, а также до и после DPF устанавливаются термисторные датчики температуры отработавших газов, которые определяют температуру отработавших газов.

        A01W78ME01
        *1 Величина электрического сопротивления
        *2 Температура отработавших газов

    11. Датчик состава топливовоздушной смеси


      1. Использован датчик состава топливовоздушной смеси планарного типа.

      2. В датчиках состава топливовоздушной смеси планарного типа чувствительный элемент соединяется с подогревателем через окись алюминия – материал, характеризующийся превосходными теплопроводностью и изоляционными свойствами. В результате улучшается характеристика нагрева датчика.

      3. Применяемый датчик сконструирован на основе датчика, созданного для бензиновых двигателей. Чтобы датчик мог использоваться в дизельных двигателях, его защитное покрытие было заменено с целью исключения влияния температуры и твердых частиц на датчик. Датчик монтируется после DPF и определяет соотношение воздух-топливо после нейтрализации газа.

        A01W7YUC01
        *1 Слой диффузного сопротивления *2 Окись алюминия
        *3 Платиновый электрод *4 Подогреватель
        *5 Атмосфера *6 Чувствительный элемент (диоксид циркония)

      4. Сигнал датчика состава топливовоздушной смеси примерно пропорционален существующему соотношению воздух-топливо. Датчик состава топливовоздушной смеси преобразует концентрацию кислорода в ток, который передается в ECM.

      5. Как следствие, повышается точность определения соотношения воздух-топливо. Показания датчика состава топливовоздушной смеси можно считать с помощью устройства Global Tech Stream (GTS).

        A01W7A9E01

  5. Регулирование объема впрыска топлива


    1. ECM вычисляет 2 величины: базовый объем впрыска топлива и максимальный объем впрыска топлива. Затем ECM сравнивает базовый и максимальный объемы впрыска топлива, выбирая меньшую вычисленную величину в качестве конечного объема впрыска топлива.

      Figure 2. Базовый объем впрыска топлива

      A01W7J9E01

      Figure 3. Максимальный объем впрыска топлива

      A01W7O1E01

      Figure 4. Выбор конечного объема впрыска топлива

      A01W750E01

  6. Регулирование моментов впрыска топлива


    1. Моменты впрыска топлива устанавливаются, как показано ниже.

      A01W7ASE01

  7. Управление во время запуска


    1. Регулирование объема впрыска топлива


      1. Объем впрыска топлива при запуске определяется путем регулировки базового объема впрыска в соответствии сигналами включения стартера (временем включения), сигналами датчика температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя и сигналом частоты вращения коленчатого вала двигателя. Пока двигатель прогревается, температура охлаждающей жидкости остается низкой, и объем впрыска выше.

        A01W7CWE01

    2. Регулирование опережения впрыска


      1. Чтобы определить моменты впрыска при запуске, заданные моменты впрыска корректируются в соответствии с сигналами стартера, температурой охлаждающей жидкости двигателя и частотой вращения коленчатого вала двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости двигателя низка, а частота вращения коленчатого вала двигателя высока, моменты впрыска смещаются в сторону опережения.

        A01W72UE01
        *1 Starter Signal
        *2 Корректировка заданных моментов впрыска
        *3 Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя
        *4 Датчик положения коленчатого вала

  8. Регулировка частоты вращения холостого хода


    1. Частота вращения холостого хода регулируется, как показано ниже.

      A01W7U0E01

  9. Регулирование давления в топливной системе


    1. Общие сведения


      1. Кроме моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5


        • В блоке ECM происходит расчет требуемого давления впрыска (от 25 до 175 МПа*1 или от 25 МПа до 129 МПа*2) на основании состояния двигателя, которое определяется по сигналам от датчика положения педали акселератора и датчика положения коленчатого вала.

        • В процессе регулировки давления в топливной системе на основе сигналов, передаваемых в SCV (клапан регулирования всасывания) насоса высокого давления или нагнетающего насоса, откачиваемый объем изменяется таким образом, чтобы давление, измеряемое датчиком давления в топливной системе, соответствовало требуемому давлению впрыска.


          • *1: для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 4

          • *2: кроме моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 4

        A01W75LE01

      2. Для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 5


        • ECM вычисляет требуемое давление впрыска (32-200 МПа) исходя из сигналов от датчика положения педали акселератора и датчика положения коленчатого вала.

        • В ходе регулировки давления в топливной системе сигналы, передаваемые в клапан регулирования всасывания (SCV) топливного насоса высокого давления или нагнетающего насоса, обеспечивают регулировку объема всасывания, а сигналы, передаваемые в клапан сброса давления топливной системы Common Rail через электронный блок привода форсунок № 1, – регулировку сливаемого объема, что позволяет добиться совпадения давления, измеряемого датчиком давления в топливной системе, и требуемого давления впрыска.

        • Ограничитель давления механически сбрасывает давление в топливной системе Common Rail, когда оно чрезмерно повышается.

        A01W72HE01

    2. Работа системы


      1. Общие сведения


        • ECM управляет SCV (клапан регулирования всасывания), регулируя объем топлива, которое подается насосом высокого давления или нагнетающим насосом в топливную систему Common Rail. В результате в топливной системе Common Rail поддерживается требуемое давление впрыска.

      2. Малое проходное отверстие SCV


        • (a) Когда открывание клапана SCV незначительно, площадь, на которой происходит всасывание топлива, также мала, и объем перекачиваемого топлива снижается.

        • (b) Плунжер перемещается на длину полного хода, однако объем всасывания оказывается небольшим из-за малой площади всасывания. Таким образом, разность между геометрическим объемом и объемом всасывания соответствует вакууму.

        • (c) Нагнетание начинается в тот момент, когда давление топлива становится выше давления в топливной системе Common Rail.

        A01W7D0E01

      3. Большое проходное отверстие SCV


        • (a) Когда открывание клапана SCV значительно, площадь, на которой происходит всасывание топлива, велика, и объем перекачиваемого топлива увеличивается.

        • (b) Плунжер перемещается на длину полного хода, и объем всасываемого топлива увеличивается из-за большой площади всасывания.

        • (c) Нагнетание начинается в тот момент, когда давление топлива становится выше давления в топливной системе Common Rail.

        A01W79NE01
        *1 Масса нагнетаемого топлива
        *2 Точка начала подачи насоса
        *3 Ход кулачка
        *4 Большая площадь всасывания

  10. Управление предварительным впрыском


    1. Предварительный впрыск представляет собой вспомогательный впрыск топлива, выполняемый перед основным впрыском. Целью предварительного впрыска является облегчение воспламенения топлива основного впрыска с целью снижения шума сгорания.

      Состояние Предварительный впрыск Обычный впрыск
      Впрыск топлива A01W7YOE01
      *1 Предварительный впрыск
      *2 Основной впрыск
      		A01W7TL
      Давление при сгорании A01W7MP A01W7Q8

    2. Объем и момент предварительного впрыска топлива, а также интервал между предварительным и основным впрыском регулируются, как показано на рисунке ниже.

      A01W7B1E01

  11. Система управления дроссельной заслонкой


    1. Угол открывания дроссельной заслонки регулируется ECM в соответствии с режимом работы двигателя. В результате ослабляются шум и вибрации, создаваемые, когда двигатель остановлен, а также шум, создаваемый во время холостого хода и замедления.

      A01W7ZCC01
      *1 Электродвигатель привода дроссельной заслонки дизельного двигателя *2 Датчик положения дроссельной заслонки
      *3 ECM *4 Датчик атмосферного давления
      *5 Частота вращения коленчатого вала двигателя *6 Скорость автомобиля
      *7 Температура охлаждающей жидкости двигателя *8 Температура воздуха на впуске
      *9 Положение педали акселератора *10 Давление воздуха на впуске
      *11 Сигнал стартера - -

  12. Управление турбонагнетателем


    1. Общие сведения


      1. ECM управляет приводом напрямую.

      2. ECM регулирует положения сопловых лопаток в турбонагнетателе в сборе каждого ряда, чтобы получить требуемое расчетное давление наддува, соответствующее режиму работы двигателя.

      3. ECM вычисляет оптимальное положение сопловых лопаток в соответствии с условиями движения (частотой вращения коленчатого вала двигателя, объемом впрыска топлива, атмосферным давлением, температурой охлаждающей жидкости двигателя и т.д.) и регулирует положение сопловых лопаток в соответствии с оптимальным положением сопловых лопаток и сигналом фактического положения сопловых лопаток, выдаваемым датчиком положения сопловых лопаток.

        Figure 5. Схема системы

        A01W7ICC01
        *1 Электродвигатель постоянного тока *2 Датчик положения сопловой лопатки
        *3 Датчик давления наддува дизельного двигателя *4 Датчик положения коленчатого вала
        *5 Датчик положения педали акселератора в сборе *6 Датчик атмосферного давления
        *7 ECM *8 Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя
        *9 Датчик температуры воздуха на впуске - -
        *a Фактическое положение сопловой лопатки *b Регулирование положения сопловой лопатки

    2. Конструкция


      1. Общие сведения


        • Со стороны колеса турбины (на выпуске) смонтировано устройство управления с сопловыми лопатками, которое включает в себя электродвигатель постоянного тока, датчик положения сопловой лопатки, тягу, рычаг привода, синхронизирующее кольцо, ведомые рычаги и сопловые лопатки.

        A01W77XC01
        *1 Колесо турбины *2 Тяга
        *3 Датчик положения сопловой лопатки *4 Электродвигатель постоянного тока
        *5 Сопловая лопатка *6 Ведомый рычаг
        *7 Синхронизирующее кольцо *8 Рычаг привода

      2. Датчик положения сопловой лопатки


        • Датчик положения сопловой лопатки состоит из датчика Холла и ярма магнита, которое вращается синхронно с перемещением тяги, приводящей в движение сопловую лопатку. Датчик положения сопловой лопатки преобразует изменения магнитного потока, вызванные вращением электродвигателя постоянного тока (и, следовательно, вращением ярма магнита), в электрические сигналы и передает последние в ECM. По этим сигналам ECM определяет фактическое положение сопловых лопаток, что позволяет вычислять требуемое положение сопловых лопаток.

        A01W745E01

        Figure 6. Схема системы

        A01W7BVE01
        *1 Ярмо магнита
        *2 Магнит
        *3 Датчик Холла
        *4 Датчик положения сопловой лопатки

    3. Принцип работы


      1. В диапазоне низких частот вращения коленчатого вала двигателя


        • Когда двигатель работает в диапазоне низких частот вращения коленчатого вала, электродвигатель постоянного тока поднимает тягу по сигналу от ECM. Конец тяги посредством рычага привода вращает синхронизирующее кольцо против часовой стрелки. В вырез синхронизирующего кольца вставлен ведомый рычаг. Ведомый рычаг также перемещается в направлении вращения синхронизирующего кольца. Осью поворота ведомого рычага является ось, совмещенная с сопловой лопаткой позади диска. Когда ведомый рычаг двигается против часовой стрелки, сопловая лопатка смещается в сторону закрывания. Это приводит к увеличению скорости отработавших газов, движущихся к турбине, а также частоты вращения турбины. Как следствие, возрастает крутящий момент на низких частотах вращения коленчатого вала двигателя.

        A01W7HTC01
        *1 Сопловая лопатка *2 Пластина
        *3 Синхронизирующее кольцо *4 Тяга
        *5 Ведомый рычаг *6 Рычаг привода
        *a Поток газов *b Вырезанная часть
        *c Ось поворота - -

      2. В диапазоне средних и высоких частот вращения коленчатого вала двигателя


        • Когда двигатель работает в диапазоне средних и высоких частот вращения коленчатого вала, электродвигатель постоянного тока прижимает тягу по сигналу от ECM. При этом ведомый рычаг перемещается по часовой стрелке и открывает сопловую лопатку, благодаря чему поддерживается заданное давление наддува. Как следствие, уменьшается противодавление, повышается мощность, и снижается расход топлива.

        A01W7AJ

  13. Система управления топливным насосом


    1. В соответствии с сигналами от ЭБУ щитка приборов, который указывает количество топлива в топливных баках (вычисленное по сигналам датчиков уровня топлива в каждом топливном баке), ECM управляет топливным насосом, обеспечивая перекачивание топлива из расширительного топливного бачка в топливный бак с помощью насоса-эжектора.

    2. Исходя из количества топлива в топливном баке и расширительном топливном бачке, ЭБУ щитка приборов определяет, правильно ли функционирует система управления топливным насосом. Когда ЭБУ щитка приборов обнаруживает, что количество топлива в топливном баке в сборе мало, а в расширительном топливном бачке велико, он определяет, что топливо не перекачивается из расширительного топливного бачка в топливный бак в сборе. В результате ЭБУ щитка приборов заставляет мигать контрольную лампу низкого уровня топлива на щитке приборов, чтобы проинформировать водителя о неисправности в системе управления топливным насосом. При этом включается главная контрольная лампа аварийного состояния, начинает звучать зуммер и отображается предупреждающее сообщение на мультиинформационном дисплее (в моделях с оригинальной системой подсветки щитка приборов "Optitron").

      A01W74JE03

  14. Управление рециркуляцией отработавших газов


    1. Эта система предназначена для уменьшения и контроля образования NOx путем незначительного снижения максимальной температуры в камере сгорания двигателя, что достигается путем введения небольшого количества инертного газа во впускной коллектор.

    2. Определяя режим работы двигателя и фактическую степень открывания клапана РОГ, ECM управляет клапаном РОГ и электродвигателем привода дроссельной заслонки дизельного двигателя, и, таким образом, регулирует количество отработавших газов.

      Figure 7. Схема системы

      A01W7DCC01
      *1 Датчик положения клапана РОГ *2 Клапан РОГ № 1 в сборе
      *3 Охладитель РОГ в сборе *4 Электродвигатель привода дроссельной заслонки дизельного двигателя
      *5 Клапан РОГ № 2 в сборе *6 ECM
      *7 Датчик атмосферного давления *8 Датчик положения педали акселератора в сборе
      *9 Датчик положения коленчатого вала *10 Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе
      *11 Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя *12 Датчик температуры наружного воздуха
      *13 Датчик давления наддува дизельного двигателя - -
      A01W7BF Отработавшие газы A01W7PH Воздух на впуске

  15. Управление опорами двигателя


    1. Общие сведения


      1. Когда частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля малы, опоры двигателя используют вакуум, создаваемый вакуумным насосом, чтобы сместить мембрану внутри опоры, которая переключает канал для жидкости, содержащейся в жидкостных камерах. Смягчая таким способом характеристики демпфирования, опоры ограничивают вибрацию двигателя.

        A01W7IOC01
        *1 Двигатель *2 Вакуумный насос
        *3 Электрогидравлическая опора двигателя *4 VSV
        *5 ECM *6 Сигнал скорости автомобиля
        *7 Датчик положения коленчатого вала - -

    2. Конструкция


      1. Данная опора двигателя состоит, главным образом, из резинового наполнителя, жидкостной камеры № 1, жидкостной камеры № 2 и мембраны. Жидкость герметично закрыта в жидкостных камерах № 1 и № 2.

      2. Вакуумный насос посредством VSV подает в опору двигателя вакуум. Под действием вакуума происходит опускание мембраны, которая открывает/закрывает каналы, соединяющие жидкостные камеры № 1 и № 2.

      3. Жидкостные камеры № 1 и № 2 используют 2 канала для жидкости: канал № 1, который остается подключенным всегда, независимо от того, закрыта или открыта мембрана; и канал № 2, который подключается только в случае открывания мембраны. Через эти 2 канала жидкость перетекает туда и обратно между жидкостными камерами № 1 и № 2, тем самым, ограничивая вибрацию.

        A01W7W1C01
        *1 Резина *2 Мембрана
        *a Канал для жидкости № 2 *b Канал для жидкости № 1
        *c Разрежение на впуске *d Жидкостная камера № 2
        *e Жидкостная камера № 1 *f Жидкость

    3. Принцип работы


      1. Общие сведения


        • Когда ECM определяет, что частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля малы, он приводит в действие вакуумный насос для подачи вакуума в вакуумную опору, включая/выключая VSV.

        • В точке переключения VSV из включенного состояния в выключенное предусмотрен гистерезис как для частоты вращения коленчатого вала двигателя, так и для скорости автомобиля.

        • Когда коленчатый вал двигателя прокручивается стартером, VSV выключен.

        A01W7B4E01

      2. VSV выключен


        • Когда ECM определяет, что частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля превышают заданные значения, он прекращает подачу вакуума в опору двигателя, выключая VSV.

        • Если разрежение не подается в опору двигателя, мембрана не смещается, и гидравлический канал № 1 остается закрытым. В этом состоянии жидкость течет только через гидравлический канал № 1, перетекая туда и обратно между жидкостными камерами № 1 и № 2.

        A01W7D1C01
        *a Вакуум не подается *b Мембрана неподвижна
        *c Поток жидкости в канале для жидкости № 1 - -

      3. VSV включен


        • Когда ECM определяет, что частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля не превышают заданных значений, он включает VSV, создавая вакуум на входе опоры двигателя.

        • Разрежение, подаваемое в опору двигателя, оттягивает мембрану вниз, вызывая открывание гидравлического канала № 2. В результате объем жидкости, перетекающей туда и обратно между жидкостными камерами № 1 и № 2, увеличивается, благодаря чему минимизируется сопротивление жидкости, и снижается жесткость опоры двигателя.

        A01W7ROC01
        *a Мембрана опускается *b Вакуум
        *c Поток жидкости в канале для жидкости № 1 *d Поток жидкости в канале для жидкости № 2

  16. Предупреждение о необходимости замены масла


    1. Общие сведения


      1. В системе предупреждения о необходимости замены масла, исходя из режима работы двигателя, рассчитывается содержание частиц сажи в моторном масле. На основе вычисленного содержания ECM может отобразить на мультиинформационном дисплее предупреждение, чтобы проинформировать водителя о необходимости замены моторного масла.

      2. Чтобы обеспечить работу данной системы, ECM рассчитывает количество сажи по объему впрыска, моментам впрыска и объему воздуха на впуске.

        Figure 8. Схема системы

        A01W767E02

        Tech Tips

        Поскольку управление в данной системе базируется на режиме работы двигателя, предупреждение "Oil Maintenance Reqd" может появиться до прохождения 30000 км (максимальный пробег после замены масла). Если отображается предупреждение, необходимо немедленно заменить масло и масляный фильтр.

    2. Метод вычисления содержания сажи


      1. Содержание сажи в значительной степени зависит от моментов окончания впрыска и соотношения воздухтопливо. ECM вычисляет содержание сажи по этим данным, как показано на графиках ниже.

        A01W7JDE04

  17. Управление носителем катализатора


    1. Общие сведения


      1. Реализуя данное управление, ECM управляет дополнительной форсункой подачи топлива в выпускную трубу в сборе для удаления твердых частиц (PM), захваченных фильтром с каталитическим нейтрализатором.

        ECM оценивает состояние сажевого фильтра (DPF) исходя из моментов впрыска топлива, объема впрыска топлива и сигналов от различных датчиков для управления форсунками в сборе и дополнительными форсунками подачи топлива в выпускную трубу в сборе с целью управления носителем катализатора.

        A01W7VSC01
        *1 Головка блока цилиндров в сборе *2 Дополнительная форсунка подачи топлива в выпускную трубу в сборе
        *3 Форсунка в сборе *4 Электронный блок привода форсунок № 2
        *5 Электронный блок привода форсунок № 1 *6 Каталитический нейтрализатор окислительного типа
        *7 Датчик температуры отработавших газов (датчик 2 ряда 1) *8 Датчик температуры отработавших газов (датчик 2 ряда 2)
        *9 Датчик температуры отработавших газов (датчик 1 ряда 1) *10 Датчик температуры отработавших газов (датчик 2 ряда 1)
        *11 DPF *12 Дифференциальный датчик давления (ряд 2)
        *13 Датчик температуры отработавших газов (датчик 3 ряда 2) *14 Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 2)
        *15 Дифференциальный датчик давления (ряд 1) *16 Датчик температуры отработавших газов (датчик 3 ряда 1)
        *17 Датчик состава топливовоздушной смеси (ряд 1) *18 ECM
        *19 Датчик атмосферного давления *20 Датчик массового расхода воздуха на впуске в сборе
        *21 Выключатель DPF *22 Датчик температуры охлаждающей жидкости дизельного двигателя
        *a Левая сторона *b Правая сторона

    2. Принцип работы


      1. DPF улавливает твердые частицы (PM), содержащиеся в отработавших газах, для очистки отработавших газов. Когда температура DPF возрастает, твердые частицы, скопившиеся в DPF, окисляются и испускаются в виде CO2 и H2O.

      2. Когда количество твердых частиц, скопившихся в DPF, превышает расчетный уровень, возникает опасность чрезмерного увеличения температуры при окислении скопившихся твердых частиц, вследствие чего возможно ненормальное повышение потери давления DPF, что может привести к повреждению двигателя. По этой причине для регулярного окисления твердых частиц, скопившихся в DPF, необходима регенерация в отношении твердых частиц.

      3. ECM вычисляет условия сгорания в двигателе по сигналам от всех датчиков. На основании этих данных ЭБУ вычисляет количество твердых частиц (PM), скопившееся в DPF ("A"). Также ECM использует сигналы датчика температуры отработавших газов для вычисления количества скопившихся твердых частиц, которые восстановлены путем окисления ("B"). Кроме того, ECM вычисляет количество скопившихся в DPF твердых частиц на основании "A" и "B".

      4. Когда количество скопившихся в DPF твердых частиц превышает предопределенный уровень, производится принудительная регенерация в отношении твердых частиц с целью их окисления. Если объем скопившихся твердых частиц превышает предопределенный уровень, либо выходной сигнал дифференциального датчика давления превышает определенное значение, ECM следующим образом изменяет управление сгоранием: он повышает температуру отработавших газов, принудительно увеличивает температуру DPF, впрыскивая топливо через дополнительные форсунки подачи топлива в выпускную трубу, и окисляет твердые частицы, скопившиеся в DPF.

      5. Регенерация в отношении твердых частиц производится автоматически для поддержания нормального состояния DPF. Однако при движении со слишком низкой скоростью, либо в течение очень малого времени температура DPF не повышается в достаточной мере для выполнения регенерации в отношении твердых частиц. Если эта ситуация сохраняется долго, она может представлять опасность для DPF, и необходимо предупредить водителя. При этом предупреждающее сообщение будет отображаться на мультиинформационном дисплее.

      6. Если появилось предупреждение, водитель может выполнить регенерацию в отношении твердых частиц, двигаясь с надлежащей скоростью, либо с помощью выключателя DPF на холостом ходу. Сообщение исчезает, когда количество скопившихся в DPF твердых частиц снижается до нормального уровня.

      7. Если во время движения отображается сообщение "DPF FULL SEE OWNER'S MANUAL", на мультиинформационном дисплее также появляется сообщение "DPF FULL ENGINE SERVICE REQUIRED" (сажевый фильтр забит, двигатель нуждается в обслуживании). В этом случае водитель может выполнить регенерацию в отношении твердых частиц с помощью выключателя DPF на холостом ходу.

      8. Если водитель продолжит движение без регенерации в отношении твердых частиц, когда отображается предупреждение, твердые частицы продолжат скапливаться в DPF, что может создать опасную ситуацию. В данном случае ECM регулирует мощность и крутящий момент двигателя для его защиты, и загорается MIL. В такой ситуации регенерация в отношении твердых частиц невозможна, и водитель должен будет заменить DPF у дилера LEXUS.

        Tech Tips


        • ECM подтверждает включение каталитического нейтрализатора окислительного типа по превышению сигналом датчика температуры отработавших газов определенного уровня.

        • В случае замены приемной трубы на новую необходимо выполнить инициализацию архива данных об ухудшении характеристик DPF в ECM, используя Global TechStream (GTS).

        • В случае замены ECM на новый необходимо считать данные об ухудшении характеристик DPF из установленного ECM и передать их в новый ECM, используя Global TechStream (GTS). Если данные об ухудшении характеристик DPF не будут переданы в новый ECM, в последнем сохранится диагностический код неисправности (DTC), и включится лампа MIL.

        • В случае замены как приемной трубы, так и ЕСМ необходимо выполнить инициализацию архива данных об ухудшении характеристик DPF в ECM, используя Global TechStream (GTS). Если такая инициализация не будет выполнена, в ECM сохранится DTC, и включится лампа MIL.

  18. Диагностика


    1. Когда ECM обнаруживает неисправность, он производит диагностику соответствующего узла и сохраняет в памяти результаты. Кроме того, на щитке приборов загорается или начинает мигать MIL, 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.

  19. 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.