СИСТЕМА ECD


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ


    1. В следующей таблице перечислены основные узлы и устройства системы управления двигателем:

      Устройство Функция
      ECM ECM осуществляет общее управление системой управления двигателем в соответствии с режимом работы двигателя и исходя из сигналов, поступающих с датчиков.
      Датчик положения коленчатого вала Этот датчик определяет частоту вращения коленчатого вала двигателя и выполняет идентификацию цилиндра.
      Датчик положения распредвала (датчик положения коленчатого вала) Этот датчик выполняет идентификацию цилиндра.
      Датчик давления топлива Этот датчик использует встроенные полупроводниковые приборы для определения внутреннего давления в топливной системе Common Rail.
      Датчик массового расхода воздуха на впуске Внутри этого датчика есть кремниевый кристалл, который непосредственно определяет массу воздуха на впуске.
      Датчик температуры воздуха на впуске Этот датчик определяет температуру воздуха на впуске после промежуточного охладителя.
      Корпус дроссельной заслонки дизельного двигателя в сборе Датчик положения дроссельной заслонки Этот датчик определяет угол поворота дроссельной заслонки дизельного двигателя.
      Электродвигатель дроссельной заслонки Регулирует открывание дроссельной заслонки в соответствии с сигналами от ECM.
      Датчик давления наддува Этот датчик использует встроенные полупроводниковые приборы для определения давления во впускном коллекторе.
      Турбонагнетатель в сборе Датчик положения сопловой лопатки Этот датчик определяет положение сопловой лопатки.
      Электродвигатель постоянного тока Управляет сопловой лопаткой в соответствии с сигналами от ECM.
      Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя Этот датчик с помощью внутреннего термистора измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя.
      Контроллер свечей накаливания Контроллер свечей накаливания регулирует рабочую температуру и продолжительность подачи тока в свечи накаливания в соответствии с сигналом ECM.
      Форсунка в сборе Форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания в соответствии с сигналами ECM.
      Клапан регулирования свободного хода Регулирует объем предварительного хода в соответствии с сигналами от ECM.
      Клапан сброса давления Клапан сброса давления регулирует давление в топливной системе.
      Датчик положения клапана РОГ Определяет положение клапана РОГ и передает соответствующие сигналы в ECM.
      Датчик температуры отработавших газов Определяет температуру отработавших газов.
      Датчик температуры отработавших газов № 2
      Датчик температуры отработавших газов № 3
      Датчик температуры отработавших газов № 4*
      Датчик состава топливовоздушной смеси Определяет концентрацию кислорода в отработавших газах.
      Датчик NOx (датчик оксидов азота)* Определяет концентрацию оксидов азота в отработавших газах.
      Дифференциальный датчик давления Определяет перепад давления на входе и выходе каталитического нейтрализатора.
      Дополнительная форсунка подачи топлива в выпускную трубу в сборе Подает топливо в выпускной коллектор.
      ЭБУ насоса системы UREA* Управляет системой SCR на мочевине на основе различных сигналов.

      • *: для моделей с системой SCR на мочевине

  2. УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ


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

      Система Описание
      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 с помощью клапана регулирования свободного хода регулирует давление в топливной системе в соответствии с режимами работы двигателя.
      Управление предварительным впрыском Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM определяет объем и моменты предварительного впрыска топлива, а также интервал между предварительным и основным впрысками в зависимости от состояния двигателя.
      Управление свечами накаливания ECM регулирует продолжительность подачи тока в свечи накаливания в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя.
      Управление дроссельной заслонкой дизельного двигателя

      • Система регулирует угол поворота дроссельной заслонки дизельного двигателя в соответствии с состоянием двигателя.

      • Когда двигатель останавливается, дроссельная заслонка дизельного двигателя полностью закрывается, чтобы ослабить вибрации.
      Управление турбонагнетателем Исходя из сигналов, поступающих с датчиков, ECM управляет приводом в соответствии с состоянием двигателя.
      Регулирование всасывания Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM регулирует разрежение, подводимое к приводу через VSV, обеспечивая открывание и закрывание клапана. Степень открывания клапана регулируется ступенчато с использованием 2 состояний: полностью открыт и полностью закрыт.
      Управление опорой двигателя Когда частота вращения коленчатого вала двигателя и скорость автомобиля становятся низкими, система управления создает разрежение, чтобы уменьшить жесткость опор двигателя и тем самым ограничить вибрацию двигателя на холостом ходу.
      Система РОГ Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM посредством электрического управляющего клапана РОГ в сборе и клапана РОГ № 2 в сборе определяет объем рециркулирующих отработавших газов в соответствии с состоянием двигателя. Подробная информация приведена в разделе "СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ".
      Управление топливным насосом*1 ECM управляет топливным насосом таким образом, чтобы оптимизировать перекачку топлива в топливном баке.
      Система предупреждения о необходимости замены масла*2 Информационное сообщение о необходимости замены масла выводится на мультиинформационный дисплей в соответствии с состоянием автомобиля для информирования водителя. Подробную информацию см. в разделе "ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИНДИКАТОРЫ".
      Управление носителем катализатора Исходя из сигналов, поступающих от датчиков, ECM управляет дополнительной форсункой подачи топлива в выпускную трубу для удаления твердых частиц (PM). Подробная информация приведена в разделе "СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ".
      Система UREA SCR*3 ЕСМ управляет насосом мочевины в соответствии с сигналами от различных датчиков для регулирования количества впрыскиваемой мочевины. Кроме того, на основании сигналов от датчика уровня мочевины ЕСМ определяет, сколько раствора мочевины осталось и требуется ли заправка раствора мочевины, и в зависимости от ситуации посылает соответствующие сигналы индикации к щитку приборов. Подробная информация приведена в разделе "СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ".
      Система управления отключением кондиционера Благодаря управлению включением/выключением компрессора системы кондиционирования в зависимости от состояния двигателя поддерживается управляемость автомобиля.
      Система иммобилайзера Блокирует впрыск топлива при попытке запустить двигатель с использованием ненадлежащего ключа зажигания.
      Система принудительного включения тормозов Крутящий момент ограничивается при одновременно нажатых педалях акселератора и тормоза. (Условия активации и метод проверки см. в Руководстве по ремонту.)
      Диагностика Когда ECM обнаруживает неисправность, он производит диагностику соответствующего узла и сохраняет в памяти результаты.
      Аварийный режим Когда ECM обнаруживает неисправность, он останавливает двигатель или начинает осуществлять управление в соответствии с данными, сохраненными в памяти ранее.

      • *1: для моделей с двойным топливным баком

      • *2: для моделей для Европы

      • *3: для моделей, удовлетворяющих нормам токсичности отработавших газов EURO 6

  3. ФУНКЦИИ


    1. 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, и выбирает меньшую из вычисленных величин в качестве конечного объема впрыска топлива.

        B001BXLE02
        B001BAYE02
        B001BS6E02

    2. Регулирование моментов впрыска топлива


      1. Моменты впрыска топлива устанавливаются, как показано ниже.

        B001BPRE02

    3. Управление во время запуска


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

        B001B7QE03

      2. 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.

        B001BQ8E10

    4. Регулировка частоты вращения холостого хода


      1. Коррекция регулировки частоты вращения холостого хода осуществляется, как показано ниже.

        B001B6NE03

    5. Регулирование давления в топливной системе


      1. ECM вычисляет требуемое давление впрыска (35-220 МПа) исходя из сигналов от датчика положения педали акселератора и датчика положения коленчатого вала. В ходе регулировки давления в топливной системе сигналы, передаваемые на клапан регулирования свободного хода нагнетающего насоса, обеспечивают регулировку объема подачи, а сигналы, передаваемые на клапан сброса давления топливной системы Common Rail, – регулировку сливаемого объема, что позволяет добиться совпадения давления, измеряемого датчиком давления в топливной системе, и требуемого давления впрыска.

        B001C13E02

    6. Управление предварительным впрыском


      1. Предварительный впрыск выполняется перед основным впрыском топлива. Целью предварительного впрыска является облегчение воспламенения топлива основного впрыска с целью снижения шума сгорания.

        Состояние Предварительный впрыск Обычный впрыск
        Впрыск топлива B001BE4E01
        *1 Предварительный впрыск
        *2 Основной впрыск
        		B001BMV
        Давление при сгорании B001BAN B001BZC

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

        B001B7OE06

    7. Управление свечами накаливания


      1. ЕСМ передает сигнал к контроллеру свечей накаливания, который регулирует рабочую температуру и продолжительность подачи тока в свечи накаливания в соответствии с состоянием двигателя. За счет точного регулирования температуры внутри цилиндра достигается низкая токсичность отработавших газов.

      2. Управление свечами накаливания выполняет следующие функции управления:


        1. При повороте ключа зажигания в положение ON от блока ECM поступает сигнал на контроллер свечей накаливания. Исходя из этого сигнала контроллер свечей накаливания быстро нагревает свечи накаливания. В это время горит контрольная лампа включения свечей накаливания на щитке приборов, уведомляя водителя о процессе нагрева свечей накаливания.

        2. Когда двигатель запускается, и прекращается выдача сигнала включения стартера, вступает в действие управление постнакалом.

        3. В соответствии с сигналами от ECM контроллер свечей накаливания пропускает ток через свечу накаливания, обеспечивая регулирование температуры в цилиндре.

        4. Когда контроллер свечей накаливания обнаруживает неисправность в цепи свечи, он передает диагностический сигнал в ECM.

          B001BQHE06

    8. Управление дроссельной заслонкой дизельного двигателя


      1. ECM регулирует угол поворота дроссельной заслонки дизельного двигателя, чтобы ослабить шум, создаваемый на холостом ходу и во время замедления, а также шум и вибрации, создаваемые при остановке двигателя.

      2. Угол поворота дроссельной заслонки дизельного двигателя регулируется ECM в соответствии с режимом работы двигателя. В результате достигается ослабление шума, создаваемого на холостом ходу и во время замедления, а также шума и вибраций, создаваемых при остановке двигателя, и становится возможным управление рециркуляцией отработавших газов в зависимости от условий движения.

        B001BR3E02
        Обозначения на рисунке
        *1 Датчик положения дроссельной заслонки *2 Электродвигатель привода дроссельной заслонки
        *3 Дроссельная заслонка дизельного двигателя *4 ECM
        *5 Сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя *6 Сигнал скорости автомобиля
        *7 Сигнал температуры охлаждающей жидкости *8 Сигнал температуры воздуха на впуске
        *9 Сигнал положения педали акселератора *10 Сигнал давления воздуха на впуске
        *11 Сигнал зажигания - -

    9. Управление турбонагнетателем


      1. ECM регулирует положение сопловых лопаток, чтобы получить требуемое расчетное давление наддува, соответствующее режиму работы двигателя.

      2. Система управления турбонагнетателем выполняет следующие функции управления:


        1. 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.

          B001BAVE11

    10. Регулирование всасывания


      1. ЕСМ управляет положением клапана регулирования всасывания для оптимизации токсичности отработавших газов.

        B001BSTE05

    11. Управление топливным насосом (для моделей с двойным топливным баком)


      1. Система управления топливным насосом перекачивает топливо из расширительного топливного бачка в главный топливный бак.

      2. Нагнетающий насос в сборе перекачивает топливо из главного топливного бака в двигатель. Соответственно, топливо, находящееся в расширительном топливном бачке, должно быть перемещено в главный топливный бак. Чтобы перекачать топливо из расширительного топливного бачка в главный топливный бак, ECM приводит в действие насос-эжектор, встроенный в топливный насос.

        B001BWWE02

    12. Управление опорой двигателя


      1. Во время работы двигателя на холостом ходу, а также при движении автомобиля с низкой скоростью опора двигателя, используя разрежение, создаваемое вакуумным насосом (для двигателя), смещает внутри себя мембрану, которая переключает герметичные гидравлические каналы (для охлаждающей жидкости). Смягчая таким способом свою характеристику демпфирования, опора ограничивает вибрацию двигателя.

      2. ECM определяет режим холостого хода двигателя и движение автомобиля с низкой скоростью исходя из частоты вращения коленчатого вала двигателя и скорости автомобиля. Соответственно, ECM управляет подачей разрежения, создаваемого вакуумным насосом (для двигателя), в опору двигателя, включая или выключая VSV.

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

      4. Когда коленчатый вал двигателя прокручивается стартером, VSV выключен.

        B001C18E03

      5. Когда ECM по частоте вращения коленчатого вала двигателя и скорости автомобиля определяет, что частота вращения коленчатого вала не соответствует холостому ходу, он прекращает подачу разрежения в опору двигателя, выключая VSV.

      6. 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.

        B001BVEE03

      7. Когда ECM по частоте вращения коленчатого вала двигателя и скорости автомобиля определяет, что двигатель работает в режиме холостого хода, он включает VSV, создавая разрежение в опоре двигателя.

      8. 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.

        B001BFEE04

  4. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Датчик давления наддува


      1. Датчик давления наддува 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.

        B001B9WE13

    2. Датчик давления топлива


      1. Датчик давления топлива, монтируемый в топливной системе Common Rail, передает в ECM сигнал, соответствующий давлению топлива в топливной системе Common Rail, что позволяет непрерывно поддерживать оптимальное давление топлива.

      2. Датчик давления топлива содержит полупроводниковый прибор, действие которого основано на свойстве кремниевого кристалла изменять свое электрическое сопротивление под действием давления.

      3. В датчике давления топлива имеется 2 цепи (основная или вспомогательная); в блоке ECM осуществляется непрерывное сравнение значений, определяемых этими цепями. Как следствие, обеспечиваются высокая точность измерения и более высокая отказоустойчивость системы управления.

        B001BT8E03

    3. Pressure Discharge Valve


      1. Клапан сброса давления регулирует давление в топливной системе. Плунжер в клапане сброса давления открывается и закрывается в соответствии с сигналами включения от ЕСМ. При этом он регулирует давление путем сброса избыточного давления в топливной системе Common Rail. Кроме того, он обеспечивает снижение давления в аварийной ситуации.

        B001BIZE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Топливная система Common Rail в сборе *2 Pressure Discharge Valve

    4. Датчик положения коленчатого вала


      1. Используется датчик положения коленчатого вала с магнитным резистивным элементом (MRE). Задающий ротор коленчатого вала имеет 34 зубца, причем 2 зубца отсутствуют. Датчик положения коленчатого вала через каждые 10° выдает сигналы вращения коленчатого вала, а отсутствующие зубцы используются для определения верхней мертвой точки.

        B001BY4E02
        Обозначения на рисунке
        *1 Датчик положения коленчатого вала *2 Задающий ротор

    5. Датчик положения распредвала


      1. Применяется датчик положения распредвала с магнитным резистивным элементом (MRE). Положение распредвала выпускных клапанов определяется по вращению задающего ротора распредвала, которое используется для генерации 3 импульсов (3 состояний высокого уровня и 3 состояний низкого уровня) на каждые 2 оборота коленчатого вала.

        B001C11E02
        Обозначения на рисунке
        *1 Датчик положения распредвала (датчик положения коленчатого вала) *2 Задающий ротор
        *3 Распредвал выпускных клапанов *4 Распредвал впускных клапанов

    6. Датчик массового расхода воздуха


      1. Датчик массового расхода воздуха является вставным и обеспечивает прохождение части впускаемого воздуха через зону измерения. Благодаря тому, что массовый 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.

        B001B6PE02
        Обозначения на рисунке
        *1 Кремниевый кристалл *2 Датчик температуры воздуха на впуске
        *3 Термочувствительный элемент в верхней части потока *4 Подогреватель
        *5 Термочувствительный элемент в нижней части потока - -
        *a Вид A - -

    7. Датчик положения дроссельной заслонки


      1. Датчик положения дроссельной заслонки крепится на корпусе дроссельной заслонки дизельного двигателя в сборе. Чтобы обеспечить определение угла поворота дроссельной заслонки дизельного двигателя, датчик положения дроссельной заслонки преобразует плотность магнитного потока, изменяющуюся при вращении ярма магнита (ось которого совпадает с осью вала дроссельной заслонки) вокруг датчика Холла, в электрические сигналы для управления электродвигателем привода дроссельной заслонки.

        B001BZZE02

    8. Датчик положения педали акселератора


      1. Ярмо магнита, расположенное в основании рычага педали акселератора, поворачивается вокруг датчика Холла согласно усилию, действующему на педаль акселератора. Датчик Холла преобразует возникающее в этот момент изменение магнитного потока в электрические сигналы, отражающие усилие на педали акселератора, и передает их в ECM.

        B001BR5E03

    9. Контроллер свечей накаливания


      1. Контроллер свечей накаливания регулирует рабочую температуру и продолжительность подачи тока в свечи накаливания в соответствии с сигналами от ECM.

      2. Контроллер свечей накаливания снабжен функцией обнаружения обрывов в свечах накаливания. Когда контроллер свечей накаливания обнаруживает обрыв в свече накаливания в сборе, он передает сигнал в ECM.