Функция (B4204S3, B4204S4)

Применимость

Запуск двигателя

Система контроля выбросов

Среди прочего, функция компонентов системы контроля расхода топлива заключается в том, чтобы свести к минимуму вредные для окружающей среды выбросы и обеспечить хорошую экономию топлива. Эта система, в основном, содержит:

1. Форсунки, подающие топливо во всасываемый воздух.
2. Передний лямбда-зонд используется для обеспечения модуля управления двигателя (ECM) информацией о содержании кислорода, оставшегося в выхлопных газах до каталитического преобразователя.
3. Среди прочего, модуль управления двигателя (ECM) регулирует период впрыска и время зажигания.
4. Каталитический преобразователь тройного действия (TWC) накапливает кислород в выхлопных газах и и использует его, чтобы снизить токсичность выхлопных газов для окружающей среды.
5. Задний лямбда-зонд обеспечивает модуль управления двигателя (ECM) информацией о содержании кислорода, оставшегося в выхлопных газах после каталитического преобразователя.

Посредством оптимального управления компонентами системы топливоподачи содержание таких веществ как окись азота (NO_x), окись углерода (CO) и углеводород (HC) поддерживается на низком уровне. Также см.: Регулировка подачи топлива

Регулируемый впускной коллектор

Длина впускного коллектора может изменяться вместе с дроссельной заслонкой регулируемой впускной системы, позволяя получить большую выходную мощность, больший крутящий момент и улучшенную управляемость.Компоненты регулируемой впускной системы в основном включают:

1. Диски дроссельных заслонок
2. Вакуумная камера

В режиме ожидания дроссельные заслонки регулируемой впускной системы открыты.При запуске двигателя создается вакуум, который воздействует на дроссельные заслонки регулируемой впускной системы через вакуумный клапан и вакуумную камеру.Если дроссельные заслонки регулируемой впускной системы закрыты, то всасываемый воздух будет течь только по более длинному впускному коллектору через впускной канал соответствующего цилиндра.Когда число оборотов двигателя увеличивается примерно до 4500 об./мин., дроссельные заслонки регулируемой впускной системы открываются.В этот момент всасываемый воздух может течь через более короткий впускной коллектор соответствующего цилиндра, но также и по более длинному впускному коллектору через впускной канал соответствующего цилиндра.Когда число оборотов двигателя снижается примерно до 4300 об./мин., дроссельные заслонки регулируемой впускной системы закрываются.

Дроссельная заслонка вихревого потока

На низких оборотах двигателя дроссельные заслонки уменьшают площадь поперечного сечения впускных каналов и, таким образом, обеспечивают образование вихревого потока всасываемого воздуха.Образование вихревого потока топливовоздушной смеси обеспечивает ее лучшую воспламеняемость. Вследствие этого, снижаются выбросы выхлопных газов от сгорания топлива.Дроссельные заслонки регулируются посредством вакуумной камеры во впускном коллекторе.Когда двигатель выключается, дроссельные заслонки закрываются.

Управление дроссельной заслонкой

Чтобы обеспечить правильный угол дроссельной заслонки, модуль управления двигателя (ECM) управляет дроссельной заслонкой в блоке дроссельной заслонки (6/120), в основном используя сигнал от следующих компонентов:

• датчик положения педали акселератора (7/51)
• датчик педали сцепления (7/123) через центральный электронный модуль (CEM) (4/56)
• выключатель фонарей стоп-сигнала (3/9)
• датчик положения дроссельной заслонки на блоке электронной дроссельной заслонки (6/120)
• датчик педали тормоза (7/124) через модуль управления тормозами (BCM) (4/16).

Дополнительные сигналы и параметры используются для оптимального управления дроссельной заслонкой. Например, компенсируя:

• нагрузку от компрессора системы кондиционирования
• температура охлаждающей жидкости двигателя.

Положение дроссельной заслонки измеряется двумя потенциометрами в датчике положения дроссельной заслонки, которые находятся на блоке дроссельной заслонки. Они подсоединены таким образом, чтобы потенциометр 1 создавал более низкое напряжение по мере увеличения угла дроссельной заслонки, а потенциометр 2 делал обратное.Модуль управления двигателя (ECM) использует в качестве меры измерения степени открытия дроссельной заслонки, в основном, сигнал от потенциометра 2. Сигнал от потенциометра 1 предназначен, главным образом, для того, чтобы убедиться, что потенциометр 2 работает. Затем модуль управления двигателя (ECM) использует этот сигнал для вычисления угла дроссельной заслонки (фактического значения). Это фактический угол дроссельной заслонки. Значение фактического угла дроссельной заслонки используется зависящими от этой информации функциями в модуле управления двигателя (ECM), с тем чтобы дроссельной заслонкой можно было правильно управлять.Срабатывание электродвигателя заслонки вызывается встроенным силовым каскадом в модуле управления двигателя (ECM), используя сигнал широтно-импульсной модуляции (PWM). Также используется скручивающий момент, создаваемый открывающими и возвратными пружинами в блоке электронной дроссельной заслонки. Если имеется неисправность в модуле управления двигателя (ECM), при которой блок дроссельной заслонки не управляется или на него не подается электропитание, пружины в блоке дроссельной заслонки повернут диск дроссельной заслонки в положение аварийного режима (limp home). При этом положении возврата создается большой угол дроссельной заслонки, которого достаточно для того, чтобы автомобиль доехал до станции техобслуживания, хотя и со значительно сниженной управляемостью.

Угол дроссельной заслонки

Обычно угол открытия дроссельной заслонки рассчитывается по потенциометру 2. Модуль управления двигателя (ECM) также проверяет, надежны ли сигналы, поступающие с потенциометров блока дроссельной заслонки, находятся ли они в пределах минимального и максимального значений и соответствуют ли они одному и тому же углу открытия дроссельной заслонки. Если между этими величинами есть разница, то рассчитывается гипотетический угол открытия дроссельной заслонки по сигналу нагрузки на двигатель, частоте вращения коленчатого вала и текущим условиям - в основном по давлению и температуре.Потенциометр, сигнал которого ближе всего соответствует вычисленному углу открытия дроссельной заслонки, будет считаться правильным. Тогда другой потенциометр классифицируется как нерабочий и генерируется код неисправности (DTC). После этого система постоянно контролирует угол открытия дроссельной заслонки оставшегося потенциометра, сравнивая его с рассчитанным углом. Если между этими значениями есть разница, то модуль управления двигателя (ECM) не будет полагаться ни на один из потенциометров блока дроссельной заслонки. Затем силовой каскад в блоке дроссельной заслонки отключается, и дроссельная заслонка переключается в аварийный режим "limp home".

Регулировка подачи топлива

Обзор

Регулировка подачи топлива уменьшает выброс газов. Регулировка подачи топлива уменьшает выбросы окиси азота (NO_x), окиси углерода (CO) и углеводорода (HC).Теоретически, если во время сгорания добавлено правильное количество кислорода, топливо может превратиться в воду (H₂O) и углекислый газ (CO₂). Выбросы тогда были бы полностью безопасны.На самом же деле остается значительное количество углеводородов (HC), различные количества окиси углерода (CO) и углекислого газа (CO₂).

Из-за высокой температуры и давления также образуются окиси азота, такие как NO и NO₂. Обычным обозначением этих газов является окиси азота NO_x.

Путем ускорения реакции между оставшимися компонентами реакции, используя каталитический преобразователь, их можно превратить в воду (H₂O), углекислый газ (CO₂) и азот (N₂).Однако, это возможно, только если существует точный баланс углеводородов (НС), окиси углерода (CO), кислорода (O₂) и окисей азота (NO_x) в выхлопах. Это происходит, когда топливовоздушная смесь до сгорания составляет 14,7 кг воздуха на кг топлива. Считается, что при этом значение лямбда равно один, (λ=1).

Основная программа в модуле управления двигателя (ECM) вычисляет период впрыска, основываясь на данных о нагрузке, т.е. измеренной воздушной массе и частоте вращения коленчатого вала. Расчетное время впрыска (из основной программы) затем модифицируется цепью (краткосрочная регулировка подачи топлива). Сигнал от лямбда-зонда используется для точной регулировки период впрыска, чтобы достичь λ=1. Краткосрочная регулировка подачи топлива также является цепью, которая производит точную регулировку периода впрыска, с тем чтобы оптимизировать топливовоздушную смесь (λ=1). Модуль управления также использует сигналы от передних и задних нагреваемых датчиков кислорода, чтобы откорректировать передний нагреваемый датчик кислорода (регулировка отклонения) и, таким образом, период впрыска. Это позволяет добиться более высокой степени точности во время регулировки подачи топлива. Регулировка подачи топлива - это быстрый процесс, который может происходить несколько раз в секунду. Корректировка расчетного периода впрыска, вычисляемого в основной программе, имеет ограничения.Интегратор может быть прочитан пользуясь VIDA.

Адаптивные функции

Определенные факторы, такие как отклонение в допусках для определенных компонентов, таких как форсунки впрыска, утечка всасываемого воздуха, давление топлива и т.д., будут влиять на состав топливовоздушной смеси. Чтобы компенсировать это, у модуля управления двигателя (ECM) есть адаптивные (самообучающиеся) функции. Когда двигатель новый, предполагается, что краткосрочная регулировка подачи топлива изменяется циклично вокруг номинальной осевой линии (А) 1,00 с изменением, например, ±5% в периоде впрыска, когда регулировка подачи топлива активирована.Например, если имеется утечка воздуха, произойдет быстрое отклонение краткосрочной регулировки подачи топлива в новое положение (В), и затем будет работать, например, между 1,10 (+10%) и 1,20 (+20%), при этом по-прежнему с амплитудой 5%, но с отклонением относительно первоначальной осевой линии (А). При этом период впрыска увеличивается, чтобы компенсировать увеличение количества воздуха.Адаптивные функции откорректируют изменение, с тем чтобы краткосрочная регулировка подачи топлива работала вокруг новой осевой линии (В), что позволит снова использовать полный диапазон управления.Проще говоря, регулировка подачи топлива - это измерение разницы (С) между первоначальной осевой линией краткосрочной регулировки подачи топлива (А) и новой осевой линией (В).

Величины адаптации хранятся в матрице, столбцы 8 - 10, и соответствуют различным режимам работы двигателя, нагрузке (D) и частоте вращения коленчатого вала (E).Адаптивные регулировки периода впрыска непрерывно регистрируются в модуле управления. Это означает, что в различных условиях работы топливовоздушная смесь получается до того, как нагреваемый датчик кислорода становится достаточно теплым для работы.В модуле управления регистрируется код неисправности, если какое-либо значение адаптации слишком высокое или слишком низкое. Чтобы получить дополнительную информацию, также см.: Функции диагностики

Управление детонацией

Детонация происходит в камере сгорания, когда топливовоздушная смесь самовозгорается. Это может произойти до или после того, как свеча зажигания производит искру зажигания. В обоих случаях газ возгорается в двух или более местах в камере сгорания.Это приводит к чрезвычайно быстрому процессу сгорания, при котором пламя исходит из нескольких направлений. Когда эти потоки пламени сталкиваются, давление в цилиндре быстро увеличивается и слышен механический стук.Если какой-либо цилиндр стучит, то возникает определенный тип вибраций в блоке двигателя. Эти вибрации передаются на датчик стука, который привинчен к блоку двигателя. Механическая нагрузка, возникающая тогда в пьезоэлектрическом материале датчика стука, ведет к тому, что он создает напряжение.Модуль управления двигателя (ЕСМ) может при этом определить, стучит ли двигатель. Поскольку рабочий цикл известен (т.е. какой цилиндр проводит зажигание), он может также определить, какой цилиндр стучит.Чтобы получить дополнительную информацию, см.: Управление зажиганием Датчик детонации (KS) также интерпретирует часть нормального звука двигателя. Модуль управления в состоянии опознавать вибрации, которые соответствуют детонации, путем фильтрации, усиления и использования программного обеспечения для оценки сигнала.Если датчик детонации регистрирует в двигателе детонацию, превышающую определенное критическое значение, сначала производится задержка синхронизации зажигания, а затем обогащается топливовоздушная смесь для устранения детонации.

Управление зажиганием

Для управления зажиганием используются следующие компоненты:

• датчик частоты вращения коленчатого вала (7/25)
• датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (7/16)
• датчик положения дроссельной заслонки на блоке электронной дроссельной заслонки (6/120)
• датчик детонации (7/24)
• свечи зажигания с катушками зажигания (20/3-20/6)
• модуль управления тормозами (BCM) (4/16).

Рабочий цикл двигателя определяется модулем управления двигателя (ЕСМ) через сигнал от импульсного датчика в сочетании со знанием углового положения распредвала.Угловое положение обнаруживается с помощью т.наз. "Wasted Spark", которое означает, что свечи воспламеняют как в положении для сгорания (такт сжатия), так и когда клапан выхлопных газов открыт (такт выхлопных газов).При сжатии расходуется больше энергии, поэтому посредством сравнения расхода энергии при обоих тактах их можно различить.Модуль управления двигателя (ECM) вычисляет оптимальное опережение зажигания, основываясь на программном обеспечении и информации от датчиков. Модуль управления двигателя (ECM) отключает ток на катушку зажигания, установленную на цилиндре, в котором должно произойти воспламенение, и вырабатывает искру.Во время фазы запуска модуль управления двигателя (ECM) создает неизменяемый установочный параметр зажигания. После того как двигатель был запущен и было начато движение автомобиля, модуль управления двигателя (ECM) рассчитывает оптимальную настройку зажигания, учитывая следующие факторы:

• частота вращения коленчатого вала
• нагрузка
• температура.

Модуль управления двигателя (ЕСМ) анализирует сигнал от датчика детонации (KS), когда двигатель достигает рабочей температуры. Если любой из цилиндров детонирует, зажигание для этого конкретного цилиндра задерживается до тех пор, пока детонация не прекратится.Затем происходит опережение зажигания до нормального положения или до тех пор, пока детонация не повторится.Если топливо зажигается неправильно, в двигателе происходит пропуск зажигания. Чтобы получить дополнительную информацию, также см.: Функции диагностики

Регулирование компрессора системы кондиционирования

Компрессор системы кондиционирования управляется модулем управления двигателя (ECM) (4/46) по запросу от модуля системы управления микроклиматом (CCM) (4/6) по контроллерной локальной сети. Когда модуль управления двигателя (ECM) получает сигнал от модуля системы управления микроклиматом (CCM) активировать компрессор системы кондиционирования, модуль управления двигателя (ECM) заземляет цепь катушки реле компрессора системы кондиционирования. Также см.: Устройство Реле (2/22) замыкает цепь между блоком реле/предохранителей в моторном отсеке и муфтой компрессора системы кондиционирования (8/3).В дополнение к получению информации от модуля системы управления микроклиматом (CCM) модуль управления двигателя (ECM) проверяет включение и выключение компрессора системы кондиционирования, учитывая:

• сигнал от датчика давления системы кондиционирования (сторона высокого давления) (7/8)
• сигнал от датчика давления системы кондиционирования (сторона низкого давления) (8/119)
• датчик положения дроссельной заслонки (6/120)
• датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (7/16).

Регулирование системы поддержания выбранной скорости (не относится к адаптивной системе поддержания выбранной скорости)

При регулировании системы поддержания выбранной скорости используются следующие компоненты:

• модуль управления двигателя (ЕСМ) (4/46)
• модуль рулевого колеса (SWM) (3/130) (кнопки системы поддержания выбранной скорости)
• центральный электронный модуль (CEM) (4/56) (положение педали сцепления)
• модуль управления тормозами (BCM) (4/16) (положение педали тормоза, сигнал скорости)
• модуль снабжения водителя информацией (DIM) (5/1) (лампа системы поддержания выбранной скорости)
• выключатель фонарей стоп-сигнала (3/9).

Чтобы активировать функцию поддержания выбранной скорости, ее необходимо включить, нажав на кнопку "CRUISE". В модуле снабжения водителя информацией (DIM) загорается лампа.Водитель активирует функцию, нажимая на кнопку SET+ или SET-. Затем по стороне низкой скорости контроллерной локальной сети передается сообщение на центральный электронный модуль (CEM), который затем передает это сообщение дальше по стороне высокой скорости контроллерной локальной сети на модуль управления двигателя (ECM).Модуль управления двигателя (ECM) регулирует мощность двигателя, чтобы получить постоянную скорость с помощью сигнала скорости от модуля управления тормозами (BCM).Когда педаль акселератора нажимается, скорость увеличивается как обычно, а затем возвращается к сохраненному значению, когда водитель снова отпускает педаль акселератора.Модуль управления двигателя (ЕСМ) непрерывно регистрирует скорость. Когда система поддержания выбранной скорости выключается, например, если водитель нажимает на педаль тормоза, использованную ранее скорость можно восстановить, нажав на кнопку "ВОЗОБНОВИТЬ" (RESUME).Систему поддержания выбранной скорости невозможно включить при скорости ниже 30 км/час.

Система поддержания выбранной скорости выключена.

• когда водитель нажимает на педаль сцепления или педаль тормоза
• когда водитель нажимает на кнопку ”CRUISE” на рулевом колесе
• когда водитель нажимает на кнопку “0” на рулевом колесе
• если скорость отклоняется слишком сильно от установленного значения
• когда регистрируются определенные коды неисправности, которые не разрешают непрерывное активирование (Чтобы получить дополнительную информацию, см. информацию по кодам неисправности).

Регулирование адаптивной системы поддержания выбранной скорости

См. Конструкция и работа, Модуль управления системы переднего наблюдения (FSM).

Блокировка зарядки (генератор)

Модуль управления двигателя (ECM) (4/46) и центральный электронный модуль (CEM) (4/56) могут регулировать напряжение зарядки, чтобы привести в соответствие различные условия эксплуатации автомобиля, как например запуск, работа на холостых оборотах или высокий момент нагрузки двигателя.Блокировка зарядки стартера осуществляется через систему коммуникации LIN.Напряжение зарядки и ток зарядки генератора могут быть прочитаны.Коды неисправности сохраняются в модуле управления двигателя (ECM).Для получения дополнительной информации по регулированию генератора см. "Конструкция и работа, генератор" и "Конструкция и работа, центральный электронный модуль (CEM)".

Регулировка температуры в холодной зоне (Cold zone Cooling Control)

Модуль управления двигателя (CEM) находится в холодной зоне перед лобовым стеклом, чтобы охлаждение было оптимальным, но в исключительно жарком климате и когда двигатель сильно нагрет, внутренняя температура в модуле управления двигателя (ECM) может приближаться к крайней температуре (+105 °C).Вынуждая заслонку рециркуляции и вентилятор салона, поток воздуха в холодной зоне может быть увеличен, что охлаждает модуль управления двигателя (ECM). В результате клиент может заметить, что в салон вдувается теплый воздух, хотя об этом не было запроса.

Регулировка, Разный вид топлива (B4204S4)

Бензин и E85 обалдают различными характеристиками, в том числе энергетическими.E85 состоит на 85% из этанола и на 15% из 95-октанового бензина.Два типа топлива заправляются в один и тот же бак и пропорция, поэтому, между E85 и чистым бензином может быть очень разной.По причине разного вида состава топлива, модуль управления двигателя (ECM) будет по-разному приспосабливаться к присутствию E85 в баке.

Чтобы определить часть E85, модуль управления двигателя (ECM) должен выполнить ряд проверок:

• Весь процесс начинается со сравнения значения фактического уровня топлива со значением количества топлива предыдущих циклов, сохренных в модуле управления двигателем (ECM). Автомобиль должен стоять неподвижно достаточно долгое время, чтобы уровень топлива успел стабилизироваться.
• Если количество заправленного топлива достаточно большое, это будет отмечено в модуле управления двигателя (ECM).

Перед тем, как модуль управления двигателя (ECM) начнет подсчет, должны быть выполнены также и другие условия:

• На основании фактического расчета расхода топлива (после заправки) во время эксплуатации регистрируется, что "старое" топливо вышло из топливных каналов, а также, что достаточное количество "нового" топлива уже успел сгореть в двигателе.
• В вычислении используются также и другие параметры, как например температура двигателя.
• Подача воздуха должна быть стабильной, регулировка топлива и лямбда регулировка включены, и тормоза не активированы.
• Не должно быть никаких кодов неисправности на дросселе, адаптации топлива или на датчике температуры впрыскивания.

Только после выполнения этих проверок, нормальная адаптация топлива вместе с функцией в модуле управления двигателем (ECM) будет осуществлять регулировку на основании присутствия E85 в топливном баке.Если имеется пример кодов неисправности или других факторов, препятствующих началу подсчета модуля управления двигателя (ECM), то будет использована "постоянная" адаптация, пока не будет произведена заправка.