Содержание Электросхемы Раздел: Устройство и принцип работы системы управления двигателем Все разделы

Управление двигателем - теория и работа: Прочее Lexus LS I

Компьютеризированные средства управления двигателем

Система управления двигателем использует электронный блок управления (ECU) со встроенным микропроцессором. Программы для расчета продолжительности впрыска топлива, момента зажигания и частоты вращения холостого хода хранятся внутри ECU и согласуются с различными данными о состоянии двигателя, передаваемыми входными датчиками. (Таблица 3) и 4. ECU использует эти сигналы данных от различных датчиков в автомобиле и выполняет расчеты с хранящимися программами для определения продолжительности впрыска топлива, времени зажигания и частоты вращения холостого хода, а также выводит сигналы управления на соответствующие исполнительные механизмы, которые управляют работой двигателя.

ЭБУ двигателя и ЭБУ коробки передач объединены в один блок управления, называемый ЭБУ двигателя и коробки передач. (Блок 1) и (Блок 2).

ЭБУ также оснащен функцией самодиагностики. Коды неисправностей устанавливаются из-за неисправности датчиков или цепей двигателя и хранятся в памяти ЭБУ. Индикатор проверить двигатель на приборной панели загорится, если код неисправности сохранен.

Схема №1
Схема №2

Прибор управления

Электронный блок управления (ECU) - это микропроцессор, который управляет всеми функциями управления двигателем и трансмиссией. ECU получает сигналы от датчиков, переключателей, системы зажигания и системы запуска. ECU расположен под центральной секцией приборной панели на ES250 и под перчаточным ящиком на LS400.

Отказоустойчивая функция

Если по полученным сигналам ЭБУ определит наличие неисправности (если таковая имеется), он продолжит работу двигателя, используя собственные данные или остановит двигатель.

Высокая скорость двигателя отсечки

Для предотвращения перерасхода двигателя впрыск топлива прекращается, если частота вращения двигателя больше 6500 об / мин. Впрыск топлива возобновляется, когда частота вращения двигателя падает ниже этого уровня.

Реле размыкания цепи

Изд. LS400 LS400 ES250 LS400

Главное реле электронный впрыск топлива

Основное реле электронный впрыск топлива подает напряжение аккумуляторной батареи на клеммы + B и + B1 ЭБУ. Предохранитель электронный впрыск топлива подает постоянное напряжение аккумуляторной батареи на основное реле электронный впрыск топлива.

Схема №3
Схема №4

ПримечаниеКомпоненты сгруппированы в 2 категории. Первая категория охватывает УСТРОЙСТВА ВВОДА, которые контролируют или вырабатывают сигналы напряжения, контролируемые блоком управления. Вторая категория охватывает ВЫХОДНЫЕ СИГНАЛЫ, которые являются компонентами, управляемыми блоком управления.

Устройства ввода

Транспортные средства оснащены различными комбинациями устройств ввода. Не все устройства используются на всех моделях. Чтобы определить использование ввода на конкретной модели, см. Соответствующую электросхему в соответствующей статье L-электросхемы в этом разделе. Доступные входные сигналы включают следующее

Расходомер воздуха (ES250)

Измеритель воздушного потока измеряет объем воздушного потока через измеритель воздушного потока. Измеритель воздушного потока преобразует показания всасываемого воздуха в сигнал напряжения с помощью переменного резистора (потенциометра). Сигнал подается на ЭБУ для контроля продолжительности впрыска топлива и системы опережения зажигания.

Расходомер воздуха (LS400)

Объем воздушного потока измеряется расходомером Karman-Vortex. Этот входной сигнал подается на ECU.

Датчик температуры воздуха

Датчик температуры воздуха измеряет температуру всасываемого воздуха, сигнал поступает на КРД для контроля длительности впрыска топлива, датчик вмонтирован в измеритель расхода воздуха.

Переключатель времени инжектора холодного запуска

Этот переключатель, установленный в системе охлаждения, служит для определения времени включения инжектора холодного запуска для запуска холодного двигателя.

Датчик температуры ОЖ

Контролирует температуру охлаждающей жидкости. Датчик имеет встроенный термистор, сопротивление которого изменяется в соответствии с температурой двигателя. Сигнал температуры охлаждающей жидкости вводится в ЭБУ на терминале TWH. ЭБУ использует сигнал датчика для управления длительностью впрыска топлива, электронной автоматической коробкой передач, системой опережения искры, системой регулирования оборотов холостого хода и системой рециркуляция отработавших газов.

Датчик положения кулачка (LS400)

Используются два датчика, которые работают как пара. Эти датчики состоят из сигнальной пластины, которая прикреплена к каждому шкиву синхронизации распределительного вала, и датчиков, которые установлены на корпусе распределителя. По сигналам, генерируемым этими датчиками, ЭБУ может обнаружить, когда поршни № 6 и № 1 находятся рядом с их положением TDC.

Переключатель включения сцепления

Передает информацию в ЭБУ о положении педали сцепления. ЭБУ использует эту информацию для управления стартером, инжектором холодного запуска и работой на холостом ходу.

Датчик угла коленчатого вала (ES250)

Используются два датчика, которые работают как пара и устанавливаются внутри распределителя. По сигналам, формируемым этими датчиками, ЭБУ может определить, когда поршни № 4 и № 1 находятся вблизи своего положения ВМТ.

Датчик частоты вращения двигателя (об/мин)

Расположен внутри распределителя на ES250 и около шкива коленчатого вала на LS400. По сигналам, генерируемым этими датчиками, ЭБУ может определить фактический угол коленчатого вала и частоту вращения двигателя.

Датчик температуры отработавших газов (A / T)

Датчик определяет температуру газа рециркуляция отработавших газов и подает сигнал на ЭБУ.

Датчик детонации

Датчики детонации устанавливаются на левом и правом берегах блока цилиндров (LS400) или на блоке цилиндров (ES250).в датчик встроен пьезоэлектрический керамический элемент.

Если в двигателе возникает детонация, этот пьезоэлектрический элемент, резонируя с вибрацией детонации, генерирует напряжение, которое соответствует силе детонации, и посылает сигнал в ECU. ECU использует этот сигнал, чтобы замедлить установку опережения зажигания, чтобы предотвратить детонацию.

Нейтральный пусковой переключатель

Передает информацию в ЭБУ о положении передаточного механизма. ЭБУ использует эту информацию для управления стартером, инжектором холодного запуска и работой на холостом ходу.

Датчик кислорода (лямбда-зонд)

В выхлопной системе установлены кислородные датчики, контролирующие содержание кислорода в выхлопных газах. Сигнал поступает на ЭБУ и используется для определения длительности впрыска топлива.

ES250 использует 2 датчика кислорода. Основной датчик установлен на выхлопном коллекторе правого берега, где сливается выхлопной газ из левого берега и правого берега. Датчик субкислорода установлен на выхлопной трубе за конвертером. Его конструкция и функция такие же, как и у основного датчика кислорода, за исключением того, что основной датчик кислорода оснащен нагревателем.

LS400 использует 4 датчика кислорода. Датчики устанавливаются с одним спереди и одним после каждого переднего каталитического нейтрализатора. Датчики кислорода идентичны по конструкции и функциям, за исключением того, что основные датчики кислорода имеют нагреватели.

Датчик положения дроссельной заслонки

Датчик положения дроссельной заслонки установлен на корпусе дроссельной заслонки. Этот датчик преобразует угол открытия дроссельной заслонки в напряжение и посылает его на ЭБУ в качестве сигнала положения дроссельной заслонки.

Датчик скорости автомобиля (VSS)

На ES250 датчик скорости автомобиля расположен на задней панели приборной панели. На LS400 датчик скорости автомобиля расположен на трансмиссии. Датчик используется для контроля скорости автомобиля. Информация о скорости автомобиля используется ЭБУ для впрыска топлива, круиз-контроля и электронного управления трансмиссией.

Выходные сигналов

ПримечаниеТранспортные средства оснащены различными комбинациями управляемых компьютером компонентов. Не все компоненты, перечисленные ниже, используются на каждом транспортном средстве. Для теории и работы на каждом выходном компоненте обратитесь к системе, указанной в скобках после компонента.

Сцепление кондиционера

См. " ПРОЧИЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ". (ref-20992-S07537138392001010300000)

Лампа Check Engine

См. раздел " СИСТЕМА САМОДИАГНОСТИКИ ". (ref-20992-S14822124462001010300000)

Электронный искровой опережения (ESA)

См. " СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ". (ref-20992-S33138153732001010300000)

Управление нагревателем датчика выхлопных газов

См. " СИСТЕМЫ ВЫБРОСОВ ". (ref-20992-S29727646042001010300000)

Топливные форсунки

См. " КОНТРОЛЬ ТОПЛИВА " под надписью ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. (ref-20992-S06258603942001010300000)

Управление топливным насосом

См. " ПОДАЧА ТОПЛИВА " в разделе ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. (ref-20992-S12339102492001010300000)

Управление скоростью топливного насоса

См. " КОНТРОЛЬ ТОПЛИВА " под надписью ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. (ref-20992-S06258603942001010300000)

Клапан регулирования частоты вращения на холостом ходу (регулятор оборотов холостого хода)

Смотрите раздел " ОБОРОТЫ ХОЛОСТОГО ХОДА " под надписью ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. (ref-20992-S39403845762001010300000)

Электромагнитный клапан управления регулятором давления топлива

См. " ПОДАЧА ТОПЛИВА " в разделе ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. (ref-20992-S12339102492001010300000)

Самодиагностика

См. раздел " СИСТЕМА САМОДИАГНОСТИКИ ". (ref-20992-S14822124462001010300000)

Коробка передач с электронным управлением/трансмиссия

См. " трансмиссия / трансмиссия " (ТРАНСМИССИЯ / ТРАНСАКСЕЛЬ) в разделе MISCELLANEOUS CONTROLS (ПРОЧИЕ ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ). (ref-20992-S00622230102001010300000)

Топливный насос

Используется встроенный в бак турбинный топливный насос с низкими пульсациями на нагнетании. Насосный узел состоит из моторной части и насосной части. Обратный клапан и предохранительный клапан также включены в насосный узел.

Регулятор давления топлива

Регулятор давления регулирует количество топлива, которое возвращается в топливный бак через возвратную трубу, таким образом регулируя давление топлива к форсункам. ЭБУ контролирует сигнал разрежения к регулятору давления топлива с помощью вакуумного переключающего клапана (Vsv).

Гаситель пульсаций

Демпфер пульсации топлива исключает скачки давления при эксплуатации автомобиля.

Инжектор холодного пуска

Все модели используют инжектор холодного запуска. Это устройство поставляет дополнительное топливо для холодного запуска. ECU подает напряжение на инжектор, а переключатель времени холодного запуска управляет цепью массы инжектора холодного запуска.

Форсунки представляют собой соленоиды с приводом от ЭБУ, подающие топливо в отдельные цилиндры.

Контроль давления топлива

При запуске двигателя при высокой температуре ЭБУ включает вакуумный переключающий клапан (Vsv), чтобы втянуть атмосферное давление в диафрагменную камеру регулятора давления топлива. Это вызывает повышение давления топлива, предотвращая блокировку паров топлива и помогая запуску двигателя.

Управление скоростью топливного насоса (LS400)

Эта система управления увеличивает производительность топливного насоса, переключая скорость топливного насоса на высокую, если двигателю требуется большое количество топлива. Во время нормальных операций, когда скорость двигателя низкая, топливный насос вращается с низкой скоростью, чтобы уменьшить ненужное потребление электроэнергии и сохранить долговечность топливного насоса.

Используется клапан регулятор оборотов холостого хода с шаговым двигателем. Клапан регулятор оборотов холостого хода управляет оборотами холостого хода на целевой скорости на основе сигналов от ECU, регулируя объем воздуха, обходящего дроссельную заслонку. Когда двигатель холодный, клапан регулятор оборотов холостого хода открывается шире по отношению к температуре охлаждающей жидкости и скорости двигателя, что приводит к более быстрому холостому ходу.

Электронный опережения зажигания (ESA)

Система ESA заменяет обычное механическое и вакуумное опережение. ECU контролирует кривую опережения зажигания для каждого условия вождения. Опережение зажигания основано на следующих входных данных: датчик температуры охлаждающей жидкости, датчики O2, обороты двигателя, датчик скорости автомобиля, переключатель A / C, измеритель воздушного потока и сигнал запуска (стартера). Используется конструкция катушки дистанционного зажигания.

Положение коленчатого вала и обороты двигателя контролируются ЭБУ с помощью катушек подхвата постоянных магнитов в распределителе (ES250) или установленных на распределителе и возле шкива коленчатого вала (LS400). Положение коленчатого вала считывается ЭБУ на клеммах G1 и G2, а обороты двигателя считываются на клеммах NE. ( 5) и ( 6).

Схема №5
Схема №6

По-

Вентиляция картера

Система принудительной вентиляции картера (принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера)) предназначена для предотвращения попадания загрязняющих углеводородов (HC) в картер в атмосферу.

Пары картера направляются из картера через управляемый вакуумом клапан принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера) во впускной коллектор. Когда пары достигают впускного коллектора, они смешиваются с воздухом / топливом и сгорают в камере сгорания. (Таблица 7)

Схема №7

Система принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера) обеспечивает первичное управление путем измерения расхода продувочных паров в соответствии с вакуумом в коллекторе. Когда вакуум в коллекторе высокий (на холостом ходу), принудительная вентиляция картера ограничивает поток для поддержания плавного холостого хода.

Система DASHPOT

Эта система контролирует выбросы выхлопных газов во время замедления, удерживая дроссельную заслонку в положении над холостым ходом во время замедления, что способствует полному сгоранию воздушно-топливной смеси.

Замедляющая система отсечки топлива.

Во время замедления с высоких оборотов двигателя при полностью закрытой дроссельной заслонке ЭБУ прекращает впрыск топлива для улучшения топливной экономичности и снижения выброса выхлопных газов.

Когда частота вращения двигателя падает ниже заданного числа оборотов в минуту или дроссельная заслонка открывается, впрыск топлива возобновляется. Скорости отсечки топлива и возобновления впрыска топлива высоки, когда температура охлаждающей жидкости низкая.

Система рециркуляции отработавших газов

Система рециркуляции выхлопных газов (рециркуляция отработавших газов) используется для снижения выбросов NO x путем снижения температуры горения. Рециркуляция дозированных количеств выхлопных газов обратно во впускную систему снижает температуру горения. (Источник 8)

Схема №8

Когда температура двигателя ниже рабочей, рециркуляция выхлопных газов не достигается. Повышение температуры двигателя позволяет управляющим клапанам регулировать вакуум к клапану рециркуляция отработавших газов для рециркуляции газа. Вакуумный модулятор используется для регулирования противодавления выхлопных газов и балансировки атмосферного давления и вакуума, чтобы обеспечить работу рециркуляция отработавших газов при сильной дроссельной заслонке.

Основываясь на входных сигналах от датчика температуры охлаждающей жидкости, оборотов двигателя и датчика положения дроссельной заслонки, ЭБУ помогает контролировать работу рециркуляция отработавших газов. ЭБУ управляет вакуумом через вакуумный переключающий клапан (Vsv).

Система испарительных выбросов

Система контроля выбросов паров топлива (EVAP) предназначена для предотвращения выхода паров топлива (углеводородов) из топливного бака в атмосферу. Для снижения выбросов углеводородов (HC) испарившееся топливо из топливного бака направляется через угольную канистру затем во впускной коллектор для сжигания в цилиндрах. (Рисунок 9) Bimetallic Vacuum Switching клапан (Bvsv), чувствительный к температуре хладагента, управляет работой канистры.

Схема №9

Управление нагревателем датчика кислорода

ECU управляет работой нагревателя датчика кислорода в соответствии с объемом всасываемого воздуха и частотой вращения двигателя. Если нагрузка на двигатель небольшая, а температура выхлопных газов низкая, нагреватель включается для поддержания эффективности датчика. Когда нагрузка на двигатель становится высокой и температура выхлопных газов высокая, нагреватель выключается, чтобы предотвратить ухудшение датчика.

Все транспортные средства оборудованы лампочкой проверить двигатель на приборной панели. Лампа загорается, когда выключатель зажигания переведен в положение ON (проверка лампочки) и когда электрические системы двигателя неисправны во время нормальной работы (режим 1) при работающем двигателе. Для получения дополнительной информации см. соответствующую статью G - проверка W / CODES в разделе ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ.

Прочие средства контроля

ПримечаниеХотя некоторые управляемые устройства не считаются подлинными системами, связанными с рабочими характеристиками двигателя, они могут влиять на управляемость в случае их неисправности.

При обнаружении ЭБУ сигнала от ЭБУ кондиционера о том, что выключатель кондиционера включен, ЭБУ выдает сигнал на магнитное реле сцепления, включив его.

Работа магнитной муфты задерживается примерно на 0,5 сек. За это время ЭБУ открывает клапан регулятор оборотов холостого хода, чтобы компенсировать падение оборотов двигателя из-за работы компрессора кондиционера.

Эта система также помогает поддерживать управляемость, выключая сцепление магнитного компрессора, когда транспортное средство внезапно разгоняется или когда двигатель работает в условиях большой нагрузки.

Трансмиссия с электронным управлением (ES250)

Эта система электронно управляет синхронизацией переключения передач, гидравлическим давлением сцепления и тормоза и крутящим моментом двигателя во время переключения для достижения оптимального ощущения переключения. Система блокировки переключения также включена, чтобы предотвратить возможность неправильной работы коробки передач. ECU коробки передач расположен вместе с ECU двигателя внутри одного блока.

Коробка передач с электронным управлением и интеллектуальным управлением

Система управления (LS400)

Эта система электронно управляет синхронизацией переключения передач, гидравлическим давлением сцепления и тормоза и крутящим моментом двигателя во время переключения для достижения оптимального ощущения переключения. Система блокировки переключения также включена, чтобы предотвратить возможность неправильной работы коробки передач. ECU коробки передач расположен вместе с ECU двигателя внутри одного блока.