Система управления двигателем EDC16C9 Opel Signum I рестайлинг

Дизельные двигатели Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC оснащены системой управления двигателем EDC16C9. Дизельные двигатели Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC обладают впрыском Multijet, также как и дизельный двигатель Z 13 DT DOHC.

Впрыск Multijet предъявляет самые высокие требования к системе управления двигателем.

Система управления двигателем должна постоянно сопоставлять схему впрыска, число процессов впрыска и количество впрыскиваемого топлива в зависимости от температуры, нагрузки и числа оборотов.

Система управления двигателем EDC16C9 соответствует требованиям, предъявляемым к мощности впрыска Multijet.

В следующих главах подробно описаны отдельные монтажные детали системы управления двигателем EDC16C9.

Войти

Обзор монтажных деталей EDC16C9 I

Войти

Обзор монтажных деталей EDC16C9 II

Впрыск Multijet

В автомобилях с впрыском Multijet на один рабочий цикл приходится до пяти процессов впрыска. При этом процессы впрыска делятся следующим образом.

• Пилотный впрыск
• Предварительный впрыск
• Основной впрыск
• Дополнительный впрыск
• Поздний впрыск

Пилотный впрыск

Пилотный впрыск должен компенсировать период прогрева двигателя.

Использование пилотного впрыска осуществляется так долго, пока температура двигателя не достигнет 60°. Как только эта температура достигнута, пилотный впрыск прекращается, а когда температура двигателя опускается ниже 60°, он активируется снова.

С помощью пилотного впрыска достигается значительное уменьшение генерации шума. Благодаря пилотному впрыску двигатель работает значительно тише во время пуска холодного двигателя и периода прогрева.

Предварительный, основной и дополнительный впрыск

Обычный процесс основного впрыска поделен на три отдельные фазы впрыска, которые соответствуют потребностям двигателя. Разделение процесса основного впрыска на предварительный, основной и дополнительный впрыск позволяет на очень эффективное и малотоксичное сгорание в двигателе.

Благодаря трем фазам впрыска двигатель получает оптимальное количество топлива в зависимости от его нагрузки и потребностей. Данные, необходимые для расчета количества топлива, поступают в блок управления двигателем от соответствующих датчиков двигателя.

Поздний впрыск

Поздний впрыск происходит только в автомобилях с дизельным сажевым фильтром. При этом во время такта выпуска в вытекающие газы цилиндра впрыскивается дополнительное топливо.

Топливо, впрыскиваемое дополнительно, далеко за верхней мертвой точкой поршня, превращается на двух находящихся в выхлопной системе катализаторах в тепло, вследствие чего резко повышается температура вытекающих отработавших газов.

Это повышение температуры отработавших газов необходимо для регенерации дизельного сажевого фильтра.

Поздний впрыск происходит только тогда, когда блок управления двигателем после анализа данных, полученных от датчиков, определит, что степень загрязнения дизельного сажевого фильтра достигла самой высокой границы, записанной в памяти блока управления двигателем.

Регенерация дизельного сажевого фильтра

Все переданные датчиками данные записываются в блоке управления двигателем и подвергаются статистической обработке. На этой основе вычисляется степень загрязнения дизельного сажевого фильтра и при необходимости включается процесс регенерации.

Степень загрязнения дизельного сажевого фильтра контролируется дополнительно с помощью датчика перепада давления. Датчик перепада давления измеряет разницу давления перед и после дизельного сажевого фильтра.

Измеренная разница давления позволяет определить, насколько продвинут процесс загрязнения дизельного сажевого фильтра.

Высокая степень загрязнения ограничивает пропускную способность дизельного сажевого фильтра. В связи с этим перед дизельным сажевым фильтром давление выше, а после него - ниже.

Если разница давления слишком высока, то блок управления двигателем вводит процесс регенерации.

Периодичность очистки дизельного сажевого фильтра определяется кроме того на базе записанной в памяти блока управления статистической модели, которая дополняется усвоенными значениями.

Если блок управления двигателем вводит регенерацию дизельного сажевого фильтра, то степень загрязнения достигла 10% объема фильтра.

Регенерация дизельного сажевого фильтра включается блок управления двигателем автоматически. Водитель этого не ощущает, регенерация происходит независимо от условий эксплуатации.

Существует возможность включения процесса регенерации вручную. Для этого в меню TECH2 следует включить регенерацию.

Соответствующий способ действия описан в руководстве по обслуживанию TECH2.

Регенерация дизельного сажевого фильтра (пробег процесса)

Процесс регенерации происходит следующим образом.

Блок управления двигателем передвигает момент предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива в направлении позднего впрыска. Проводятся также фазы пилотного и позднего впрысков, чтобы достичь максимального роста температуры отработавшего газа. Для регенерации дизельного сажевого фильтра необходима температура минимум 550° C. Во время регенерации осуществляется надзор за температурой дизельного сажевого фильтра.

Если достигается необходимая температура регенерации мин. 550° C, то частицы сажи, находящиеся в дизельном сажевом фильтре, сгорают. Фаза регенерации, в зависимости от условий эксплуатации автомобиля, продолжается около 15 минут. По истечении этого времени частицы сажи в дизельном сажевом фильтре сгорают.

Если во время фазы регенерации будет зафиксирован чрезвычайный рост температуры в дизельном сажевом фильтре, то процесс регенерации прерывается. Регенерация будет проводиться снова в более позднее время.

Если температура будет ниже температуры, необходимой для регенерации, составляющей 550°C, то процесс регенерации будет признан неудачным и будет повторен в ближайшее время. После удачного завершения регенерации дизельного сажевого фильтра усвоенное значение для дизельного сажевого фильтра стирается в блоке управления. Расчет следующего цикла регенерации начинается снова. Обнуление не происходит до 0%, поскольку считается, что в дизельном сажевом фильтре остаются частицы сажи.

Больше информации на тему регенерации дизельного сажевого фильтра можно найти в этой брошюре, в главе "Не требующая технического обслуживания система дизельного сажевого фильтра (DPF)".

Нулевая корректировка топлива (ZFC - Zero Fuel Correction)

Существует два различных способа корректировки форсунок, чтобы как можно точнее определить количество впрыскиваемого топлива:

1. IMA (код QR) Кодирование IMA касается измерения на конце производственной линии по выпуску форсунок. Каждая форсунка проходит процесс измерения во многих базовых точках. Отклонения от заданного значения записываются в коде IMA (QR). После введения кода модуль управления исправляет количественные отклонения каждой форсунки.

2. Нулевая корректировка количества (ZFC - Zero Fuel Correction). Тут, в отличие от корректировки IMA, происходит корректировка срока службы форсунок.

Эта корректировка используется только для предварительных впрысков, поскольку тут речь идет о очень небольшом количестве впрыскиваемого топлива.

ZFC происходит следующим образом: когда блок управления двигателем определяет фазу торможения двигателем, то на форсунке инициируется впрыск небольшого количества топлива. Измеряется изменение неравномерности вращения шкива коленчатого вала. При отсутствии реакции впрыскиваемое количество топлива последовательно увеличивается до тех пор, пока не появится минимальная реакция. Это значение записывается в блоке управления двигателем как адаптационное значение этой форсунки (цилиндра). Описанный процесс повторяется для остальных форсунок. Только тогда заканчивается процесс полной адаптации. Это может обозначать преодоление расстояния, составляющего около 6000 км (в зависимости от стиля езды).

Эта функция гарантирует, что форсунка впрыскивает также небольшое необходимое количества топлива. Кроме того происходит подгонка на основе пройденного расстояния, поскольку эта функция постоянно адаптируется.

После замены форсунок необходимо обязательно провести процесс обучения новых форсунок.

Для этого нужен код QR, который находится на форсунках. В коде содержатся данные, касающиеся производственных допусков форсунок.

Обучение проводится с помощью TECH2.

Более конкретные информации о коде QR и замене форсунок находятся в главе "Программирование форсунок в двигателях Common Rail" этой брошюры.

• Сервис: При замене форсунок необходимо провести процесс их обучения в блоке управления двигателем с помощью TECH2. Соответствующий способ действия, связанный с программированием форсунок, описан в соответствующем руководстве по обслуживанию TECH2.

Лямбда-регулирование в автомобилях без дизельного сажевого фильтра

Новой является функция лямбда-регулирования, которая была введена вместе с дизельными двигателями Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC без дизельного сажевого фильтра.

Так же, как в бензиновых двигателях, кислородный датчик находится в выпускном канале (после турбонагнетателя). В случае используемого здесь кислородного датчика речь идет, однако, о широкополосном датчике, который способен надежно измерять остаточное содержание кислорода в обедненной рабочей области (режим частичной нагрузки l >1).

В отличии от бензинового двигателя регулирование не происходит однократно на основе текущего состояния сгорания, а сигнал кислородного датчика используется для корректировки долговременного дрейфа определенных компонентов термоанемометрического пленочного датчика массового расхода воздуха и форсунок. Это гарантирует соблюдение предельных показателей выброса ОГ в соответствии с нормой Euro 4.

Система управления двигателем старается скорректировать эти появившиеся отклонения от лямбда-показателя посредством поправочной характеристики по лямбда-показателю. Здесь при отклонении лямбда-показателя от нормы в поправочной характеристике показатель рециркуляции отработавших газов корректируется таким образом, пока не будет достигнуто заданное значение лямбда-показателя.

Поправочная характеристика по лямбда-показателю охватывает в общем 64 рабочие точки. Во время режима движения данные, поступившие в блок управления двигателем, заменяются на новые величины коррекции под конец эксплуатационного цикла.

Речь идет о очень эффективной системе, для корректировки всех 64 рабочих точек ей требуется пройденное расстояние, составляющее только около 22 км.

В автомобилях без дизельного сажевого фильтра перед катализатором, находящимся близко от двигателя, в выхлопную трубу встроен кислородный датчик.

Кислородный датчик измеряет остаточное содержание кислорода в проплывающих отработавших газах. На основе этого содержания можно определить эффективность сгорания в цилиндре. Измеренные значения используются для подсчета количества рециркулируемых отработавших газов.

Благодаря этому регулирующему контуру достигается очень точная подгонка количества рециркулируемых отработавших газов к самым различным условиям эксплуатации и максимально возможное сокращение выброса токсичных веществ.

Более подробно о рециркуляции отработавших газов см. в следующей главе.

Диаграмма датчика O 2

1. Сигнал кислородного датчика в вольтах
2. Концентрация кислорода в %

Клапан рециркуляции отработавших газов дизельных двигателей Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC

Система рециркуляции отработавших газов дизельных двигателей Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC обладает клапаном рециркуляции отработавших газов, который находится на впускном коллекторе.

Блок управления двигателем электрическим способом управляет клапаном рециркуляции отработавших газов, что позволяет на точную регулировку количества направляемых отработавших газов. Отработавшие газы системы рециркуляции отработавших газов текут от выпускного коллектора через трубу рециркуляции отработавших газов и охладитель рециркуляции отработавших газов.

От охладителя рециркуляции отработавших газов они снова направляются через трубу рециркуляции отработавших газов к клапану рециркуляции отработавших газов.

В дизельном двигателе Z 19 DT OHC отработавшие газы направляются через модуль дроссельной заслонки к впускному коллектору.

В дизельном двигателе Z 19 DTH DOHC отработавшие газы направляются непосредственно во впускной коллектор. Во впускном коллекторе отработавшие газы направляются к свежим газам, наддуваемым системой турбонагнетателя.

Благодаря контролируемой подаче свежих газов в отработавшие газы достигается уменьшение количества кислорода. Это приводит к снижению температуры сгорания в камере сгорания и вместе с тем к снижению концентрации угарного газа в отработавших газах.

Обзор - Клапана системы рециркуляции отработавших газов

I представляет клапан системы рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя Z 19 DT OHC

II представляет клапан системы рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя Z 19 DTH DOHC

Войти

1. 1. Соединение трубы системы рециркуляции отработавших газов
2. 2. Соединение с впускным коллектором
3. 3. Соединение с модулем дроссельной заслонки

Датчик массового расхода воздуха

В последние годы постоянно совершенствовалась конструкция датчика массового расхода воздуха, особое внимание при этом уделялось прочности системы.

Это привело к повышению прочности этой очень чувствительной детали. После того, как были применены укрепление мембраны (HFM5-C), байпасный механизм (HFM5-CL), а в последнее время защитная решетка (HFM5-CI) для задержки больших частиц загрязнения, будет использоваться расходомер воздуха HFM6, отличающийся очень высокой устойчивостью на частицы, водоотпорный и благодаря этому менее повреждаемый.

HFM6 обладает совершенно новой конструкцией байпасного механизма с новым способом действия.

Самыми важными модификациями датчика массового расхода воздуха HFM6 являются:

1. 1. Интегрированная обводная байпасная система
2. 2. Определение характеристик датчика массового расхода воздуха

Интегрированная обводная байпасная система

Благодаря новой интегрированной обводной байпасной системе значительно уменьшилось загрязнение сенсорного элемента.

Благодаря специальной форме системы каналов расходомера HFM6 вследствие существующего потока воздуха достигнуто постоянное и эффективное сгорание загрязнений и частиц воды.

Большая часть вплывающего с загрязнением воздуха направляется в выводящий канал байпасной системы. Меньшая часть с очень небольшим количеством загрязнений проплывает через дополнительный канал непосредственно около датчика. Таким образом нагрузка на датчик, вызываемая частицами загрязнения, значительно снижается.

Благодаря этой системе значительно увеличен срок службы датчика и обеспечена постоянная передача надежных и стабильных измерительных данных в систему управления двигателем.

Войти

Техника

С новым датчиком массового расхода воздуха HFM6 связано следующее технологическое новшество.

Блок управления двигателем получает данные о потоке и температуре воздуха сначала в виде цифрового частотного сигнала.

В зависимости от количества и температуры проплывающего воздуха генерируется сигнал прямоугольной формы и высылается в блок управления двигателем. Этот сигнал прямоугольной формы генерируется схемой обработки сигнала, интегрированной с датчиком массового расхода воздуха.

Созданная частота отражает актуальный расход воздуха, т.е. она зависит от расхода воздуха.

Частота сигнала уменьшается с увеличением расхода воздуха.

1. Сигнал при высоком расходе воздуха
2. Сигнал при низком расходе воздуха

Войти

Характеристика датчика массового расхода воздуха

Характеристика датчика массового расхода воздуха HFM6 отражает уменьшение частоты при увеличении расхода воздуха.

Этот сигнал имеет огромное значение для блока управления двигателем. Только благодаря этим данным блок управления двигателем может оптимально дозировать топливо в соответствии с нагрузкой двигателя.

1. Частота µs
2. Масса воздуха m/m-maks

Модуль дроссельной заслонки дизельных двигателей Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC

В дизельных двигателях Z 19 DT OHC и Z 19 DTH DOHC используются два различных модуля дроссельной заслонки.

Основное различие состоит в том, что в модуле дроссельной заслонки дизельного двигателя Z 19 DT OHC соединение трубы рециркуляции отработавших газов находится непосредственно на модуле дроссельной заслонки.

В дизельном двигателе Z 19 DTH DOHC соединение трубы рециркуляции отработавших газов находится на впускном коллекторе.

Способ действия модулей дроссельной заслонки является идентичным.

В обоих модулях дроссельные заслонки приводятся в действие с помощью серводвигателя с электронным управлением. Во время работы двигателя дроссельная заслонка обоих вариантов двигателей открыта на 100%.

Дроссельная заслонка служит для предотвращения самопроизвольной работы двигателя после выключения зажигания. Для этого при выключении двигателя дроссельная заслонка полностью закрывается.

Войти

Эскиз - Модуль дроссельной заслонки дизельного двигателя Z 19 DT OHC

Рисунок представляет монтажное положение модуля дроссельной заслонки дизельного двигателя Z 19 DT OHC. В этом двигателе на корпус дроссельного узла установлена дополнительная труба рециркуляции отработавших газов.

Питание трубы осуществляется от трубы рециркуляции отработавших газов, отходящей от охладителя.

Войти

1. 1. Модуль дроссельной заслонки
2. 2. Клапан системы рециркуляции отработавших газов
3. 3. Труба рециркуляции отработавших газов

Эскиз - Модуль дроссельной заслонки дизельного двигателя Z 19 DTH DOHC

Рисунок представляет монтажное положение модуля дроссельной заслонки дизельного двигателя Z 19 DTH DOHC. Здесь клапан рециркуляции отработавших газов закреплен непосредственно на впускном коллекторе.

Питание трубы осуществляется от трубы рециркуляции отработавших газов, отходящей от охладителя.

Войти

1. 1. Модуль дроссельной заслонки
2. 2. Клапан рециркуляции выхлопных газов
3. 3. Труба рециркуляции отработавших газов

Замена компонентов

Во время замены отдельных компонентов системы управления двигателем необходимо соблюдать некоторые важные для системы способы действия. Например, для большинства компонентов системы управления двигателем для установки новых данных абсолютно необходимым является процесс обучения в блоке управления двигателем. Только так можно обеспечить оптимальную эксплуатацию двигателя.

Для облегчения объяснения в таблице, расположенной ниже, приведен список компонентов и соответствующих операций, которые необходимо выполнить после их замены.

• Сервис: Во время замены блока управления двигателем или компонентов следует соблюдать следующие принципы.