Принципиальная схема
Обозначения
- "A" электрические соединения
- "B" контур низкого давления
- "C" контур высокого давления
- "D" подогреваемый топливный контур низкого давления
| метка | обозначение | обозначение на электрических схемах |
|---|---|---|
| (1) | топливная рампа высокого давления | - |
| (2) | компьютер управления двигателем | 1320 |
| (3) | охладитель топлива | - |
| (4) | топливный бак | - |
| (5) | топливный фильтр | - |
| (6) | дизельная форсунка (1); (2); (3); (4) | (1331, 1332, 1333, 1334) |
| (7) | Топливный насос высокого давления | 1208 |
| (8) | регулятор расхода топлива | 1208 |
| "a" | топливный датчик высокого давления | 1321 |
| "b" | встроенный подогреватель дизельного топлива | 1276 |
| "c" (*) | датчик наличия воды (сепаратор топлива) | 4050 |
| "d" | ручной подкачивающий насос | - |
Управление впрыском
Блок управления двигателем получает и трансформирует команды водителя или систем автомобиля (ABS, ESP, автоматическая коробка передач) в информацию о необходимом крутящем моменте двигателя
Блок управления двигателем определяет количество топлива, необходимое для обеспечения требуемого крутящего момента
В зависимости от расчетного количества топлива блок управления двигателем определяет следующие параметры
- Давление топлива в общей топливной рампе высокого давления
- Продолжительность впрыска топлива
Для соответствия экологическим нормам, уменьшения механических вибраций двигателя и повышения удовольствия от вождения блоком управления двигателем определяются следующие параметры
- Необходимо опережение впрыска (начало впрыска)
- Число впрысков топлива на рабочий цикл двигателя
- Время, в течение которого происходит впрыск топлива в ходе каждого рабочего цикла двигателя
Давление топлива в общей топливной рампе высокого давления
Общие сведения
При низкой частоте вращения и малой нагрузке двигателя для поддержания нормальной работы двигателя нет необходимости в поддержании максимального давления впрыска топлива
Для уменьшения давления впрыска блок управления двигателем отправляет команду на регулятор расхода об ограничении подачи топлива на насос высокого давления
Датчик высокого давления топлива измеряет величину давления в топливной рампе высокого давления
Особенности
Топливный насос высокого давления создает максимальное давление впрыска 1600 бар
Предельное давление в топливной рампе высокого давления допускается на ограниченное время в течение срока службы автомобиля
Значение давления впрыска рассчитывается в зависимости от следующих параметров
- Температура воздуха на впуске
- Частота вращения двигателя
- Нагрузка двигателя
- Температура охлаждающей жидкости
- Температура топлива
Минимальное давление впрыска топлива для запуска двигателя варьируется в зависимости от неружной температуры
Время впрыска
Общие сведения
При равном давлении впрыска топлива при большей продолжительности впрыска подается большее количество топлива и наоборот
При команде на высокую нагрузку двигателя при равном давлении впрыска продолжительность впрыска увеличивается с целью получения максимального крутящего момента двигателя
Продолжительность впрыска соответствует времени, в течение которого блок управления двигателем поддерживает топливные форсунки открытыми
Особенности
Продолжительность впрыска топлива рассчитывается исходя из следующих параметров
- Температура воздуха на впуске
- Частота вращения двигателя
- Нагрузка двигателя
- Температура охлаждающей жидкости
- Давление топлива в общей топливной рампе высокого давления
Компенсация отклонения топливных форсунок
Повторяющиеся циклы впрыска вызывают износ топливных форсунок, который приводит к отклонениям в объеме впрыскиваемого топлива
Отклонения в объеме впрыскиваемого топлива вызывает шум при сгорании топлива и увеличение выброса загрязняющих веществ
Блок управления двигателем компенсирует отклонение в объеме впрыскиваемого топлива путем коррекции времени впрыска (в большую или меньшую сторону)
Действия блока управления двигателем для определения необходимого времени коррекции
- Стабилизировать давление многоточечного впрыска во время отпускания водителем педали акселератора
- Поочередное управление топливными форсунками с постепенным увеличением времени впрыска
- Запись в память ускорения маховика двигателя, вызываемого впрыском топлива
ПримечаниеКогда ускорение маховика двигателя соответствует объему впрыскиваемого топлива в 1 мг/цикл, блок управления двигателем заносит в память время впрыска, необходимое для получения этого объема
Регулирование насыщенности топливной смеси
Блок управления двигателем может регулировать насыщенность топливной смеси с целью компенсации отклонений в объеме впрыска в форсунках и в датчике расхода
Система регулирования насыщенности смеси действует в 2 этапа
- "обучение" номинальной насыщенности состава смеси
- Коррекция отклонений в насыщенности состава смеси
"Обучение" номинальной насыщенности состава смеси
Блок управления двигателем выполняет "обучение" номинальной насыщенности состава смеси в течение 300 первых километров пробега автомобиля
Когда водитель отпускает педаль, блок управления двигателем сравнивает значения кислородного датчика со значениями датчика расхода, чтобы рассчитать реальный объем впрыска топлива
Расчетный объем топлива позволяет получить значение крутящего момента, которое сравнивается с реальным значением момента. Разница между этими двумя значениями заносится в память блока управления двигателем
Операция повторяется в различных рабочих точках (частота оборотов/нагрузка) с целью создания полной программы, предоставляющей номинальное значение насыщенности состава смеси для нового двигателя
Коррекция отклонения насыщенности состава смеси
После первых 300 километров пробега блок управления двигателем записывает измеренное значение насыщенности состава смеси на картографию отклонения насыщенности
Блок управления двигателем сравнивает картографию номинальной насыщенности состава смеси с картографией отклонения в насыщенности и определяет новое значение крутящего момента для коррекции отклонения.
Исправленное значение крутящего момента напрямую учитывается картографиями рециркуляции отработавших газов, расхода воздуха и давления турбокомпрессора
Начало впрыска топлива
Общие сведения
"E" верхняя мертвая точка
"F" угол коленчатого вала
Топливу, впрыскиваемому в камеру сгорания, необходима отсрочка, чтобы воспламениться
Для компенсации отсрочки воспламенения топлива блок управления двигателем впрыскивает топливо до верхней мертвой точки
Момент впрыска обеспечивает оптимальное сгорание и максимальное давление в цилиндре для толкания поршня при его опускании
Момент впрыска определяется в градусах поворота коленвала относительно верхней мертвой точки
Момент впрыска определяется для каждого впрыска топлива на рабочий цикл двигателя
- Предварительные впрыски располагаются в области "e"
- Основные впрыски располагаются в области "f"
Особенности
Блок управления двигателем определяет момент впрыска в зависимости от следующих параметров
Информация от датчиков положения цилиндров впускного и выпускного распредвала
Информация от датчика частоты вращения двигателя
- Нагрузка двигателя
- Температура воздуха
- Температура охлаждающей жидкости двигателя
- Скорость автомобиля
- Атмосферное давление
В фазе запуска двигателя: блок управления двигателем увеличивает опережение впрыска для облегчения запуска двигателя и уменьшения выброса загрязняющих веществ
Число впрысков топлива на рабочий цикл двигателя
Общие сведения
"E" верхняя мертвая точка
"F" угол коленчатого вала
"g" первый предварительный впрыск
"h" второй предварительный впрыск
"j" первый основной впрыск
При предварительном впрыске подается малое количество топлива. Предварительный впрыск выполняется перед основным впрыском и имеет целью увеличить температуру в камере сгорания
Более высокая температура в камере сгорания обеспечивает более быстрое и менее резкое воспламенение топлива по сравнению с основным впрыском (уменьшение шума, связанного с воспламенением топлива)
Основной объем топлива подается во время основного впрыска, топливо воспламеняется и приводит в движение поршень (создание крутящего момента)
ПримечаниеКоличество топлива, необходимого для одного цикла двигателя, подразделяется исходя из 2 типов впрыска
Особенности
Пример изменения числа впрысков за цикл
"L" Крутящий момент
"M" частота вращения двигателя
"G" зона с 2 управляемыми впрысками и 1 главным впрыском
"H" зоны с 2 предварительными и 2 основными впрысками (впрыск "split")
"J" зона с 1 пилотным впрыском и 1 основным впрыском
"K" зона только с 1 основным впрыском
Когда частота вращения двигателя увеличивается, длительность каждого цикла двигателя уменьшается
- У блока управления двигателем больше нет времени на управление множественными впрысками
- Число впрысков на цикл уменьшается
Стратегия, используемая при оттоке масла
Если определенное количество масла из системы смазки дизельного двигателя проникает в камеру сгорания, возникает опасность его самовозгорания
Эти самовозгорания не контролируются блоком управления двигателем и могут быстро разрушить двигатель
Во избежание поломки двигателя блок управления двигателем использует специальную стратегию
Определение разноса двигателя (отток масла)
Блок управления двигателем определяет отток масла в следующих случаях
- Особый скоростной режим двигателя
- Прекращенный впрыск (при отпущенной педали)
- Расхождение между требуемым давлением питания и особым давлением питания
Остановка двигателя в случае его работы в перегрузочном режиме
При определении оттока масла блок управления сразу же отключает двигатель
Действия блока управления для отключения двигателя
- Принудительное закрывание дозатора впускного воздуха
- Принудительное закрывание клапана рециркуляции отработавших газов
- Запрет на впрыск топлива
- Уменьшенный расход после пуска
- Минимальное давление в общей топливной рампе высокого давления (открытие привода насоса высокого давления)
- Запрет регенерации сажевого фильтра
- Требование максимального открытия турбины
- Выключение ограничения скорости автомобиля/круиз-контроля
- Прекращение отслеживания дозатора воздуха
- Прекращение наблюдения за клапаном рециркуляции отработавших газов
- Прекращение наблюдения за содержанием кислорода в отработавших газах
Когда двигатель заглох, компьютер управления двигателем разрешает повоторный пуск в аварийном режиме только с уменьшенной подачей, ограничивающей частоту вала двигателя
Необходимо вмешательство с помощью диагностического прибора для восстановления нормального режима работы.
Уменьшенный расход
Компьютер управления двигателем может применить 4 стратегии ограничения расхода впрыска в случае дефекта компонентов системы впрыска или датчика положения педали акселератора
Стратегия ограничения расхода разрешает работу двигателя, но при ограничении частоты вращения и крутящего момента, причем строгость ограничения зависит от дефекта