Сістэма кіравання рухавіком 1ZZ-FE і 3ZZ-FE — апісанне канструкцыі

Канструкцыя

На малюнку 2.30 паказана канфігурацыя электроннай сістэмы кіравання рухавіком.

Асноўныя вузлы сістэмы кіравання рухавіком

У склад сістэм кіравання рухавікоў 1ZZ-FE і 3ZZ-FE уваходзяць вузлы пералічаныя ў табліцы 2.6.

Табліца 2.6. Асноўныя вузлы сістэмы кіравання рухавіком

ЭБУ рухавіка

Эбу рухавіка выкананы на аснове 32-бітнага працэсара.

Кіслародны датчык і датчык складу паліва-паветранай сумесі

Малагабарытны кіслародны датчык і датчык складу топливовоздушной сумесі невялікай масы усталёўваецца ва впускной трубаправод. Частка паветра, які паступае ў рухавік, праходзіць праз зону вымярэння датчыка (мал. 2.32). Дзякуючы таму, што маса і выдатак струменя паветра, які паступае ў рухавік, вымяраюцца непасрэдна, падвышаная дакладнасць вымярэння і паменшана супраціў, якое стварае датчык ва впускным трубаправодзе.

У датчыку маецца ўбудаваны датчык тэмпературы паветра.

Датчык становішча каленчатага вала

На які задае ротары каленчатага вала маецца 34 зуба і ўчастак, на якім 2 зуба прапушчана. Датчык становішча каленчатага вала пасылае сігнал праз кожныя 10°, а па ўчастку з прапушчанымі зуб'ямі вызначаецца верхняя мёртвая кропка (мал. 2.33).

Датчык становішча распредвала

Для вызначэння становішча на распредвале впускных клапанаў усталяваны які задае ротар, з дапамогай якога фармуюцца 3 імпульсу на кожныя два абарачэння каленчатага вала (мал. 2.34).

Датчык дэтанацыі (плоскага тыпу)

У звычайных датчыках дэтанацыі (рэзананснага тыпу) маецца пласціна, рэзанансная частата ваганняў якой супадае з частатой дэтанацыі рухавіка. Яна дазваляе рэгістраваць ваганні зблізку частаты рэзанансу.


У адрозненне ад такой канструкцыі плоскі датчык дэтанацыі (нерэзананснага тыпу) дазваляе рэгістраваць вібрацыю ў шырэйшым дыяпазоне частот (прыкладна 6–15 кгц) і валодае наступнымі перавагамі.

Частата дэтанацыі рухавіка злёгку змяняецца ў залежнасці ад частаты кручэння каленчатага вала. Датчык дэтанацыі плоскага тыпу дазваляе рэгістраваць вібрацыю нават пры змене частаты дэтанацыі рухавіка. Такім чынам, у параўнанні з традыцыйнымі датчыкамі дэтанацыі, пашыраны магчымасці па рэгістрацыі вібрацыі, што дазваляе больш дакладна рэгуляваць кут апярэджання запальвання.

Канструкцыя

Датчык дэтанацыі плоскага тыпу мацуецца да рухавіка пры дапамозе шпількі, укручанай у блок цыліндраў (мал. 2.36). Адтуліна пад шпільку праходзіць праз цэнтр датчыка.

Унутры датчыка, у верхняй яго частцы, усталяваны сталёвы грузік, які праз ізалятар абапіраецца на п'езаэлектрычны элемент.

У датчык убудаваны рэзістар рэгістрацыі растуленага/каротказамкнутага ланцуга.

Прынцып працы

Вібрацыя дэтанацыі рухавіка перадаецца на сталёвы грузік, які цісне на п'езаэлектрычны элемент. У выніку ўтвараецца электрарухаючая сіла.

Рэзістар рэгістрацыі растуленага/ каротказамкнутага ланцуга

Калі запальванне ўключана, рэзістар рэгістрацыі растуленым/каротказамкнутым ланцугу датчыка дэтанацыі і рэзістар у ЭБУ рухавіка падтрымліваюць сталую напругу на клеме KNK1. Напруга на клеме стала кантралюе інтэгральная мікрасхема ЭБУ рухавіка. Калі ланцуг паміж датчыкам дэтанацыі і ЭБУ рухавіка размыкаецца ці замыкаецца накоротко, напруга на клеме KNK1 змяняецца, і ЭБУ рухавіка рэгіструе размыканне/кароткае замыканне ланцуга, запісваючы пры гэтым у памяць электронны код DTC P0325.

Рэкамендацыя па тэхнічным абслугоўванні

У сувязі з уводам у схему рэзістара растуленым/каротказамкнутым ланцугу зменена методыка праверкі датчыка.



У пазбяганне назапашвання вільгаці ў раздыме варта ўсталёўваць датчык дэтанацыі плоскага тыпу, як паказана на малюнку 2.38.

Датчык становішча дросельнай засланкі

Датчык становішча дросельнай засланкі ўсталяваны на корпусе дросельнай засланкі. Ён прызначаны для вызначэння кута адкрыцця дросельнай засланкі. Датчык становішча дросельнай засланкі (датчык Хола) складаецца з інтэгральнай мікрасхемы з датчыкамі Хола і пастаянных магнітаў, якія верцяцца вакол яе. Магніты ўсталяваны вакол восі дросельнай засланкі і паварочваюцца сінхронна з ёй.

Калі дросельная засланка адчыняецца, магніты паварочваюцца разам з ёй. Датчыкі Хола распазнаюць змену магнітнага струменя і генеруюць выходную напругу адпаведнай велічыні на клемах VTA1 і VTA2. Дадзены сігнал выкарыстоўваецца для фармавання сігналу адкрыцця дросельнай засланкі ў ЭБУ рухавіка.

Такая канструкцыя не толькі забяспечвае высокую дакладнасць вызначэння становішча дросельнай засланкі, але таксама адрозніваецца прастатой і надзейнасцю, паколькі выкарыстоўвае бескантактавы прынцып. Акрамя таго, у мэтах падвышэння надзейнасці працы датчыка для фармавання выходных сігналаў выкарыстоўваюцца дзве сістэмы з рознымі выходнымі характарыстыкамі.

Рэкамендацыя па тэхнічным абслугоўванні

Бо ў датчыку выкарыстоўваецца мікрасхема з датчыкам Хола, методыка праверкі адрозніваецца ад методыкі праверкі звычайнага датчыка становішча дросельнай засланкі.

Датчык становішча педалі акселератара

Датчык становішча педалі акселератара пераўтворыць ход педалі ў электрычныя сігналы з двума рознымі характарыстыкамі і перадае іх у ЭБУ рухавіка. Сігнал VPA1 мае лінейную характарыстыку і падаецца на працягу ўсяго ходу педалі акселератара. Сігнал VPA2 мае зрушаную характарыстыку напругі.

Электронны ўпырск EFI

Сістэма EFI L-тыпу непасрэдна вызначае масу паветра, які паступае ў рухавік, з дапамогай расходомера паветра з драцяным элементам.

Выкарыстоўваецца размеркаваная сістэма ўпырску (калі паліва ўпырскваецца ў кожны цыліндр адзін раз за два абарачэння каленчатага вала).

Існуе два тыпу ўпырску паліва:

• першы спосаб уяўляе сабой сінхронны ўпырск, калі ў асноўную працягласць упырску ўносіцца папраўка, заснаваная на сігналах з датчыкаў. у гэтым выпадку ўпырск ажыццяўляецца ў адным і тым жа становішчы каленчатага вала;
• другі спосаб з'яўляецца асінхронным упырскам, калі адзіны момант упырску для ўсіх фарсунак вызначаецца па сігналах ад датчыкаў, безадносна становішчы каленчатага вала. каб паменшыць знос рухавіка і выдатак паліва, сістэма ўключае падачу паліва пры вызначаных умовах руху.

Пры нізкай тэмпературы астуджальнай вадкасці і падчас працы рухавіка на малых абарачэннях сістэма забяспечвае ўпырск дадатковага паліва.

Інтэлектуальная электронная сістэма кіравання дросельнай засланкай ETCS-i

Сістэма ETCS-i валодае выключнымі магчымасцямі рэгулявання становішча дросельнай засланкі на любых рэжымах працы рухавіка. У новых рухавіках 1ZZ-FE і 3ZZ-FE механічнае кіраванне дросельнай засланкай адсутнічае, а на педалі акселератара ўсталяваны датчык становішча педалі.

У сістэме з корпусам дросельнай засланкі традыцыйнай канструкцыі кут адкрыцця дросельнай засланкі вызначаецца ходам педалі акселератара. У адрозненне ад гэтага ў сістэме ETCS-i ЭБУ рухавіка разлічвае аптымальнае становішча дросельнай засланкі, зыходзячы з умоў руху, і ўсталёўвае яго, кіруючы электрарухавіком прывада.

Сістэма ETCS-i забяспечвае кіраванне сістэмай халастога ходу ISC, сістэмай круіз-кантролю, супрацьпрабуксовачнай сістэмай TRC і сістэмай курсавой устойлівасці VSC.

У выпадку выяўлення няспраўнасцяў у рабоце сістэма пераходзіць у аварыйны рэжым.

Прынцып працы

У залежнасці ад рэжыму эксплуатацыі ЭБУ рухавіка вызначае патрабаваны кут адкрыцця дросельнай засланкі і кіруе электрарухавіком прывада дросельнай засланкі. Рэжымы за якія адказвае ЭБУ рухавіка пералічаны ніжэй.

• Нелінейны рэжым.
• Рэжым халастога ходу.
• Упраўленне дросельнай засланкай пры працы супрацьпрабуксовачнай сістэмы (TRC).
• Рэжым каардынацыі з сістэмай VSC.
• Круіз-кантроль.

Нелінейны рэжым

Сістэма ўсталёўвае дросельную засланку ў аптымальнае становішча, якое адпавядае ўмовам руху, гэта значыць становішчу педалі акселератара і частаце кручэння рухавіка, забяспечваючы дакладнае кіраванне дросельнай засланкай і камфортны ход аўтамабіля на ўсіх рэжымах.

Рэжым халастога ходу

Эбу рухавіка рэгулюе становішча дросельнай засланкі, якія пастаянна падтрымліваючы аптымальную частату кручэння на халастым ходу.

Кіраванне дросельнай засланкай

пры працы супрацьпрабуксовачнай сістэмы (TRC)

Калі ўключаная супрацьпрабуксовачная сістэма (TRC), пры значнай прабуксоўцы кіроўнага кола ЭБУ сістэмы супрацьслізгання пасылае сігнал на зачыненне дросельнай засланкі, дапамагаючы тым самым захаваць кіравальнасць аўтамабіля і цягавы высілак на колах.

Рэжым каардынацыі з сістэмай VSC

Для павышэння эфектыўнасці працы сістэмы VSC становішча дросельнай засланкі рэгулюецца сумесна з ЭБУ сістэмы супрацьслізгацення.

Круіз-кантроль

Эбу рухавіка з убудаваным Эбу круіз-кантролю непасрэдна рэгулюе становішча дросельнай засланкі, падтрымліваючы пастаянную хуткасць руху.

Праца датчыка становішча педалі акселератара ў аварыйным рэжыме

Для перадачы сігналу датчыка становішча педалі акселератара прадугледжана два ланцугі (асноўны і дапаможны). Пры няспраўнасці адной з ланцугоў датчыка ЭБУ рухавіка вызначае няправільную рознасць напругі сігналаў у двух ланцугах і перамыкаецца ў аварыйны рэжым. каб захаваць магчымасць кіравання аўтамабілем у аварыйным рэжыме, для вызначэння становішча педалі акселератара выкарыстоўваецца непашкоджаны ланцуг.

Калі няспраўныя абедзве ланцугі датчыка, ЭБУ рухавіка распазнае няправільныя высілкі сігналаў у абедзвюх ланцугах і адключае сістэму кіравання дросельнай засланкай. У такім рэжыме аўтамабіль можа рухацца з частатой кручэння каленчатага вала, роўнай частаце кручэння халастога ходу.

Для перадачы сігналу датчыка становішча дросельнай засланкі прадугледжана два ланцугі (асноўны і дапаможны). Пры няспраўнасці адной з ланцугоў датчыка ЭБУ рухавіка вызначае няправільную рознасць напругі сігналаў у абедзвюх ланцугах, адключае сілкаванне электрарухавіка прывада дросельнай засланкі і перамыкаецца ў аварыйны рэжым. Пры гэтым пад уздзеяннем зваротнай спружыны дросельная засланка ўсталёўваецца ў папярэдне зададзенае прыадчыненае становішча. Такім чынам, аўтамабіль можа рухацца ў аварыйным рэжыме. Магутнасць рухавіка пры гэтым рэгулюецца зменай аб'ёму ўпырскваемага паліва і зменай кута апярэджання запальвання, у залежнасці ад становішча педалі акселератара.

У такім жа рэжыме будзе ажыццяўляцца кіраванне, калі ЭБУ вызначыць няспраўнасць электрарухавіка прывада дросельнай засланкі.

Электронная сістэма змянення фаз газаразмеркавання WT-i

Сістэма VVT-i прызначана для рэгулявання кута павароту размеркавальнага вала впускных клапанаў у дыяпазоне 40°(па куце павароту каленчатага вала) і ўстаноўкі фаз газаразмеркавання, аптымальна адпаведных рэжымам працы рухавіка. Сістэма дазваляе павялічыць крутоўны момант пры любой частаце кручэння каленчатага вала, а таксама дапамагае скараціць выдатак паліва і паменшыць утрыманне шкодных рэчываў у якія адпрацавалі газах (мал. 2.45).



Па частаце кручэння каленчатага вала, аб'ёму паветра, які паступае ў рухавік, становішчу дросельнай засланкі і тэмпературы астуджальнай вадкасці ЭБУ рухавіка вызначае аптымальныя фазы газаразмеркавання для любых рэжымаў працы рухавіка і кіруе гідраўлічным клапанам змены фаз. Акрамя таго, апрацоўваючы сігналы датчыкаў становішча размеркавальнага і каленчатага валаў, ЭБУ рухавіка вызначае фактычна ўсталяваныя фазы газаразмеркавання, забяспечваючы зваротную сувязь у кіраванні фазамі газаразмеркавання (мал. 2.46).

Блок кіравання WT-i

Блок кіравання складаецца з корпуса з прывадам ад ланцуга затамкавага механізму і накіроўвалага апарата, злучанага з размеркавальным валам впускных клапанаў.

Масла пад ціскам паступае па канале впускнога размеркавальнага вала ў гідраўлічны клапан, кіраваны ЭБУ рухавіка. Затым клапан пераразмяркоўвае алей у залежнасці ад каманд ЭБУ альбо ў канал апярэджання, альбо ў канал запазнення адкрыцця впускных клапанаў, што ў сваю чаргу прыводзіць да павароту накіравальнага элемента WT-i, забяспечваючы пры гэтым бесступенькавая змена фаз газаразмеркавання впускных клапанаў.

Калі рухавік не працуе, размеркавальны вал впускных клапанаў займае становішча найвялікага запазнення, якое забяспечвае найлепшыя пускавыя характарыстыкі рухавіка.

Калі адразу пасля запуску рухавіка ў блок кіравання VVT-i не падаецца масла пад ціскам, стопорный штыфт блакуе кручэнне блока кіравання VVT-i, прадухіляючы дэтанацыю.

Гідраўлічны клапан змены фаз

Гідраўлічны клапан змены фаз кіруе становішчам залатніковага клапана ў адпаведнасці з цыклічнымі камандамі ЭБУ рухавіка. У выніку алей пад ціскам падаецца ў кантролер WT-i, каб звярнуць размеркавальны вал у бок апярэджання ці запазненні. Калі рухавік не працуе, гідраўлічны клапан змены фаз газаразмеркавання займае становішча найвялікага запазнення.

Прынцып працы (апярэджанне)

Калі гідраўлічны клапан змены фаз пад уздзеяннем сігналаў апярэджання з ЭБУ рухавіка размешчаны так, як намалявана на малюнку 2.48, выніковы ціск алею падаецца ў накіроўвалы элемент са боку апярэджання, пры гэтым размеркавальны вал паварочваецца ў кірунку апярэджання кута адкрыцця клапанаў.

Прынцып працы (запазненне)

Калі гідраўлічны клапан змены фаз пад уздзеяннем сігналаў запазнення з ЭБУ рухавіка размешчаны так, як намалявана на малюнку 2.49, то алей пад ціскам падаецца ў накіроўвалы элемент са боку запазнення, пры гэтым размеркавальны вал паварочваецца ў кірунку запазнення кута адкрыцця клапанаў.

Фіксацыя вала ва ўстаноўленым становішчы

Пасля ўсталёўкі распредвала ў патрабаванае становішча гідраўлічны клапан змены фаз займае нейтральнае становішча, фіксуючы распредвал датуль, пакуль не зменяцца ўмовы руху. Такім чынам, рэгулююцца фазы газаразмеркавання, і прадухіляецца непатрэбнае ў дадзены момант выцяканне маторнага алею.

Кіраванне паліўнай помпай

На выпадак спрацоўвання падушкі бяспекі пры франтальным або бакавым сутыкненні прадугледжана функцыя выключэння падачы паліва з выключэннем паліўнай помпы. Функцыя актывізуецца па сігнале спрацоўвання падушкі бяспекі з блока датчыкаў падушак бяспекі, які рэгіструецца Эбу рухавіка; Эбу рухавіка выключае рэле размыкання ланцуга. Пасля выключэння падачу паліва можна аднавіць і запусціць рухавік паваротам ключа ў замку запальвання са становішча OFF у становішча ON.

Кіраванне адключэннем кандыцыянера паветра

На мадэлях без кандыцыянера ЭБУ рухавіка рэгулюе хуткасць кручэння вентылятара сістэмы астуджэння па сігналах датчыка тэмпературы астуджальнай вадкасці.

На мадэлях з кандыцыянерам прадугледжана дзве хуткасці кручэння вентылятара сістэмы астуджэння: нізкая і высокая. Эбу рухавіка дае каманду на ўключэнне высокай хуткасці ў залежнасці ад сігналаў датчыка тэмпературы вадкасці ў сістэме астуджэння і датчыка ціску кандыцыянера. Кіраванне нізкай хуткасцю ажыццяўляецца блокам кіравання кандыцыянерам.

Функцыя кіравання стартарам "Паўаўтаматычны запуск"

На новай мадэлі аўтамабіля выкарыстоўваецца функцыя кіравання стартарам «Паўаўтаматычны запуск». Пры націску кнопкі запуску рухавіка дадзеная функцыя дзейнічае датуль, пакуль рухавік не запусціцца. Пры гэтым павінна быць націснутая педаль тормазу (на мадэлях з мультымадальнай механічнай каробкай перадач М-МТ) або педаль счаплення (на мадэлях з МКП). Такім чынам, павялічваецца надзейнасць запуску рухавіка і выключаецца магчымасць працы стартара пасля запуску рухавіка.

Калі ЭБУ рухавіка атрымлівае з ЭБУ сістэмы электрасілкавання сігнал запуску, сістэма сочыць за сігналам частаты кручэння каленчатага вала (NE) і не выключае стартар да моманту запуску рухавіка. Акрамя таго, калі ЭБУ рухавіка атрымлівае з ЭБУ сістэмы электрасілкавання сігнал запуску, але вызначае, што рухавік ужо працуе, ён не ўключыць стартар.

Прынцып працы

Як паказана на малюнку 2.56, у момант атрымання ЭБУ рухавіка сігналу запуску (STSW) ад ЭБУ сістэмы электрасілкавання ЭБУ рухавіка падае сігналы STAR і ACCR на ЭБУ сістэмы электрасілкавання. Апошні ў сваю чаргу падае сігнал на рэле стартара для ўключэння стартара. Калі рухавік ужо працуе, Эбу рухавіка не падае сігналы STAR і ACCR на Эбу сістэмы электрасілкавання. Таму ЭБУ сістэмы электрасілкавання не падае харчаванне на рэле стартара.

Пасля ўключэння стартара і пасля таго, як частата кручэння каленчатага вала перавысіць прыкладна 500 мін^-1, ЭБУ рухавіка вызначае, што рухавік запушчаны, і выключае стартар.

Калі ў рухавіку маецца няспраўнасць, і ён не заводзіцца, стартар працуе на працягу максімальна дапушчальнага часу, пасля чаго аўтаматычна выключаецца. Максімальны час працы стартара складае прыкладна ад 2 да 25 з, у залежнасці ад тэмпературы астуджальнай вадкасці. Калі тэмпература астуджальнай вадкасці вельмі нізкая, стартар працуе каля 25 з, а пры досыць прагрэтым рухавіку стартар працуе не больш за 2 с.

Каб ухіліць дадатковую нагрузку пры нестабільнай напрузе падчас запуску рухавіка, на гэты час сістэма адключае сілкаванне дапаможнага абсталявання.

У сістэме прадугледжаны наступныя ступені абароны:

• калі рухавік ужо працуе, стартар не ўключыцца, нават калі павярнуць ключ запальвання ў становішча START;
• нават калі кіроўца ўтрымлівае ключ у замку запальванні ў становішчы START, пасля таго, як рухавік запускаецца з паўабароту, ЭБУ рухавіка выключыць стартар, калі частата кручэння каленчатага вала дасягне значэння прыкладна 1200 мін^–1 ці больш ;
• нават калі кіроўца ўтрымлівае ключ у замку запальвання і ў становішчы START, і рухавік не запускаецца, ЭБУ рухавіка выключыць стартар прыкладна праз 30 з;
• у выпадку калі ЭБУ рухавіка не атрымлівае сігнал частаты кручэння рухавіка пры які працуе старцеры, ён неадкладна спыняе падачу сігналаў STAR і ACCR.

Дыягностыка

Сістэма дыягностыкі тыпу EURO-OBD (Еўрапейская сістэма бартавой дыягностыкі), якая выкарыстоўваецца на рухавіках 1ZZ-FE і 3ZZ-FE, задавальняе патрабаванням Еўрапейскіх норм.

Калі ЭБУ рухавіка выяўляе няспраўнасць, ён дыягнастуе і рэгіструе ў памяці няспраўны вузел. Акрамя таго, для інфармавання кіроўцы на шчытку прыбораў уключаецца стала ці пачынае міргаць кантрольная лямпа рухавіка Chk Eng.

Эбу рухавіка рэгіструе ў памяці таксама электронныя коды DTC усіх няспраўнасцяў. Гэтыя коды можна лічыць з дапамогай мікрапрацэсарнага тэстара П.

Усе дыягнастычныя электронныя коды DTC адпавядаюць кодам SAE. Некаторыя DTC разбітыя на драбнейшыя падраздзелы, чым раней, падраздзелам прысвоены новыя коды DTC.

Рэкамендацыя па тэхнічным абслугоўванні

Каб сцерці якія захоўваюцца ў памяці ЭБУ рухавіка электронныя коды DTC, варта скарыстацца мікрапрацэсарным тэстарам II, ці адлучыць клему акумулятарнай батарэі, ці выняць засцерагальнік EFI не на хвіліну.

Праца сістэмы ў аварыйным рэжыме

Пры выяўленні няспраўнасці ЭБУ рухавіка выключае ці перакладае рухавік у аварыйны рэжым працы па дадзеных, запісаным у памяць.

Табліца 2.9. Праца сістэмы ў аварыйным рэжыме