Система электронных органов управления бензинового двигателя 2.0L GTDi
Система электронных органов управления бензинового двигателя 2.0L GTDi
Рассматривается система электронного управления бензиновым двигателем 2.0L GTDi: расположение основных компонентов, назначение датчиков, исполнительных механизмов и роль модуля управления двигателем ECM. Как ECM получает сигналы от датчиков, управляет впрыском топлива, зажиганием, турбонаддувом, фазами газораспределения, дроссельной заслонкой и системами диагностики для оптимизации мощности, расхода топлива и токсичности выхлопа.
Бензиновый двигатель 2.0L с турбокомпрессором и непосредственным впрыском топлива (GTDi) представляет собой рядный 4-цилиндровый двигатель с двумя верхними распределительными клапанами, установленный поперечно в моторном отсеке. Системой управления двигателем управляет ECM (модуль управления двигателем), установленный в моторном отсеке. ECM использует входные сигналы с различных датчиков для управления приводами с целью достижения оптимальных условий по всем аспектам работы двигателя, снижения токсичности и повышения мощности.
В бензиновом двигателе 2.0L GTDi используется система непосредственного впрыска топлива высокого давления без возвратного контура, оснащенная форсунками с семью отверстиями для впрыска топлива в цилиндры. Насос низкого давления, установленный в топливном баке, подает топливо в установленный на двигателе ТНВД с приводом от распределительного вала выпускных клапанов. ECM осуществляет управление обоими насосами.
Турбокомпрессор Borg-Warner K03 бензинового двигателя 2.0L GTDi установлен на выпускном коллекторе и оснащен регулятором давления наддува с соленоидным управлением и корпусом подшипников с водяным охлаждением.
Два верхних распределительных вала используют VCT (регулируемое газораспределение), что позволяет регулировать фазы газораспределения для впускных и выпускных клапанов независимо друг от друга. Система приводится в действие двумя соленоидами VCT, которыми управляет ECM, используя данные с двух датчиков CMP (положение распределительного вала).
Расположение компонентов системы электронных органов управления бензинового двигателя 2.0L GTDi
1 - клапан дозирования топлива: ТНВД; 2 - CMP (положение распределительного вала) (2 шт.); 3 - VCT (регулируемое газораспределение) соленоид (2 шт.); 4 - продувочный клапан; 5 - генератор; 6 - муфта компрессора A/C (кондиционирование воздуха); 7 - датчик CKP (положение коленчатого вала); 8 - электромагнитный клапан управления перепускной заслонкой турбокомпрессора; 9 - катушка зажигания (4 шт.)
Расположение компонентов системы электронных органов управления бензинового двигателя 2.0L GTDi
1 - датчик детонации (2 шт.); 2 - датчик низкого давления топлива (LP); 3 - топливные форсунки (4 шт.); 4 - датчик ECT (температура охлаждающей жидкости двигателя); 5 - FRP (давление в топливном коллекторе); 6 - электродвигатель стартера; 7 - датчик температуры масла; 8 - датчик давления масла; 9 - электрическая дроссельная заслонка; 10 - датчик MAP (абсолютное давление в коллекторе)
Расположение компонентов системы электронных органов управления бензинового двигателя 2.0L GTDi
1 - блок управления вентилятором охлаждения; 2 - A/C датчик давления; 3 - предварительный каталитический нейтрализатор HO2S (подогреваемый кислородный датчик); 4 - конечный каталитический нейтрализатор HO2S; 5 - TCM (модуль управления коробкой передач); 6 - датчик давления наддува и температуры турбокомпрессора
Расположение компонентов системы электронных органов управления бензинового двигателя 2.0L GTDi
1 - CJB (центральная электрораспределительная коробка); 2 - ECM (модуль управления двигателем); 3 - RCM (модуль управления удерживающей системой подушек и ремней безопасности); 4 - блок топливного насоса; 5 - FPDM (модуль управления топливным насосом); 6 - датчик температуры окружающего воздуха; 7 - выключатель стоп-сигналов; 8 - выключатель диагностики стоп-сигналов; 9 - APP (положение педали акселератора); 10 - BJB (электрораспределительная коробка аккумулятора); 11 - аккумуляторная батарея; 12 - датчик MAF (массовый расход воздуха)
Принцип действия
ECM обрабатывает входные сигналы, поступающие из следующих источников:
BJB
Генератор
CJB
ECT датчик 1
TCM
Датчик APP
Датчик температуры окружающего воздуха
Датчик низкого давления топлива
Датчик давления масла
Датчик CMP (впуск)
Датчик CMP (выпуск)
Датчик CKP
A/C датчик давления
Предварительный каталитический нейтрализатор HO2S
Конечный каталитический нейтрализатор HO2S
Датчик температуры масла
Датчик FRP
Датчик давления наддува и температуры турбокомпрессора
Датчик MAP
MAF
Датчики детонации (2 шт.)
Выключатель диагностики стоп-сигналов
Выключатель стоп-сигналов
RCM
A/C муфта компрессора
Датчики положения электрической дроссельной заслонки.
Выходные сигналы управления ECM поступают на следующие датчики и исполнительные механизмы:
FPDM
Блок управления вентилятором охлаждения
Топливные форсунки
Клапан дозировки топливного насоса
Электромагнитный клапан управления перепускной заслонкой турбокомпрессора;
Соленоид VCT (впуск)
Соленоид VCT (выпуск)
Продувочный клапан
Катушки зажигания (4 шт.)
Электродвигатель электрической дроссельной заслонки.
Блок ECM подключен к датчикам бензинового двигателя 2.0L GTDi, которые позволяют ему контролировать условия работы двигателя. ECM обрабатывает эти сигналы и определяет действия, которые необходимы для оптимизации работы двигателя по характеристикам управляемости автомобиля, расхода топлива и выбросов отработавших газов. Совокупность инструкций по управлению двигателем, которые запрограммированы в ECM, именуется стратегией управления. Кроме того, в памяти содержатся данные в форме специальных таблиц, которые ECM использует в качестве основы для подачи топлива и снижения токсичности выхлопа. Путем сравнения информации датчиков с данными этих таблиц ECM рассчитывает соответствующие выходные управляющие сигналы.
В блоке ECM предусмотрен адаптивный алгоритм обновления системы при изменении элементов из-за технологических отклонений в рамках допуска или старения. На некоторые датчики с ECM поступает регулируемое напряжение питания 5В.
ECM получает сигнал скорости автомобиля по шине CAN от ABS (антиблокировочная система тормозов). В стратегиях управления ECM сигналу скорости движения отводится важное место. Блок ABS определяет сигнал скорости на основании сигналов, поступающих от датчиков скорости вращения колес ABS. Частота этого сигнала меняется в зависимости от скорости движения.
С помощью этого сигнала блок ECM определяет:
насколько нужно уменьшить крутящий момент двигателя при переключении передач;
время включения круиз-контроля;
управление работой круиз-контроля;
управление режимом холостого хода на неподвижном автомобиле.
Управление зажиганием осуществляется системой непосредственного зажигания, оснащенной 4 «катушками на свечах». С целью поддержания оптимальных условий работы бензинового двигателя 2.0L GTDi ECM выявляет детонацию в каждом отдельном цилиндре и подавляет ее регулировкой опережения зажигания для каждого цилиндра.
ECM управляет работой стартера посредством реле стартера в BJB. ECM также предохраняет стартер, предотвращая срабатывание реле стартера, если величина сигнала оборотов бензинового двигателя 2.0L GTDi превышает предварительно заданное значение.
ECM и CJB обмениваются кодированными данными с целью проверки и разрешения запуска бензинового двигателя 2.0L GTDi.
ECM находится в задней части моторного отсека между перегородкой и звукоизоляцией бензинового двигателя 2.0L GTDi. ECM установлен в пластмассовом формованном держателе, который, в свою очередь, установлен в кронштейне, прикрепленном к кузову автомобиля.
ECM подключается к жгуту проводов автомобиля двумя разъемами. Блок ECM включает в себя системы обработки данных и микросхемы памяти. Выходные сигналы к исполнительным устройствам - в форме сигналов заземления, обеспечиваемых электрическими цепями выходного усилительного каскада в ECM. Некоторые выходные сигналы принимают форму управляющих сигналов стороны высокого напряжения. При обычной работе схемы возбуждения ECM выделяют тепло, которое рассеивается ребристым кожухом.
Блок ECM выполняет процедуры самодиагностики и сохраняет коды неисправности в своей памяти. Доступ к этим кодам неисправности и диагностике можно получить с помощью диагностической системы, одобренной компанией Land Rover.
Если ECM подлежит замене, новый ECM поставляется «чистым» и должен быть настроен для конкретного автомобиля при помощи диагностической системы, одобренной компанией Land Rover. Наличие флэш-памяти EEPROM (electrically erasable programmable read only memory) позволяет настраивать конфигурацию ECM с помощью внешнего устройства, используя диагностическую систему, предусмотренную компанией Land Rover, в зависимости от требований рынка или при обновлении настроечной информации. Доступ к текущим регулировочным данным бензинового двигателя 2.0L GTDi можно получить при помощи диагностической системы, одобренной компанией Land Rover. При установке нового ECM его необходимо также синхронизировать с CJB, используя одобренную компанией Land Rover диагностическую систему. ECM нельзя переставлять с автомобиля на автомобиль.
Блок управления бензиновым двигателем 2.0L GTDi (ЕСМ)
Подведя итог:
Статья дает целостное представление о работе электронных систем бензинового двигателя 2.0L GTDi и показывает, насколько тесно связаны между собой датчики, блок ECM и исполнительные механизмы. Статья будет полезна для понимания принципов диагностики, поиска неисправностей и особенностей управления современным турбированным двигателем с непосредственным впрыском топлива, включая работу топливной системы, VCT, турбокомпрессора, кислородных датчиков, катушек зажигания и электронной дроссельной заслонки.











































































































