Агульнае апісанне і праца сістэм кіравання рухавіком

Паслядоўны інтэрфейс перадачы даных GMLAN

Лакальная сетка General Motors (GMLAN) аўтамабіля – сямейства паслядоўных камунікацыйных шын (падсетак), якія дазваляюць электронным кантрольным прыладам (ECU або вузлам) падтрымліваць сувязь адзін з адным або з дыягнастычным тэстарам.

GMLAN падтрымлівае тры шыны, высакахуткасную двухправодную шыну, сярэднехуткасную двухправодную шыну і аднаправодную нізкахуткасную шыну.

• Высакахуткасная шына (500 кбіт/з) - звычайна ўжываецца для сумеснага выкарыстання дадзеных у рэжыме рэальнага часу, тыпу зададзены кіроўцам крутоўны момант, фактычны крутоўны момант рухавіка, кут павароту і г.д.
• Сярэднехуткасная шына (прыблізна 95.2 кбіт/с) - звычайна выкарыстоўваецца для інфармацыйнай падтрымкі (адлюстраванне, рух і г.д.), дзе час адказу сістэмы патрабуе, каб вялікая колькасць дадзеных было перададзена за адносна кароткі час, тыпу абнаўлення адлюстравання графічнай інфармацыі.
• Нізкаскорасная шына (33.33 кбіт/з) - звычайна выкарыстоўваецца для кіраваных кіроўцам прылад, дзе патрабуецца час адказу сістэмы парадку 100-200 мс. Гэтая шына таксама падтрымлівае высакахуткасную аперацыю пры 83.33 кбіт/з, выкарыстоўваную толькі пры перапраграмаванні кантролера ECU.

Рашэнне аб ужыванні вызначанай шыны на пэўным аўтамабілі залежыць ад таго, як размеркаваны функцыі паміж рознымі кантролерамі гэтага аўтамабіля. У шынах GMLAN выкарыстоўваецца камунікацыйны пратакол кантролернай лакальнай сеткі (CAN). Дадзеныя запакоўваюцца ў паведамленні CAN, якія сегментаваць на "фрэймы" CAN. Кожны фрэйм CAN уключае дадзеныя загалоўка (таксама вядомага як ідэнтыфікатар CAN, ці CANId) і максімум васьмі (8) байтаў дадзеных. Паведамленне можа складацца з асобнага фрэйма ці з множных фрэймаў у залежнасці ад ліку байтаў дадзеных, якія вызначаюць поўнае паведамленне. Арбітраж канала сувязі адбываецца толькі па загалоўку, ці CANId, часткі фрэйма.

Апісанне кантролера электроннай сістэмы кіравання рухавіком (ЭСУД)

У сілавой усталёўцы маюцца электронныя сістэмы кіравання, прызначаныя для памяншэння таксічнасці выхлапных газаў і, у той жа час, падтрыманні выдатных хадавых якасцяў і эканоміі паліва. Кантролер электроннай сістэмы кіравання рухавіком (ЭСУД) з'яўляецца цэнтрам упраўлення гэтай сістэмы. Кантролер ЭСУД кіруе мноствам функцый рухавіка і аўтамабіля. Кантролер ЭСУД бесперапынна прымае інфармацыю ад розных датчыкаў і іншых крыніц дадзеных, а таксама кіруе сістэмамі, якія ўплываюць на працоўныя характарыстыкі аўтамабіля і таксічнасць выхлапных газаў. Акрамя таго, кантролер ЭСУД выконвае дыягнастычныя праверкі розных частак сістэмы. Кантролер ЭСУД можа выяўляць парушэнні функцыянавання і папярэджваць кіроўцы пасродкам кантрольнай лямпы індыкацыі няспраўнасці (MIL). Пры выяўленні няспраўнасці кантролер ЭСУД захоўвае дыягнастычны код няспраўнасці (DTC), з дапамогай якога ідэнтыфікуецца сістэма, у якой узнікла няспраўнасць. З кантролера падаецца буферызаванае напружанне харчавання на розныя датчыкі і выключальнікі. Каб вызначыць, якія сістэмы кіруюцца кантролерам ЭСУД, неабходна разгледзець вузлы і электрычныя схемы.

Функцыянаванне кантрольнай лямпы індыкацыі няспраўнасці (MIL)

Кантрольная лямпа індыкацыі няспраўнасці (MIL) размешчана на камбінацыі прыбораў. Лямпа MIL паказвае на тое, што ўзнікла няспраўнасць, звязаная з таксічнасцю выхлапных газаў.

Апісанне сістэмы кантролю становішча педалі акселератара (APP)

Сістэма кантролю становішча педалі акселератара (APP) разам з электроннымі сістэмамі аўтамабіля і іншымі вузламі служыць для разліку і кіраванні велічынёй паскарэння і запаволенні шляхам кіравання ўпырскам паліва. Такім чынам адпадае неабходнасць у механічнай сувязі пасродкам троса паміж педаллю акселератара і сістэмай упырску паліва.


Сярод іншага, у сістэму APP уваходзяць наступныя вузлы:

• Вузел датчыка становішча педалі акселератара (APP)
• Кантролер электроннай сістэмы кіравання рухавіком (ЭСУД)

Датчык становішча педалі акселератара (APP)

Датчык становішча педалі акселератара (APP) размешчаны на вузле педалі акселератара. Датчык складаецца з 2 асобных датчыкаў у адным корпусе. Для сувязі датчыка становішча педалі акселератара з кантролерам ЭСУД выкарыстоўваюцца ланцугі двух асобных сігналаў, апорнага нізкага ўзроўня і апорнай напругі 5 У. Кожны датчык выконвае свае функцыі для азначэння становішча педалі. Кантролерам ЭСУД датчык APP выкарыстоўваецца для вызначэння велічыні паскарэння або запаволення, якая патрабуецца кіроўцу аўтамабіля. Напруга з датчыка APP 1 узрастае пры націску педалі акселератара прыблізна з 1,0 У пры ходзе педалі 0% да 4,0 У пры ходзе педалі 100%. Напруга з датчыка APP 2 узрастае прыблізна з 0,5 У пры ходзе педалі 0% да 2,0 У пры ходзе педалі 100%.

Апісанне паліўнай сістэмы

У склад паліўнай сістэмы гэтага аўтамабіля ўваходзяць наступныя вузлы:

• Контур нізкага ціску
• Тыя, хто падае і зваротныя трубкі і шлангі
• Зваротны паліўны размеркавальны блок
• Паліўны бак
• Якая падае паліўную помпу
• Датчыкі ўзроўню паліва
• Паліўны фільтр/награвальнік
• Датчык вады ў паліве (WIF)
• Контур высокага ціску
• Паліўная помпа высокага ціску з дазуючым блокам
• Паліўная рампа (Common Rail)
• Датчык ціску ў паліўнай рампе (FRP)
• Паліўныя фарсункі
• Рэгулятар ціску ў паліўнай рампе (FRP)

Датчык узроўня паліва

Датчык узроўня паліва складаецца з паплаўка, драцянога рычага паплаўка і керамічнай рэзістарнай платы. Узровень паліва вызначаецца па становішчы рычага паплаўка. У датчыку ўзроўня паліва маецца зменны рэзістар, супраціў якога змяняецца ў залежнасці ад астатку паліва ў баку. З кантролера электроннай сістэмы кіравання рухавіком (ЭСУД) інфармацыя аб узроўні паліва перадаецца на камбінацыю прыбораў (IPC). Гэтая інфармацыя выкарыстоўваецца для індыкацыі на паказальніку астатку паліва на прыборнай панэлі, а таксама для папераджальнай індыкатара нізкага ўзроўню паліва (пры яго наяўнасці). Акрамя таго, уваход ад датчыка ўзроўню паліва выкарыстоўваецца кантролерам ЭСУД для розных дыягнастычных функцый.

Падавальная паліўная помпа

Галоўны які падае паліўную помпу размешчаны на левай палове паліўнага бака. Напружанне харчавання на гэтую паліўную помпу падаецца з рэле паліўнай помпы, якое кіруецца кантролерам ЭСУД. Паліва перапампоўваецца з паліўнага бака на паліўную помпу высокага ціску.

Паліўная помпа высокага ціску (CP1H)

Паліўная помпа высокага ціску CP1H фірмы BOSCH ужываецца на дызельным рухавіку Z20S. Гэты помпа ўяўляе сабой удасканалены варыянт мадэлі CP1. Цяпер гэта помпа стварае ў паліўнай рампе ціск да 1600 бар. Гэта было дасягнута шляхам узмацнення прывада, удасканаленні затамкавых вузлоў і прыняцці мер па падвышэнні трываласці корпуса. Каб забяспечыць дастатковую колькасць паліва, помпа мае канструкцыю, якая мае агульную прадукцыйнасць 160 л/ч.

Патрабаваная прадукцыйнасць помпы плыўна рэгулюецца пасродкам які дазуе блока з электрапрывадам, размешчанага на паліўнай помпе высокага ціску. Гэты клапан рэгулюе колькасць паліва, які падаецца ў рампу, у адпаведнасці з патрэбамі сістэмы. Такі тып рэгулявання падачы паліва не толькі змяншае патрабаванні да магутнасці помпы, але і памяншае максімальную тэмпературу паліва. Ціск на ўпуску, неабходнае для паліўнай помпы высокага ціску, забяспечваецца электрычнай якая падае паліўнай помпай, размешчаным на паліўным баку. Залішняе паліва з паліўнай помпы высокага ціску вяртаецца ў паліўны бак па зваротным паліваправодзе.

Паліўная помпа высокага ціску ўяўляе сабой поршневая помпа патройнага дзеяння. Ён злучае паліўныя контуры нізкага і высокага ціску. Помпа прыводзіцца ў кручэнне ад рухавіка прывадным рамянём газаразмеркавальнага механізму.

Вузел паліўнага фільтра

Вузел паліўнага фільтра складаецца з корпуса паліўнага фільтра, які фільтруе элемента, датчыка вады ў паліве, награвальніка паліва і датчыка тэмпературы паліва. Які фільтруе элемент улоўлівае якія змяшчаюцца ў паліве часціцы, якія могуць пашкодзіць сістэму ўпырску паліва. Ад датчыка тэмпературы паліва сігнал паступае на кантролер ЭСУД, які выдае каманду падагрэву паліва пасродкам паліўнага награвальніка. Датчык вады ў паліве выяўляе прысутнасць вады ў корпусе паліўнага фільтра.

Якія падаюць і зваротныя паліваправоды

Па якія падаюць топливопроводам паліва падаецца з натоўпу бака на паліўную помпу высокага ціску. Па зваротным топливопроводам паліва вяртаецца з зваротнага паліваразмеркавальнага блока зваротна ў паліўны бак.

Вузлы паліўнай рампы

Вузел паліўнай рампы размяркоўвае паліва пад ціскам па топливопроводам на паліўныя фарсункі.

Вузел паліўнай рампы складаецца з наступных частак:

• Паліўная рампа (Common Rail)
• Датчык ціску ў паліўнай рампе (FRP)
• Рэгулятар ціску ў паліўнай рампе (FRP)

Датчык ціску ў паліўнай рампе перадае на кантролер ЭСУД інфармацыю аб ціску паліва. У кантролеры ЭСУД гэтая інфармацыя выкарыстоўваецца для рэгулявання ціску паліва пасродкам каманд адкрыцця ці зачыненні рэгулятара ціску паліва разам з які дазуе блокам на ўваходзе паліўнай помпы высокага ціску.

Паліўныя фарсункі

Паліўная фарсунка ўяўляе сабою электрамагнітную прыладу, кіраванае кантролерам ЭСУД, якое дазуе сціснутае паліва ў асобны цыліндр рухавіка. З кантролера ЭСУД падаецца напруга на нізкаімпедансны электрамагнітны клапан фарсункі, каб адкрыць звычайна-закрыты клапан. Паліва пад ціскам выпускаецца па-над іголкамі паліўнай фарсункі і вяртаецца ў паліўны бак праз зваротныя топливопроводы. Рознасць ціску паліва над іголкай і пад ёй прымушае іголку адкрыцца. Паліва з наканечніка паліўнай фарсункі распыляецца непасрэдна ў камеру згарання на такце сціску рухавіка.

Апісанне сістэмы свечак напальвання

На дызельным рухавіку ў цыліндры сціскаецца толькі паветра. Затым, пасля сціску паветра, порцыя паліва распыляецца ў цыліндр, і ў выніку нагрэву пры сціску адбываецца ўзгаранне. Для палягчэння пуску рухавіка выкарыстоўваюцца чатыры свечкі напальвання.

Кіраванне свечкамі напальвання ажыццяўляецца кантролерам свечак напальвання (GCU), і свечкам напальвання патрабуецца не больш за 3 секунды на тое, каб нагрэцца да 1000°C (1832°F). Тэмпература і спажыванне энергіі кантралююцца сумесна кантролерамі ЭСУД і GCU у шырокім дыяпазоне для выканання ўмоў папярэдняга прагрэву рухавіка. Сілкаванне на кожную свечку напальвання падаецца асобна. Такая прылада забяспечвае аптымальны час нагрэву свечак напальвання, пры гэтым час працы папярэдняга прагрэву можа быць зведзена да мінімуму для скарачэння часу запуску і падаўжэнні тэрміна службы свечак напальвання.

Першапачатковы час уключэння свечкі напальвання вар'іруецца ў залежнасці ад напругі ў сістэме і тэмпературы. Пры нізкай тэмпературы час уключэння павялічваецца.

Свечкі напальвання

Свечкі напальвання ўяўляюць сабой награвальны ў кожным цыліндры, якія працуюць пры напрузе 4,4 У. Яны ўключаюцца і кіруюцца шыротна-мадуляваным сігналам пры павароце ключа запальвання ў становішча "ПРАЦА" перад запускам рухавіка. Некаторы час пасля запуску яны працягваюць працаваць у імпульсным рэжыме, а затым выключаюцца.

Індыкатар свечак напальвання на прыборнай панэлі служыць для інфармавання аб умовах пуску рухавіка. Індыкатар свечак запальвання не гарыць падчас працы свечак напальвання пасля пуску рухавіка.

Кантролер свечак напальвання (GCU)

Кантролер свечак напальвання ўяўляе сабой паўправадніковая прылада, якое кіруе свечкамі напальвання. Кантролер GCU звязаны з наступнымі ланцугамі:

• Ланцуг напружання запальвання 1.
• Ланцуг напругі акумулятара.
• Дыягнастычны ланцуг, размешчаная паміж кантролерам ЭСУД і кантролерам свечак напальвання.
• Ланцуг масы рухавіка.
• Ланцугі сілкавання свечак напальвання размешчаны паміж кантролерам свечак напальвання і ўласна свечкамі напальвання.

Апісанне сістэмы рэцыркуляцыі адпрацаваных газаў (EGR)

Сістэма рэцыркуляцыя адпрацаваўшых газаў (EGR) служыць для зніжэння ўтрымання аксідаў азоту (NOx) у выхлапных газах, якія ўтвараюцца пры высокай тэмпературы згарання. Гэта ажыццяўляецца шляхам падачы невялікай колькасці якія адпрацавалі газаў зваротна ў камеру згарання. Выхлапныя газы паглынаюць частку цеплавой энергіі, якая выпрацоўваецца ў працэсе згарання, і такім чынам памяншае тэмпературу згарання. Сістэма EGR працуе толькі пры вызначаных значэннях тэмпературы, бараметрычнага ціску і нагрузкі рухавіка, каб не дапусціць пагаршэння хадавых якасцяў і падвысіць магутнасць рухавіка.

Сістэма EGR складаецца з наступных кампанентаў:

• Клапан EGR - Клапан EGR мае вакуумны прывад. Клапан EGR служыць для накіравання адпрацаваўшых газаў з выхлапной сістэмы ва впускной калектар для рэцыркуляцыі ў працэсе згарання.
• Вакуумная помпа - Вакуум для вакуумнага прывада клапана сістэмы EGR ствараецца механічнай помпай з прывадам ад размеркавальнага вала, званай вакуумнай помпай. Вакуумная помпа працуе бесперапынна, калі працуе рухавік.
• Электрамагнітны клапан кіравання вакуумным прывадам клапана EGR - Электрамагнітны клапан кіравання вакуумным прывадам клапана EGR размешчаны ў вакуумнай сістэме кіравання EGR паміж вакуумнай помпай і клапанам EGR. Кантролер ЭСУД выдае сігнал шыротна-імпульснай мадуляцыі (ШІМ) па ланцугу масы электрамагнітнага клапана кіравання вакуумным прывадам клапана EGR, каб з дапамогай дазаванай падачы вакууму з вакуумнай помпы адкрыць клапан EGR у патрабаванае становішча. На электрамагнітны клапан кіравання вакуумным прывадам клапана EGR падаецца напруга запальвання па ланцугу напругі запальвання 1 з галоўнага рэле. Электрамагнітны клапан кіравання вакуумным прывадам клапана EGR мае нармальна-закрыты тып.
• Кіраванне прывадам дросельнай засланкі EGR - У дызельных рухавіках не ствараецца дастатковы вакуум для таго, каб рециркулируемые выхлапныя газы самастойна маглі патрапіць у працэс згарання. Дросельная засланка EGR у зачыненым стане перашкаджае трапленню свежага паветра ў рухавік, у выніку чаго ў ім ствараецца разрэджанне. Калі кантролерам ЭСУД выдаецца каманда на адкрыццё клапана EGR, на дросельную засланку EGR выдаецца каманда на зачыненне. Дросельная засланка EGR мае нармальна-адкрыты тып.
• Датчык MAF - Датчык MAF (масавага расходу паветра) размешчаны ва ўпускной паветранай сістэме паміж паветраным фільтрам і выпускным портам клапана EGR. У кантролеры ЭСУД выкарыстоўваецца сігнал ад датчыка масавага выдатку паветра (MAF) для разліку фактычнага выдатку рециркулируемых выхлапных газаў ва впускным калектары. Калі клапан EGR адчынены, значэнне MAF памяншаецца.
• Ахаладжальнік EGR - Астуджальная вадкасць рухавіка працякае праз ахаладжальнік EGR, каб паменшыць тэмпературу выхлапных газаў перад іх паступленнем на клапан EGR і впускной калектар.

Апісанне сістэмы турбанаддува

Турбонагнетатель павялічвае магутнасць рухавіка, падаючы сціснутае паветра ў камеры згарання, дзякуючы чаму згарае большую колькасць паліва з аптымальным складам паліва-паветранай сумесі. У звычайным турбонагнетателе турбіна круціцца пад дзеяннем выхлапных газаў, якія паступаюць з рухавіка на лапаткі турбіны. Пры гэтым круціцца кола кампрэсара на процілеглым канцы вала турбіны, напампоўваючы больш паветра ва впускную сістэму.

На турбонагнетателе гэтага аўтамабіля становішча лапатак турбіны кіруецца кантролерам кіравання рухавіком (ЭСУД), пасродкам чаго рэгулюецца ціск турбанаддувам. Такім чынам, ціск наддува можа рэгулявацца незалежна ад абарачэнняў рухавіка. Лапаткі замацаваныя на агульным кольцы, якое можа круціцца для змены кута лапатак. Кантролер ЭСУД змяняе наддуў у залежнасці ад нагрузкі рухавіка.

Апісанне сістэмы дызельнага сажавога фільтра (DPF)

Сістэма апрацоўкі выхлапных газаў дызельнага рухавіка складаецца з размешчанага ў маторным адсеку пускавога каталізатара (precat) і каталітычнага нейтралізатара, размешчанага пад кузавам (галоўнага дызельнага акісляльнага каталізатара + сажавага дызельнага фільтра з пакрыццём).

Сістэмы кіравання рухавіком і апрацоўкі выхлапных газаў прызначаны для памяншэння ўтрымання ў выхлапных газах такіх шкодных рэчываў, як вуглевадароды (HC) і ўгарны газ (CO), а таксама цвёрдых часціц (сажы) з мэтай захавання сучасных строгіх нормаў таксічнасці выхлапных газаў.

Сажавы дызельны фільтр выраблены з карбіду крэмнія і пакрыты высакародным металам. Ён прызначаны для скарачэння колькасці вуглевадародаў (HC) і ўгарнага газу (CO) і ўлоўлівае часціцы ў выхлапных газах рухавіка з мэтай памяншэння выкідаў сажы ў атмасферу. Часціцы сажы запасяцца ў каналах дызельнага фільтра з пакрыццём і спальваюцца праз рэгулярныя прамежкі часу (у працэсе, званым "рэгенерацыяй"), каб не дапусціць засмечванні фільтра. Празмернае навала сажы ў фільтры можа прывесці да падзення магутнасці рухавіка і паломцы фільтра падчас рэгенерацыі. Для падвышэння тэмпературы выхлапных газаў падчас рэгенерацыі ў фільтр праз мноства фарсунак дадаткова ўпырскваецца паліва. Тым часам тэмпература ў фільтры DPF павялічваецца прыблізна да 600°C, і назапашаная сажа акісляецца ці выгарае,

Напорныя трубкі, злучаныя з датчыкам перападу ціску, служаць для вымярэння ўзроўня адкладаў сажы ў дызельным фільтры сажы з пакрыццём і абароны рухавіка, запускаючы працэс рэгенерацыі пры дасягненні крытычнага ўзроўня адкладання сажы.

Пускавы каталізатар у маторным адсеку (precat) і галоўны дызельны каталітычны нейтралізатар (DOC) пакрытыя высакародным металам і служаць для памяншэння ўтрымання ў выхлапных газах вуглевадародаў (HC) і ўгарнага газу (CO). Акрамя таго, падчас рэгенерацыі гэтыя вузлы спрыяюць падвышэнню тэмпературы выхлапных газаў шляхам спальвання дадаткова ўпырскваецца паліва. Дадатковы ўпырск паліва ў цыліндры дазваляе выконваць рэгенерацыю ў любых умовах працы рухавіка, а таксама пры любых значэннях вонкавай тэмпературы і ціскі. Працэс рэгенерацыі адбываецца гладка і звычайна неўзаметку для кіроўцы аўтамабіля.