Опис системи упорскування та її елементів

Блок управління двигуном

Силовий агрегат (двигун та АКПП) має електронне управління з метою зниження викидів токсичних речовин з відпрацьованими газами за збереження хорошої керованості та паливної економічності. Центром системи управління є блок керування двигуном (ЕСМ). ЄСМ контролює більшість функцій двигуна та автомобіля. ЄСМ постійно обробляє інформацію, що надходить від різних датчиків та виконує діагностику різних систем. При виявленні несправності ЄСМ інформує про це водія за допомогою індикатора несправності двигуна (MIL) і записує код несправності блок пам'яті.

Блок керування двигуном також подає буферну напругу живлення на різні датчики.

Індикатор несправності двигуна (MIL)

Індикатор несправності розташований на панелі приладів. Індикатор може видавати повідомлення про необхідність технічного обслуговування двигуна (service engine soon) або один із таких символів, які вказують на те, що виникла несправність у системах, пов'язаних з керуванням емісією шкідливих речовин.



Нижче наведено режими роботи індикатора:

• Індикатор спалахує після ввімкнення запалювання до запуску двигуна. Це тест на працездатність лампи індикатора.
• Якщо в пам'яті ЄСМ немає кодів несправностей, індикатор після запуску двигуна згасає.
• Якщо в пам'яті ЄСМ записані коди несправностей, індикатор після запуску двигуна продовжує світитися. Індикатор гасне після трьох повних циклів увімкнення запалювання, якщо несправність більше не виявляється.
• Індикатор починає блимати при виявленні пропусків займання, що може призвести до пошкодження каталітичного нейтралізатора.

Система відключення циліндрів

Система відключення циліндрів складається з:

• масляного колектора;
• восьми спеціальних штовхачів клапанів (по два на циліндри, що відключаються);
• блоку циліндрів покоління GEN IV;
• блок управління двигуном.

Щоб забезпечити максимальну економію палива при малих навантаженнях на двигун, блок управління включає систему відключення циліндрів 1 і 7 лівого напівблоку і циліндрів 4 і 6 правого напівблоку, перемикаючи двигун на роботу за схемою V4. Двигун працює за схемою V8 при запуску двигуна, при роботі на холостому ходу та при роботі на середніх та високих навантаженнях. Циліндри відключаються за допомогою спеціальних штовхачів, які запобігають відкриттю впускних і випускних клапанів, див. опис системи приводу газорозподілу в розділі "Двигун-механічна частина". ЕСМ обмежує цикл відключення циліндрів 10 хвилин, потім на одну хвилину повертає двигун в роботу за схемою V8. Перемикання між схемами V8 та V4 відбувається приблизно за 250 мілісекунд.

Причини заборони відключення циліндрів:

• низьке розрідження у впускному колекторі двигуна;
• недостатнє розрідження в підсилювачі гальм;
• занадто різке натискання на педаль акселератора;
• положення педалі акселератора поза допустимим діапазоном;
• напруга запалювання поза допустимим діапазоном;
• тиск моторного масла поза допустимим діапазоном;
• температура моторного масла поза допустимим діапазоном;
• частота обертання колінчастого валу поза допустимим діапазоном;
• некоректно включена передача АКПП;
• некоректний робочий діапазон АКПП;
• йде процес перемикання передач;
• всі циліндри активовані сканером діагностики;
• не допустимий нетривалий час роботи за схемою V8;
• перевищення максимального часу роботи за схемою V4;
• має місце аерація моторної олії;
• активовано систему відсічення палива;
• активовано таймер відсічення палива;
• температура в салоні нижче заданої (системи опалення та кондиціювання);
• активна система обмеження навантаження на двигун;
• активна система керування гальмівним моментом;
• активна система обмеження передачі крутного моменту на вісь;
• активна система попередження перегріву двигуна;
• активна система запобігання перегріву каталітичного нейтралізатора;
• виявлення детонаційного згоряння;
• активна система попередження обмеження частоти обертання валу двигуна;
• наявність кодів несправностей:
• датчика абсолютного тиску повітря у впускному колекторі;
• датчика тиску моторного масла;
• датчика температури охолоджувальної рідини;
• датчика швидкості автомобіля;
• датчика положення колінчастого валу;
• перепусток займання;
• ланцюги клапана системи відключення циліндрів;

Керування дросельною заслінкою

Управління приводом дросельною заслінкою виконує такі функції:

• визначення положення педалі акселератора;
• встановлення положення дросельної заслінки відповідно до бажання водія та вимог руху;
• визначення положення дросельної заслінки;
• проведення внутрішньої діагностики;
• підтримка заданої швидкості руху ("круїз-контроль");
• управління споживанням електричної енергії у системі.

У систему управління дросельною заслінкою входять:

• датчик(и) положення педалі акселератора;
• корпус дросельної заслінки;
• блок керування двигуном (ЕСМ).

Датчик положення педалі акселератора

У складання педалі акселератора включені два індивідуальні датчики положення педалі. Датчики являють собою змінний опір, включені в три електричні ланцюги:

• ланцюг опорної напруги 5 В;
• ланцюг низької опорної напруги;
• ланцюг сигналу;

Перший датчик при відпущеній педалі акселератора дає сигнал нижче 1 В, при натисканні на педаль сигнал зростає до величини 4 В. У другого датчика сигнали відповідно 0,5 і 2 В.

Корпус дросельної заслінки

У складання корпусу дросельної заслінки входять:

• дросельна заслінка;
• електродвигун приводу дросельної заслінки;
• два датчики положення дросельної заслінки.

Дросельна заслінка навантажена двома пружинами, при закритому положенні заслінки між нею та корпусом є невеликий зазор. При закритому положенні заслінки сигнал першого датчика дорівнює 4, у міру відкриття заслінки сигнал зменшується до 1 В. Сигнал другого датчика змінюється навпаки.

Нормальний режим

При роботі системи керування приводом дросельною заслінкою у нормальному режимі використовуються такі функції:

• мінімальне положення педалі акселератора - при включенні блоку керування двигуном оновлюється величина сигналу, що відповідає мінімальному положенню педалі;
• мінімальне положення дросельної заслінки - при включенні блоку керування двигуном дросельна заслінка переміщається в повністю закрите положення та оновлюється величина сигналу, що відповідає цьому положенню заслінки;
• "примерзання заслінки" - якщо дросельна заслінка не в змозі досягти певного мінімального положення, вводиться режим "примерзання" заслінки. У цьому режимі блок управління кілька разів посилає сигнали з максимальною шириною імпульсу електродвигуни приводу в напрямку закриття заслінки;
• режим економії енергії акумуляторної батареї - після певного часу після включення запалювання без запуску двигуна блок управління включає режим економії енергії акумуляторної батареї. У цьому режимі напруга на електродвигуні приводу заслінки мінімальна, а заслінка утримується у закритому положенні пружинами.

Режим зниження потужності двигуна

Коли блок керування виявляє неполадки в системі приводу дросельною заслінкою, вмикається режим зниження потужності двигуна. Цей режим може розпізнаватись за наявністю наступних явищ:

• обмеження прискорення - блок керування продовжує використовувати педаль акселератора для керування заслінкою, проте розгін автомобіля обмежений.
• обмеження відкриття дросельної заслінки - блок керування продовжує використовувати педаль акселератора для керування заслінкою, проте заслінка повністю не відкривається;
• немає реакції на педаль акселератора - блок управління відключає електродвигун приводу дросельної заслінки, заслінка повертається в закрите положення під дією пружин;
• "форсований холостий хід" - блок керування виконує такі дії:
• обмежує частоту обертання двигуна або положенням заслінки, або керуванням подачею палива або моментом іскроутворення, якщо дросельна заслінка не переміщається.
• ігнорує сигнали датчиків положення педалі акселератора.
• двигун "глохне" - блок управління відключає подачу палива та подачу живлення на привід дросельної заслінки.

Система зміни фаз газорозподілу

Система зміни фаз газорозподілу (положення розподільного валу) - електрогідравлічна, яка використовується для покращення вихідних параметрів двигуна, зокрема зниження емісії шкідливих речовин, підвищення крутного моменту та зниження витрати палива. При зміні положення розподільчого валу підйом клапанів та тривалість відкритого положення клапанів не змінюються. Весь діапазон зміни фаз газорозподілу становить 62 градуси повороту колінчастого валу (31 градус повороту розподільчого валу). Додаткова інформація наведена в описі системи мастила у розділі "Двигун – механічна частина".


Управління положенням розподільчого валу проводиться за схемою із зворотним зв'язком. Для розрахунку положення розподільчого валу блок керування двигуном використовує такі дані:

• частоту обертання двигуна;
• величину розрідження у впускному колекторі;
• кутове положення дросельної заслінки;
• кутове положення розподільчого валу;
• кутове положення колінчастого валу;
• відносне положення колінчастого та розподільчого валу;
• температуру охолоджувальної рідини;
• тиск моторної олії;
• рівень моторного масла;
• статус ланцюга електромагнітного клапана системи зміни фаз газорозподілу.

Паливна система

Паливна система на ранніх моделях з лінією повернення палива (регулятор тиску палива встановлений на колекторі палива). На пізніх моделях паливна система безповоротна. Тут регулятор тиску палива встановлений у модулі паливного насоса, що усуває потребу в установці зворотного паливопроводу від двигуна, що дозволяє знизити температуру в паливному баку. Зниження температури у паливному баку призводить до зниження виділення парів палива.

Паливні баки

Паливні баки виготовлені із високоміцної пластмаси. Передній (або єдиний) паливний бак розташований з лівого боку автомобіля. На моделях з двома баками, другий паливний бак розташований у задній частині автомобіля вище за запасне колесо. Паливні баки кріпляться двома металевими стропами.

Заливна горловина паливного бака має вбудований обмежувач, який запобігає заправленню етилованим бензином.

При заправці в подвійний паливний, бак паливо надходить в обидва баки одночасно.



Заливна горловина оснащена прив'язаною кришкою, обладнаною обмежувачем моменту затягування.



Щоб встановити кришку, поверніть кришку за годинниковою стрілкою до клацання. Це вказує на те, що кришка правильно встановлена та правильно затягнута. Неправильне встановлення кришки призведе до збоїв роботи системи уловлювання парів палива.

Модуль паливного насоса

Модуль паливного насоса встановлюється у паливному баку.

Модуль паливного насоса містить:

• датчик рівня палива;
• паливний насос;
• паливний фільтр;
• датчик тиску в паливному баку (єдиний бак або задній бак);
• регулятор тиску палива.

Модуль паливного насоса переднього (або єдиного) паливного бака

Модуль паливного насоса заднього паливного бака

Режими роботи системи подачі палива

Режим запуску

Після включення запалення ЄСМ збуджує реле паливного насоса на дві секунди для підвищення тиску в паливній системі. У цей час ЄСМ обчислює паливоповітряне відношення для запуску на підставі сигналів датчиків температури охолоджувальної рідини, витрати/температури повітря на впуску, абсолютного тиску повітря та положення дросельної заслінки. Система залишається в режимі запуску до досягнення певної частоти обертання, що визначається ЕСМ.

Режим продування при переливі

Якщо двигун "залитий" паливом, проведіть продування двигуна. Для цього натисніть на педаль акселератора до упору та прокрутіть двигун стартером. Оскільки зараз дросельна заслінка повністю відкрита, ЄСМ знижує ширину імпульсу управління паливними форсунками, щоб зменшити подачу палива. Цей стан підтримується до тих пір, поки дросельна заслінка залишається повністю відкритою і частота обертання двигуна все ще нижче заданої величини. При закритті дросельної заслінки система повертається у режим запуску.

Робочий режим

Робочий режим має два стани управління: з і без зворотного зв'язку. Коли двигун щойно запущено і частота обертання двигуна вище за нормальну частоту обертання холостого ходу (прогрів), система працює за схемою без зворотного зв'язку, тобто. ЕСМ ігнорує сигнали кисневих датчиків. Зараз ЄСМ обчислює паливоповітряне ставлення на підставі сигналів датчиків температури охолоджувальної рідини, витрати/температури повітря на впуску, абсолютного тиску повітря та положення дросельної заслінки. Система працює без зворотного зв'язку, доки не виникне такий стан:

• обидва передні кисневі датчики не будуть показувати змінний сигнал, що означає, що обидва датчики достатньо прогріті;
• температура двигуна досягла певної величини;
• після запуску двигуна пройшов достатній час для прогрівання.

Усі зазначені вище величини кожному за конкретного двигуна різні і зберігаються у пам'яті EEPROM. Після досягнення зазначеного вище стану система переходить в режим керування зі зворотним зв'язком, підтримуючи стехіометричне паливоповітряне відношення.

Режим розгону

Коли водій різко натискає на педаль акселератора, витрата повітря через двигун зростає. Щоб запобігати можливому збіднінню суміші та подальшого "провалу" в роботі двигуна, ЄСМ (базуючись на сигналах різних датчиків) збільшує ширину імпульсу керуючого паливними форсунками до легкого збагачення суміші, що необхідно для динамічного розгону.

Режим уповільнення

Коли водій відпускає педаль акселератора, витрата повітря через двигун зменшується. ЄСМ знижує подачу палива аж до повного відключення, якщо потрібне швидке уповільнення або при гальмуванні двигуном. Відключення подачі палива запобігає пошкодженню каталітичних нейтралізаторів.

Режим корекції напруги акумулятора

Коли напруга акумулятора низька, ЄСМ забезпечує компенсацію малої потужності іскрового розряду такими способами:

• збільшення подачі палива;
• збільшення частоти обертання холостого ходу;
• збільшення часу спокою накопичення енергії у вторинній обмотці котушки запалювання.

Режим відсічення палива

ЄСМ відключає подачу палива у таких станах:

• запалення вимкнено. Це запобігає роботі двигуна від калільного запалювання ("дизелінг");
• увімкнено, але немає опорного сигналу запалювання. Це запобігає "переливу" палива або зворотного спалаху;
• частота обертання двигуна вище за допустиму;
• швидкість автомобіля занадто висока, вища за розрахункову швидкість шин;
• при гальмуванні двигуном із високою швидкістю руху. Це зменшує викиди вуглеводнів і запобігає зворотним спалахам;
• при тривалому уповільненні. Це запобігає пошкодженню каталітичних нейтралізаторів.

Система запалювання

У систему запалення входять:

• Синхронізуюче кільце датчика положення колінчастого валу - синхронізуюче кільце датчика положення колінчастого валу є частиною колінчастого валу. Кільце має 58 зубів та опорний проміжок. Зуби кільця рівномірно розташовані з кроком 6 градусів. Два пропущені зуби створюють проміжок в 12 градусів, який використовується для створення опорного імпульсу синхронізації, яким розпізнається ВМТ першого циліндра. Імпульс синхронізації використовується ЕСМ визначення моменту запалювання в конкретному циліндрі по порядку роботи двигуна.
• Датчик положення колінчастого валу.
• Синхронізуюче кільце датчика положення розподільчого валу - синхронізуюче кільце датчика положення розподільчого валу є частиною зірочки розподільчого валу. Кільце має два вузькі зуби і 2 широкі зуби, розташовані по колу кільця. Передні (або задні) кромки цих 4 зубів дають проміжки 90 градусів. ЕСМ за сигналами від вузьких і широких зубів визначає положення розподільного валу, який циліндр знаходиться на такті стиснення або розширення і відносне положення колінчастого і розподільчого валів.
• Датчик положення розподільчого валу.
• Котушки запалення - всього використовується вісім котушок запалювання (по одній на циліндр).
• Блок керування двигуном (ЕСМ) - ЄСМ керує всіма функціями системи запалення і постійно коригує установковий кут випередження запалення. ЕСМ визначає момент запалення, базуючись на показаннях датчиків положення дросельної заслінки, температури охолоджуючої рідини, витрати/температури повітря, швидкості автомобіля, включеної передачі АКПП та детонації.

Система підтримки швидкості

Система підтримки швидкості зберігає бажану швидкість автомобіля на швидкостях понад 40 км/год.

У систему підтримки швидкості входять:

• педаль акселератора;
• вимикач стоп-сигналу (педалі гальма);
• блок керування електрообладнанням кузова (ВСМ);
• вимикачі системи підтримки швидкості;
• блок керування двигуном (ЕСМ);
• електродвигун приводу дросельної заслінки;
• датчик швидкості автомобіля.

Система підтримки швидкості активується та керується вимикачами, які розташовані на рульовому колесі:

• вимикач ON/OFF (ВКЛ/ВИМК)
• вимикач +RES
• вимикач -SET

Сигнали вимикачів обробляються блоком керування електрообладнанням кузова (ВСМ). ВСМ передає статус вимикача системи блок управління двигуном (ЕСМ) через ланцюг послідовної передачі даних GMLAN. ЄСМ на підставі отриманих даних визначає та підтримує бажану швидкість автомобіля за допомогою керування приводом дросельної заслінки.

Для включення системи потрібно повернути вимикач ON/OFF у положення ON (УВІМК.) і відразу натиснути на вимикач SET. Блок управління двигуном визначає поточну швидкість автомобіля і через шину GMLAN надсилає повідомлення на дисплей інформації водія Cruise set to