Информация о системе управления двигателем Chery Tiggo 8 с 2018 года выпуска (с учетом обновления 2022 года)

1. Общая информация

Базовый принцип системы

Система управления двигателем в основном состоит из модуля управления двигателем (ECM), датчиков и исполнительных механизмов, которые контролируют количество всасываемого воздуха, объем впрыска и время зажигания и т. д. когда двигатель работает.

В системе управления двигателем датчики используются в качестве входной части для измерения различных физических сигналов (температуры, давления и т. д.), и их преобразования в соответствующие электрические сигналы; функция ECM состоит в том, чтобы принимать входные сигналы от датчиков и выполнять расчет в соответствии с установленной процедурой, вырабатывая соответствующие управляющие сигналы и выводя их на контур силового привода. Контур силового привода приводит каждый привод в действие для выполнения различных действий, таким образом обеспечивая работу двигателя в соответствии с заданной программой. Кроме того, система диагностики неисправностей ECM контролирует каждый компонент и функцию управления в этой системе. После обнаружения и подтверждения неисправности, она будет хранить код неисправности. Когда будет обнаружено, что неисправность устранена, она вернется к нормальному значению.

Основной характеристикой электронной системы управления двигателем является использование стратегии управления на основе крутящего момента. Основная цель стратегии управления на основе крутящего момента состоит в том, чтобы связать большое количество различных задач управления.

Двигатель 1,5 л:

1. Модуль управления двигателем.
2. Датчик давления/температуры воздуха на впускном коллекторе.
3. Электронная дроссельная заслонка.
4. Датчик положения распределительного вала.
5. Датчик температуры охлаждающей жидкости.
6. Датчик положения коленчатого вала.
7. Датчик кислорода.
8. Электронная педаль акселератора.
9. Датчик детонации.
10. Катушка зажигания.
11. Топливная форсунка.
12. Электрический топливный насос.
13. Клапан управления VVT.
14. Электромагнитный клапан адсорбера паров топлива.
15. Электромагнитный перепускной клапан системы выпуска.
16. Электромагнитный разгрузочный клапан ERCV.
17. Электрический жидкостный насос системы охлаждения двигателя.
18. Датчик давления наддува.

Основная функция управления двигателем

1. Структура системы на основе крутящего момента.

2. Нагрузка на цилиндр определяется датчиком давления на впуске/датчиком расхода воздуха.

3. Улучшена функция управления воздушно-топливной смесью в статических и динамических условиях.

4. Управление по замкнутому контуру λ.

5. Топливо впрыскивается из каждого цилиндра последовательно.

6. Время зажигания, включая контроль детонации от цилиндра к цилиндру.

7. Функция контроля выбросов.

8. Нагрев каталитического нейтрализатора.

9. Управление адсорбером.

10. Управление оборотами холостого хода.

11. Аварийный режим.

Дополнительная функция

1. Функция иммобилайзера.

2. Связь с крутящим моментом и внешней системой (пример: зубчатая передача или динамическое управление транспортным средством).

Диагностика в рабочем режиме OBD

1. Выполните ряд функций OBD.

2. Система управления диагностическими функциями.

Функция системы

Управление пуском

Во время запуска двигателя при помощи специальных расчетных методов определяется состав рабочей смеси и момент зажигания. В начале процесса воздух во впускном коллекторе неподвижен, и давление в нем примерно равно атмосферному.

В таком процессе используется начальный момент зажигания, который обеспечивает начальный импульс зажигания в подобных процессах.

Количество впрыскиваемого топлива изменяется в соответствии с температурой двигателя для формирования топливной пленки на стенках цилиндров, поэтому до момента, когда обороты достигают определенного значения, рабочая смесь должна быть обогащенной. После запуска двигателя система начинает уменьшать обороты, и при достижении 600 - 700 об/мин обогащение смеси полностью прекращается.

Во время запуска двигателя угол опережения зажигания постоянно регулируется. Он изменяется в зависимости от температуры и оборотов двигателя.

Управление процессом прогрева двигателя и трехкомпонентного катализатора

После запуска двигателя при низкой температуре объем впрыскиваемого топлива и момент зажигания регулируются для компенсации большего момента сопротивления вращению двигателя. Этот процесс продолжается до достижения определенной температуры.

На этом этапе наиболее важен быстрый прогрев трехкомпонентного каталитического нейтрализатора, поскольку благодаря этому обеспечивается снижение токсичности отработавших газов на ранних этапах работы двигателя. При этих условиях используется небольшое запаздывание зажигания, чтобы при помощи образующихся отработавших газов быстрее нагревался трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.

Разгон/замедление и управление отсечкой топлива

Часть топлива, впрыскиваемого во впускной коллектор, вовремя не достигает цилиндров и в процессе сгорания не участвует. Топливо образует пленку на стенках впускного коллектора. В зависимости от повышения нагрузки и длительности впрыска количество топлива, оседающего на стенках впускного коллектора, резко увеличивается.

При увеличении угла открытия дроссельной заслонки некоторая часть топлива поглощается топливной пленкой. Поэтому во время разгона для предотвращения обеднения рабочей смеси необходимо увеличивать количество впрыскиваемого топлива. При уменьшении нагрузки на стенках впускного коллектора вновь оседает дополнительное количество топлива, поэтому длительность впрыска во время замедления можно уменьшить.

Условия движения или сцепления указывают на то, что мощность, развиваемая двигателем на маховике, отрицательная. В этом случае механическое трение в двигателе и насосные потери могут использоваться для замедления автомобиля. Когда используется режим торможения двигателем, подача топлива прекращается для снижения расхода топлива и количества вредных выбросов, а также, что еще более важно, для защиты трехкомпонентного каталитического нейтрализатора.

При достижении определенных минимальных оборотов двигателя (ниже оборотов холостого хода) подача топлива возобновляется. В действительности в программе модуля управления есть диапазон оборотов, при которых подача топлива возобновляется. Величина оборотов, при которых возобновляется подача топлива, зависит от температуры двигателя, динамики изменения оборотов и т. д. Эта величина оборотов вычисляется для предотвращения снижения оборотов ниже минимального значения.

В начале возобновления подачи топлива система начинает получать начальный импульс для подачи топлива и восстановления топливной пленки на стенках впускного коллектора. После восстановления подачи топлива система управления на основе управления по крутящему моменту медленно и плавно увеличивает крутящий момент (плавный переход).

Управление в режиме холостого хода

В режиме холостого хода на маховике крутящий момент отсутствует. Для обеспечения устойчивой работы двигателя на как можно меньших оборотах холостого хода система управления с замкнутой обратной связью должна поддерживать баланс между развиваемым крутящим моментом и потреблением мощности двигателем. Для работы двигателя на холостом ходу требуется определенная мощность, покрывающая все виды сопротивления. К ним относятся механическое трение коленчатого вала, газораспределительный механизм и вспомогательных агрегатов (таких как жидкостный насос).

В системе используется стратегия управления двигателем, основанная на управлении крутящим моментом, для определения выходного крутящего момента, необходимого для поддержания оборотов холостого хода в любых рабочих условиях – с использованием управления с замкнутой обратной связью. Этот выходной крутящий момент увеличивается по мере уменьшения оборотов двигателя и уменьшается по мере их роста. Система реагирует на новый «интерференционный фактор», запрашивая более высокий крутящий момент в такие моменты, как включение/выключение компрессора кондиционера или при переключениях передач автоматической коробкой передач. При низкой температуре двигателя также требуется увеличенный крутящий момент для компенсации более высокого внутреннего трения и (или) поддержания более высоких оборотов холостого хода. Данные о суммарном требуемом крутящем моменте поступают к процессору, который расчетным путем определяет соответствующий объем впрыскиваемого топлива, состав рабочей смеси и опережение зажигания.

Управление составом смеси (λ) с замкнутой обратной связью

Использование трехкомпонентного каталитического нейтрализатора — эффективный способ снижения количества вредных веществ в отработавших газах. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор способен уменьшать содержание углеводородов (CH), окиси углерода (CO) и окислов азота (NOx) до 98 % с преобразованием их в воду (H2O), двуокись углерода (CO2) и азот (N2). Но такая эффективность может достигаться только в узком диапазоне коэффициента избытка воздуха: λ=1. В этом диапазоне для поддержания состава смеси используется управление с замкнутой обратной связью величиной λ.

Управление с замкнутой обратной связью величиной λ возможно только при наличии датчика (-ов) кислорода. Датчик кислорода, установленный до трехкомпонентного каталитического нейтрализатора, следит за составом отработавших газов. При обедненной смеси (λ > 1) напряжение на его выводах составляет примерно 100 мВ, а при обогащенной (λ < 1) – около 900 мВ. Когда значение λ становится равным 1, напряжение на датчике резко изменяется. Управление λ с замкнутой обратной связью отвечает на входящий сигнал (λ > 1 = обедненная смесь, λ < 1 = обогащенная смесь) для коррекции изменяемых параметров управления. Корректирующий фактор генерируется в виде коэффициента, при помощи которого вычисляется длительность впрыска топлива.

Управление парами топлива

При возврате излишков топлива, проходящего через двигатель, топливо в топливном баке нагревается, и образуются пары топлива. В соответствии с законодательными нормами эти пары, содержащие большое количество углеводородов, не должны непосредственно выбрасываться в атмосферу. Поэтому пары топлива аккумулируются в адсорбере паров топлива, через трубку подаются к камерам сгорания и участвуют в процессе сгорания в моменты периодической продувки адсорбера. Моментами продувки адсорбера управляет модуль ECM. Это управление работает только в условиях управления величиной λ с замкнутой обратной связью.

Управление детонацией

Система определяет характерную вибрацию в моменты возникновения детонации при помощи датчиков детонации, установленных в определенных местах блока цилиндров, и преобразует их в электрические сигналы, поступающие в модуль ECM для обработки. В модуле ECM используется специальный алгоритм обработки этих данных для определения возникновения детонации в каждом цикле зажигания и каждом цилиндре. При обнаружении детонации активируется управление детонацией с замкнутой обратной связью.

После подавления детонации угол опережения зажигания в цилиндре, в котором возникала детонация, плавно возвращается к исходному значению.

Порог управления детонации адаптирован к различным условиям работы двигателя, сортам и качеству бензина.

Введение функции диагностики неисправности системы

Запись информации о неисправности

Электронный модуль управления постоянно контролирует датчики, исполнительные механизмы, взаимосвязанные цепи, индикатор неисправности, напряжение батареи и т. д., и даже сам электронный модуль управления. И он выполняет диагностику надежности для выходного сигнала датчика, сигнала на приводной двигатель и внутренних сигналов (например, управление в замкнутом контуре λ, температура охлаждающей жидкости, контроль детонации, регулирование оборотов холостого хода и контроль напряжения батареи и т. д.). При обнаружении отказа определенного шага или ненадежного значения сигнала электронный модуль управления сразу создаст запись информации о неисправности в памяти ОЗУ. Запись информации о неисправностях хранится в виде кода неисправности и отображается в том порядке, в котором произошли неисправности.

Частоту неисправностей можно разделить на «устойчивая неисправность» и «кратковременная неисправность» (например, из-за кратковременного обрыва жгута проводов или плохого контакта разъема).

Описание и схема управления индикаторной лампы неисправности

Как правило, компонентом, связанным с излучением или индикацией при отказе системы, является индикаторная лампа (MIL), которая может отображаться на приборной панели, и ее форма соответствует стандартным требованиям регулирования.

1. Индикаторная лампа MIL включается в соответствии со следующими принципами:

• Кнопка ENGINE START STOP включена (двигатель не запущен), а индикатор MIL остается включенным.
• После запуска двигателя, если в памяти неисправностей нет запроса на включение индикатора MIL, MIL гаснет.
• Присутствует запрос неисправности на включение MIL в памяти неисправности или присутствует запрос на включение индикатора MIL за пределами ECM, включается лампа MIL.
• Если присутствует запрос на мигание индикатора MIL за пределами ECM или присутствует запрос на мигание индикатора MIL по причине отказа, или присутствует запрос неисправности, при которой загорается лампа MIL при необходимости в памяти неисправности, индикатор MIL будет мигать с частотой 1 Гц.

2. На автомобилях, оснащенных дроссельной заслонкой с электроприводом, есть индикаторная лампа EPC, которая используется для указания неисправностей, связанных с электронной системой управления двигателем, кроме индикатора MIL. Индикаторная лампа EPC в основном используется для обозначения неисправностей, связанных с системой E-GAS (электронный акселератор и дроссельная заслонка с электроприводом).

3. Индикаторная лампа EPC включается в соответствии со следующими принципами:

• Кнопка ENGINE START STOP включена (двигатель не запущен), а индикатор EPC остается включенным.
• После запуска двигателя, если в памяти неисправностей нет запроса на включение индикатора EPC, индикатор EPC гаснет.
• Присутствует запрос неисправности на включение EPC в памяти неисправности, или присутствует запрос на включение лампы EPC за пределами ECM, включается индикатор EPC.

Дисплей диагностического тестера

1. Дисплей параметров двигателя:

• Частота вращения двигателя, температура охлаждающей жидкости, открытие дроссельной заслонки, угол опережения зажигания, длительность импульса впрыска, давление на входе, температура на входе, скорость автомобиля, напряжение системы, коррекция впрыска, скорость очистки адсорбера, управление воздухом в режиме холостого хода, форма колебаний сигнала датчика кислорода.
• Заданная скорость, относительная нагрузка двигателя, температура окружающей среды, время закрытия зажигания, температура испарителя, расход впускного воздуха, расход топлива.
• Напряжение сигнала датчика положения дроссельной заслонки, напряжение сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости, напряжение сигнала датчика температуры на входе, напряжение сигнала датчика давления на входе, напряжение сигнала клеммы 1 датчика детонации, напряжение сигнала клеммы 2 датчика детонации.

2. Электронный индикатор состояния системы впрыска топлива:

Состояние системы иммобилайзера, состояние безопасности, состояние программы, состояние системы охлаждения, стабильное состояние рабочих условий, динамическое состояние рабочих условий, состояние контроля выбросов, состояние датчика кислорода, состояние холостого хода, состояние индикатора неисправности, состояние аварийных условий работы, состояние системы кондиционирования, состояние автоматической коробки передач/запроса крутящего момента.

3. Функция испытания исполнительного устройства:

Индикатор неисправности, топливный насос, реле кондиционера, вентилятор, клапан продувки адсорбера и открытие дроссельной заслонки.

4. Отображение информации о версии:

Номер кузова (VIN), номер оборудования ECM, номер программного обеспечения ECM.

5. Дисплей неисправности:

Датчик температуры впуска, датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, датчик положения дроссельной заслонки, датчик кислорода, линия нагрева датчика кислорода, коррекция соотношения компонентов топливной смеси, топливная форсунка каждого цилиндра, топливный насос, датчик детонации, датчик скорости, фазовый датчик, регулирующий клапан адсорбера, реле вентилятора охлаждения, сигнал скорости автомобиля, скорость холостого хода, корпус дроссельной заслонки с электроприводом, напряжение системы, ECM, реле компрессора кондиционера, датчик температуры испарителя, индикатор неисправности.

Стратегия управления

Стратегия управления кондиционером

1. Через восемь секунд после запуска двигателя компрессор кондиционера допускается к работе. В течении восьми секунд после запуска двигателя, даже если нажата кнопка запроса кондиционера, компрессор кондиционера не включается.

2. Когда температура охлаждающей жидкости превышает 115 градусов, кондиционер выключается. При температуре охлаждающей жидкости ниже 113 градусов управление кондиционером возобновляется. Когда температура охлаждающей жидкости находится в диапазоне от 106 до 114 градусов, состояние контроля кондиционера не изменяется.

3. Когда частота вращения двигателя превышает 6520 об/мин или ниже 560 об/мин, кондиционер выключается. Управление кондиционером возобновляется, когда частота вращения двигателя находится в диапазоне от 640 до 6320 об/мин. Когда частота вращения двигателя находится в диапазоне 6320–6520 об/мин и 560–640 об/мин, кондиционер сохраняет прежнее состояние.

4. Когда напряжение батареи ниже 9,5 В, кондиционер выключается, и управление кондиционером возобновляется, когда напряжение батареи выше 11 В; когда напряжение батареи выше 16 В, кондиционер выключается, и управление кондиционером возобновляется, когда напряжение батареи ниже 15 В.

5. Из-за большого фактического крутящего момента двигателя кондиционера, в этой модели разработана стратегия ускоренного отключения кондиционера. При сильном нажатии педали акселератора кондиционер выключается для обеспечения динамических характеристик при обгоне. При отключении кондиционера более чем на определенный период времени или уменьшении открывания педали акселератора у водителя, кондиционер включается повторно.

Стратегия управления защитой трехкомпонентного каталитического нейтрализатора

1. При нормальной работе двигателя, если модельная температура выхлопной трубы превышает 880 °C, активируется функция защиты от концентрации температуры выхлопа, и ECM снижает температуру выхлопа, увеличивая соотношение компонентов топливной смеси.

2. Когда температура выхлопной трубы падает ниже 830 °C, защита от концентрации перестает работать, и соотношение компонентов топливной смеси возвращается к норме.

3. При нормальной работе двигателя, если средняя модельная температура каталитического нейтрализатора превышает 900 °C, активируется функция защиты каталитического нейтрализатора, и ECM снижает температуру каталитического нейтрализатора, увеличивая соотношение компонентов топливной смеси.

4. Когда средняя температура каталитического нейтрализатора падает ниже 850 °C, защита от концентрации прекращает работать и соотношение компонентов топливной смеси возвращается к норме.

Стратегия управления электромагнитным клапаном адсорбера

1. Условия открытия электромагнитного клапана адсорбера:

• Температура охлаждающей жидкости двигателя выше 55 °C.
• Управление соотношением компонентов топливной смеси в двигателе вошло в замкнутый контур.
• Электромагнитный клапан адсорбера исправен.

2. Контроль времени очистки электромагнитного клапана адсорбера:

Поскольку самообучение очистки адсорбера и соотношения компонентов топливной смеси не может быть выполнено одновременно, в системе Bosch используется программное обеспечение для рационального распределения времени открытия электромагнитного клапана адсорбера и времени самообучения соотношения компонентов топливной смеси, чтобы гарантировать исправное функционирование. Самообучение адсорбера и соотношения компонентов топливной смеси выполняется попеременно при нормальной работе двигателя.

3. Управление открытием электромагнитного клапана адсорбера:

Отверстия электромагнитного клапана адсорбера различны при различных оборотах двигателя и нагрузках. ECM вычисляет текущее открытие электромагнитного клапана адсорбера в соответствии с такими условиями, как частота вращения двигателя, нагрузка и колебания соотношения компонентов топливной смеси.

Логика нагрева датчика кислорода

1. Датчик кислорода должен достичь определенной температуры, чтобы нормально работать, обычно в диапазоне от 350 °C до 900 °C. Недостаточно нагрева только за счет температуры выхлопа. Поэтому внутри датчика кислорода есть предохранитель, специально предназначенный для нагрева. Нагрев низкой мощностью до точки росы и нагрев высокой мощностью или даже полной мощностью выше точки росы. Таким образом, датчик кислорода может достичь рабочей температуры в кратчайший срок.

2. Отметка точки росы является важным входным сигналом для нагрева датчика кислорода, главным образом для защиты датчика кислорода.

3. Физическая предпосылка точки росы. После запуска двигателя и снижения температуры выхлопной системы в течение определенного периода времени водяной пар может конденсироваться в выхлопной системе. Если в течение этого периода температура керамического корпуса датчика кислорода превышает определенную температуру, и на керамическом корпусе датчика кислорода образуется конденсат, конденсация может привести к разрушению керамического корпуса. Поэтому необходимо контролировать температуру датчика кислорода и температуру стенки выхлопной трубы вблизи датчика кислорода в режиме реального времени при запуске двигателя. Как правило, отработанная вода всегда конденсируется на стенке выхлопной трубы. Когда температура стенки выхлопной трубы достигнет определенного значения, она будет застаиваться в течение определенного периода времени или скорость подъема будет медленнее из-за конденсации водяного пара и перекрытия процесса испарения. Температура в этой точке называется температурой точки росы. Если температура стенки продолжает повышаться, водяной пар в выхлопной трубе больше не будет конденсироваться и испаряться на стенке выхлопной трубы.

Стратегия контроля детонации

1. Контроль детонации включается, когда температура охлаждающей жидкости двигателя превышает 40 °C, а нагрузка двигателя составляет более 36 %.

2. ECM выполняет контроль детонации через сигнал обратной связи от датчика детонации. При обнаружении детонации ECM задерживает угол зажигания на фиксированный шаг -3 градуса, а максимальная задержка угла зажигания составляет 12 градусов. Если в течение нескольких последовательных сгораний не обнаружено новой детонации, то угол позднего зажигания будет восстанавливаться с шагом 0,75 до тех пор, пока угол позднего зажигания не будет полностью восстановлен или не будет обнаружена новая детонация.

3. Если происходит отказ датчика детонации, ECM уменьшит выходной угол зажигания двигателя, чтобы обеспечить безопасность двигателя.

Стратегия контроля зажигания

1. Управление зарядкой катушки зажигания:

Время намагничивания катушки зажигания определяет энергию зажигания свечи зажигания. Обычно напряжение питания близко к 14 В, когда автомобиль работает исправно. Если генератор автомобиля неисправен, напряжение питания может быть намного ниже 14 В, а может даже упасть до 6 В или ниже. Для того чтобы получить такую же энергию зажигания, ECM изменит время зарядки катушки первичной обмотки.

2. Расчет угла опережения зажигания:

• Контроль угла зажигания при запуске:

Во время запуска двигателя система использует отдельный датчик давления во впускном коллекторе угла зажигания для контроля надежности запуска двигателя. При запуске двигателя система переключается в нормальный режим регулирования угла зажигания.

• Регулировка угла опережения зажигания на холостом ходу:

Зажигание двигателя не работает при оптимальном значении угла зажигания на холостом ходу, а вместо этого работает с углом, меньшим, чем оптимальный угол зажигания. Если двигатель работает на холостом ходу или происходит внешнее воздействие, ECM может быстро скорректировать угол зажигания, чтобы обеспечить стабильность оборотов холостого хода.

• Регулировка угла опережения зажигания при нормальной езде:

При постоянной скорости двигатель работает с максимально допустимым углом зажигания, разрешенным в данном режиме эксплуатации.

• Процесс ускорения и торможения, регулировка угла опережения зажигания:

Для обеспечения плавности хода в процессе разгона и торможения ECM регулирует угол зажигания для изменения крутящего момента.

Стратегия управления оборотами холостого хода

Соотношение между температурой охлаждающей жидкости, скоростью холостого хода и высотой выглядит так (абсцисса – температура охлаждающей жидкости, а ордината – высота):

Примечание:
«1» означает равнины; «0,9» означает высоту 1000 м; «0,8» означает высоту 2000 м; и так далее, «0,5» означает высоту 5000 м.

• Стандартная скорость холостого хода прогретого двигателя – 700±50 об/мин.
• В целях обеспечения безопасности двигателя и автомобиля максимальная скорость на нейтральной передаче ограничена 4500 об/мин, а длительность превышает 40 с, после чего возвращается в режим холостого хода.
• В нормальных условиях стандартная скорость холостого хода прогретого двигателя составляет 700 об/мин; после включения кондиционера она повышается до 880 об/мин.

Стратегия управления масляным насосом

1. При первом включении кнопки ENGINE START STOP ECM контролирует работу масляного насоса. После того, как напорный поток масляного насоса достигает заданного значения подачи топлива, масляный насос перестает работать. Если двигатель не был запущен в течение 100 секунд после остановки, масляный насос запустится снова после каждого включения кнопки ENGINE START STOP и после трех последовательных операций масляный насос больше не будет работать после включения кнопки ENGINE START STOP.

2. Когда ECM обнаружит запуск двигателя, он будет контролировать работу масляного насоса.

3. Когда двигатель работает исправно, ECM управляет масляным насосом, чтобы обеспечить непрерывную работу.

Функция защиты стартера

1. Когда скорость запуска превышает 720 об/мин, система принудительно отключает стартер и подтверждает, что запуск прошел успешно.

2. Чтобы предотвратить запуск двигателя во время работы, когда скорость выше 50 об/мин, система считает двигатель работающим и не тянет стартер.

3. Максимальное время для запуска и медленного движения в соответствии с предельной температурой охлаждающей жидкости, чтобы предотвратить повреждение стартера от перегрева. Максимальное рабочее время стартера ограничено, как показано в таблице ниже:

4. Определите скорость стартера при различных температурах охлаждающей жидкости и напряжениях, сопоставив значения скорости расцепления стартера (как показано ниже).