Общая информация DAF 95XF / XF95 с 1997 года

1. Общая информация

UPEC

Система управления двигателем UPEC используется на двигателях XE280C / XE315C / XE355C / XE390C.

Расположение компонентов UPEC на двигателе (двигатели XE)

Расположение компонентов UPEC в кабине (на примере DAF 95XF)

Центральным элементом системы управления двигателя UPEC является электронный блок (микропроцессор).

Система UPEC включают в себя функции управления двигателем и автомобилем, а также функцию диагностики.

Функции управления двигателем:

• Ограничение полной нагрузки
• Ограничение дымности выхлопных газов
• Определение момента опережения впрыска и количества впрыскиваемого топлива
• Корректировка количества впрыскиваемого топлива
• Холодный запуск двигателя
• Управление давлением наддува

Функции управления автомобилем:

• Режимы вождения
• Управление скоростью движения автомобиля
• Ограничение скорости движения автомобиля
• Управление частотой вращения двигателя

Что же касается основных функций автомобиля, доступны следующие опционные пакеты UPEC:

Пакет 1

• Управление частотой вращения двигателя при помощи многофункционального переключателя.

Пакет 2

• Управление частотой вращения двигателя при помощи многофункционального переключателя.
• Разъем надстройки с управлением частотой вращения двигателя и функцией ограничения скорости для специальных приложений.

Пакет 4

• Управление частотой вращения двигателя при помощи многофункционального переключателя.
• Разъем надстройки с управлением частотой вращения двигателя и функцией ограничения скорости для специальных приложений.
• Управление скоростью движения автомобиля + ограничитель скорости движения

Пакет 5

• Разъем надстройки с управлением частотой вращения двигателя и функцией ограничения скорости для специальных приложений.

Для управления двигателем и функциями автомобиля используются входные сигналы различных датчиков, а для активации компонентов – выходные сигналы блока управления.

Наиболее важными входными сигналами являются:

• Сигнал датчика положения распределительного вала (1).
• Сигнал датчика положения коленчатого вала (2).
• Сигнал датчика температуры воздуха на впуске (3).
• Сигнал датчика температуры топлива (4).
• Сигнал датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя (5).
• Сигнал датчика давления наддува (6).
• Сигнал датчика педали акселератора (7).
• Сигнал скорости автомобиля (8).
• Сигнал стояночного тормоза (9).
• Тормозной сигнал (рабочий тормоз/интардер) через центральный блок синхронизации (10).
• Сигнал выключателя тормоза двигателя (11).
• Сигнал бесконтактного датчика педали сцепления (12).
• Сигнал многофункционального переключателя (13).
• Сигнал ограничителя скорости (14)
• Сигнал электронного(-ных) блока(-ков) через шину CAN (15)

После обработки входных сигналов выходные сигналы электронного блока активируют:

• Блок-насосы (16) (при этом правильное количество топлива всегда впрыскивается в нужный момент, определенный блоком управления; наряду с прочим это приводит к снижению вредных выбросов в выхлопных газах).
• Тахометр (17) на приборной панели.
• В зависимости от измеренной температуры могут активироваться свечи накаливания (18).
• DEB (19).
• Тормоз двигателя (20).
• Электропневматический клапан давления наддува (21).
• При обнаружении неисправностей в системе активируется предупредительный индикатор в CWS (23).

Примечание:
Описание входных и выходных сигналов системы UPEC выше приведено на примере автомобилей 95XF. Версия UPEC для XF95 несколько отличается (см. рисунок ниже), хотя общий принцип работы остается тем же.

Функция синхронизации при запуске

Датчики положения коленчатого (F552) и распределительного (F558) валов подключены к электронному блоку управления (D814).

Для определения момента опережения впрыска электронному блоку требуется информация относительно положения поршня первого цилиндра в процессе запуска двигателя, по этой информации производится синхронизация.

Положение поршня первого цилиндра в процессе запуска регистрируется датчиком положения распределительного вала (F558).

Импульсный диск (3) установлен на кулачковый вал в корпусе топливного насоса.

Синхронизирующее отверстие (1) на импульсном диске соответствует первому цилиндру.

На маховике (5) имеется три участка по 120° (соответствующие цилиндрам 1-6, 5-2 и 3-4), имеющие по 18 отверстий через каждые 6°. Сегменты разделены двумя неполными отверстиями для обозначения «участка коленвала».

При запуске двигателя датчик положения коленчатого вала (4) регистрирует первое отверстие «участка коленвала» после двух неполных отверстий на маховике (5). После регистрации первого отверстия электронный блок сопоставляет положение коленчатого вала с положением кулачкового вала в топливном насосе посредством импульсного диска (3).

Если датчик положения кулачкового вала (2) регистрирует синхронизирующее отверстие (1) в нужной точке, система синхронизируется по первому цилиндру (поршень первого цилиндра находится в положении 57° до верхней мертвой точки) и электронный блок активирует блок-насосы (осуществляет управление моментом и количеством впрыска топлива).

Если датчик положения кулачкового вала (2) неисправен, синхронизация через него больше не возможна. В процессе запуска электронный блок вместо этого активирует блок-насос четвертого цилиндра (В134), если он регистрирует область между первым и вторым отверстиями «участка коленвала».

Этот метод длится столько, сколько необходимо для увеличения частоты вращения двигателя. После регистрации увеличения частоты вращения двигателя электронный блок делает заключение о том, что «участок коленвала» находится перед первым цилиндром, после чего продолжается управление моментом и количеством впрыска топлива.

Если неисправен датчик положения коленчатого вала (4), питание подается на блок-насос первого цилиндра (В131) если синхронизирующее отверстие (1) регистрируется датчиком положения кулачкового вала. С этого момента управление моментом и количеством впрыска топлива осуществляется по остальным 6 отверстиям импульсного диска (3).

Определение момента впрыска и количества впрыскиваемого топлива

Угол опережения впрыска, вычисленный электронным блоком (D814), должен быть конвертирован в момент и продолжительность времени, когда должно подаваться питание на электромагнитные клапаны блок-форсунок.

Количество впрыскиваемого топлива, вычисленное электронным блоком, также конвертируется в период времени, в течение которого будет запитываться насос-форсунка.

Для определения момента опережения впрыска и количества впрыскиваемого топлива на маховике (5) имеется три участка по 120° (соответствующие цилиндрам 1-6, 5-2 и 3-4), имеющие по 18 отверстий через каждые 6°. Сегменты разделены двумя неполными отверстиями для обозначения «участка коленвала».

Регистрация отверстий осуществляется датчиком положения коленчатого вала (4). По углу поворота коленчатого вала относительно затраченному на это времени определяется угол опережения впрыска и количество впрыскиваемого топлива.

Управление опережением впрыска и количеством впрыскиваемого топлива

В зависимости от различных входных сигналов электронный блок (D814) вычисляет требуемый угол опережения впрыска, а также количество впрыскиваемого топлива. В связи с этим отправной точкой становится максимально возможное снижение содержания вредных выбросов (NOx и HC) в выхлопных газах. Увеличение содержания NOx указывает на смещение опережения впрыска в сторону опережения, увеличение содержания HC указывает на задержку впрыска.

Кроме того, на момент опережения впрыска оказывают влияние следующие факторы:

• Частота вращения двигателя в сочетании с требуемым впрыском (эти два фактора определяют момент опережения впрыска по шаблону в памяти электронного блока).
• Температура охлаждающей жидкости двигателя (чем ниже температура, тем раньше производится впрыск топлива в цилиндры).
• Температура воздуха на впуске (при низкой температуре воздуха на впуске угол опережения впрыска смещается в сторону опережения, что приводит к появлению белого дыма из выхлопной трубы).

Количество впрыскиваемого топлива зависит от следующего:

• Частота вращения двигателя в сочетании с температурой охлаждающей жидкости двигателя (эти два фактора определяют количество впрыскиваемого топлива в процессе запуска двигателя).
• Положение педали акселератора (датчик положения педали акселератора определяет требуемые выходные показатели двигателя, и, как следствие, количество впрыскиваемого топлива).

Примечание:
Под влиянием различных управляющих функций количество впрыскиваемого топливо может быть откорректировано.

• Температура топлива (если температура топлива повышается, его плотность уменьшается, при этом мощность двигателя также падает; для компенсации этого явления количество впрыскиваемого топлива увеличивается).
• Температура охлаждающей жидкости двигателя (при слишком высокой температуре количество впрыскиваемого топлива уменьшается для защиты двигателя).
• Давление наддува в сочетании с температурой воздуха на впуске (эти два фактора определяют количество впрыскиваемого топлива относительно функции ограничения дымности).
• Атмосферное давление (чем ниже атмосферное давление, тем меньше количество впрыскиваемого топлива для предотвращения слишком высокой частоты вращения турбокомпрессора).

Пред- и послепусковой подогрев

Электронный блок (D814) автоматически определяет необходимость предпускового и продолжительность послепускового подогрева, полагаясь на различные сигналы от температурных датчиков.

При включении зажигания начинают измеряться температура топлива (F565), температура воздуха на впуске (F561) и температура охлаждающей жидкости (F566). Самое низкое из измеренных значений определяет необходимость предпускового и продолжительность послепускового подогревов.

Функция предпускового подогрева активируется только если:

• Напряжение аккумуляторной батареи выше 17 В.
• Измеренная температура ниже предварительно запрограммированного в электронном блоке значения для активации предпускового подогрева.
• Отсутствует сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя (функция предпускового подогрева выключается, если электронный блок регистрирует сигнал частоты вращения двигателя).

Примечание:
В период времени, когда коленчатый вал двигателя вращается стартером, функция предпускового подогрева остается активной.

Функция послепускового подогрева активируется только если:

• Напряжение аккумуляторной батареи выше 17 В.
• Измеренная температура ниже предварительно запрограммированного в электронном блоке значения для активации послепускового подогрева.
• Присутствует сигнал частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Если функция подогрева должна активироваться, соединительная точка В10 электронного блока замыкается на массу.

Cummins Celect (двигатели VF)

Cummins Celect – это система управления двигателя VF 373 M. По большей части эта система касается электронного управления впрыском топлива, которое базируется на сигналах различных датчиков и режимах работы двигателя.

1. Разъемы насос-форсунок.
2. Датчик давления наддува (F555).
3. Датчик температуры воздуха на впуске.
4. Электронный блок управления Cummins Celect (D805).
5. Отсечной топливный клапан (В173).
6. Датчик давления моторного масла (F503).
7. Датчик распредвала (F558).
8. Датчик температуры моторного масла (F504).
9. Разъемы электромагнитных клапанов С-тормоза (G194, G195, G196).
10. Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (F566).

Кроме того, система Cummins Celect выполняет ряд функций, обеспечивающих комфортное вождение автомобиля, а также влияющих на топливную экономичность и экологичность двигателя:

• Управление частотой холостого хода.
• Функция двухскоростной и всескоростной регуляции.
• Круиз-контроль.
• Управление частотой вращения коленчатого вала двигателя при включении коробки отбора мощности.
• Ограничитель скорости автомобиля.
• С-тормоз (специальный тормоз двигателя, обеспечивающий тормозное усилие одновременно шестью цилиндрами).
• Функция самодиагностики системы.
• Предупреждающая индикация.
• Функции защиты двигателя.

Примечание:
Существует две версии исполнения:
А. Автомобили, оборудованные выхлопным тормозом и С-тормозом (существуют различные способы активации тормоза двигателя).
В. Автомобили, необорудованные С-тормозом (выхлопной тормоз активируется только посредством выключателя, расположенного на полу кабины).

Помимо всего прочего, система Cummins Celect обеспечивает защитные функции:

• Активация предупредительных ламп.
• Снижение частоты вращения двигателя и, соответственно, скорости движения автомобиля.
• Снижение крутящего момента и мощности двигателя.

Электронный блок управления системы Cummins Celect состоит из памяти и двух микропроцессоров (первый – управления главными функциями, второй – управления защитными/отображающими неисправности функциями и высоковольтной цепью). Микропроцессоры регулируют и контролируют электромагнитные клапаны насос-форсунок, основываясь на информации из памяти, а также на входных сигналах от различных датчиков. Эти электромагнитные клапаны определяют время впрыска и количество впрыскиваемого топлива в цилиндры двигателя.

Количество впрыскиваемого топлива зависит от скорости двигателя, положения педали акселератора и давления наддува.

Время впрыска (момент опережения впрыска) базируется на частоте вращения двигателя, количестве впрыскиваемого топлива и температуре охлаждающей жидкости.

Также микропроцессоры могут активировать функции самодиагностики и генерации кодов неисправностей, которые можно считать из памяти электронного блока при помощи диагностического оборудования DAVIE. Неисправности, которые возникают в процессе работы электронного блока, автоматически удаляются, если электронный блок работает без сбоев непрерывно в течение 5 часов после возникновения неисправности.

Если же неисправность повторяется, каждый новый случай регистрируется электронным блоком (для удаления этой информации, как и ранее, требуется не менее пяти часов непрерывной работы электронного блока).

Электронный блок имеет 3 разъема:

Разъем А – жгут проводов датчиков.

Разъем В – жгут проводов двигателя DAF.

Разъем С – жгут проводов к топливным форсункам, клапану отсечки топлива, а также подача питания на блок управления.

Жгуты А и С являются специфической электропроводкой Cummins, а жгут В соединяет систему Celect с центральной электронной системой автомобиля.

Связующим звеном между системой Cummins Celect и центральной электронной системой автомобиля является интерфейс DAF Cummins (DCI), который расположен под центральным блоком на перегородке.

DCI выполняет следующие функции:

• Конвертирует диагностический сигнал SAE для DAVIE (из формата SAE в ISO).
• Управляет С-тормозом/выхлопным тормозом.
• Поддерживает связь с центральной системой предупреждения (CWS) (предупредительные индикаторы).
• Осуществляет проверку инвертора датчика педали акселератора.
• Активирует управление скоростью двигателя/автомобиля.

Если напряжение питания DCI падает, система управления двигателем (Celect) продолжает работать, однако перечисленные выше функции перестают работать.

1. Педаль акселератора в сборе.
2. Датчики двигателя.
3. Насос-форсунки.
4. Клапан отсечки топлива.
5. Электромагнитные клапаны С-тормоза.
6. Датчики.
7. Центральная система предупреждения (CWS).
8. Системы автомобиля (CTE, ABS).
9. Диагностика (DAVIE).
10. Диагностика (SAE).
11. Сигнал скорости автомобиля (тахограф).
12. Скорость двигателя (DIP).

Е-gas 3

Аббревиатура Е-gas 3 означает электронное управление дроссельной заслонкой версия 3.

1. Датчик педали.
2. Привод.
3. Функции выключения управления скоростью автомобиля (сцепление, тормоза, тормоз двигателя, ретардер).
4. Многофункциональный переключатель.
5. Датчик положения нейтрального положения коробки передач.
6. Сигнал скорости двигателя.
7. Сигнал скорости автомобиля.
8. Дистанционное управление.
9. Электронный блок.
10. Панель IWS/CWS.
11. Клапан остановки двигателя.

Как следует из названия системы, она предназначена для электронного управления дроссельной заслонкой. Главными компонентами системы E-gas являются датчик, привод, электронный блок и дистанционное управление.

В датчике педали имеется потенциометр, положение ползуна которого соответствует степени нажатия педали акселератора. Таким образом, датчик педали генерирует сигнал пропорциональный нажатию педали акселератора.

Привод, управляемый электронным блоком, следует перемещению педали акселератора.

Помимо выполнения основной функции, E-gas обеспечивает постоянную частоту вращения коленчатого вала независимо от нагрузки на двигатель. Скорость вращения на холостом ходу может быть запрограммирована в электронном блоке.

На стоящем автомобиле водитель может настроить скорость двигателя для использования коробки отбора мощности посредством дистанционного управления.

При наборе скорости выше определенного значения водитель может включить круиз-контроль, задав постоянную скорость движения автомобиля (не зависимо от нагрузки на автомобиль). Значение скорости, выше которой может быть включен круиз-контроль, также программируется в электронном блоке.

Если скорость автомобиля ниже определенного уровня, можно установить повышенные обороты двигателя (ручное управление дроссельной заслонки).

В системе E-gas установлен предохранительный выключатель, отслеживающий положение педали акселератора и привода. Если положение одного из компонентов не соответствует другому, активируется безопасная схема управления.

Диагностика и программирование системы E-gas выполняется при помощи оборудования DAVIE 2.0.

ASL-V

1. Монтажный кронштейн троса дросселя.
2. Трос дросселя.
3. Передвижная пластина.
4. Натяжная пружина.
5. Кронштейн.
6. Тяга.
7. Рычаг топливного насоса.
8. Рычаг регулирующего мотора.
9. Регулирующий мотор.

Аббревиатура ASL-V расшифровывается как Automatic Speed Limiter by VDO – автоматический ограничитель скорости VDO. Эта система следит за скоростью движения автомобиля и ограничивает её на определенном, заранее установленном уровне. Это ограничение достигается за счет обратного перемещения в нужный момент рычага топливного насоса. Система оборудована соединением с электронным блоком управления систем ABS/ASR.

Ограничитель скорости VDO работает следующим образом.

Электронный блок управления получает различные сигналы:

• сигнал скорости автомобиля;
• сигнал скорости двигателя;
• сигнал нейтрального положения;
• сигнал положения регулирующего мотора;
• возможные сигналы ABS/ASR;
• сигнал ограничения скорости для специальных версий автомобиля.

Сигнал скорости от датчика в коробке передач обрабатывается в спидометре (3) и попадает в электронный блок управления (1).

Значение максимальной скорости программируется в электронном блоке управления, который постоянно сравнивает поступающие сигналы с установленным значением. Если значение сигнала текущей скорости автомобиля превышает запрограммированное, электронный блок управления активирует регулирующий мотор (2) независимо от положения педали акселератора, при этом рычаг топливного насоса перемещается в обратном направлении. Потенциометр, встроенный в реле регулирующего мотора, контролирует положение регулировки.

Таким образом, электронный блок управления, посылая сигналы на регулирующий мотор, ограничивает скорость движения автомобиля посредством своевременного понижения выходных показателей двигателя.

Если система соединена с ABS/ASR, электронный блок ASL-V также получает информацию от блока управления ABS/ASR, которая также влияет на регулировку скорости автомобиля.

В автомобилях с несинхронизированной коробкой передач система ASL-V обеспечивает функцию двойного выключения сцепления при переключении на пониженные передачи (4).

Для диагностики и/или программирования системы используется прибор DAVIE (5).

Блок снижения шумности (NRM) является встроенным оборудованием электронного блока. Он обеспечивает снижение шума работы двигателя при повышенных частотах вращения коленчатого вала (6).

Ограничение скорости автомобиля для специальных версий (например, на мусоровозах) активируется выключателем (7).

ASL-G

1. Электронный блок ASL-G.
2. Привод.
3. Сигнал скорости автомобиля.
4. Датчик нейтрального положения коробки передач.
5. Диагностический прибор DAVIE 2.0.
6. Сигнал частоты вращения двигателя.
7. Выключатель ограничения скорости (специальные версии).

Аббревиатура ASL-G расшифровывается как Automatic Speed Limiter by Groeneveld – автоматический ограничитель скорости Groeneveld. Эта система следит за скоростью движения автомобиля и ограничивает её на определенном, заранее установленном уровне. Это ограничение достигается за счет обратного перемещения в нужный момент рычага топливного насоса.

В отличие от ASL-V, данная система НЕ оборудована соединением с электронным блоком управления систем ABS/ASR.

Ограничитель скорости Groeneveld работает следующим образом.

Электронный блок управления получает различные сигналы:

• сигнал скорости автомобиля;
• сигнал нейтрального положения;
• сигнал ограничения скорости для специальных версий автомобиля.

Сигнал от датчика в коробке передач обрабатывается в спидометре и поступает в электронный блок. Электронный блок постоянно сравнивает поступающие сигналы о текущей скорости со значением ограничения скорости, предварительно запрограммированным в электронном блоке. Если значение сигнала текущей скорости автомобиля превышает запрограммированное, электронный блок управления активирует сервопривод независимо от положения педали акселератора, при этом рычаг топливного насоса перемещается в обратном направлении.

В автомобилях с несинхронизированной коробкой передач система ASL-V обеспечивает функцию двойного выключения сцепления при переключении на пониженные передачи (4).

Для диагностики и/или программирования системы используется прибор DAVIE (5).

Блок снижения шумности (NRM) является встроенным оборудованием электронного блока. Он обеспечивает снижение шума работы двигателя при повышенных частотах вращения коленчатого вала (6).

Ограничение скорости автомобиля для специальных версий (например, на мусоровозах) активируется выключателем (7).

Меры предосторожности

• Всегда затягивать стояночный тормоз автомобиля при работе с ограничителем скорости.
• Не запускать двигатель в закрытых или невентилируемых помещениях. Убедиться в том, что выхлопные газы полностью удаляются.
• Не отсоединять отрицательную клемму аккумуляторной батареи при работающем двигателе.
• Соблюдать безопасную дистанцию до вращающихся и/или движущихся компонентов.
• При работе под кабиной, убедиться в том, что кабина полностью наклонена и зафиксирована.