Раздел F - Ознакомление

101-007 Топливная система с электронным управлением

Общие сведения

Система управления двигателем представляет собой электронную систему управления подачей топлива, обеспечивающую выполнение ряда функций оператора и транспортного средства или оборудования.

К основным функциям системы управления относятся подача и синхронизация впрыска топлива, ограничение частоты вращения двигателя в диапазоне от низких до высоких холостых оборотов и снижение токсичности выбросов с одновременной оптимизацией рабочих характеристик двигателя.

SMALL | MEDIUM | LARGE

Система управления получает команды оператора и сигналы датчиков, на основании которых она управляет подачей и синхронизацией впрыска топлива для обеспечения требуемой частоты вращения двигателя.

Электронный модуль управления (ЕСМ) является центральным управляющим устройством системы. Он обрабатывает все входные сигналы и направляет команды агрегатам топливной системы и управляющим устройствам машины и двигателя.

SMALL | MEDIUM | LARGE

Модуль ECM выполняет диагностические проверки большинства своих цепей и при обнаружении отказа в одной из них выдает код неисправности. Вместе с кодом неисправности, описывающим отказ, в памяти также сохраняется набор значений рабочих параметров на момент возникновения отказа.

Некоторые коды неисправностей приводят к включению контрольной лампы диагностики для оповещения водителя об отказе.

SMALL | MEDIUM | LARGE

Через канал связи SAE J1939 модуль ECM обменивается данными с диагностическими комплектами и некоторыми контроллерами машины, например, с коробкой передач, автоматической тормозной системой и автоматической системой сопротивления скольжению.

На некоторых транспортных средствах и агрегатах устанавливаются сети стандарта J1939, связывающие между собой электронные контроллеры. Управляющие устройства машины могут временно взять на себя функции управления частотой вращения или крутящим моментом двигателя для выполнения одной из функций модуля ЕСМ (переключением передач, работой АБС).

SMALL | MEDIUM | LARGE

Система управления использует ряд датчиков для получения информации о рабочих параметрах двигателя. К числу этих датчиков следует отнести:

Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик давления и температуры воздуха во впускном коллекторе
Датчик давления и температуры смазочного масла
Датчик частоты вращения двигателя
Датчик положения распределительного вала
Датчик давления топлива
Датчик температуры топлива.

SMALL | MEDIUM | LARGE

Устройства комплектного оборудования формируют следующие входные сигналы:

Датчика положения педали акселератора
Датчика проверки холостых оборотов
Датчика уровня охлаждающей жидкости
Датчиков скорости транспортного средства
от переключателей управления вспомогательными функциями (системой круиз-контроля и пр.);
Датчика наличия воды в топливе

ПРИМЕЧАНИЕ: Использование входных сигналов этих датчиков зависит от назначения двигателя. В некоторых случаях используются не все перечисленные сигналы.

SMALL | MEDIUM | LARGE

Система защиты двигателя

ВНИМАНИЕ

Для снижения вероятности повреждения двигателя при загорании красной лампы аварийной остановки, не создавая угрозу дорожному движению, водитель (оператор) должен как можно скорее свернуть на обочину дороги и остановиться.

ПРИМЕЧАНИЕ: Частота вращения и мощность двигателя будут постепенно уменьшаться со скоростью, зависящей от серьезности возникшей ситуации. Двигатель не выключается системой защиты двигателя, если функция защитного отключения двигателя не была включена.

Система защиты двигателя контролирует значения температуры, давления и уровни рабочих жидкостей. Поступающие значения сравниваются с предельными значениями, установленными с учетом частоты вращения и/или нагрузки на двигатель. Если параметр выходит за допустимые пределы, включается режим пониженной мощности двигателя, и в кабине загорается лампа предупреждения (WARNING). Она будет мигать при ухудшении ситуации.

SMALL | MEDIUM | LARGE

С учетом настройки функции защиты двигателя система его защиты инициирует остановку двигателя и блокирует его повторный запуск, если хотя бы один из следующих параметров окажется вне допустимого диапазона:

Уровень охлаждающей жидкости
Температуру охлаждающей жидкости
Давление масла
Температуру масла
Температура во впускном коллекторе
Заброс оборотов двигателя

Сведения о настройках

Система защиты двигателя контролирует значения температуры, давления и уровни рабочих жидкостей. Для ее работы пользователю необходимо выполнить минимальное количество настроек. Максимально и минимально допустимые показания отдельных датчиков и состояния, установленные для защиты двигателя, установлены заводом-изготовителем и с помощью диагностического комплекта не меняются. Настройки аварийной остановки и повторного запуска двигателя могут быть изменены с помощью диагностического комплекта.

Защитная остановка двигателя

Если диагностический комплект контролирует аварийную остановку двигателя, то стоит любому из его параметров выйти за пределы нормативного диапазона на критически опасную величину, как происходит остановка двигателя. С помощью диагностического комплекта эту функцию можно включить или выключить.

Чтобы после автоматической остановки переместить машину в безопасное место, двигатель можно запустить повторно. Система управления двигателем будет продолжать контролировать значения его параметров и, если какой-либо параметр выйдет за пределы нормативного диапазона, остановка двигателя произойдет повторно.

Повторный запуск двигателя после аварийной остановки

Повторный запуск двигателя на пониженной мощности не позволяет водителю отключить функцию понижения крутящего момента или оборотов двигателя. При остановке и повторном запуске двигателя крутящий момент или частота вращения двигателя будут пониженными.

Отмена аварийной остановки двигателя

Если с помощью диагностического комплекта включена функция отмены аварийной остановки двигателя, это позволит оператору отменить предстоящую остановку двигателя, вызванную системой защиты двигателя. Такой возможностью можно воспользоваться, например, на автобусных маршрутах, где двигатель можно выключать только после того, как автобус окажется в безопасном месте. Чтобы отменить аварийную остановку двигателя, в течение 30-секундного периода предупреждения об аварийной остановке (когда мигает лампа ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ) следует нажать специальную кнопку, устанавливаемую производителем комплектного оборудования. Нажатие этой кнопки повторно запускает обратный отсчет 30 секунд до остановки двигателя, которыми водитель может воспользоваться для перемещения транспортного средства в безопасное место. При каждом нажатии кнопки 30-секундный период предупреждения возобновляется.

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем

Функция защиты двигателя обеспечивает защиту от постепенного ухудшения состояния двигателя, сравнивая данные, собранные датчиками системы защиты двигателя, с минимальными и максимальными значениями калибровки. Если измеренное значение находится вне пределов нормативного диапазона, то появляется код неисправности, генерируемый системой защиты двигателя. С помощью диагностического комплекта функция защиты двигателя не настраивается. Снижение мощности двигателя, вызванное системой защиты, может произойти двумя способами:

Путем ограничения крутящего момента двигателя установленным максимальным значением (Нм/фут-фунт).
Путем ограничения частоты вращения двигателя максимально допустимой частотой вращения двигателя (об/мин).

При каждой установке кода неисправности по защите двигателя настройки системы защиты двигателя сохраняются в электронном модуле управления (ECM).

Настройки аварийной остановки двигателя, повторного запуска и отмены аварийной остановки можно менять с помощью диагностического комплекта.

Элементы системы QST30

Блокировка акселератора

Блокировка педали акселератора предназначена для обеспечения работы двигателя в режиме холостых оборотов путем использования выключателя блокировки, который обычно находится на двери транспортного средства. В большинстве автобусов эта возможность используется для отключения педали акселератора и механизма отбора мощности при открытых дверях автобуса. Таким образом, пока дверь открыта, двигатель работает в режиме холостых оборотов.

Сведения о настройках

Для использования этой функции необходимо установить выключатель блокировки. В электронном модуле управления (ECM) эта функция всегда разрешена, но для ее использования требуется подача входного сигнала выключателя блокировки.

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем

Эта функция отключает педаль акселератора кабины и механизм отбора мощности при подаче сигнала выключателя блокировки на модуль ECM (при открытой двери). Как только цепь выключателя блокировки размыкается, модуль ECM снова начинает использовать входные сигналы педали акселератора и механизма отбора мощности для управления частотой вращения двигателя. Из-за различных потребностей заказчиков схему взаимодействия с тормозами, коробкой передач, режим высоких и низких холостых оборотов каждый производитель выбирает по-своему.

Снижение мощности двигателя с повышением высоты

На больших высотах при достижении типовых значений давления наддува турбонагнетатель может начать работать во внештатном режиме. На больших высотах воздух становится разреженным и это может привести к чрезмерному повышению частоты вращения турбонагнетателя. Поэтому для ограничения потока выхлопных газов электронный модуль управления (ECM) уменьшает подачу топлива в двигатель. Для определения момента, когда необходимо уменьшить подачу топлива, модуль ECM использует показания датчика атмосферного давления. Ограничение подачи топлива начинается на высоте 3048 м [10.000 футов] над уровнем моря.

Настройка Это основная функция калибровки. Изменение пользователем этих настроек не предусмотрено.

Электронные указатели техобслуживания двигателя

Система управления двигателем может сигнализировать, когда для двигателя или его систем необходимо проводить определенные виды профилактического техобслуживания. На необходимость таких работ указывает горящая лампа техобслуживания (MAINTENANCE).

SMALL | MEDIUM | LARGE

Управление моторным тормозом

ВНИМАНИЕ

Частота вращения двигателя ни при каких обстоятельствах не должна превышать 3500 об/мин. При движении вниз по крутому склону одновременно переключайте передачи и используйте моторный или рабочий тормоз для управления скоростью машины и частотой вращения двигателя. Если частота вращения двигателя превысит 3500 об/мин, то это может привести к повреждению двигателя.

Функция управления моторным тормозом предназначена для снижения частоты вращения двигателя во время передвижения.

Настройка Моторные тормоза включаются при выполнении следующих условий:

нажат выключатель моторных тормозов;
отпущена педаль сцепления;
отпущена педаль акселератора;
отсутствуют активные коды неисправности датчика скорости (VSS);
функция автоматического восстановления скорости в системе круиз-контроля отключена;
функция отбора мощности/дистанционная система отбора мощности отключена.

SMALL | MEDIUM | LARGE

Управление работой нагревателя топлива

Нагреватель топлива, расположенный на головке топливного фильтра, предназначен для нагрева топлива во избежание его загустевания и парафинирования при очень низких температурах. Электронный модуль управления (ECM) контролирует температуру топлива и управляет работой реле нагревателя топлива. Это реле управляет включением-выключением нагревателя топлива. Если температура топлива ниже установленной, то нагреватель включается, а если превышает установленную, то выключается.

Настройка Работа нагревателя топлива зависит от значений калибровки. Изменение пользователем этих настроек не предусмотрено.

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем Более подробно о нагревателе см. следующую таблицу.

Назначение	12 В постоянного тока	24 В постоянного тока
Мощность	300 Вт	345 Вт
Ток	25 А	15 А
Повышение температуры	от 5 до 6°C [от 41 до 43°F]	от 6 до 7°C [от 43 до 45°F]

Управление нагревателем впускной системы

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Для снижения вероятности травм и материального ущерба никогда не используйте жидкость для запуска двигателя при подогреве впускного коллектора. Жидкость для запуска двигателя содержит эфир, что может привести к взрыву.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Из-за возможности взрыва, не используйте летучие средства для облегчения запуска двигателя при работе в шахте или туннеле. Для получения указаний обращайтесь к местному инспектору Горного бюро США.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Жидкость для запуска двигателя чрезвычайно огнеопасна и взрывоопасна. Не приближайте ее к источникам пламени, искр и к выключателям, в которых образуется электрическая дуга.

Система управления нагревателем впускной системы позволяет управлять нагревательными элементами, расположенными во впускной системе двигателя. При использовании нагревателя впускной системы улучшается управление запуском двигателя и образованием белого дыма. Электронный модуль управления (ECM) управляет работой нагревательных элементов в два этапа: предпусковым и послепусковым прогревом.

Этап предпускового прогрева (после поворота пускового включателя, но перед проворачиванием коленчатого вала):При установке пускового включателя в положение ВКЛ. модуль ECM проверяет температуру воздуха во впускном коллекторе. С учетом этой температуры модуль ECM включает нагреватель (нагреватели) впускной системы. Этап предпускового прогрева облегчает запуск двигателя при низкой температуре окружающего воздуха. Чем ниже температура воздуха во впускном коллекторе, тем больше продолжительность предпускового прогрева.
Этап послепускового прогрева (после успешного запуска двигателя):Для обеспечения максимальной силы тока в цепи стартера при проворачивании коленчатого вала нагреватели впускной системы отключены. Этап послепускового прогрева начинается после успешного запуска двигателя. Модуль ECM периодически включает нагреватель (нагреватели) по расписанию, зависящему от температуры воздуха во впускном коллекторе на момент поворота пускового включателя. В очень холодные дни продолжительность цикла нагрева перед отключением нагревателя (нагревателей) может составлять несколько минут. На этапе послепускового прогрева контролируется образование белого дыма после запуска.

Сведения о настройках

Работа нагревателя (нагревателей) впускной системы зависит от значений калибровки. Изменение пользователем этих настроек не предусмотрено.

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем

В зависимости от напряжения в системе оборудование может оснащаться одним или двумя нагревателями впускной системы:

для систем на 12 В постоянного тока двигатель должен оснащаться двумя нагревателями впускной системы.
Для систем на 24 В постоянного тока устанавливается только один нагреватель.

Нагреватели управляются модулем ECM через реле, подключенное к аккумуляторной батарее. Ответственность за установку и подключение реле возлагается на производителя комплектного оборудования.

Канал связи J1939

Через канал связи SAE J1939 электронный модуль управления (ECM) обменивается данными с диагностическими комплектами и другими контроллерами машины, например, с контроллерами коробки передач, системы АБС, автоматического уменьшения проскальзывания и с электронными приборными панелями. На некоторых типах транспортных средств и оборудования устанавливаются сети стандарта J1939, связывающие между собой электронные контроллеры. Управляющие устройства машины могут временно взять на себя функции управления частотой вращения или крутящим моментом двигателя для выполнения одной из функций модуля ЕСМ (переключением передач, работой АБС).

Журнал регистрации крутящего момента

Журнал регистрации крутящего момента двигателя представляют собой журнал паспортных данных для калибровки и выбора программируемой мощности. Эти данные доступны только для чтения и отображают максимальную мощность и крутящий момент, которые может выработать двигатель при заданных значениях калибровки и кодах.

Сведения о настройках

Двигатели способны вырабатывать больший крутящий момент, чем требуется. Двигатель можно настроить на работу с повышенными значениями мощности и крутящего момента, на которые не рассчитана силовая передача и система охлаждения. Проверка журнала регистрации крутящего момента может помочь при определении возможных причин отказа силовой передачи или перегрева.

Информация о поездках

Система регистрации рабочих параметров постоянно контролирует и регистрирует различные рабочие параметры двигателя и транспортного средства, необходимые для оценки работы как двигателя, так и оператора/водителя. Эти данные можно просмотреть с помощью диагностического комплекта. При возникновении неисправности, которая может исказить данные о поездке, во время их просмотра система выдает пользователю соответствующее предупреждение.

Сведения о настройках

Информация о поездках
Содержание запроса	Диапазон	Стандартное значение	Функция выбора
Наработка двигателя	0 - 50 000	0	____ моточасов
Пробег	0 - 500 000	0	____ миль
Превышение скорости 1	30 - 102	102	____миль/ч
Превышение скорости 2	30 - 102	102	____миль/ч
Коррекция наработки двигателя - суммарное количество моточасов, отработанных двигателем до установки нового модуля ECM. Коррекция пробега двигателя - суммарный пробег машины до установки нового модуля ECM.

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем

Журнал регистрации рабочих параметров содержит данные, относящиеся к работе двигателя и водителя. Данные журнала отображаются в следующем виде:

Накопленные данные - сводные данные за весь срок службы двигателя (перенастройке не подлежит)
Данные о поездке - данные, накопленные в течение последней поездки или с момента последнего удаления данных о поездке
Данные о режиме передвижения - данные, накопленные во время движения машины в ходе последней поездки или после последней перезагрузки данных
Данные о режиме холостого хода - данные, накопленные в режиме холостых оборотов в ходе последней поездки или после последней перезагрузки данных
Данные о механизме отбора мощности - данные, накопленные при включенном механизме отбора мощности в ходе последней поездки или после последнего удаления данных о поездке
Данные о механизме отбора мощности в режиме передвижения - данные, накопленные при передвижении машины с включенным механизмом отбора мощности после последней перезагрузки данных
Данные об использовании тормозов - данные об использовании рабочих тормозов в ходе последней поездки или после последней перезагрузки данных
Относительные временные затраты - данные о распределении времени (в процентах), проведенного в различных рабочих режимах в ходе последней поездки или после последней перезагрузки данных.

Предупреждение о наличии воды в топливе

Датчик наличия воды в топливе защищает топливную систему, предупреждая водителя (оператора) о воде, скопившейся в водоотделителе, и о необходимости ее слива. Для предупреждения оператора о наличии воды в топливе загорается лампа техобслуживания (MAINTENANCE).

Сведения о настройках

У 4-цилиндровых двигателей ISB и у 4-цилиндровых и 6-цилиндровых двигателей ISB^e на нижней поверхности топливного фильтра, расположенного на двигателе, этот датчик не установлен. Водоотделитель и датчик наличия воды в топливе располагаются вне моторного отсека в месте, установленном производителем комплектного оборудования.

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем

Водоотделитель удаляет из топлива воду, содержащуюся в нем в свободном состоянии или в виде эмульсии, по мере прохождения топлива через фильтрующие элементы. Плотность удаленной воды выше, чем у топлива, поэтому она опускается и скапливается на дне корпуса фильтра.

Программируемые функции

Предупреждение о неисправности генератора

Эта функция предназначена для контроля напряжения аккумуляторной батареи и для раннего оповещения в случаях, когда в течение определенного времени уровень напряжения находится за пределами нормативного диапазона. Пределы диапазона и время можно настроить. Каждому уровню предупреждения соответствует код неисправности и контрольная лампа. Для напряжения предусмотрены три уровня предупреждений:

Уровень предупреждения	Состояние контрольной лампы	Код неисправности
Высокое напряжение системы зарядки	Контрольная лампа горит	596
Низкое напряжение системы зарядки	Контрольная лампа горит	597
Чрезвычайно низкое напряжение системы зарядки	Контрольная лампа мигает	598

Подробные сведения о работе и взаимодействии систем

Функция контроля напряжения аккумуляторной батареи (включена/выключена)

Контролирует входное напряжение аккумуляторной батареи на электронном модуле контроля (ECM) и предупреждает оператора о высоком, низком и чрезвычайно низком напряжении. Если выбрано, напряжение системы машины должно устанавливаться надлежащим образом в соответствии с пороговыми значениями, установленными для выдачи предупреждений. Кроме того, чтобы разрешить работу двигателя на более высоких оборотах холостого хода для поддержания напряжения аккумуляторной батареи, может разрешаться повышение оборотов холостого хода.

Напряжение системы машины (12 В или 24 В постоянного тока)

Указывает напряжение системы (12 В или 24 В постоянного тока), установленной на машине. Затем для напряжения системы соответствующим образом устанавливаются уровни предупреждений.

Повышенные обороты холостого хода (разрешено/запрещено)

Повышает обороты холостого хода при обнаружении низкого или чрезмерного низкого уровня напряжения системы. Обороты холостого хода повышаются с целью повышения напряжения в системе до нормативного уровня. Если функция повышения оборотов холостого входа включена, то, чтобы оператор не заблокировал повышение холостых оборотов, сигнал переключателя регулировки холостых оборотов игнорируется. Предусмотрено два параметра для контроля продолжительности и количества случаев повышения оборотов холостого хода.

Автомобильный и всережимный регуляторы частоты вращения и переключатель акселератора в кабине

Функция выбора типа акселератора позволяет задать один из двух видов регулятора двигателя:

Автомобильный регулятор
всережимный регулятор частоты вращения.

При данном положении педали акселератора автомобильный регулятор допускает изменение частоты вращения двигателя, зависящее от нагрузки (частота вращения двигателя зависит от нагрузки). Для данного положения педали акселератора всережимный регулятор частоты вращения (VS) поддерживает частоту вращения двигателя постоянной вне зависимости от нагрузки.

Сведения о настройках

Функция выбора типа акселератора позволяет выбрать один из типов регулятора. Тип регулятора может выбираться с помощью переключателя акселератора, установленного в кабине. Если кабина не оснащена этим переключателем, то тип акселератора можно выбирать с помощью диагностического комплекта.

Машины, оборудованные переключателем регулятора, который устанавливается в кабине

Если установлен переключатель типа акселератора, то водитель может выбрать необходимый тип акселератора. Для правильной работы переключателя, установленного в кабине, настраиваемый параметр типа акселератора должен выбираться с помощью диагностического комплекта.

Машины, не оборудованные переключателем регулятора, который устанавливается в кабине

Если переключатель типа акселератора не установлен, то тип акселератора должен выбираться с помощью диагностического комплекта. Параметр "Тип акселератора" предназначен для выбора типа используемого регулятора.

Если выбран автомобильный тип акселератора, то включается автомобильный регулятор.
Если выбран всережимный тип акселератора, то включается всережимный регулятор частоты вращения двигателя.

SMALL | MEDIUM | LARGE