2.2 Работа системы впрыска

Количество топлива, подаваемого форсунками, регулируется электри­ческим импульсным сигналом от кон­троллера (электронного блока управ­ления). Контроллер отслеживает дан­ные о состоянии двигателя, рассчиты­вает потребность в топливе и опреде­ляет необходимую длительность по­дачи топлива форсунками (длитель­ность импульса). Для увеличения ко­личества подаваемого топлива дли­тельность импульса увеличивается, а для уменьшения подачи топлива - со­кращается.

Контроллер обладает способностью оценивать результаты своих расчетов и команд, а также запоминать опыт не­давней работы и действовать в соот­ветствии с ним. «Самообучение» кон­троллера является непрерывным про­цессом, продолжающимся в течение всего срока эксплуатации автомобиля.

Топливо подается по одному из двух разных методов: синхронному, т.е. при определенном положении коленчатого вала, или асинхронному, т.е. независи­мо или без синхронизации с вращени­ем коленчатого вала. Синхронный впрыск топлива - преимущественно применяемый метод. Асинхронный впрыск топлива применяется, в основ­ном, на режиме пуска двигателя.

Форсунки включаются попарно и по­очередно: сначала форсунки 1 и 4 ци­линдров, а через 180° поворота колен­чатого вала - форсунки 2 и 3 цилинд­ров и т.д. Таким образом, каждая фор­сунка включается один раз за оборот коленчатого вала, т.е. два раза за пол­ный рабочий цикл двигателя.

Независимо от метода впрыска по­дача топлива определяется состояни­ем двигателя, т.е. режимом его рабо­ты. Эти режимы обеспечиваются кон­троллером и описаны ниже.

Первоначальный впрыск топлива. Когда коленчатый вал двигателя начи­нает прокручиваться стартером, пер­вый импульс отдатчика положения ко­ленчатого вала вызывает импульс от контроллера на включение сразу всех форсунок. Это служит для ускорения пуска двигателя.

Первоначальный впрыск топлива происходит каждый раз при пуске. Длительность импульса впрыска зави­сит от температуры. На холодном дви­гателе импульс впрыска увеличивает­ся, для увеличения количества топли­ва, а на прогретом - длительность им­пульса уменьшается. После первона­чального впрыска контроллер переключается на соответствующий режим управления форсунками.

Режим пуска двигателя. При вклю­чении зажигания контроллер включает реле электробензонасоса, и он созда­ет давление в магистрали подачи топ­лива к топливной рампе. Контроллер проверяет сигнал от датчика темпера­туры охлаждающей жидкости и опре­деляет правильное соотношение воз­дух/топливо для пуска.

После начала вращения коленчатого вала контроллер работает в пусковом режиме, пока обороты не превысят 400 об/мин или не наступит режим продувки «залитого» двигателя.

Режим продувки двигателя. Еслидвигатель «залит топливом» (т.е. топли­во намочило свечи зажигания), он мо­жет быть очищен путем полного откры­тия дроссельной заслонки при одно­временном проворачивании коленча­того вала. При этом контроллер не по­дает импульсы впрыска на форсунки, и двигатель должен «очиститься». Кон­троллер поддерживает этот режим до тех пор, пока обороты двигателя ниже 400 об/мин, и датчик положения дрос­сельной заслонки показывает, что она почти полностью открыта (более 75%).

Если дроссельная заслонка удержи­вается почти полностью открытой при пуске двигателя, то он не запустится, т.к. при полностью открытой дроссель­ной заслонке импульсы впрыска на форсунку не подаются.

Рабочий режим управления топливоподачей. После пуска двигателя (когда обороты более 400 об/мин) кон­троллер управляет системой подачи топлива в рабочем режиме. На этом режиме контроллер рассчитывает дли­тельность импульса на форсунки по сигналам отдатчика положения колен­чатого вала (информация о частоте вращения), датчика массового расхо­да воздуха, датчика температуры ох­лаждающей жидкости и датчика поло­жения дроссельной заслонки.

Рассчитанная длительность импуль­са впрыска может давать соотношение воздух/топливо, отличающееся от 14,7:1. Примером может служить непрогретое состояние двигателя, т.к. при этом для обеспечения хороших ез­довых качеств требуется обогащенная смесь.

Рабочий режим для системы впрыска с обратной связью. В этой системе контроллер сначала рассчи­тывает длительность импульса на фор­сунки на основе сигналов от тех же датчиков, что и в системе впрыска без обратной связи. Отличие состоит в том, что в системе с обратной связью контроллер еще использует сигнал от датчика кислорода для корректировки и тонкой регулировки расчетного им- пульса, чтобы точно поддерживать со­отношение воздух/топливо на уровне 14,6-14,7:1. Это позволяет каталити­ческому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью.

Работа системы с последователь­ным (фазированным) впрыском топлива. Отличие этой системы от описанных выше состоит в том, что контроллер включает форсунки не по­парно, а последовательно, в порядке зажигания по цилиндрам (1-3-4-2). Датчик фаз дает контроллеру сигнал о том, когда 1-й цилиндр находится в ВМТ в конце такта сжатия. На основа­нии этого сигнала контроллер рассчи­тывает момент включения каждой фор­сунки, причем каждая форсунка впрыс­кивает топливо один раз за два оборо­та коленчатого вала двигателя, т.е. за один полный рабочий цикл. Такой ме­тод позволяет более точно дозировать топливо по цилиндрам и понизить уро­вень токсичности отработавших газов.

Режим обогащения при ускоре­нии. Контроллер следит за резкими изменениями положения дроссельной заслонки (по датчику положения дрос­сельной заслонки) и за сигналом дат­чика массового расхода воздуха и обеспечивает подачу добавочного ко­личества топлива за счет увеличения длительности импульса впрыска. Ре­жим обогащения при ускорении при­меняется только для управления топливоподачей в переходных условиях (при перемещении дроссельной за­слонки).

Режим мощностного обогащения. Контроллер следит за сигналом датчи­ка положения дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала для определения моментов, в которые водителю необходима максимальная мощность двигателя. Для достижения максимальной мощности требуется обогащенная горючая смесь, и кон­троллер изменяет соотношение воз­дух/топливо приблизительно до 12:1. В системе впрыска с обратной связью на этом режиме сигнал датчика кон­центрации кислорода игнорируется, т.к. он будет указывать на обогащенность смеси.

Режим обеднения при торможе­нии. При торможении автомобиля с закрытой дроссельной заслонкой могут увеличиться выбросы в атмосферу токсичных компонентов. Чтобы не до­пустить этого, контроллер следит за уменьшением угла открытия дроссель­ной заслонки и за сигналом датчика массового расхода воздуха и своевре­менно уменьшает количество подавае­мого топлива путем сокращения им­пульса впрыска.

Режим отключения подачи топли­ва при торможении двигателем.

При торможении двигателем с вклю­ченной передачей и сцеплением кон­троллер может на короткие периоды времени полностью отключить импуль­сы впрыска топлива. Отключение и включение подачи топлива на этом ре­жиме происходит при выполнении оп­ределенных условий по температуре охлаждающей жидкости, частоте вра­щения коленчатого вала, скорости ав­томобиля и углу открытия дроссельной заслонки.

Компенсация напряжения пита­ния. При падении напряжения питания система зажигания может давать сла­бую искру, а механическое движение «открытия» форсунки может занимать больше времени. Контроллер компен­сирует это путем увеличения времени накопления энергии в катушках зажига­ния и длительности импульса впрыска.

Соответственно при возрастании на­пряжения аккумуляторной батареи (или напряжения в бортовой сети авто­мобиля) контроллер уменьшает время накопления энергии в катушках зажи­гания и длительность впрыска.

Режим отключения подачи топли­ва. При выключенном зажигании топ­ливо форсункой не подается, чем ис­ключается самовоспламенение смеси при перегретом двигателе. Кроме то­го, импульсы впрыска топлива не пода­ются, если контроллер не получает опорных импульсов от датчика поло­жения коленчатого вала, т.е. это озна­чает, что двигатель не работает.

Отключение подачи топлива также происходит при превышении предель­но допустимой частоты вращения ко­ленчатого вала двигателя, равной 6510 об/мин, для защиты двигателя от пе­рекрутки.

Управление электровентилятором системы охлаждения. Электровенти­лятор включается и выключается кон­троллером в зависимости от темпера­туры двигателя, частоты вращения ко­ленчатого вала, работы кондиционера (если он есть на автомобиле) и других факторов. Электровентилятор включа­ется с помощью вспомогательного ре­ле, расположенного под консолью па­нели приборов с правой стороны.

При работе двигателя электровен­тилятор включается, если температу­ра охлаждающей жидкости превысит 104°С, или будет дан запрос на вклю­чение кондиционера. Электровенти­лятор выключается после падения температуры охлаждающей жидкости ниже 101°С, после выключения конди­ционера или остановки двигателя.