Ремонт и сервисное обслуживание легковых автомобилей

________________________________________________________________________________________

Система управления двигателем Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE


Система управления двигателями Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав 4, Лексус РХ имеет следующие особенности:

Впрыск топлива с электронным управлением (EFI). Система впрыска топлива с электронным управлением

- Система EFI L - типа непосредственно определяет массу воздуха, поступающего в двигатель с помощью термоанемометра. Для подачи топлива в цилиндры применяется фазированная многоточечная система впрыска.

ESA (Электронная система управления углом опережения зажигания)

- Угол опережения зажигания определяется блоком управления двигателя по сигналам нескольких датчиков. Блок управления двигателем корректирует угол опережения зажигания, меняя угол при появлении детонации двигателя.

ETCS-i (Интеллектуальная система управления дроссельной заслонкой)

- Оптимальным образом регулирует положение дроссельной заслонки в зависимости от усилия нажатия на педаль акселератора, от режима работы двигателя Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE и режима движения автомобиля.

- Для управления дроссельной заслонкой трос не применяется.

- На педали акселератора установлен датчик ее положения.

- Датчики положения педали акселератора и дроссельной заслонки бесконтактного типа.

VVT-i (Интеллектуальное управление фазами газораспределения)

- Управляет положением распределительного вала впускных клапанов, обеспечивая оптимальные фазы открывания клапанов в зависимости от режима работы двигателя.

Управление нагревательными элементами датчика состава топливовоздушной смеси и кислородного датчика

- Поддерживает температуру датчика состава топливовоздушной смеси или кислородного датчика на требуемом уровне для повышения точности определения содержания кислорода в отработавших газах.

Управление улавливанием паров топлива двигателя Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE

- Блок управления двигателем регулирует продувку адсорбера системы улавливания паров топлива (СН) в зависимости от режима работы двигателя.

Система отключения кондиционера

- За счет включения или выключения компрессора системы кондиционирования воздуха в зависимости от режима работы двигателя, поддерживается динамика автомобиля.

Управление вентилятором системы охлаждения

- Блок управления двигателем регулирует работу вентилятора, основываясь на температуре охлаждающей жидкости и на статусе системы кондиционирования.

Управление топливным насосом двигателя Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав 4, Лексус РХ

- Работа подкачивающего насоса (электробензонасоса) регулируется блоком управления двигателя.

- Работа электробензонасоса прекращается при срабатывании подушек безопасности водителя и переднего пассажира.

Управление на режиме пуска. Удержание стартера в зацеплении до запуска двигателя

- После нажатия кнопочного выключателя запуска двигателя стартер удерживается в зацеплении с зубчатым венцом до запуска двигателя.

Управление цепью зарядки

- Блок управления двигателем регулирует напряжение на выходе генератора в соответствии с ездовыми условиями и степенью разряженности аккумуляторной батареи.

Устройство блокировки запуска двигателя (иммобилайзер)

- Если сделана попытка запустить двигатель с помощью незарегистрированного ключа зажигания, система заблокирует подачу топлива и зажигание.

Основные узлы системы управления двигателем Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE

В состав системы управления двигателем 1AZ-FE, 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав 4, Лексус РХ входят следующие основные компоненты:

Блок управления двигателем - 32-разрядная

Расходомер воздуха - Термоанемометр

Датчик (углового) положения коленчатого вала (зубчатое задающее колесо) - Индуктивного типа

Датчик (углового) положения коленчатого вала (зубчатое задающее колесо) - Индуктивного типа

Датчик положения дроссельной заслонки - Бесконтактного типа

Датчик положения педали акселератора - Бесконтактного типа

Датчик детонации - Встроенный пьезоэлектрический элемент - Плоский

Датчик состава топливовоздушной смеси

Подогреваемого типа - плоский

Подогреваемый кислородный датчик

Подогреваемого типа - Цилиндрический

Форсунка - 12-дырчатая

Электронная система регулирования фаз газораспределения (VVT-i) двигателей Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE

- Система VVT-i предназначена для регулирования угла поворота распределительного вала впускных клапанов в диапазоне 40 (по углу поворота коленчатого вала) и обеспечивает фазы газораспределения, оптимально соответствующие режиму работы двигателя.

Система позволяет увеличить крутящий момент при любой частоте вращения коленчатого вала, а также помогает сократить расход топлива и уменьшить содержание вредных веществ в отработавших газах.

Блок управления двигателем вычисляет оптимальные фазы газораспределения на всех режимах работы двигателя, используя сигнал скорости вращения коленчатого вала, сигнал скорости движения автомобиля, сигналы от расходомера воздуха, от датчика положения дроссельной заслонки и датчика температуры охлаждающей жидкости, и регулирует фазы при помощи гидравлического клапана муфты регулирования.

Кроме того, для определения текущих фаз газораспределения, блок управления двигателем обрабатывает сигналы с датчиков положения распределительного и коленчатого валов, обеспечивая управление с обратной связью для достижения расчетных фаз газораспределения.

Муфта регулирования фаз газораспределения

Муфта состоит из корпуса с приводом от цепи газораспределительного механизма и лопастного ротора, соединенного с распределительным валом впускных клапанов.

Масло под давлением поступает по каналам со стороны опережения или запаздывания и вращение лопастного ротора вызывает бесступенчатое изменение положения распредвала относительно корпуса муфты.

При выключенном двигателе 1AZ-FE и 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав 4, Лексус РХ распределительный вал впускных клапанов занимает положение наибольшего запаздывания для обеспечения наилучших пусковых характеристик двигателя.

Если масло под давлением не начинает поступать в муфту сразу после запуска двигателя, то стопорный палец предотвращает относительное вращение ротора и корпуса, чтобы не возникали стуки в двигателе.

Гидравлический клапан регулирования фаз

Положение золотника в гидравлическом клапане и, соответственно, распределение давления к стороне опережения или стороне запаздывания, задается блоком управления двигателем при помощи широтно-импульсного модулирования.

При выключенном двигателе гидравлический клапан регулирования фаз газораспределения занимает положение наибольшего запаздывания.

Работа системы регулирования фаз газораспределения

- Опережение - Если гидравлический клапан регулирования фаз, по команде блока управления двигателем, расположен, как изображено на рисунке, результирующее давление масла подается в канал опережения, при этом распределительный вал поворачивается в направлении опережения открывания клапанов.

- Запаздывание - Если гидравлический клапан регулирования фаз, по команде блока управления двигателем, расположен, как изображено на рисунке, результирующее давление масла подается в канал запаздывания, при этом распределительный вал поворачивается в направлении запаздывания открывания клапанов.

- Удержание расчетного положения - После установки требуемой фазы, гидравлический клапан регулирования фаз занимает равновесное положение, сохраняя установленную фазу до изменения условий движения.

Таким образом, обеспечиваются требуемые фазы газораспределения, и предотвращается ненужное в данный момент вытекание моторного масла.

Управление вентилятором системы охлаждения двигателя toyota 1AZ-FE и 2AZ-FE

- Если на автомобиле установлена система кондиционирования, то за работу вентилятора системы охлаждения отвечает блок управления двигателем, выбирая одну из возможных скоростей вращения (Low и High) на основании сигналов датчика температуры охлаждающей жидкости и контроллера системы кондиционирования.

Система реализует двухступенчатое управление электродвигателями вентиляторов: низкая скорость - последовательное включение, и высокая скорость - параллельное включение.

Если на автомобиле нет системы кондиционирования, то блок управления двигателем использует для регулировки скорости вращения вентилятора только сигнал датчика температуры охлаждающей жидкости.

Управление топливным насосом

На случай срабатывания подушки безопасности при фронтальном или при боковом столкновении предусмотрен режим выключения подачи топлива с выключением топливного насоса.

В этой системе сигнал срабатывания подушки безопасности с блока датчиков подушек безопасности регистрируется блоком управления двигателем, который выключает реле размыкания цепи.

Если была выполнена отсечка топлива, то ее позднее можно отменить поворотом выключателя зажигания из OFF в ON (выключением зажигания и его включением и перезапустить двигатель.

Удержание стартера в зацеплении до запуска двигателя

- Если, при нажатой педали тормоза (модели с АКПП) и при выжатой педали сцепления (модели с МКПП) нажать кнопку запуска двигателя, то стартер будет вращать двигатель вплоть его запуска. Таким образом, предотвращаются неудачи при запуске двигателя, и исключается возможностьпрокручивания коленчатого вала стартером после запуска двигателя.

- Когда блок управления двигателем получит главного бортового контроллера сигнал на включение стартера, он будет отслеживать сигнал скорости вращения коленчатого вала (NE) и удерживать включенный стартер в зацеплении до того момента, пока сигнал NE не покажет начало работы двигателя.

Кроме того, если на блок управления двигателем от главного бортового контроллера придет сигнал включения стартера при работающем двигателе, то стартер не будет включен.

При получении блоком управления двигателем Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE сигнала включения стартера (STSW) от главного бортового контролера блок управления направляет на главный контроллер сигналы STAR и ACCR. Получив от блока управления сигналы STAR и ACCR, бортовой контроллер включает реле стартера.

Если двигатель уже работает, то блок управления двигателем не направляет сигналы STAR и ACCR на главный бортовой контроллер. Таким образом, главный бортовой контроллер не будет включать стартер.

- После включения стартера и после того, как частота вращения коленчатого вала превысит примерно 500 об/мин, блок управления двигателем определяет, что двигатель запущен, и прекращает подачу сигналов STAR и ACCR. Главный бортовой контроллер выключает стартер.

- Если в двигателе имеется неисправность и он не запускается, то стартер работает в течение максимально допустимого времени, после чего автоматически выключается.

Максимальное время работы стартера составляет примерно от 2 до 25 секунд, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Если температура охлаждающей жидкости очень низкая, стартер работает около 25 секунд, а при достаточно прогретом двигателе стартер работает не более 2 секунд.

- Чтобы избежать работы вспомогательного электрооборудования при нестабильном напряжении во время запуска двигателя, на это время система отключает питание вспомогательного оборудования.

Система двигателя Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав4, Лексус РХ имеет следующие защитные функции:

- Включение стартера невозможно при нормально работающем двигателе. Если водитель продолжает удерживать нажатой кнопку запуска двигателя после того, как двигатель был успешно запущен, то блок управления двигателем прекращает подачу сигналов STAR и ACCR после достижения скорости вращения коленчатого вала равной 1200 мин-1. Главный бортовой контроллер выключает стартер.

- Если водитель продолжает удерживать нажатой кнопку запуска двигателя и двигатель не запускается, то блок управления двигателем прекращает подачу сигналов STAR и ACCR по истечении 30 секунд. Главный бортовой контроллер выключает стартер.

- Если во время работы стартера блок управления двигателем не сможет обнаружить сигнал скорости вращения коленчатого вала, то блок управления немедленно прекращает подачу сигналов STAR и ACCR. Главный бортовой контроллер выключает стартер.

Управление цепью зарядки

Система снижает величину генерируемого напряжения при работе двигателя Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE в режиме холостого хода или при движении с постоянной скоростью и увеличивает напряжение при замедлении автомобиля.

Такое снижение нагрузки на двигатель, являющее результатом снижения электрической нагрузки на генератор, вносит свой вклад в снижение расхода топлива. Во время разгона автомобиля система обеспечивает величину напряжения на том уровне, который требуется для поддержания расчетной мощности генератора.

- Контур управления состоит из блока управления двигателем, датчика тока в цепи аккумуляторной батареи, встроенного датчика температуры аккумуляторной батареи, других различных датчиков и выключателей.

- Блок управления двигателем, по входным сигналам, определяет статус автомобиля и определяет статус зарядки, используя данные генератора, датчиков тока и температуры аккумуляторной батареи. После определения нужных данных блок управления двигателем выполняет регулирование выходного напряжения при помощи интегрального регулятора напряжения.

При перечисленных ниже условиях блок управления двигателем прекращает оптимизацию режима зарядки и переключает генератор в обычный режим отдачи мощности:

- Низкий уровень зарядки аккумуляторной батареи
- Повышенная или повышенная температура аккумуляторной батареи
- При включенном реле задних габаритных фонарей работает стеклоочиститель или вентилятор климат-контроля.

Датчик тока аккумуляторной батареи

Датчик тока установлен на «отрицательном» клеммном наконечнике батареи и предназначен для измерения тока зарядки или разрядки батареи и посылки сигнала на блок управления двигателем.

На основании этого сигнала блок управления двигателем 1AZ-FE, 2AZ-FE автомобилей Тойота Камри, Тойота Рав 4, Лексус РХ вычисляет уровень зарядки батареи. Для измерения тока зарядки или разрядки используется датчик Холла. Под воздействием тока зарядки или разрядки происходит изменение магнитного потока в сердечнике, которое преобразуется в сигнал напряжения.

Датчик температуры аккумуляторной батареи

- Датчик температуры аккумуляторной батареи встроен в датчик силы тока.

- Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и ее способность принимать ток зарядки зависит от температуры электролита. Слишком низкая или высокая температура электролита ведет к повышению ее внутреннего сопротивления и к ускоренному выходу из строя. Чтобы этого не происходило, предусмотрено использование датчика температуры, меняющего свое сопротивление.

Работа в аварийном режиме

При отказе датчика силы тока или температуры батареи блок управления двигателем может перейти в аварийный режим. В этом случае блок управления двигателем прекращает оптимизацию режима зарядки и переключает генератор в обычный режим отдачи мощности.

При обнаружении неисправности в датчиках блок управления двигателем записывает код неисправности. Световой сигнализатор системы самодиагностики не включается.

Диагностика ЭБУ Toyota 1AZ-FE, 2AZ-FE

- Если блок управления двигателем обнаруживает неисправность, он диагностирует и регистрирует в памяти неисправный узел. Далее, для информирования водителя на панели приборов включается постоянно или начинает мигать световой сигнализатор системы самодиагностики.

- При помощи диагностического прибора можно прочитать 5-ти разрядные коды неисправностей. С помощью диагностического прибора можно выполнить проверку исполнительных устройств.

- Диагностический прибор может получать от блока управления двигателем стоп-кадры. В стоп-кадре содержатся параметры, существующие на момент регистрации неисправности.

- Все диагностические коды неисправностей (DTC) соответствуют кодам SAE. Некоторые DTC разбиты на более мелкие подразделы, чем ранее, подразделам присвоены новые коды DTC.

Работа в аварийном режиме

Неисправность, обнаруженная любым из датчиков, может повлечь за собой возникновение неисправности двигателя или иные неисправности при условии продолжения штатного управления.

Для предотвращения такого развития событий блок управления двигателем переходит резервный режим управления, используя записанные массивы данных или останавливает двигатель, если существует опасность возникновения серьезной поломки.

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________