Как работает мой двигатель HFM Мерседес

Как работает мой двигатель HFM Мерседес

Как работает мой двигатель HFM

Входящие параметры

-объемный расход воздуха от датчика В2/5 ;
-температура всасываемого воздуха от датчика В17;
-температура охлаждающей жидкости от датчика В11/3;
-частота вращения коленвала и точкаTDC от датчика положения коленвала L5 ;
-точка TDC от датчика положения впускного распредвала L5/1 ;
-содержание остаточного кислорода в выхлопных газах от кислородного датчика G3/2 ;

положение педали газа от потенциометра заданных значений M16/6r2 электронной педали газа ( точное название — исполнительный механизм EFP );
-положение дроссельной заслонки от потенциометра действительных значений M16/6r1 ;
-информация об отпущенной педали газа, т.е. режиме х.х. от датчика S29/3 в педали акселератора ( только для машиной с системой ASR) и от концевого выключателя M16/6s1 ;
-актуальная передача АКПП от выключателя света заднего хода и блокировки стартера S16/3 ( только для АКПП);
-сигнал включения зажигания от замка зажигания ( через реле защиты от перенапряжения К1/2 , блок GM N16/1 или релейный модуль К40 ) ;
-сигнал включения стартера ;
-информация о включенном компрессоре кондиционера от блоков N19 или N22 ;
-сигнал от переключателя темпомата S40 ;
-сигнал от датчика(ов) детонации В16 о детонационном сгорании ;
-заданные владельцем настройки по углу опережения зажигания и составу смеси от референсного резистора R16/6 ;
-сигнал о столкновении от блока SRS для отключения питания топливного насоса ;
-информация по шине CAN: допуск для разрешения на запуск двигателя от блока N54 системы FBS по шине CAN ; скорость автомобиля, состояние педали тормоза, сигнал о пробуксовке ведущих колес от блока контроля за тяговым усилием ;

-для машин без КАТ – значение сопротивления потенциометра регулировки СО R33 ;

Выходные сигналы

-сигнал на включение топливного насоса М3;
-управление топливными форсунками Y62y1…Y62y6 путем изменения времени открытого состояния последних ;

-подача сигналов на индивидуальные катушки зажигания Т1/1…Т1/3 с управлением угла ОЗ ;
-управление углом наклона дроссельной заслонки через включение мотора M16/6m1 ;
-включение питания цепей нагрева кислородного датчика G3/2;
-управление фазами впуска через актюатор впускного распредвала Y49;
-управление заслонкой изменения длины впускного коллектора через э/пневматический клапан Y22/6 ;
-управление давлением паров бензина в топливном баке через клапан регенерации Y58 ;
-сигнал на включение и выключение насоса вторичного воздуха ( имеет разные конструкции и обозначения на разных типах);
-частота вращения двигателя, температура охлаждающей жидкости по шине CAN щитка приборов А1 и блока контроля тягового усилия ;
-включает дополнительные вентиляторы системы охлаждения при перегреве двигателя ;

При включении зажигания

-блок управления HFM проверяет разрешение на запуск от блока системы санкционированного допуска . При этом, если от системы FBS не поступило разрешение на запуск, стартер будет крутить, но двигатель не запуститься ( для систем FBS 1…FBS2a) или стартер будет крутить, двигатель заведется и сразу остановится ( система FBS2b) .
-далее включает ( слышно на слух) бензонасос примерно на 1 сек. ;
-включает питание датчика расхода воздуха В2/5 ;
-устанавливает дроссельную заслонку на запрограммированный угол ;
-опращивает электронные и электрические компоненты на предмет исправности ( сопротивление, токи, приемлемость положения) ;
-по прошествии 40…45 сек. ( если не включался стартер ), требуемых для нагрева элементов датчика расхода воздуха, начинает заново программировать пусковой угол дроссельной заслонки, для чего требуется примерно 15 сек. Если включение стартера произойдет до истечения этих 15 сек., процесс программирования прерывается . Пусковой угол дроссельной заслонки программируется исходя из напряжения расходомера . Если напряжение выходит за допустимые пределы, то устанавливается увеличенный пусковой угол в надежде на то, что программного обогащения при холодном пуске хватит для нормального пуска . Если же напряжение HFM не лезет ни в какие рамки, то устанавливается аварийный угол 6 град ., при котором, правда, пуск практически не возможен .

При включении стартера

включает топливный насос ;
-подает управляющее напряжение на топливные форсунки . При этом в программе блока заложено пусковое обогащение вне зависимости от температуры двигателя . Обогащение достигается увеличением времени открытия форсунок . Один только момент : схема построена так, что время открытия форсунок сильно зависит от напряжения в бортовой сети . Поэтому при падении напряжения в момент работы стартера ниже 7 В пуск становится невозможным .
-управляет напряжением в первичной цепи системы зажигания, причем до достижения двигателем 500 об/мин. угол ОЗ остается чисто фиксированным (заложенным программно) . После достижения этой частоты начинается управление углом ОЗ .

При прогреве двигателя

-если температура двигателя на момент пуска не превышала 30 град.С, блок управления поддерживает повышенные (при невключенной передаче для АКПП ) до 1500 об/мин. обороты двигателя примерно 30 сек., после чего опускает их до режима х.х. путем изменения угла наклона дроссельной заслонки . Если же передача включается, блок сразу снижает обороты для снижения нагрузки на трансмиссию ;

-сразу после пуска блок включает начинает прогревать катализатор : для этого он уменьшает угол ОЗ на 20 градусов ( известно, то при позднем зажигании температура выхлопных газов возрастает), включает насос вторичного воздуха, который под давлением подает воздух в выхлопную систему для увеличения температуры выпускного тракта . Это позволяет быстрее вывести катализаторы на рабочую температуру и добавляет свободный кислород для дожигания избыточного топлива ( вследствие неконтролируемого пускового обогащения смеси) . Немецкая экология от этого только выигрывает . Нашу ничто не спасет ! Для этого на типах 124 , 129 и 140 блок подает напряжение на электромагнитную муфту Y33 насоса вторичного воздуха (приводится тем же поликлиновым ремнем, что и генератор) и клапан Y32 подачи этого воздуха в выхлопной тракт на время до 150 сек., при условии, что температура двигателя больше 10 град.С и меньше 60 , обороты меньше 2000 , а дроссельная заслонка открыта не на максимальный угол . При соблюдении тех же условий ( только обороты подняли до 3000) на типах 202 и 210 блок через реле К17 включает электрический насос вторичного воздуха М33 .

-для тех же целей быстрого прогрева катализатора блок двигателя осуществляет через э/пневматический клапан Y3/3 подачу вакуума в систему вакуумного управления АКПП для переключения передачи на следующую на более высоких оборотах, т.к. при движении на пониженных передачах двигатель, а значит и катализатор прогреваются быстрее . Эта функция выполняется, если скорость автомобиля от 10 до 45 км/час, а температура двигателя при запуске была меньше 50 град.С .

-примерно через две минуты после пуска включается обогрев кислородного датчика для вывода его на рабочий режим ( температура должна быть примерно 300 град.С) ;

-после достижения температурой двигателя 60 град.С и при наличии синусоидного сигнала от кислородного датчика начинает корректировать состав смеси по этому сигналу ;

При работе двигателя на режиме холостого хода

-управляет составом смеси, основываясь на показаниях расходомера и показаниях кислородного датчика ( в качестве обратной связи) ;

-вычисляет и запоминает поправочный коэффициент на показания расходомера для режима х.х., используя для этого корректировку по показаниям кислородного датчика . Допустим, расходомер показал столько-то килограмм воздуха в час . Блок добавил законные 1 кг бензина на 14,7 кг/час воздуха . Но на выходе оказалось, например, что смесь оказалась слишком бедная . Проходит время, а ситуация не меняется – смесь все так же остается бедной . И блок добавляет топлива, увеличивая время открытия форсунок . Все ! Смесь стала нормальная . Путем обратных расчетов блок определяет, что показания расходомера надо скорректировать, например на 1 кг воздуха в час . Эта величина запоминается и в дальнейшем участвует в расчете для приготовления рабочей смеси . Она и носит название «самоадаптация на режиме холостого хода» и выражается в кг/час воздуха . Самоадаптация может изменяться -25% до +25% от величины показаний расходомера, после чего вываливается ошибка, например 035 : «Регулировка холостого хода на упоре «богатая смесь» : смесь слишком бедная», что означает, что блок как мог пытался заобогатить смесь, но она так и осталась бедной, при том как отпущенные ему полномочия обогащать смесь на 25% кончились, т.е. уперлись в ограничение максимально допустимого обогащения . Причем причин здесь может быть очень много : это и врущие расходомер, датчики температуры двигателя и всасываемого воздуха, подсос воздуха, износ двигателя, засорившиеся форсунки, некорректное давление топлива, некачественное топливо, наконец лживый кислородный датчик .

-корректирует обороты двигателя при изменении нагрузки ( включении передачи по сигналу от датчика S16/5 и включении компрессора кондиционера по сигналу от блоков N19 или N22 управления кондиционером ) путем изменения угла дроссельной заслонки;

-регулирует обороты холостого хода путем изменения угла дроссельной заслонки;

-контролирует температурный режим, для чего при достижении температурой охл.жидкости величины 115 град.С включает доп.вентилятор на максимальный режим . Вообще этот вентилятор установлен только на машинах с кондиционером и служит в основном для охлаждения хладагента, но при перегреве блок управления двигателем использует его по другому назначению .

-ограничивает частоту вращения коленвала до 4000 об/мин. при включенных передачах P или N для защиты гидротрансформатора АКПП от критического роста давления внутри

В процессе движения

-управляет составом смеси, основываясь на показаниях расходомера и показаниях кислородного датчика ( в качестве обратной связи) ;

-вычисляет и запоминает поправочный коэффициент на показания расходомера для режимов частичной нагрузки и полной нагрузки, используя для этого корректировку по показаниям кислородного датчика . Допустим, расходомер показал столько-то килограмм воздуха в час . Блок добавил законные 1 кг бензина на 14,7 кг/час воздуха . Но на выходе оказалось, например, что смесь оказалась слишком бедная . Проходит время, а ситуация не меняется – смесь все так же остается бедной . И блок добавляет топлива, увеличивая время открытия форсунок . Все ! Смесь стала нормальная . Путем обратных расчетов блок определяет, что показания расходомера надо скорректировать, помножив, например на коэффициент 1,15 . Эта величина запоминается и в дальнейшем участвует в расчете для приготовления рабочей смеси . Она и носит название «самоадаптация на режимах частичных нагрузок » или «самоадаптация на режимах полных нагрузок» и выражается в поправочном коэффициенте . Если коэффициент больше 1,0 – смесь бедная и наоборот .Самоадаптация может изменяться -25% до +25% от величины показаний расходомера, после чего вываливается ошибка, например 051 : «Предельная самоадаптация на режимах частичных нагрузок: смесь слишком бедная», что означает, что блок как мог пытался заобогатить смесь, но она так и осталась бедной, при том как отпущенные ему полномочия обогащать смесь на 25% кончились, т.е. уперлись в ограничение максимально допустимого обогащения . Причем причин здесь может быть очень много : это и врущие расходомер, датчики температуры двигателя и всасываемого воздуха, подсос воздуха, износ двигателя, засорившиеся форсунки, некорректное давление топлива, некачественное топливо, наконец лживый кислородный датчик .

включает режим обогащения для режимов ускорения, т.е. при угле открытия дроссельной заслонки больше 80% ;

включает режим принудительного холостого хода при торможении двигателем : при температуре двигателя более 40 град.С, оборотах 2100 , отпущенной педали газа и выключенном темпомате блок снимает напряжение с форсунок, т.е. закрывает их . При падении оборотов до 1700 ( для АКПП), 1500 ( для МКПП) или при нажатии на педаль газа или при включении темпомата форсунки вновь включаются .

осуществляет управление дроссельной заслонкой по команде темпомата .

ограничивает максимальную частоту вращения коленвала . Например на двигателе М104 блок позволяет развить 6600 об/мин. всего на 3,5 сек ., после чего снижает их до 6400 об/мин.

ограничивает максимальную скорость автомобиля ( 250 км/час) уменьшая время открытия форсунок и перекладывая впускной распредвал в положение «раньше» .

управляет впускным распредвалом через актюатор Y49 в зависимости от оборотов, нагрузки, температуры . Как правило, при достижении примерно 2000 об/мин. распредвал ставится в положение «раньше», после достижения примерно 4000 об/мин. – в исходное положение . Это позволяет оптимизировать наполнение цилиндров и, как следствие, сделать кривую мощности более плоской .

Функция защиты АКПП от перегрузки

Функция защиты АКПП ( речь идет об автомобилях с АКПП 722.3 / 4 / 5) заложена в программу блока HFM и предназначена для предохранения силовых элементов АКПП от перегрузки при переключениях в зоне высоких оборотов двигателя . Осуществляется это путем изменения угла опережения зажигания на 5 градусов в сторону позднего на время 400 мс при переключениях 1-2 , 2-3 и 3-2 . Этим, кроме прочего достигается более плавное переключение . Основным сигналом для этой функции являются показания датчика перегрузки АКПП S65 ( см. рисунок), который является фактически датчиком давления, подключенным к магистрали тормозной ленты В1 , т.е. при достижении пикового давления в этой магистрали датчик S65 замыкается и блок HFM снижает момент двигателя . В случае, если блок HFM N3/4 не получает сигнала от датчика S65 , функция защиты АКПП от перегрузки переключается в «аварийный режим», т.е. действует постоянно (при каждом переключении), что приводит к снижению приемистости автомобиля и его максимальной скорости ( вследствие более позднего угла опережения зажигания), при этом сигналом о переключении блок считает изменение частоты вращения коленвала при неизменном угле открытия дроссельной заслонки

vipua625