Управление распределением мощности — описание и принцип организации функции отключения цилиндров (Mercedes-Benz S-Class W220)

Отключение цилиндров для снижения расхода топлива

Привод отключения цилиндров

Отключаются клапаны цилиндров 2 и 3 правого ряда, равно как цилиндров 5 и 8 левого ряда при определенных условиях функционирования двигателя.

Конструкция/принцип функционирования

Для отключения цилиндров 2 и 3 (правый ряд цилиндров) и 5 и 8 (левый ряд) их впускные и выпускные клапаны прекращают функционировать. При отключенных цилиндрах их клапаны остаются постоянно закрытыми, параллельно прекращается впрыск в них топлива и подача ВВ напряжения системы зажигания.

Функция отключения организована в модуле управления двигателя (ECM):

• Активация клапана отключения для цилиндров правого ряда (Y80).
• Активация клапана отключения для цилиндров левого ряда (Y81).
• Активация выпускного пластинчатого клапана (Y93).
• Сигнал датчика давления масла системы отключения цилиндров (В40/2).
• Сигнал датчика давления (В28), абсолютное давления во впускном трубопроводе.
• Выявление отказов отключения.

Используемые входные сигналы в ECM:

• От датчиков CKP и оборотов двигателя.
• От датчика положения дроссельной заслонки (TPS).
• Сигнал включения передачи.
• От датчика температуры масла.

Применяемые параметры ECM (ME-SFI) подстраиваются под функцию отключения цилиндров. Например:

• Отключение подачи топлива и напряжения питания в определенные цилиндры с последующей перестройкой фаз газораспределения и опережения зажигания под новые условия (цилиндры отключены).
• Активация исполнительного устройства дроссельной заслонки.
• Экстраполяция рабочих параметров под дальнейшее изменение условий (цилиндры отключены/включены).
• Адаптация состава смеси под текущие изменения в подаче воздуха и давления.
• Корректировка алгоритма диагностики STAR.

Функция отключения цилиндров деактивирована

Обе секции переключаемого коромысла блокируются между собой посредством подвижного соединительного штифта. Пружина отжимает штифт в положение блокировки.

Функция отключения цилиндров активирована

Клапаны отключения цилиндров правого и левого рядов (Y80 и Y81) активируются по команде ECM и открываются. Масло под давлением подается под нажимной палец сквозь оси коромысел, что приводит к отжиманию назад соединительных штифтов. Секции коромысел получают отдельные степени свободы и приобретают способность свободно двигаться друг относительно друга. Впускные и выпускные клапаны прекращают функционировать.

Расстыкованный клапанный рычаг опирается на пятку кулачка, что гарантирует попадание скользящего блокировочного пальца в гнездо роликового кулачка для отмены функции отключения цилиндров.

Рабочие моменты процедуры отключения цилиндров

Ввиду конструктивных особенностей, отключение цилиндров может быть реализовано только в определенных положениях двигателя:

• Клапаны должны быть закрыты. Срабатывание становится возможным только при разгруженных коромыслах.
• По завершении рабочего цикла выпускные клапаны всегда отключаются первыми, впускные - последними. При этом газ под давлением попадает в отключаемый цилиндр. Давление препятствует выводу масла из картера. Лямбда-управление остается отключенным при дальнейшем включении цилиндров и отработавшие газы выпускаются.
• Сначала отключаются цилиндры 2 и 3 правого ряда затем 8 и 5 левого (в порядке перечисления).

Состояние активации функции отключения цилиндров

• Период отключения (порядка 20 секунд) истекает после запуска двигателя.
• Температура охлаждающей жидкости двигателя выше чем +20°C.
• Обороты двигателя при нормальной рабочей температуры составляют:
• 925÷1700 в минуту при включенной 3-й передаче.
• 925÷1700 в минуту при включенной 4-й передаче.
• 925÷3500 в минуту при включенной 5-й передаче.
• Режим АТ: 3, 4 или D.
• Угол открывания дроссельной заслонки не превышает порогового значения, определяемого запросами двигателя.
• Давление масла превышает значение 2.5 атм.
• Температура двигательного масла находится в пределах диапазона 20÷130°C.
• Температура всасываемого воздуха составляет порядка -40÷100°C.
• Высота места не превышает значения 2500 м над уровнем моря.
• Выходное напряжение батареи составляет не менее 10.5 В.
• Отключение цилиндров происходит для варианта кодирования диагностики STAR.
• Контроллер системы управления тягой (ASR) не активирован.

Состояние деактивации функции отключения цилиндров

• Выявляются вредные для 3-функционального каталитического преобразователя (TWC) пропуски зажигания.
• Выявлено нарушение срабатывания функции отключения цилиндров.
• Активирован аварийный режим электронного управления педалью газа
• Произошел отказ выдачи сигнала датчика температуры масла.
• Произошел отказ выдачи сигнала датчика давления масла.
• По требованию устройства диагностики функциональной цепи.
• Имеет место чрезмерное для условий отключенного состояния цилиндров нарушение стабильности оборотов.
• Превышено максимально допустимое время непрерывного функционирования (около 25 секунд).

Функция отключения цилиндров будет активирована вновь спустя порядка 20 секунд.

Порог активации функции отключения цилиндров

Порог активации определяет условия отключения и включения функции отключения цилиндров при средних оборотах коленчатого вала и умеренной нагрузке на двигатель и зависит от правильности программирования параметров диагностики STAR. Допускаются следующие регулировки по корректированию программы:

• Порог выбирается из базовых установок параметров отдачи двигателя
• Вводится ограничение на активацию при оборотах ниже 1500 в минуту.
• Вводится ограничение по текущему состоянию параметров отдачи двигателя.
• Функция отключения деактивирована.

Примечание. При активированной функции отключения цилиндров допускаются лишь носящие временный характер корректировки параметров диагностики STAR, призванные восстановить нарушенный комфорт. Следует помнить, что введение ограничений на отключение цилиндров отрицательно сказывается на расходе топлива.

Активация исполнительного устройства дроссельной заслонки

При активации функции отключаются 4 цилиндра двигателя. При этом крутящий момент сохраняется настолько постоянным, насколько это возможно. Дроссельная заслонка открывается вновь, в зависимости от нагрузки и оборотов двигателя. При отключении цилиндров включается реверс и дроссельная заслонка соответственно закрывается.

Дроссельная заслонка кратковременно активируется перед моментами включения и отключения функции отключения цилиндров.

При переключении между двумя режимами функционирования двигателя по возможности должен развиваться тот же крутящий момент с целью исключения заметной разницы в развиваемой двигателем мощности и достижения плавности переключения.

Активация выпускной заслонки

При активированной функции отключения цилиндров электромагнитный клапан-переключатель выпускной заслонки срабатывает по команде ECM (ME-SFI) при оборотах двигателя до 2500 в минуту. На диафрагму исполнительного устройства подается разрежение и заслонка частично перекрывает сечение выпускной трубы, что позволяет снизить уровень шумового фона.

Активация клапанов отключения цилиндров

Клапаны отключения цилиндров правого и левого рядов (Y80 и Y81) активируются по импульсному сигналу напряжения, выдаваемому непосредственно модулем управления двигателя (ME-SFI).

При активированной функции отключения цилиндров скорость переключения приблизительно в течение приблизительно 0.5 секунд достигает 95% с целью увеличения стартового тока и повышения скорости реагирования. Обмотки катушки защищены от термических перегрузок путем введения временного ограничения.

Дополнительные меры, применяемые на силовом агрегате при отключенных цилиндрах

• Подбирается масляный насос повышенной производительности (как на двигателе 120).
• На ременный привод устанавливается вибрационный демпфер.
• С целью снижения шумового фона используется преобразователь вращения с турбинным демпфером скручивающих усилий.