Sterowanie rozdziałem mocy — opis i zasada organizacji funkcji wyłączenia cylindra (Mercedes-Benz S-Class W220)

Dezaktywacja cylindra w celu zmniejszenia zużycia paliwa

Napęd wyłączający cylinder

Zawory cylindrów 2 i 3 prawego rzędu oraz cylindrów 5 i 8 lewego rzędu są wyłączane w określonych warunkach pracy silnika.

Konstrukcja/zasada działania

Aby wyłączyć cylindry 2 i 3 (prawy rząd cylindrów) oraz 5 i 8 (lewy rząd) ich zawory wlotowe i wylotowe przestają działać. Po wyłączeniu cylindrów ich zawory pozostają trwale zamknięte, a jednocześnie zatrzymuje się wtrysk do nich paliwa i dopływ napięcia wybuchowego do układu zapłonowego.

Funkcja wyłączania jest zorganizowana w module sterującym silnika (ECM):

• Aktywacja zaworu odcinającego dla cylindrów prawego brzegu (Y80).
• Aktywacja zaworu odcinającego lewych cylindrów (Y81).
• Aktywacja zaworu płyty wydechowej (Y93).
• Sygnał z czujnika ciśnienia oleju układu dezaktywacji cylindra (B40/2).
• Sygnał czujnika ciśnienia (B28), ciśnienie bezwzględne w kolektorze dolotowym.
• Wykrywanie błędów wyłączania.

Wykorzystane sygnały wejściowe do ECM:

• Od czujników CKP i prędkości obrotowej silnika.
• Z czujnika położenia przepustnicy (TPS).
• Sygnał uruchomienia biegu.
• Od czujnika temperatury oleju.

Zastosowane parametry ECM (ME-SFI) są dostosowane do funkcji dezaktywacji cylindra. Na przykład:

• Odcięcie dopływu paliwa i napięcia zasilania do niektórych cylindrów, a następnie dostosowanie rozrządu zaworowego i zapłonu do nowych warunków (cylindry wyłączone).
• Aktywacja siłownika przepustnicy.
• Ekstrapolacja parametrów pracy na dalsze zmiany warunków (cylindry wyłączone/włączone).
• Dostosowanie składu mieszanki do bieżących zmian w dopływie i ciśnieniu powietrza.
• Korekta algorytmu diagnostycznego STAR.

Funkcja wyłączenia cylindra dezaktywowana

Obie sekcje wahacza przełączalnego sprzęgnięte są ze sobą za pomocą ruchomego sworznia łączącego. Sprężyna wciska sworzeń w położenie zablokowane.

Aktywowana funkcja dezaktywacji cylindra

Zawory odcinające cylindra prawego i lewego brzegu (Y80 i Y81) są aktywowane przez ECM i otwierają się. Olej pod ciśnieniem doprowadzany jest pod sworzeń dociskowy poprzez osie wahaczy, co powoduje cofnięcie sworzni łączących. Sekcje wahaczy otrzymują odrębne stopnie swobody i nabywają możliwość swobodnego poruszania się względem siebie. Zawory dolotowe i wydechowe przestają działać.

Niezadokowana dźwignia zaworu opiera się na podstawie krzywki, co zapewnia dopasowanie przesuwnego sworznia blokującego do gniazda krzywki rolkowej, co eliminuje funkcję dezaktywacji cylindra.

Momenty robocze procedury wyłączenia cylindra

Oryginał opublikowany na stronie internetowej: MercedesMan.ru



Ze względu na cechy konstrukcyjne dezaktywację cylindrów można zastosować tylko w niektórych pozycjach silnika:

• Zawory muszą być zamknięte. Praca staje się możliwa dopiero po rozładowaniu wahaczy.
• Pod koniec cyklu pracy zawsze najpierw wyłączane są zawory wydechowe, a na końcu zawory dolotowe. W takim przypadku gaz pod ciśnieniem dostaje się do wyłączonej butli. Ciśnienie zapobiega wypłynięciu oleju ze skrzyni korbowej. Sterowanie lambda pozostaje wyłączone, ponieważ cylindry są nadal włączane i uwalniane są spaliny.
• Najpierw wyłączane są cylindry 2 i 3 prawego rzędu, następnie 8 i 5 lewego (w kolejności podanej).

Stan aktywacji funkcji wyłączenia zasobnika

• Okres blackoutu (około 20 sekund) wygasa po uruchomieniu silnika.
• Temperatura płynu chłodzącego silnik jest wyższa niż +20°C.
• Prędkość obrotowa silnika w normalnej temperaturze roboczej wynosi:
• 925÷1700 na minutę przy włączonym 3. biegu.
• 925÷1700 na minutę przy włączonym 4 biegu.
• 925÷3500 na minutę przy włączonym 5 biegu.
• Tryb AT: 3, 4 lub D.
• Kąt otwarcia przepustnicy nie przekracza wartości progowej określonej przez żądania silnika.
• Ciśnienie oleju przekracza 2,5 atm.
• Temperatura oleju silnikowego mieści się w zakresie 20÷130°C.
• Temperatura powietrza zasysanego wynosi około -40÷100°C.
• Wysokość tego miejsca nie przekracza 2500 m n.p.m.
• Napięcie wyjściowe akumulatora wynosi co najmniej 10,5 V.
• Dezaktywacja cylindra następuje w przypadku opcji kodowania diagnostycznego STAR.
• Sterownik kontroli trakcji (ASR) nie jest włączony.

Stan dezaktywacji funkcji wyłączenia zasobnika

• Wykrywane są przerwy w zapłonie, które są szkodliwe dla 3-drożnego katalizatora (TWC).
• Wykryto awarię funkcji wyłączania cylindra.
• Aktywowany tryb awaryjny elektronicznego sterowania pedałem gazu
• Sygnał czujnika temperatury oleju uległ awarii.
• Sygnał czujnika ciśnienia oleju nie powiódł się.
• Zgodnie z wymaganiami funkcjonalnego urządzenia diagnostycznego obwodu.
• Naruszono stabilność prędkości, która jest nadmierna dla warunków, w których cylindry są wyłączone.
• Przekroczono maksymalny dopuszczalny czas pracy ciągłej (około 25 sekund).

Funkcja dezaktywacji cylindra zostanie ponownie aktywowana po około 20 sekundach.

Próg aktywacji funkcji wyłączenia zasobnika

Próg włączenia określa warunki wyłączenia i włączenia funkcji dezaktywacji cylindra przy średnich prędkościach obrotowych wału korbowego i umiarkowanym obciążeniu silnika i zależy od prawidłowego zaprogramowania parametrów diagnostycznych STAR. Dopuszczalne są następujące zmiany w celu dostosowania programu:

• Próg dobierany jest z podstawowych ustawień parametrów wyjściowych silnika
• Wprowadzono ograniczenie dotyczące aktywacji przy obrotach poniżej 1500 obr/min.
• Wprowadzono ograniczenie aktualnego stanu parametrów wyjściowych silnika.
• Funkcja wyłączania jest wyłączona.

Notatka. Gdy funkcja dezaktywacji cylindra jest aktywna, dozwolone są jedynie tymczasowe korekty parametrów diagnostycznych STAR w celu przywrócenia pogorszonego komfortu. Należy pamiętać, że wprowadzenie ograniczeń dotyczących wyłączania cylindrów ma negatywny wpływ na zużycie paliwa.

Aktywacja siłownika przepustnicy

Gdy funkcja jest włączona, wyłączane są 4 cylindry silnika. W tym przypadku moment obrotowy jest utrzymywany na możliwie stałym poziomie. Zawór dławiący otwiera się ponownie w zależności od obciążenia i prędkości obrotowej silnika. Po wyłączeniu cylindrów włącza się bieg wsteczny i przepustnica odpowiednio się zamyka.

Zawór dławiący jest aktywowany na krótko przed aktywacją i dezaktywacją funkcji dezaktywacji cylindra.

Przy przełączaniu pomiędzy dwoma trybami pracy silnika należy w miarę możliwości rozwijać ten sam moment obrotowy, aby wyeliminować zauważalne różnice w mocy rozwijanej przez silnik i uzyskać płynne przełączanie.

Aktywacja klapy wydechowej

Gdy funkcja dezaktywacji cylindra jest włączona, zawór elektromagnetyczny wyłącznika klap wydechowych jest aktywowany poleceniem z ECM (ME-SFI) przy prędkościach obrotowych silnika do 2500 obr./min. Do membrany siłownika przykładane jest podciśnienie, a przepustnica częściowo blokuje przekrój rury wydechowej, co zmniejsza poziom hałasu otoczenia.

Aktywacja zaworów odcinających butle

Zawory dezaktywujące prawy i lewy cylinder (Y80 i Y81) są aktywowane sygnałem impulsu napięcia dostarczanym bezpośrednio przez moduł sterujący silnika (ME-SFI).

Gdy funkcja dezaktywacji cylindra jest aktywna, prędkość przełączania osiąga 95% w ciągu około 0,5 sekundy, aby zwiększyć prąd rozruchowy i poprawić szybkość reakcji. Uzwojenia cewek zabezpieczono przed przeciążeniami termicznymi poprzez wprowadzenie ograniczenia czasowego.

Dodatkowe środki zastosowane w jednostce napędowej po wyłączeniu cylindrów

• Wybrano wysokowydajną pompę olejową (jak w silniku 120).
• Na napędzie pasowym zamontowany jest tłumik drgań.
• W celu redukcji szumów tła stosuje się przemiennik obrotów z turbinowym tłumikiem momentu obrotowego.