5-1. CONTROL DE LA INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE
A. Descripción general
Este sistema controla la cantidad de inyección de combustible y el calado de inyección de manera más apropiada que el regulador mecánico y el variador de avance utilizados en la bomba de inyección convencional. La ECU del motor efec- túa los cálculos necesarios basándose en las señales que se reciben desde los sensores situados en el motor y el ve- hículo. Luego, la ECU controla la temporización y la duración de la corriente que se aplica a los inyectores para obtener la cantidad de inyección y el calado de inyección óptimos.
B. Varios tipos de controles de inyección del combustible
Control Funciones
Control de la cantidad de inyección de combustible
Este control reemplaza la función del regulador de la bomba de inyección conven- cional. Consigue la cantidad de inyección óptima realizando el control según el régimen del motor y las señales de apertura del acelerador.
Control del calado de inyección de combustible
Este control reemplaza la función del variador de avance de la bomba de inyec- ción convencional. Consigue el calado de inyección óptimo realizando el control según el régimen del motor y la cantidad de inyección.
Control de la relación de inyección de combustible (control de la inyección piloto)
Esta función controla la relación de la cantidad de combustible que se inyecta desde el orificio del inyector dentro de una unidad de tiempo determinada.
Control de la presión de la inyección de combustible
Este control utiliza el sensor de presión de la rampa para medir la presión del combustible y suministra estos datos a la ECU del motor para controlar la canti- dad de descarga de la bomba.
C. Control de la cantidad de inyección de combustible
a. Descripción generalEste control determina la cantidad de inyección de combustible añadiendo la temperatura del refrigerante, la tempera- tura del combustible, la temperatura del aire de admisión y las correcciones de la presión del aire de admisión a la can- tidad de inyección básica. La ECU del motor calcula la cantidad de inyección básica basándose en las condiciones de funcionamiento del motor y en las condiciones de la conducción.
b. Método de cálculo de la cantidad de inyección
El cálculo consiste en la comparación de los dos valores siguientes: 1. La cantidad de inyección básica que se obtiene desde el patrón del regulador, que se calcula a partir de la posición del acelerador y el régimen del motor. 2. La cantidad de inyección que se obtiene mediante la adición de varios tipos de correcciones a la cantidad de inyección máxima ob- tenida a partir del régimen del motor. La menor de las dos cantidades de inyección se utiliza como base para la cantidad de inyección final.
Q000887S Régimen del motor
Régimen del motor Apertura del acelerador Cantidad de inyección Cantidad de inyecci ó n
Apertura del acelerador
Régimen del motor
Cantidad de inyección básica Cantidad de inyección máxima Lado del volumen bajo seleccionado Cantidad de inyección final corregida
Cálculo del periodo de activación
del inyector
Cantidad de corrección del cilindro individual
Corrección de la presión de aire de admisión
Corrección de la presión atmosférica
Corrección de la cantidad de inyección máxima con el motor frío Corrección de la temperatura ambiente
Corrección de la temperatura del aire de admisión
Corrección de la velocidad Corrección de la presión de inyección
c. Cantidades de inyección fijadas (1) Cantidad de inyección básica
Esta cantidad está determinada por el régimen del motor y la apertura del acelerador. Con el régimen del motor cons- tante, si la apertura del acelerador aumenta, la cantidad de inyección aumenta; con la apertura del acelerador cons- tante, si el régimen del motor sube, la cantidad de inyec- ción disminuye.
(2) Cantidad de inyección de arranque
Esta cantidad se determina basándose en la cantidad de inyección básica cuando arranca el motor y las correccio- nes añadidas para el tiempo de encendido del motor de arranque, el régimen del motor y la temperatura del refrige- rante. Si la temperatura del refrigerante es baja, la canti- dad de inyección aumenta. Cuando el motor ha arrancado por completo, este modo se cancela.
(3) Cantidad de inyección para fijación de régimen máximo de motor Está determinado por el régimen del motor. La cantidad de inyección se restringe para prevenir una subida excesiva del régimen del motor (arrastre del motor).
(4) Cantidad de inyección máxima
Se determina basándose en la cantidad de inyección máxi- ma básica determinada por el régimen del motor y las co- rrecciones añadidas para la temperatura del refrigerante, la temperatura del combustible, la temperatura del aire de admisión, la temperatura atmosférica, la presión del aire de admisión, la presión atmosférica y la resistencia de ajuste total Q (sólo para el sistema HP0 de la primera ge- neración), etc.
Cantidad de inyección básica
Régimen del motor Apertura del acelerador
Q000888S Cantidad de inyección Tiempo STA ON STA ON Arranque Cantidad de inyección base en el arranque
Temperatura del refrigerante
Alta Baja
Q000889S
Cantidad de inyección
Régimen del motor
Cantidad de inyección para fijación de régimen máximo de motor
Q000890S
QB0717S Régimen del motor
Cantidad de inyección
d. Correcciones
(1) Corrección de la cantidad de inyección máxima con el motor frío Cuando la temperatura del refrigerante es baja, ya sea du- rante el arranque o durante el funcionamiento normal, esta corrección aumenta la cantidad de inyección.
(2) Corrección de la presión de aire de admisión
Cuando la presión del aire de admisión es baja, la cantidad de inyección máxima se restringe para reducir la emisión de humo negro.
(3) Corrección de la presión atmosférica
La cantidad de inyección máxima se aumenta o disminuye según la presión atmosférica. Cuando la presión atmosfé- rica es alta, se aumenta la cantidad de inyección máxima.
(4) Corrección del retardo de la cantidad de inyección durante la aceleración Durante la aceleración, si hay un gran cambio en la aper-
tura del pedal del acelerador, se retrasa el aumento de la cantidad de inyección para prevenir las emisiones de humo negro.
Cantidad de inyección
Régimen del motor Q000891S
Q000892S Régimen del motor
Cantidad de corrección de la presión de aire de admisión
Cantidad de inyección
Q000893S Régimen del motor
Cantidad de corrección de la presión atmosférica Cantidad de inyección Q000487S Tiempo Cambio de posición del pedal del acelerador
Cantidad de inyección después de la corrección Retardo
(5) Resistencia de ajuste total Q (sólo para los sistemas HP0 de la primera generación)
La resistencia Q total sirve para corregir la cantidad de inyección de la carga completa. El fabricante del vehículo au- menta o disminuye la cantidad de inyección máxima para cumplir con las normas. Hay 15 tipos de resistencia de ajuste total Q. Se selecciona y se utiliza el tipo apropiado.
D. Control de la relación de inyección de combustible
a. Descripción generalAunque la relación de inyección aumenta con la adopción de la inyección de combustible a alta presión, el retraso del encendido, es decir, el tiempo que pasa desde el comienzo de la inyección hasta el inicio de la combustión, no se puede reducir por debajo de un periodo de tiempo determinado. Por consiguiente, la cantidad de combustible inyectado hasta que tiene lugar el encendido aumenta (la relación de inyección inicial es demasiado alta), lo que da como resultado una combustión explosiva simultánea al encendido, y un aumento del NOx y del ruido. Con el fin de contrarrestar esta situa- ción, el sistema proporciona la inyección piloto, para mantener la inyección inicial en la relación mínima requerida, para amortiguar la combustión explosiva primaria y para reducir el NOx y el ruido.
< Aviso >
• Para obtener una imagen del interior de la cámara de combustión, hay un plano de muestra de la cantidad de inyección piloto básica en el material que se encuentra al final de este documento.
+5V ECU
VLQC
A-GND
Cantidad de ajuste/Tensión de corrección del resistor
Q000894S Cantidad de ajuste/Cantidad de inyección de la corrección
Q000895S Relación de inyección
Tasa de disipación de calor
Gran combustión de primera etapa
Pequeña combustión de primera etapa
Ángulo del cigüeñal (grad.) Ángulo del cigüeñal (grad.)
-20 TDC 20 40 -20 TDC 20 40
E. Control del calado de inyección de combustible
a. Descripción generalEl calado de inyección del combustible se controla mediante la temporización de la corriente aplicada a los inyectores. Una vez que se decide el periodo de inyección principal, se determina la inyección piloto y otro calado de inyección. b. Control del calado de inyección principal y piloto
(1) Calado de inyección principal
El calado de inyección básica se calcula a partir del régimen del motor (pulsación de régimen del motor) y la cantidad de inyección final, a lo que se añaden varios tipos de correcciones para determinar el calado de inyección principal óp- timo.
(2) Calado de inyección piloto (intervalo piloto)
El calado de inyección piloto se controla añadiendo el valor del intervalo piloto a la inyección principal. El intervalo piloto, por su parte, se calcula en base a la cantidad de inyección final, el régimen del motor, la temperatura del refrigerante, la temperatura atmosférica y la presión atmosférica (corrección de la presión absoluta del colector). El intervalo piloto, en el momento en el que se arranca el motor, se calcula a partir de la temperatura del refrigerante y el régimen del motor.
Q000896S Punto muerto superior real
Inyección piloto Inyección principal
Calado de inyección piloto
Intervalo piloto
Calado de inyección principal 1. Presentación de la temporización del control del calado de inyección
2. Método de cálculo del calado de inyección
Régimen del motor Cantidad de inyección Calado de inyección básica Corrección Calado de inyección principal Corrección de la tensión
Corrección de la presión de aire de admisión Corrección de la presión atmosférica Corrección de la temperatura del aire de admisión Corrección de la temperatura del refrigerante
Intervalo piloto Calado de inyección
básica
Intervalo piloto
Régimen del motor Calado de inyección básica
Calado de inyección piloto NE INJ lift 1 0
Régimen del motor
Impulso de régimen del motor
Impulso de mando de la válvula electromagnética del inyector
Levantamiento de la aguja de la tobera
(3) Inyección dividida
El propósito de la inyección dividida es mejorar el arranque con el motor frío. Antes de que se realice la inyección prin- cipal convencional, esta función inyecta dos o más inyecciones de combustible sumamente pequeñas.
(4) Control de inyección múltiple (sólo para algunos modelos)
El control de inyección múltiple se produce cuando se llevan a cabo pequeñas inyecciones (hasta cuatro veces) antes y después de la inyección principal, según el estado de la inyección principal y el funcionamiento del motor. Este inter- valo (el tiempo A-D en el diagrama inferior) se basa en la cantidad de inyección final, el régimen del motor, la temperatura del refrigerante y la presión atmosférica (corrección de la presión absoluta del corrector). El intervalo durante el arranque se basa en la temperatura del refrigerante y el régimen del motor.
F. Control de la presión de la inyección de combustible
La ECU del motor calcula la presión de inyección del combustible, que está determinada por la cantidad de inyección final y el régimen del motor. El cálculo se basa en la temperatura del refrigerante y el régimen del motor durante el arran- que.
Q000897S
Inyección principal Inyección principal Inyección piloto Inyección piloto Inyección piloto Inyección múltiple Es igual a la inyección de combustible convencional
Antes de la inyección principal se inyecta una pequeña cantidad de combustible.
Si la temperatura al arrancar el motor es baja, antes de la inyección principal se inyecta una pequeña cantidad de combustible dividida entre las inyecciones múltiples. Inyección previa Q000898S TDC A B C D Impulso TDC (G) Relación de inyección Q000899S Régimen del motor
Cantidad de inyección final
G. Otro control de la cantidad de inyección
a. Sistema de control del régimen de ralentí (ISC)El sistema de control del régimen de ralentí controla el régimen de ralentí regulando la cantidad de inyección para que el régimen real corresponda con el régimen meta de revoluciones calculado por el ordenador. El ISC puede ser auto- mático o manual.
(1) ISC automático
Con el ISC automático, la ECU del motor fija el régimen meta de revoluciones. El régimen meta de revoluciones varía según el tipo de transmisión (manual o automática), según esté encendido o apagado el aire acondicionado, según la posición de cambio y según la temperatura del refrigerante.
(2) ISC manual
El régimen de ralentí del motor se controla fijando el botón de configuración del ralentí en el asiento del conductor.
Condiciones de control del régimen de ralentí
Condiciones cuando empieza el control Condiciones que afectan al control
· Interruptor de régimen de ralentí
· Apertura del acelerador
· Velocidad del vehículo
· Temperatura del agua
· Carga del Aire acondicionado
· Posición de cambio
ECU del motor Cálculo del régimen meta
de revoluciones Comparación
Corrección de la cantidad de inyección de combustible
Régimen del motor real
Actuadores Instrucción de la cantidad de inyección de combustible Q000900S ECU A-GND V-IMC A-VCC +5V
Tensión del terminal del volumen IMC Q000901S
b. Regulación de reducción de vibración de ralentí
Este control reduce la vibración del motor durante el ralentí. Para conseguir que el motor funcione suavemente, compara las velocidades angulares (tiempos) de los cilindros y regula la cantidad de inyección para cada cilindro particular en caso de que haya una gran diferencia.
Q000902S t4 t3 t1 #1 #3 #4 #1 #3 #4 #2 #1 #3 #4 #2 Régimen angular
Ángulo del cigüeñal Corrección Ángulo del cigüeñal
5-2. SISTEMA E-EGR (RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE ELÉCTRICA)
A. Descripción general
El sistema E-EGR es un sistema EGR controlado electrónicamente. El sistema EGR recircula una porción de los gases de escape del colector de admisión para bajar la temperatura de la cámara de combustión y reducir las emisiones de NOx. Sin embargo, el funcionamiento del sistema EGR puede reducir la potencia de salida del motor y afectar la mane- jabilidad. Por esta razón, en el sistema E-EGR, la ECU del motor controla la EGR para conseguir una cantidad de EGR óptima.
a. Ejemplo de condiciones de funcionamiento
Funciona en el área de funcionamiento que cumple con las condiciones de arranque que se especifican a continuación (un ejemplo).
B. Funcionamiento
• Después de que la bomba de vacío genere el vacío, la E-VRV (válvula eléctrica de regulación de vacío) regula este vacío y lo dirige a la cámara del diafragma de la válvula de EGR. En respuesta a este vacío, el diafragma empuja el muelle hacia abajo, lo que determina la apertura de la válvula de EGR y controla el volumen de recirculación de gases de escape.
• El enfriador de EGR, que está en el paso de EGR entre la culata y el paso de admisión, enfría la EGR para aumentar el volumen de recirculación de gases de escape.
• El corte VSV para EGR, que abre la cámara del diafragma al exterior cuando se cierra la válvula de EGR, contribuye a mejorar la respuesta.
Régimen del motor
· Condiciones de funcionamiento del motor
· · · Excepto durante el arranque y el calentamiento del motor, no se recalienta, etc.
· Ciclo de funcionamiento de la EGR · · · Para una carga media del motor
Q000501S Cantidad de inyección Q000903S Enfriador de EGR Válvula de EGR Refrigerante Diafragma Amortiguador de vacío Muelle VSV de cierre de EGR Bomba de vacío E-VRV Unidad de control
Régimen del motor Apertura del acelerador Presión del aire de admisión y presión atmosférica Temperatura del refrigerante Aire de admisión Relación entre la presión de vacío y la apertura de la válvula de EGR
Bajo Pequeña
Alto Grande Vacío
Apertura de la válvula de EGR Motor
Colector de escape
a. Para aumentar la cantidad de EGR
El porcentaje de servicio de E-VRV está controlado*1. En las condiciones estables que se muestran en el diagrama cen- tral inferior, el aumento de la corriente que se aplica a la bobina hace que aumente la fuerza de atracción FM de la bo- bina. Cuando esta fuerza es mayor que la fuerza de la presión de vacío FV que actúa en el diafragma, el núcleo móvil se mueve hacia abajo. En conjunción con este movimiento, se abre la lumbrera de la bomba de vacío hacia la cámara superior del diafragma. Por consiguiente, aumenta la presión de vacío de salida, lo que hace que se abra la válvula de EGR y que aumente el volumen de recirculación de gases de escape. Mientras tanto, debido a que "el aumento de la presión de vacío de salida es igual al aumento de la FV", el núcleo móvil se mueve hacia arriba al aumentar la FV. Cuan- do FM y FV son iguales, la lumbrera se cierra y las fuerzas se estabilizan. Debido a que el circuito de presión de vacío de la EGR es un bucle cerrado, la presión de vacío se mantiene en estado estable, siempre y cuando no haya cambios en el amperaje.
*1: La ECU del motor emite señales de onda en diente de sierra con una frecuencia constante. El valor de la corriente es el valor efectivo (medio) de estas señales. Para obtener más detalles, consulte la explicación de la SCV y la bomba de suministro HP3
b. Para disminuir el volumen de recirculación de gases de escape:
La disminución de la corriente que se aplica a la bobina hace que FV sea más grande que FM. Como resultado, el dia- fragma se mueve hacia arriba. El núcleo móvil se mueve también hacia arriba en conjunción con el movimiento del dia- fragma, haciendo que se abra la válvula que sella las cámaras superior e inferior del diafragma. En consecuencia, la presión atmosférica de la cámara inferior se introduce en la cámara superior, reduciendo por tanto la presión de vacío de salida. Esto hace que la válvula de EGR se cierre y el volumen de recirculación de gases de escape disminuya. De- bido a que "la disminución de la presión de vacío de salida es igual a la disminución de la FV", el núcleo móvil se mueve hacia abajo al disminuir la FV. Cuando FM y FV son iguales, la lumbrera se cierra y las fuerzas se estabilizan.
FV
FM
FM > FV
Aumento del volumen de EGR
FM < FV
Disminución del volumen de la EGR A la válvula de EGR
Desde la bomba de vacío
Exterior Válvula
Muelle
Bobina
Núcleo del estátor
Diafragma Núcleo móvil
5-3. MARIPOSA DE GASES CONTROLADA ELECTRÓNICAMENTE (NO FABRICADA POR DENSO)
A. Descripción general
La mariposa de gases controlada electrónicamente está situada hacia arriba de la válvula de EGR en el colector de ad- misión. Controla la mariposa reguladora a un ángulo óptimo para regular el gas EGR y reducir el ruido y los gases de escape perniciosos.
B. Funcionamiento
Las señales de la ECU del motor activan el motor paso a paso, que regula la abertura de la mariposa reguladora. a. Control de EGR
Para aumentar más el volumen de recirculación de los gases de escape cuando la válvula de EGR está totalmente abier- ta, se puede aumentar la presión de vacío del colector de admisión reduciendo la abertura de la válvula reguladora que restringe el flujo del aire de admisión.
b. Reducción del ruido y de los gases de escape
• Cuando se arranca el motor, la mariposa reguladora se abre totalmente para reducir las emisiones de humo negro y de humo blanco.
• Cuando se para el motor, la mariposa reguladora se cierra totalmente para reducir la vibración y el ruido.
• Durante la conducción normal, la apertura de la mariposa reguladora se controla según las condiciones del motor, la temperatura del refrigerante y la presión atmosférica.
Motor paso a paso
Mariposa reguladora