二、发动机管理系统工作及各元件功能
了解发动机管理系统的功能和操作,了解元件的工作原理,了解机械和电子元件的位置,知道保养的要求。EMS对以下的各项进行控制:喷油、点火正时、爆震控制、怠速控制、排放控制、随车诊断、发动机锁止系统、速度控制。ECM位于发动机舱左侧后面的E盒内。
输入和输出:ECM的输入有喷油正时、爆震控制、怠速控制、排放控制、随车诊断、发动机锁止系统;输出有节气门执行器、点火线圈、氧传感器、EGR、步进电机VVT,供油阀、放气阀、冷却风扇、油泵继电器、启动机继电器、A/C冷凝器风扇、EMS主继电器。输入和输出还包括:发电机控制、动力辅助转向、油箱泄漏诊断模块(只有美规车上有)。
感应式传感器(如图11所示)位于发动机下方的油底壳上,36个齿是每隔10°,少一个齿可做硬件的参考点,此点是1缸60°BTDC脉冲环的输出可以让ECM知道曲轴的位置和发动机的转速,没有此信号,发动机也可以运转(跛行回家)。用凸轮轴传感器(如图12所示)信号来代替。电阻250~450Ω,20℃时。ECM针脚数为30的第6脚,发送到CAN线上。
在启动时,用于让ECM与发动机的运转同步,发动机转两转,传感器发出4个脉冲,如果其中的1个有故障,发动机可以照常启动,位于进气凸轮轴的后方,受ECM的监控,可以让ECM控制凸轮轴相对曲轴的相对位置。电阻:2. 1kΩ,20℃时。ECM针脚为34的第7脚,ECM针脚为33的第8脚。
信号盘装在进气凸轮轴的后端(如图13所示),电磁感应传感器用于汽缸识别、VVT、顺序喷射和点火、爆震控制、每个缸的单独诊断。元件有故障:主动的爆震控制失效,VVT控制失效。在启动瞬间,凸轮轴和曲轴的快速同步失效。
水温传感器位于发动机前端,节气门下的冷却水管上,NTC型2根线的传感器,5V的电压,缺省值用发动机机油温度来代替95 ℃,20时2450kΩ是2.4V ,90℃时240Ω是0. 4 V,工作温度从-30~125 ℃。
汽油管路温度传感器用于测量汽油管路的温度。ECM用此信号来调整发动机的汽油供给,位于右侧的燃油分配管上(如图14所示)传感器不与汽油接触。电阻:42kΩ,20时5V电压;工作范围:-40~150℃。
V8发动机节气门体(如图15所示)位于紧挨着空滤壳的后进气管上,空气流量传感器测量进入发动机的空气质量。以此来计算需要喷多少的燃油,热线型5针的插头-空气的流量越大,冷却效果越好,电阻越低。MAF的输出电压信号(3脚到ECM的70脚),传感器失效时RPM低。启动困难时停止,节气门反应慢,发动机的性能差,排放差。进气温度传感器集成在MAF单元里,1脚是电源,2脚通过ECM搭铁,IAT缺省值是25℃ ,NTC传感器位于进气歧管的后端向ECM提供信号。它可以让ECM计算进入汽缸的空气量,从而让ECM决定点火正时和喷油的持续时间产生相对进气歧管空气压力的模拟电压,此信号可以用于计算发动机的负荷,用于ECM内部的计算,三根线:2脚5V,4脚接地,1脚MAP信号。没有此信号,发动机可以照常运转。但发动机的功率下降,排放增加。
V8发动机爆震传感器位于发动机的两侧,一侧两个传感器用的是压电陶瓷技术,当检测到有爆震时,ECM延迟点火正时,ECM中有关爆震的程序是用98号汽油来做标准的。也可以用91 RON汽油,需学习新的调整值,如果传感器失效,ECM缺省到安全的点地图。这样可以保证发动机不会恶化。发动机故障灯不会亮。
电动节气门位于进气歧管上,由电动电机驱动节气门体,打开点火开关时,ECM通过校正开启和关闭的位置来执行节气门体的自检,电动电机是由PWM信号控制的。用于一般公路驾驶,越野时节气门的灵敏度(巨石爬行模式),巡航控制,发动机最大转速控制,DSC控制。电子节气门有6针插头(如图16所示):1脚为电机负极,2脚为电机正极,3脚节气门搭铁,4脚反馈信号2,5脚为反馈信号1,6脚为15伏电源。针脚数在插头的背面,更换节气门体时,需重新学习。
加速踏板位置传感器位于加速踏板总成上,用于决定驾驶员需要多少车速,传感器上有两个单独的参考电压,ECM用反馈的电压来决定踏板的位置。V8发动机通用加热型氧传感器安装在催化包的上游(2个孔)(如图17所示),氧传感器内的加热器它是由ECM产生的PWM信号控制的。加热元件工作:在发动机启动时,低负荷,排气温度不足以维持传感器所需的温度。传感器的供应电流,来维持450mV的电压来保持恒定电压所需的电流是相,对于空燃比的,混合气稀等于高电流,混合气浓等于低电流。
用排气中的氧相对于空气中的氧,产生一个输出电压,安装在催化器的下游(4个孔)(如图18所示),传感器的输出电压会因催化器的情况不同而不同,电压会在200~800mV之间变化,混合气浓,电压高,混合气稀,电压低。
EGR阀位于左侧排气歧管的前端,电子的EGR(如图19所示)阀是由ECM通过PWM信号控制的,允许废气进入进气歧管。废气中的氧比空气的少,这样可以降低燃烧温度,减少NOx的含量,机械的阀门是由步进电机控制的(60步)。6针插头。EGR阀通过发动机冷却系统进行冷却。
点火系统有8个顶置点火线圈,直接由ECM驱动。每个缸的点火正时通过以下来计算:发动机转速和负荷宝发动机温度、爆震控制、自动变速器换挡控制,怠速控制。V8点火线圈干扰抑制器(如图20所示)电容用于抑制点火初级线圈的干扰,位于右侧燃油分配管的上方,1脚是点火放大器(如图21所示)、线圈的供给,2脚接地,3脚从保险丝盒的电源供给。此元件损坏,发动机不能启动,直接由ECM驱动。
VVT控制电磁阀改变到液压执行器油压的大小,当达到最大的位置时,触发信号减少,以保持VVT的位置,闭环控制是由凸轮轴传感器反馈给ECM,液压油可以从提前腔流出,同时流进延迟腔,电阻大约8. 0Ω。失火检测:法规要求ECM能检测发动机的失火,ECM记录故障码。失火检测分两个级别。第一个级别是由于失火导致车辆的排放超过联邦法规的1.5倍,第二个级别是由于失火导致催化器的损坏。如果在两个以上连续行驶中,检测ECM到任何一个级别的失火超过一定的次数,ECM就会记录故障码。CKP传感器知道飞轮上的信号盘相对传感器头转动的速度,信号盘上的每一个齿通过传感器头就会产生一个正弦波。这样ECM就可以检测飞轮转速的变化。
供油管上的抑制器在两侧分配管上,各装有一个抑制器(如图22所示),抑制器是用于抑制油泵产生的脉冲,确保分配管和喷嘴上的油压恒定,每一根分配管的油压均为450kPa,在左侧的分配管上有测油压的接头。
喷油器喷嘴上有12个小孔,油压也为450kPa,线圈的电阻:13.8Ω,20℃,电磁线圈受ECM控制,每个喷油器都有一个控制针阀的电磁线圈。当电磁线圈没通电时,针阀是关闭的,ECM通过控制针阀的接地来开启、关闭针阀,发动机舱保险盒上17E/15A的保险供给针阀电源,每个喷油器的电路受监测。
燃油箱位于车的右侧可用容量约为86.3L(由3mm厚的塑料铸成的),汽油滤芯集成在油泵总成上,所有汽油车上燃油泵都一样,活性炭罐/DMTL油箱泄漏监测单元位于后差速器的上方。
燃油泵总成包括:燃油泵、后油位传感器、后喷射泵、燃油泵进油滤芯,燃油泵顶部还有一个细滤芯(如图23所示)。油压调节器将油压保持在450kPa,高于此油压多余的油被转到前喷射泵,只有燃油泵总成和油位传感器可以单定。燃油泵是由位于BJB上的燃油泵继电器触发的。ECM控制此继电器。当点火开关处于位置II时,ECM就触发继电器,燃油滤清的出口有一个单向阀,用于防止发动机不着时,燃油流回油箱。这样可以保持油路中的压力。整个燃油箱连接结构如图24所示。