四、其他部件
1.曲轴位置(CKP)传感器
曲轴位置(CKP)传感器位于变速器变矩器外壳的前端,与发动机挠性板并排放置。CKP传感器是一种感应式传感器,工作示意图如图56所示,发动机挠性板上的60-2个槽,有两个齿已经去除,以在汽缸组A的汽缸1上提供一个带中心线的硬件参考标记,标出了21°BTDC。传感器端部与挠性板的间隙是1.5 mm,挠性板旋转时,激发传感器末端周围的磁通量变化,传感器输出正弦交流电压。实测信号波形如图57所示。CKP信号的作用如下:
·确定发动机转速并在CAN总线上发送此转速信号
·确定曲轴位置
·在低压燃油泵初始供油后如果ECM收到发动机转速信号会持续控制供油
·确定喷油和点火正时
CKP传感器在室温下电阻值约为40012,如果CKP传感器发生故障,则ECM:
·使用来自CMP传感器的信号确定曲轴的角度位置和发动机速度
·采用跛行回家模式(保护模式),在此模式下发动机速度被限制在3000r/min以内
CKP传感器发生故障时,发动机启动将需要较长的拖转时间,以等待ECM确定曲轴的角度位置。
2.凸轮轴位置(CMP)传感器
CMP传感器是MRE(磁阻传感元件)传感器,它可使ECM确定凸轮轴的角度位置。MRE传感器输出的是5V数字方波信号。对应于4个凸轮轴,共有4个CMP传感器,安装在前部上方正时盖板中,每个凸轮轴一个。在每个CMP传感器上,一个三针脚电气接头提供了与发动机线束的接口。每个CMP传感器的头部面向连接到相关VCT单元前部的传感轮。传感轮的形状如图58所示,CMP传感器实测波形如图59所示。如果某个CMP传感器发生故障,则ECM:
·默认采用基本的点火正时脉谱,将不进行汽缸校正
·禁用VCT系统
3.冷却液温度(ECT)传感器
ECT传感器是负温度系数NTC热敏电阻,使ECM可以监测发动机冷却液温度。5.0L发机机安装了两个完全相同的ECT传感器,分别标识为ECT 1和ECT 2。每个传感器用扭锁和锁扣机构固定,并使用。形环密封。一个两针脚电气接头提供了传感器与发动机线束之间的接口。ECT 1安装在加热器歧管中,位于右侧汽缸盖的后部。如果ECT 1发生故障,ECM将采用估算的冷却液温度。在ECT 1发生故障的情况下随后进行第二次行程时,ECM将点亮故障灯(MIL)。ECT 2安装在连接到温控器底部的下软管接头中。来自此传感器的输入用于OBD2诊断,并与来自ECT 1的输入一起用于确认温控器是否工作正常。如果ECT 2发生故障,ECM将在随后进行第二次行程时点亮MIL。
4.环境空气温度(AAT)传感器
环境空气温度(AAT)传感器是NTC热敏电阻,使ECM可以监测车辆周围空气的温度。ECM将AAT的输入用于多种功能,包括发动机冷却风扇控制和空调机排量控制。ECM还在高速CAN总线上传输环境温度以供其他控制模块使用。AAT传感器安装在左侧外部后视镜中,传感器的温包定位在后视镜壳体底部中的一个孔之上,如图60所示。ECM为传感器提供5A参考电压和接地,并将返回信号电压转换为温度。如果AAT传感器发生故障,ECM将根据MAFT传感器的温度输入来计算AAT。如果AAT传感器和MAFT传感器都发生故障,则ECM将默认环境温度为20℃。
5:点火线圈
此发动机点火系统是线圈和火花塞一体的单火花系统,由ECM控制。点火线圈安装在汽缸盖罩中,在隔音罩下面。每个点火线圈直接插在火花塞上,并用一颗螺钉固定在相应的汽缸盖罩上。每个点火线圈有一个三针电气接头,用以连接到发动机线束。点火线圈包含一个初级绕组和一个次级绕组。初级绕组接收来自配电盒中点火继电器的电能。初级绕组中的功率级允许ECM中断供电,以便在次级绕组中感应电压,进而在火花塞中感应电压。次级绕组接地端有一个二极管,用来降低任何不需要的接通电压,以防止进气歧管中发生缺火。功率级会限制初级绕组中的最高电压和电流,以便保护功率级并限制次级绕组中的电压。每个燃烧室内的进气门与排气门之间安装了一个铱金头火花塞,每个火花塞上安装了一个点火线圈。RFI(射频干扰)抑制器与点火线圈的电源馈线并连,安装在发动机后部和线束上,如图61所示。
ECM向每个点火线圈发送一个单独的信号以触发功率级切换。ECM根据蓄电池电压和发动机转速计算保压时间,以确保每次切换功率级时辅助线圈中都会产生恒定的能量。这样可确保既有足够的火花能量又不会产生过大的初级电流,从而避免了点火线圈过热和损坏。
ECM根据以下几项来计算各个汽缸的点火时刻:
·发动机转速
·凸轮轴位置
·发动机负荷
·发动机温度
·爆震控制功能
·变速控制功能
·怠速控制功能
6.爆震传感器
爆震传感器是压电陶瓷传感器,其可使ECM能够进行主动爆震控制,并防止发动机受到提前点火或爆震的损害。两个爆震传感器安装在每个汽缸盖的内侧,在汽缸1与汽缸2之间的中间位置,并在汽缸3与汽缸4之间的中间位置。每个爆震传感器用一个螺钉固定,拧紧力矩为20N·m。 ECM将来自爆震传感器的信号与存储器中存储的脉谱值进行比较,以确定各个汽缸上何时发生了爆震。检测到爆震时,ECM将该汽缸上的点火正时延迟多个发动机循环,然后逐渐地将其恢复原始设置。如果从爆震传感器接收到的信号变得不合理,则 ECM将取消点火系统的闭环控制。在这些情况下,ECM将默认采用基本脉谱值来进行点火正时。这可以确保发动机不会由于使用的燃油质量差而受损。MIL将不会点亮,不过驾驶员可能会注意到发动机在某些行驶状态下会发生“爆震”,性能和平顺度有所下降。如果每组汽缸上都有一个传感器发生故障,则ECM将计算默认值。
7.机油油位和温度传感器
机油油位和温度传感器为ECM提供机油的油位和温度信息。机油油位和温度传感器由3个螺钉固定到油底壳底部,如图62所示。传感器工作原理示意图如图63所示,传感器垂直向上发送超声波脉冲,并测量脉冲从机油上表面反射回来所花的时间,即可确定机油油位。机油油位读数与机油温度读数组合在一起,以PWM信号发送给ECM,因采用电子式机油油位和温度传感器,可以实现在仪表显示上显示油位,如图64所示。
附录:发动机电控系统电路图5张(如图65~图69所示)。
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