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第三節 米勒發動機系統診斷與維修

一、質量空氣流量計

1.描述

質量空氣流量計分總成是測量流經節氣門空氣量的傳感器。ECM利用此信息確定燃油噴射時間并提供適當的空燃比。質量空氣流量計分總成內部有一個暴露于進氣氣流的白金熱絲,向鉑絲施加一個特定的電流。進氣氣流冷卻白金熱絲和內部熱敏電阻,從而影響它們的電阻。為保持恒定的熱絲溫度值,將電流施加到質量空氣流量計分總成的這些零部件。電壓高低與通過傳感器的空氣流量成比例,ECM利用這種規律來計算進氣量。該電路的結構使白金熱絲和溫度傳感器構成橋接電路,并且功率晶體管的控制使A和B兩點的電壓保持相等,以便將溫度維持在預定溫度。

提示:設定與質量空氣流量計相關的DTC,ECM進入失效保護模式。在失效保護模式下,ECM根據發動機轉速和節氣門位置計算點火正時。失效保護模式持續運行,直至檢測到通過條件。

2.電路圖(圖3-7)

圖3-7 5ZR-FXE發動機空氣流量計電路

3.診斷方法

執行檢查程序前,先檢查本系統相關電路的熔絲,再根據故障碼和數據流進行診斷。

二、歧管絕對壓力、大氣壓力傳感器

1.描述

歧管絕對壓力傳感器通過內置傳感器檢測進氣歧管的內部壓力作為絕對壓力并輸出電壓。根據來自歧管絕對壓力傳感器的電壓,ECM控制空燃比并校正由于壓力改變而導致的壓力傳感器故障。

2.電路圖(圖3-8)

圖3-8 5ZR-FXE發動機節氣門體后壓力傳感器電路

3.診斷方法

首先要根據故障碼和數據流進行診斷。其次除了測量壓力傳感器的電源外,更精確的測量是絕對壓力和信號輸出的關系(圖3-9),當然大多數情況沒這個必要,除非壓力通道有堵塞或傳感器損壞。

圖3-9 5ZR-FXE發動機節氣門體后壓力傳感器信號輸出

三、進氣溫度傳感器

1.描述

進氣溫度傳感器安裝在質量空氣流量計分總成內,監視進氣溫度。進氣溫度傳感器中內置有熱敏電阻,其電阻隨進氣溫度的變化而變化。進氣溫度變低時,熱敏電阻的電阻增大。溫度變高時,電阻減小。電阻的這些變化被作為電壓的變化傳輸至ECM。ECM端子THA經ECM內的電阻器R將5V電源施加到進氣溫度傳感器上。電阻器R和進氣溫度傳感器是串聯的。進氣溫度傳感器的電阻值隨進氣溫度的變化而變化時,端子THA上的電壓也隨之變化。發動機冷機時,ECM根據此信號增加燃油噴射量以提高操縱性能。

提示:設定DTC P0112或P0113時,ECM進入失效保護模式。在失效保護模式下,ECM估算進氣溫度為20℃(68℉)。失效保護模式持續運行,直至檢測到通過條件。

2.電路圖(圖3-10)

3.診斷方法

首先要根據故障碼和數據流進行診斷。其次除了測量進氣溫度傳感器的電源外,更精確的測量是圖3-11所示的溫度和信號輸出的關系。

圖3-10 5ZR-FXE發動機進氣溫度傳感器電路

圖3-11 5ZR-FXE發動機進氣溫度傳感器信號輸出

四、冷卻液溫度傳感器

1.描述

熱敏電阻內置于發動機冷卻液溫度傳感器,其電阻值隨發動機冷卻液溫度的變化而變化。傳感器的結構及其與ECM的連接方式和進氣溫度傳感器相同。

提示:設定DTC P0115、P0117和P0118中的任一個時,ECM進入失效保護模式。在失效保護模式下,ECM估算發動機冷卻液溫度為80℃(176℉)。失效保護模式持續運行,直至檢測到通過條件。

2.電路圖(圖3-12)

3.診斷方法

首先要根據故障碼和數據流進行診斷。如果存儲DTC P0117,則檢查并確認發動機沒有過熱(由于發動機過熱,可能會存儲DTC P0117)。

圖3-12 5ZR-FXE發動機冷卻液溫度傳感器電路

五、節氣門位置傳感器和節氣門執行器

1.節氣門位置傳感器

(1)描述

節氣門位置傳感器安裝在節氣門體總成上,用于檢測節氣門開度。該傳感器為非接觸型,使用霍爾效應元件,以便在極端條件下,也能生成精確的信號。

節氣門位置傳感器有兩個傳感器電路VTA1和VTA2,各傳送一個信號。VTA1用于檢測節氣門開度,VTA2用于檢測VTA1的故障。傳感器信號電壓與節氣門開度成比例,在0V和5V之間變化,并且傳送到ECM端子VTA。

(2)電路圖(圖3-13)

圖3-13 5ZR-FXE發動機節氣門位置傳感器電路

(3)診斷方法

首先要根據故障碼和數據流進行診斷。

節氣門關閉時,傳感器輸出電壓降低(圖3-14),節氣門開啟時,傳感器輸出電壓升高。ECM根據這些信號來計算節氣門開度并響應駕駛人輸入來控制節氣門執行器。這些信號同時也用來計算空燃比修正值、功率提高修正值和燃油切斷控制。

圖3-14 5ZR-FXE發動機節氣門位置傳感器信號輸出

通過傳感器端子VTA1傳輸的節氣門開度以百分比形式表示。10%和22%之間表示節氣門全關。64%和96%之間表示節氣門全開。失效保護角度大約為18.2%(5.5°)。

失效保護:設定了與節氣門位置傳感器相關的DTC,或者與電子節氣門控制系統故障有關的其他DTC時,ECM進入失效保護模式。在失效保護模式下,ECM切斷流向節氣門執行器的電流,并且節氣門在回位彈簧的作用下返回到5.5°節氣門開度。ECM停止發動機且僅可使用混合動力系統行駛車輛。如果平穩而緩慢地踩下加速踏板,則車輛會緩慢行駛。

失效保護模式持續運行,直至檢測到通過條件且將電源開關置于OFF位置。

2.節氣門體執行器

(1)節氣門控制電動機

1)描述。提示:電子節氣門控制系統(ETCS)不使用節氣門拉索。ECM操作節氣門執行器,節氣門執行器通過齒輪來打開和關閉節氣門。

2)電路圖如圖3-15所示。

圖3-15 電子節氣門控制系統(ETCS)電路

(2)節氣門執行器控制電動機電流范圍性能

1)描述。電子節氣門控制系統有一個專用的電源電路。監視電壓(+BM)過低(低于4V)時,ECM判定電子節氣門控制系統有故障并切斷流向節氣門執行器的電流。電壓不穩時,電子節氣門控制系統也變得不穩。因此,電壓低時,流向節氣門執行器的電流被切斷。如果維修后系統恢復正常,則將電源開關置于OFF位置,ECM允許電流流向節氣門執行器,從而使執行器可以重新工作。

2)原理如圖3-16所示。

3)電路如圖3-17所示。

六、氧傳感器

1.空燃比(A/F)氧傳感器S1

(1)描述

設定與空燃比氧傳感器相關的DTC時,ECM進入失效保護模式。在失效保護模式下,ECM關閉空燃比傳感器加熱器。失效保護模式持續直至將電源開關置于OFF位置。盡管有些DTC標題中提及氧傳感器,但這些DTC與空燃比傳感器有關。S1指安裝在三元催化轉化器前面、靠近發動機總成的傳感器。ECM利用脈寬調制來調節通過加熱器的電流。空燃比傳感器加熱器電路使用電路+B側的繼電器。

圖3-16 電子節氣門控制系統(ETCS)原理圖

圖3-17 電子節氣門控制系統(ETCS)電路總圖

(2)電路圖(圖3-18)

(3)診斷方法

執行以下檢查程序前。先檢查本系統相關電路的熔絲。

圖3-18 5ZR-FXE發動機空燃比傳感器電路

1)參見“數據表/主動測試”A/F Heater Duty#1。

2)使用智能檢測儀讀取定格數據。存儲DTC時,ECM將車輛和駕駛狀況信息記錄為定格數據。進行故障排除時,定格數據有助于確定故障出現時車輛是運行還是停止,發動機是暖機還是未暖機,空燃比是稀還是濃以及其他信息。

3)使用主動測試提供的控制噴油量功能改變燃油噴射量并監視空燃比傳感器的輸出電壓。進行主動測試時,如果傳感器的輸出電壓不改變(幾乎無反應),則傳感器可能有故障。

2.監測三元催化轉化器轉化效率的氧傳感器S2

(1)描述

S2指安裝在三元催化轉化器后面、遠離發動機總成的傳感器。三元催化轉化器用于提高廢氣中一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的凈化率。為了最有效地利用三元催化轉化器,必須精確控制空燃比,使其接近理論空燃比。為幫助ECM精確控制空燃比,采用了加熱型氧傳感器。

設定與S2相關的DTC時,ECM進入失效保護模式。在失效保護模式下,ECM關閉加熱型氧傳感器加熱器。失效保護模式持續直至將電源開關置于OFF位置。ECM利用脈寬調制來調節通過加熱器的電流。加熱型氧傳感器加熱器電路使用電路+B側的繼電器。

(2)電路圖(圖3-19)

圖3-19 5ZR-FXE發動機氧傳感器系統電路

(3)診斷方法

參見“數據表,主動測試”02 Heater B1S2和02 Heater Curr Val B1S2。數據表項目02Heater Curr Val B1S2的值不為0A時,加熱器打開。使用主動測試提供的控制噴油量功能改變燃油噴射量并監視加熱型氧傳感器的輸出電壓。進行主動測試時,如果傳感器的輸出電壓不改變(幾乎無反應),則傳感器可能有故障。

3.氧傳感器的診斷

(1)描述

加熱型氧傳感器位于三元催化轉化器后面,用于檢測廢氣中的氧濃度。由于此傳感器與對感應部位進行加熱的加熱器集成在一起,即使在進氣量較小(廢氣溫度較低)時,它也能檢測出氧濃度。

空燃比變稀時(圖3-20),廢氣中的氧濃度變濃。加熱型氧傳感器會通知ECM,經過三元催化轉化器后的空燃比過稀(低壓,即低于0.45V的電壓)。相反,空燃比比理論空燃比濃時,廢氣中氧濃度變稀。加熱型氧傳感器會通知ECM,經過三元催化轉化器后的空燃比過濃(高壓,即高于0.45V的電壓)。空燃比接近理論空燃比時,加熱型氧傳感器的輸出電壓會急劇變化。

ECM利用來自加熱型氧傳感器的補充信息,來確定經過三元催化轉化器后的空燃比是濃還是稀,并相應地調節燃油噴射時間。因此,如果加熱型氧傳感器由于內部故障而工作異常,ECM就不能補償主空燃比控制中出現的偏差。

圖3-20 5ZR-FXE發動機窄帶氧傳感器原理和信號

提示:在診斷故障排除程序的“執行確認行駛模式”程序中使用“確認行駛模式”。執行該模式將激活加熱型氧傳感器監視器(同時執行催化劑監視器)。這有助于驗證維修是否完成。

(2)電路圖(圖3-21)

(3)診斷方法

提示:進行主動測試中的控制噴油量功能可以識別故障部位。控制噴油量功能有助于確定空燃比傳感器、加熱型氧傳感器和其他可能的故障部位是否有故障。

以下說明描述了如何使用智能檢測儀進行控制噴油量操作。

1)將智能檢測儀連接到DLC3。

2)將電源開關置于ON(IG)位置,并打開檢測儀。

3)將發動機置于檢查模式(保養模式)。

4)起動發動機。

5)以2500r/min的轉速運轉發動機大約90s以暖機。

提示:充電控制期間,發動機轉速設定為怠速。因此,踩下加速踏板時,發動機轉速未增加。在這種情況下,完成充電控制后對發動機進行暖機。

圖3-21 5ZR-FXE發動機窄帶氧傳感器電路

6)進入以下菜單:Powertrain/Engine and ECT/Active Test/Control the Injection Volume,Data List/All Data/AFS Voltage B1S1 and 02S B1S2。

7)在發動機怠速運轉狀態下,進行主動測試操作。

8)監視檢測儀上顯示的空燃比和加熱型氧傳感器(AFS Voltage B1S1和02S B1S2)的輸出電壓。

提示:

1)使燃油噴射量在-12%~12%之間變化。噴油量可以細微地梯度改變。

2)各傳感器根據燃油噴射量的增加和減少做出響應。

燃油修正值與反饋補償值有關,而與基本噴油持續時間無關。燃油修正包括短期燃油修正和長期燃油修正。

短期燃油修正是指用于將空燃比持續保持在理論值的燃油補償。來自空燃比傳感器的信號指示空燃比與理論空燃比相比是濃還是稀。這使燃油噴射量在空燃比偏濃時減少,在空燃比偏稀時增加。各發動機間的差別、隨時間造成的磨損和工作環境的改變都會使短期燃油修正值偏離中間值。長期燃油修正控制總體燃油補償,用于補償短期燃油修正造成的與中間值的長期偏差。

如果短期燃油修正值和長期燃油修正值都比預定值偏稀或偏濃,這會被判定為一個故障,ECM將點亮MIL并設定DTC。

在閉環燃油控制下,燃油噴射量與ECM估算的量相偏離,并導致長期燃油修正補償值發生改變。如果短期燃油修正值持續出現偏差,則會調節長期燃油修正。與ECM估算的燃油噴射量的偏差也影響燃油修正平均學習值,該學習值是短期燃油修正平均值(燃油反饋補償值)和長期燃油修正平均值(空燃比學習值)的綜合值。如果燃油修正平均學習值超出故障閾值,則ECM將其視為燃油系統發生故障并設定DTC。

示例(圖3-22):如果燃油修正平均學習值為+35%或更大,或為-35%或更小,則ECM將其視為燃油系統故障。

圖3-22 5ZR-FXE發動機窄帶氧傳感器傳感器電路

(4)確認行駛模式(圖3-23)

圖3-23 5ZR-FXE發動機氧傳感器傳感器電路

發動機缺火時,高濃度碳氫化合物(HC)進入廢氣中。高濃度的HC會導致廢氣排放量增加。極高濃度的HC也可使三元催化轉化器溫度升高,從而可能導致其損壞。為了避免排放量增加以及高溫造成的損壞,ECM會監視缺火率。三元催化轉化器的溫度達到熱衰退點時,ECM會使MIL閃爍。ECM使用凸輪軸位置(CMP)傳感器和曲軸位置(CKP)傳感器監測缺火情況。凸輪軸位置傳感器用于識別缺火的氣缸,而曲軸位置傳感器則用于測量曲軸轉速的變化。曲軸轉速變化超出預定閾值時,將統計缺火數。如果缺火數超過了閾值并有可能導致排放控制系統性能惡化時,則ECM點亮MIL并設定DTC。

4.催化系統效率低于閾值(B1)

ECM使用安裝在三元催化轉化器前面和后面的傳感器來監視其效率。第一個傳感器,即空燃比傳感器向ECM發送催化處理之前的信息。第二個傳感器,即加熱型氧傳感器向ECM發送催化處理之后的信息。

為檢查三元催化轉化器內出現的任何老化現象,ECM會計算該三元催化轉化器的儲氧能力。這種計算在進行主動空燃比控制的同時根據加熱型氧傳感器的輸出電壓來進行。儲氧能力值可以顯示三元催化轉化器的儲氧能力。車輛暖機行駛時,主動空燃比控制執行大約15~20s。執行時,ECM會據此設定空燃比的稀濃程度。如果加熱型氧傳感器的波形周期變長,則儲氧能力變大。三元催化轉化器的加熱型氧傳感器和儲氧能力之間有直接關系。

ECM利用儲氧能力值來確定三元催化轉化器的狀態。如果發生任何老化,則將點亮MIL并設定DTC。該系統使用比后催化劑更靈敏的前催化劑儲氧能力值作為典型值確定整個催化系統的惡化程度(包括前和后催化劑)。因此,有必要更換催化劑時,確保同時更換前和后催化劑。如果三元催化轉化器老化,則即使在正常駕駛條件下(未執行主動空燃比控制),加熱型氧傳感器(位于三元催化轉化器后面)的輸出電壓也頻繁上下波動。

未執行主動空燃比控制時的電壓輸出如圖3-24所示。

圖3-24 前空燃比傳感器和后氧傳感器的信號輸出波形

5.氧(AF)傳感器

(1)描述

盡管DTC標題中提及氧傳感器,但這些DTC與空燃比傳感器有關。空燃比傳感器產生與實際空燃比對應的電壓。此傳感器電壓用來向ECM提供反饋,以便ECM能夠控制空燃比。ECM確定與理論空燃比的偏差,然后調節噴油持續時間。如果空燃比傳感器出現故障,則ECM將無法對空燃比進行準確控制。

空燃比傳感器是平面型的(圖3-25),與用來加熱固體電解質(氧化鋯元件)的加熱器集成為一體。此加熱器由ECM控制。進氣量偏小(廢氣溫度偏低)時,電流流向加熱器以加熱傳感器,從而便于準確檢測氧濃度。此外,與常規型相比,此傳感器和加熱器部分較窄。加熱器產生的熱量通過氧化鋁傳導至固體電解質,從而加速了傳感器的激活。三元催化轉化器用于將一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)轉化為危害較小的物質。為使三元催化轉化器有效工作,務必使發動機空燃比接近理論空燃比。

空燃比傳感器采用電流輸出元件,因而電流在ECM內轉換成電壓。在空燃比傳感器或ECM插接器上測量電壓時將始終顯示恒定的電壓值。

(2)結構和信號(圖3-25)

圖3-25 寬帶氧傳感器結構和信號輸出

(3)電路圖(圖3-26)

圖3-26 寬帶氧傳感器電路原理

七、爆燃傳感器

1.描述

采用平面型爆燃控制傳感器。平面型爆燃控制傳感器(非諧振型)的結構可檢測頻率大約在6kHz和15kHz之間的寬頻帶振動。

爆燃控制傳感器安裝在發動機缸體上,用于檢測發動機爆燃。爆燃控制傳感器內裝有壓電元件,它在變形時產生電壓。發動機缸體因爆燃而振動時,就會產生電壓。任何發動機爆燃的發生都可以通過延遲點火正時加以抑制。

2.電路圖(圖3-27)

圖3-27 平面型爆燃控制傳感器電路

八、曲軸位置傳感器

1.描述

曲軸位置傳感器由1號曲軸位置信號盤和拾波線圈組成。信號盤有34個齒,安裝在曲軸上。拾波線圈由纏繞的銅線、鐵心和磁鐵組成。信號盤旋轉時,隨著每個齒經過拾波線圈,產生一個脈沖信號。發動機每轉一圈,拾波線圈產生34個信號。ECM根據這些信號計算曲軸位置和發動機轉速。利用這些計算結果控制燃油噴射時間和點火正時。

2.電路圖(圖3-28)

九、凸輪軸位置傳感器

凸輪軸位置傳感器(G2信號)由磁鐵和MRE(磁阻元件)組成。

凸輪軸上有凸輪軸位置傳感器正時轉子。凸輪軸轉動時,正時轉子和MRE之間的氣隙會發生改變,從而影響磁鐵。MRE材料的電阻發生波動。凸輪軸位置傳感器將凸輪軸旋轉數據轉換成脈沖信號,并將脈沖信號發送到ECM來確定凸輪軸轉角。然后,ECM利用此數據來控制燃油噴射時間和噴油正時。

圖3-28 曲軸和凸輪軸位置傳感器電路

十、點火系統電路

1.點火系統

(1)零件位置(圖3-29)

圖3-29 點火系統零件位置

(2)系統圖(圖3-30)

圖3-30 點火系統電路圖

2.點火線圈初級/次級電路

車輛使用直接點火系統(DIS)。

(1)描述

DIS各氣缸由其各自的點火線圈總成和火花塞點火。各點火線圈的高壓導線產生的高壓直接作用到各火花塞上。火花塞產生的火花通過中心電極到達搭鐵電極。

ECM確定點火正時并為各氣缸傳輸點火(IGT)信號(圖3-31)。ECM根據IGT信號接通和斷開點火器內的功率晶體管。功率晶體管進而接通或斷開流向初級線圈的電流。初級線圈中的電流被切斷時,次級線圈中產生高壓。此高壓被施加到火花塞上并使其在氣缸內部產生火花。一旦ECM切斷流向初級線圈的電流,點火器會將點火確認(IGF)信號發送回ECM,用于各氣缸點火。

圖3-31 直接點火系統(DIS)原理

(2)電路圖(圖3-32)

圖3-32 直接點火系統(DIS)電路

圖3-32 直接點火系統(DIS)電路(續)

十一、燃油供給電路

1.燃油泵控制電路

(1)描述

NE信號輸入ECM時(圖3-33),Tr接通,電流將流向電路斷路繼電器線圈,繼電器開關接通,向燃油泵供電,燃油泵工作。產生NE信號(發動機運轉)時,ECM將保持Tr接通(電路斷路繼電器接通),燃油泵也保持工作。

圖3-33 燃油泵控制信號

(2)電路圖(圖3-34)

圖3-34 燃油泵控制電路

2.噴油器電路

(1)描述

噴油器位于進氣歧管上。噴油器根據來自ECM的信號將燃油噴入氣缸內。

(2)電路圖(圖3-35)

十二、燃油蒸發排放控制系統清污控制閥

1.描述

發動機暖機后,ECM改變向清污VSV發送的占空比信號,以使碳氫化合物(HC)排放的進氣量與所處狀態(發動機負載、發動機轉速、車速等)相適應。

圖3-35 噴油器控制電路

2.電路圖(圖3-36)

圖3-36 燃油蒸發排放控制系統清污控制閥電路

3.診斷方法

使用智能檢測儀進行主動測試(激活EVAP控制的VSV)。

從清污VSV上斷開炭罐側真空軟管,將智能檢測儀連接到DLC3,將電源開關置于ON(IG)位置,并打開檢測儀,將發動機置于檢查模式(保養模式)。起動發動機進入以下菜單:Powertrain/Engine and ECT/Active Test| Activate the VSV for Evap Control,使用檢測儀操作清污VSV時,檢查空氣是否被吸入端口內。檢測儀操作ON(清污VSV打開)狀態為吸氣(圖3-37),OFF(清污VSV關閉)狀態為不吸氣。

圖3-37 檢測儀操作清污VSV

十三、發動機控制器(ECM)

1.ECM電源電路

(1)描述

電源開關置于ON(IG)位置時,輔助蓄電池電壓施加到ECM的IGSW上。ECM的端子MREL輸出信號使電流流向線圈,閉合2號集成繼電器(EFI主繼電器)觸點并向ECM的端子+B和+B2供電。

(2)電路圖(圖3-38)

2.VC輸出電路

(1)描述

ECM持續將5V輔助蓄電池電壓供給端子+B(BATT)以操作微處理器。ECM同時通過VC輸出電路將該電源供應到傳感器(圖3-39)。

VC電路短路時,ECM中的微處理器和通過VC電路獲得電源的傳感器由于沒有從VC電路獲得電源而不能激活。在此條件下,系統不能起動且即MIL也不亮。

提示:正常狀態下,電源開關首次置于ON(IG)位置時,MIL點亮并持續數秒。將電源開關置于ON(READY)位置時,MIL熄滅。

(2)電路圖(圖3-40)

3.系統電壓

(1)描述

即使將電源開關置于OFF位置,輔助蓄電池也向ECM供電。該電源可使ECM儲存數據,如DTC記錄、定格數據和燃油修正值。如果輔助蓄電池電壓降至最低值以下,則這些存儲信息會被清除且ECM會判定電源電路出現故障。發動機下次起動時,ECM將點亮MIL并設定DTC。

(2)電路圖(圖3-41)

4.ECM處理器

ECM持續監視其內部存儲器狀態、內部電路和發送至節氣門執行器的輸出信號。這種自檢可以確保ECM正常工作。如果檢測到任何故障,則ECM設定相應DTC并點亮MIL。

ECM存儲器狀態由主MCU(微控制器)和副MCU(微控制器)的內部“鏡像”功能進行診斷,以檢測隨機存取存儲器(RAM)故障。這2個MCU(微控制器)也持續進行相互監視。

圖3-38 ECM電源電路

圖3-39 ECM電源5V恒壓電路

圖3-40 ECM電源5V供電傳感器電路

圖3-41 ECM供電電路

如果發生下列情況,ECM將點亮MIL并設定DTC:一是2個MCU(微控制器)的輸出不同或偏離標準;二是發送至節氣門執行器的信號偏離標準;三是節氣門執行器電源電壓出現故障;四是發現其他ECM故障。

5.ECM內部發動機關閉計時器性能

供電延時關閉計時器在將電源開關置于OFF位置后工作(圖3-42)。將電源開關置于OFF位置一段時間后,供電延時關閉計時器激活ECM以執行僅在發動機停止后可執行的故障檢查。供電延時關閉計時器內置于ECM。

圖3-42 ECM內部發動機關閉計時器性能

6.MIL電路

(1)描述

MIL(故障指示燈)用于指示ECM檢測到的車輛故障。將電源開關置于ON(IG)位置時,向MIL電路供電,并且ECM提供電路搭鐵以點亮MIL。

可目視檢查MIL工作情況:首次將電源開關置于ON(IG)位置時,MIL應點亮,然后將電源開關置于ON(READY)位置時熄滅。如果MIL一直亮或不亮,則使用智能檢測儀執行故障排除程序。

(2)電路圖(圖3-43)

十四、電動冷卻液泵

1.發動機冷卻液泵

(1)描述

ECM根據發動機冷卻液溫度、發動機轉速和車速信息計算所需的冷卻液流量來控制發動機冷卻液泵總成。發動機冷卻液泵總成的轉速由ECM發送的占空比信號無級控制。這種控制方式提高了暖機性能并減少了冷卻損失,從而降低了發動機的特定油耗。

圖3-43 MIL(故障指示燈)電路

(2)電路圖(圖3-44)

圖3-44 發動機冷卻液泵總成電路

2.發動機冷卻液泵超速故障

(1)描述

根據一定時間內的實際轉速高于目標轉速這一事實判斷發動機冷卻液泵總成轉速過高時,ECM監視發動機冷卻液泵總成的轉速并設定DTC(但是,發動機警告燈不點亮)。

提示:發動機冷卻液溫度為117℃(243℉)或更高時,內置于組合儀表總成的發動機冷卻液溫度指示燈點亮或閃爍。

(2)診斷方法

如果在發動機冷卻液不足時持續運行發動機,則可能存儲DTC P148F。車輛送入修理車間時,如果發動機冷卻液足量且再次出現DTC P148F,則確認在發動機冷卻液不足時行駛車輛后是否添加了發動機冷卻液。

使用智能檢測儀讀取定格數據。存儲DTC時,ECM將車輛和駕駛狀況信息記錄為定格數據。進行故障排除時,定格數據有助于確定故障出現時車輛是運行還是停止,發動機是暖機還是未暖機,空燃比是稀還是濃以及其他信息。

十五、可變配氣正時系統

1.描述

可變氣門正時(VVT)系統調節進氣門正時以提高操縱性能。發動機機油壓力轉動VVT控制器以調節氣門正時(圖3-45)。凸輪軸正時機油控制閥總成是一個電磁閥并可切換發動機機油管路。ECM將12V電壓施加到電磁閥上時該閥移動。ECM根據凸輪軸位置、曲軸位置、節氣門位置等改變電磁閥(占空比)的勵磁時間。

圖3-45 5ZR-FXE發動機可變配氣正時控制系統組成

2.電路圖(圖3-46)

圖3-46 5ZR-FXE發動機可變配氣正時控制執行器

3.診斷方法

存儲DTC時,ECM將車輛和駕駛狀況信息記錄為定格數據。定格數據有助于確定故障出現時車輛是運行還是停止,發動機是暖機還是未暖機,空燃比是稀還是濃以及其他信息。

發動機機油中的異物卡在系統的某些零件上時,可能存儲DTC P0011或P0012。即使系統短時間后恢復正常,仍將儲存DTC。

ECM利用VVT系統使氣門正時達到最佳以控制進氣凸輪軸。VVT系統包括ECM、凸輪軸正時機油控制閥總成和VVT控制器(凸輪軸正時齒輪總成)。ECM向凸輪軸正時機油控制閥總成發送目標占空比控制信號。該控制信號調節供給VVT控制器的機油壓力。VVT控制器可提前或延遲進氣凸輪軸。

十六、發動機動力不足、發動機不起動、燃油耗盡

ECM接收來自動力管理控制ECU的數據,如發動機所需輸出功率(輸出請求)、發動機產生的估算轉矩(估算轉矩)、控制目標發動機轉速(目標轉速),以及發動機是否處于起動模式。然后,根據輸出請求和目標轉速,ECM計算發動機產生的目標轉矩,并將其與估算轉矩進行比較。如果估算轉矩與目標轉矩相比非常小,或者發動機在根據冷卻液溫度計算出的時間內一直處于起動模式,則將檢測到異常情況。

十七、與HV ECU失去通信

1.描述

控制器區域網絡(CAN)是一個用于實時應用的串行數據通信系統。它是為車載使用設計的多路通信系統,可以提供高達500kbit/s的通信速度,同時還可以檢測故障。通過CAN-H和CAN-L總線的組合,CAN能夠根據電壓差保持通信。

2.電路圖(圖3-47)

十八、集成繼電器控制

集成繼電器控制(圖3-48)位于熔絲和繼電器盒內,不易找到。集成繼電器內部由四個繼電器組成,分別是IG2(電源管理IG2號繼電器)、BATT FAN(高壓電池鼓風機繼電器)、EFI MAIN(電控燃油噴射系統主繼電器)、C/OPN(油泵開路繼電器,即油泵繼電器)。

圖3-47 發動機ECM和動力管理ECU間的CAN通信

圖3-48 集成繼電器控制

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