日系汽车发动机管理系统燃油调压结构与效果分析

1.燃油系统

结构:采用无回流管式燃油系统｡调压器安装在油箱中｡释放压力始终为350kPa(3.6kgf/cm²,51psi),与进气歧管的增压压力无关｡油管上安装了两个燃油脉动缓冲器(图10-31)｡油箱中的燃油喷射泵采用调压器流出的燃油从另一侧吸取燃油｡燃油通过塑料管供应给发动机,带有橡胶绝缘体而不仅仅是橡皮软管｡

目的:系统可以降低油箱中的燃油温度,减少蒸气的产生｡为了提高热起动性能和减少油管中的蒸气,燃油压力设置较高｡塑料管有助于减少蒸气泄漏现象,这种泄漏一般发生在分子之间｡

维修要点:用装在燃油脉动缓冲器与油路之间的SST KV10117600压力计检查燃油压力(图10-32)｡

图10-31 燃油脉动缓冲器位置

图10-32 燃油压力检查

油管:按如图10-33所示的数字顺序分两步拧紧装配螺栓｡第一步:9.3~10.8N·m;第二步:20.6~26.5N·m｡

图10-33 油管拧紧装配螺栓顺序图

喷油器:由于更换了供油装置,燃油喷射角也发生了变化｡

燃油箱:燃油箱护圈设计有所变化(图10-34)｡燃油泵/主燃油表和辅助燃油表的护圈分别用6个螺钉拧紧(与V36相同)｡拆除或安装护圈时不需要SST｡O形圈两侧均是黑色的｡O形圈一旦拆下很难重新安装,而且拆下后不得再次使用｡

2.冷却系统

结构:未配备冷却液温度控制阀(图10-35),只有一个常规型节温器控制冷却液温度｡盲孔隔板的用途只是在冷却液温度控制阀处进行密封,这有助于增大冷却器燃烧室中的冷却液流量｡

维修要点:配备了放气塞｡六角头由塑料制成,很容易损坏,应使用适当的工具并注意避免损坏｡安装散热器盖时,请勿将它与储液罐盖(GCC规格)混淆｡散热器盖与散热器软管及链条相连｡

图10-34 油箱油泵

图10-35 冷却系统结构比较

散热器:EX35的散热器是与冷凝器分开的独立式结构(图10-36)｡V36散热器是与冷凝器一体的结构｡可以单独更换散热器和冷凝器｡散热器上安装支架,没有阻尼器功能｡

图10-36 散热器比较

3.进气系统

结构:采用两个对称的进气系统(图10-37),以增加新鲜空气的流量｡气流阻力:-18%(与VQ35DE车型相比)｡为了使发动机运行时声音清脆悦耳并与发动机转速成正比,采用两个对称的进气系统并安装空气滤清器软支架｡

图10-37 采用两个对称的进气系统

维修要点:空气滤清器滤芯每行驶48000km(30000mile)应更换空气滤清器滤芯｡

4.辅助装置

结构:采用蛇形带,以缩短发动机的总体长度(图10-38)｡采用7-肋条式带｡自动带张紧装置安装在曲轴带轮与交流发电机之间｡带整体式螺旋弹簧的自动带张紧装置可以始终保持适当的带张力｡因此,不再需要对带张力进行定期调节｡

图10-38 辅助装置

维修要点:安装好传动带后,确保指针介于MAX和MIN之间｡新传动带:指针介于MAX.BELT LENGTH和MIN.BELT LENGTH(最大和最小带长度之间)｡旧带:指针介于MAX.+0.7%STRETCH和MIN.BELT LENGTH(最大+0.7%伸展度与最小传动带长度之间),如图10-39所示｡

图10-39 维修要点指示图

5.发动机控制

ECM(发动机控制模块)｡

结构:ECM(发动机控制模块)位于杂物箱后方(图10-40)｡

功能:采用128针式插接器(V35车型121针),采用电子节气门控制和CAN通信联合控制｡

维修要点:更换ECM时,请执行加速踏板释放位置学习､节气门关闭位置学习和怠速进气量学习中规定的程序｡

图10-40 ECM(发动机控制模块)

1)加速踏板释放位置学习｡加速踏板释放位置学习通过监控加速踏板位置传感器的输出信号,用于了解加速踏板的完全释放位置｡拆除加速踏板位置传感器插接器时,也必须执行这个程序｡

加速踏板释放位置学习操作程序:

①检查加速踏板是否处于完全释放的位置;②点火开关转至ON,等待2s以上;③点火开关转至OFF,等待10s以上;④重复操作步骤②和③共3次｡

2)节气门关闭位置学习｡节气门关闭位置学习通过监控节气门位置传感器的输出信号,用于了解节气门的完全关闭位置｡拆除电子控制节气门时,也必须执行这个程序｡

节气门关闭位置学习操作程序:①检查加速踏板是否处于完全释放的位置;②点火开关转至ON,等待2s以上;③点火开关转至OFF,等待10s以上;④聆听节气门运转时发出的声音,以检查节气门是否完全关闭｡

3)怠速进气量学习｡怠速进气量学习用于了解怠速进气量,以获得稳定的怠速速度｡

执行怠速进气量学习中规定的程序前,确保满足下列条件｡即使实际情况与下列条件有略微出入,也不得执行该程序｡

①蓄电池电压;12.9V以上;②冷却剂温度:70~95℃(158~203℉);③进气温度:60°C(140°F)或以下;④驻车/空档位置开关ON;⑤电气负载开关:OFF(空调器､前照灯､后除雾器等);⑥转向盘中间(直线前进位置);⑦车辆速度:0 km/h;⑧变速器ATF温度60°C(140°F)以上(发动机预热后,行驶10min)｡

6.(ETC)电子节气门执行控制器､(AWU)加速器工作单元

结构:采用ETC｡EX35的ETC没有V36车型中的节气门线｡加速位置传感器位于加速工作单元内部(图10-41)｡加速踏板和加速工作单元装配成一个整体｡加速工作单元没有怠速开关和全速开关｡

操作:ETC可根据行驶条件形成适当的发动机输出功率｡省却了AAC及其他快怠速控制装置｡ETC的功能相当于一个TCS系统,可限制车轮打滑｡EX35的ETC的机械空档位置位于略微打开的位置,这与V36车型相同｡因此驾驶人能将车辆开到专营店那里(最大速度约为20km/h)｡

维修要点:自学习,EX35的ETC的维修程序与V36车型相同｡需要进行关闭位置学习和怠速进气量学习｡除上面的两个学习程序外,还需要再进行一个学习程序｡加速器工作单元插接器或ECM插接器断开时需要额外进行加速器关闭位置学习程序｡

输出信号:ECM可接收ETC发出的TPS信号及加速器工作单元发出的APS信号｡TPS与APS的端子电压特性与F50相同｡电路测试仪的测量值与CONSULT屏幕上的显示值不匹配｡ECM可以将计算值发送到CONSULT-III｡

APS1与TPS1电路测试仪的测量值与CONSULT-III的显示值相同,如图10-42｡

APS2与TPS2电路测试仪的数值特性是特殊的(图10-42),但CONSULT-III显示的计算值应当与APS1和TPS1的值分别相同(APS1=APS2,TPS1=TPS2)｡

图10-41 加速位置传感器(www.xing528.com)

图10-42 电路测试仪测量值

发动机压缩力检查:检查压缩力时应完全踩下加速踏板;用曲柄起动时,只要完全踩下加速踏板,节气门室就会开启一半以上;应在上述条件下检查压缩情况;进行压缩力检查时应拆除风管;确保没有物体被吸入节气门室,否则发动机可能会受到严重损坏;燃油泵熔丝位于IPDM E/R上;熔丝的位置记录在IPDM E/R的盖子上｡

7.位置和相位传感器

结构:相位传感器位于气缸盖的后侧,而位置传感器位于油底壳后端｡位置传感器和相位传感器均为霍尔传感器类型｡

操作(图10-43):位置传感器可识别驱动盘信号板上的凹槽,各相位传感器可识别进气凸轮轴的凹槽｡ECM根据3个信号识别上止点气缸编号｡气门正时控制传感器的功能也包含在相位传感器中｡ECM可根据相位传感器信号和位置传感器信号判断凸轮轴的绝对位置｡通过对各上止点前110°正时之间的相位信号进行计数,ECM可判断下一个位于上止点的气缸编号｡例如,如果ECM发现两个左侧相位信号和1个右侧相位信号,就做出下一个到达压缩行程上止点的是1号气缸的判断TDC｡

图10-43 位置信号示意图

不能产生TDC 20°和30°后的位置信号｡IVTC(C-VTC)运行时,相位信号的相位将提前或延迟｡

8.质量型空气流量传感器(MAF)

结构:MAF传感器外壳和进气管主体在两侧分别成为一个整体｡进气温度传感器内置于MAF传感器中｡MAF传感器的插接器共有5个端子(图10-44)｡只有蓄电池电压输送给MAF传感器,而不是5V电压｡MAF传感器信号接地并非独立的,而是与其他传感器接地线组合在一起｡

图10-44 MAF传感器部件及电路

维修要点:输出电压特性与以前的车型完全不同｡检测到MAF传感器故障时只能更换MAF传感器｡但若检测到P0101,即表示输出特性故障,则应检查包括空气滤清器在内的整个进气通道｡P0101特性故障,仅更换MAF传感器单元,但需要对空气管总成进行检查;P0102(B1)､P010C(B2)异常低输出,仅更换MAF传感器装置;P0103(B1)､P010D(B2)异常高输出,仅更换MAF传感器装置｡

9.爆燃传感器

结构:各气缸侧体均采用双爆燃传感器(图10-45)｡该双爆燃传感器可感知比单传感器型更小的爆燃信号｡爆燃传感器插接器有两个端子｡接地和屏蔽地线内置于插接器端子中｡

图10-45 爆燃传感器部件及电路

目的:避免爆燃现象和过早的跳火｡

维修要点:端子之间的电阻约为560kΩ｡

10.A/F传感器

结构:共有4个排气传感器(图10-46)｡在各气缸侧体中,A/F传感器安装在上侧(传感器1);常规型氧传感器安装在下侧(传感器2)｡传感器主体外观与氧传感器相同,但具有独特形状的锁的4端子插头｡

操作:A/F传感器可根据空燃比形成线性输出｡

空燃比达到理想值14.7时,CONSULT-III上的A/F传感器电压显示为2.2V｡混合气浓时,显示较低电压(12);混合气稀时,显示较高电压(16)｡

图10-46 A/F传感器

目的:氧传感器输出为较浓或较稀,类似ON或OFF｡空燃比作为平均结果控制在较为理想的状态｡可根据A/F传感器的线性输出更精确地控制A/F值｡同时有可能控制任何空燃比,而不仅仅是理想比率｡

维修要点:A/F传感器电压只能由CONSULT-III确认｡用电路测试仪检查A/F传感器插接器的端子时,将获得不同的电压值｡CONSULT-III的显示值即ECM的计算值｡6个端子中有两个用于加热器电源和接地｡另外4个都是与空燃比有关的端子｡A/F传感器加热器采用占空比控制｡A/F传感器只能在高于700℃(1300℉)的温度下运行,因此加热器的工作范围比氧传感器加热器宽广很多｡A/F传感器插头中包含一个独特的修芯片｡请勿将该芯片取出｡如果发生电路故障,A/F传感器电压将显示为0V､2.2V或5V,这取决于4条A/F传感器线束的开路或短路组合方式｡A/F传感器显示为2.2V时应特别留意,因为正常情况下只有达到理想空燃比时才能显示2.2V｡应检查电压是发生变化还是保持不变以进行验证｡如需使用加热型氧传感器扳手松开或拧紧A/F传感器,工具打开的一端应加宽至5mm(0.2in),因为A/F传感器线束较大｡

11.氧传感器

结构:氧传感器(传感器2)有一个4端子插头(图10-47)｡信号接地只与ECM连接,与传感器主体隔开｡

目的:4端子设计是世界通用标准｡

图10-47 氧传感器部件及电路

维修要点:有两类4端子插接器氧传感器电路｡在某些车型中(如F50),传感器搭铁通过线束与发动机主体相连,因此不与ECM连接｡参考各车型的维修手册确认氧传感器电路的连接情况｡在两类电路中,传感器信号搭铁均与传感器主体隔开｡

12.动力转向压力传感器

结构:用动力转向压力传感器取代了动力转向压力开关｡

操作:线性输出信号根据动力转向油压发送(图10-48)｡

目的:传感器使发动机转速可平稳控制｡

图10-48 动力转向压力传感器

13.发动机机油温度传感器

结构:发动机机油温度传感器用于检测发动机机油温度(图10-49)｡传感器可修正ECM发出的电压信号｡修正后的信号作为发动机油温度输入返回ECM｡传感器采用对温度变化比较灵敏的热敏电阻｡热敏电阻的电阻随温度升高而减小｡

维修要点:若检测到DTC,则启动安全-失效模式(P0197.P0198)｡安全-失效条件是,排气VTC控制装置由于转矩切断而停止运行｡

图10-49 发动机机油温度传感器

14.冷却风扇转速控制

功能:尽可能减小冷却风扇转速,以提高燃油经济性和降低噪声｡冷却风扇控制因素见表10-7(与V36车型相同)｡

表10-7 冷却风扇控制因素

冷却风扇转速取决于空调实际进气温度与空调目标进气温度之差｡如果达到足够的冷却程度,冷却风扇转速将分两步降低(图10-50)｡

图10-50 冷却风扇控制图及部件

15.排气系统

结构:采用了对称双排气系统(图10-51),以产生EX35(V36车型)独特的声音并减少30%排气背压(与V36车型相比)｡采用了有饰件的双尾管,以给人强劲动力的感觉｡

图10-51 对称双排气系统示意图

维修要点:主消声器插头设计设计为法兰式｡