电子发动机控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机 (G2360258)

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Ingenium I4 2.0 柴油发动机配备一个由动力传动系统控制模块 (PCM) 控制的发动机管理系统 (EMS)。 PCM 监控、调整和精确控制燃油喷射。 PCM 使用多个传感器输入和执行器精确控制来实现各种行驶条件下的最佳性能。

PCM 通过燃油分供管喷射系统控制至所有 4 个气缸的燃油输送。 燃油分供管系统利用共用燃油分供管蓄积高压燃油，并且为 4 个电子控制喷油嘴供油。 紧邻喷油嘴的燃油分供管可以帮助始终维持各个喷油嘴处燃油系统的全部压力。

PCM 使用线传操控原理进行加速控制。 加速器踏板需求通过来自加速器踏板位置 (APP) 传感器的信号传送至 PCM。 PCM 使用这些信号确定加速器踏板的位置、移动速率和移动方向。 随后，PCM 使用此数据以及来自其他传感器的其他发动机信息，实现最佳发动机响应。

动力传动系统控制模块

动力传动系统控制模块 (PCM) 位于辅助隔板后面，在车辆的中心线上。 PCM 通过 4 个螺钉连接到支架上，而支架固定在隔板上。 PCM 接收来自各种传感器的输入，并向其他传感器输出参考电压和信号信息，以便实现发动机控制。

PCM 接收和处理来自下列输入源的信息：

• 曲轴位置 (CKP) 传感器
• 凸轮轴位置 (CMP) 传感器
• 制动踏板开关
• 电热塞控制模块
• 环境空气温度 (AAT) 传感器
• 发动机冷却风扇控制模块
• 燃油泵驱动模块 (FPDM)
• 如果车辆配备了手动变速器：
  • 离合器踏板位置传感器
  • 离合器行程下止点 (BOT) 开关
  • 档位选择器位置传感器
• 在 EU6 市场车辆上：
  • 柴油废气油液 (DEF) 箱模块
  • DEF 加热器控制单元
  • 前置选择性催化还原 (SCR) 氮氧化物传感器模块
  • 后置 SCR 氮氧化物传感器模块
  • 后置 SCR 颗粒物质传感器模块
• 变速器换档旋钮 (TCS)（仅限自动变速器）
• 发动机冷却液温度 (ECT) 传感器 - 电子节温器壳体
• ECT 传感器 - 散热器出口
• 加热型氧传感器 (HO2S)
• 燃油含水 (WIF) 传感器
• 燃油分供管压力 (FRP) 传感器
• 燃油温度传感器
• 空气质量流量和温度 (MAFT) 传感器
• 节气门位置传感器 (TPS) 信号
• 气缸缸盖温度传感器
• 缸体温度传感器
• 机油压力和温度传感器
• 可变冷却液泵 - 导流罩位置
• 可变几何涡轮增压器 (VGT) 叶片执行器
• 前置催化转化器废气温度传感器
• 歧管绝对压力和温度 (MAPT) 传感器
• 废气再循环 (EGR) 阀 - 高压 (HP)
• 增压空气温度传感器（EGR 冷却器出口）
• 废气温度传感器 - 后置催化转化器
• EGR 压力传感器 - 低压 (LP) EGR
• 废气压力传感器
• 制动真空传感器。

输出：

• 可加热氧传感器 (HO2S) 加热
• 可变凸轮轴正时 (VCT) 电磁阀
• 喷油器（数量 4）
• 可变冷却液泵 - 导流罩位置控制
• 可变几何涡轮 (VGT) 叶片驱动器
• HP 废气再循环 (EGR) 阀
• LP EGR 阀
• 燃油计量阀
• 燃油分供管压力控制阀 (PCV)
• 机油压力控制电磁阀
• 电子恒温器
• 电热塞控制模块
• 加速器踏板位置 (APP) 传感器
• 燃油泵驱动模块 (FPDM)
• 柴油废气油液 (DEF) 箱模块
• DEF 加热器控制单元
• 变速器控制模块 (TCM)（仅限自动变速器）
• 电子节气门
• 发动机冷却风扇控制模块。

PCM 通过 2 个接头连接到车辆线束。 PCM 包含数据处理器和存储器微芯片。 发往执行器和传感器的输出信号通过 PCM 中的驱动器电路提供的接地线路传输。 PCM 驱动器电路在正常工作期间会产生热量，并通过加强筋壳体将这些热量散出。

PCM 执行自我诊断例行程序，并在其存储器中存储故障诊断码 (DTC)。 使用 Jaguar Land Rover (JLR) 认可的诊断设备，可以访问这些 DTC 和诊断。 如果更换了 PCM，新的 PCM 是以“空白”状态提供的。 新的 PCM 必须使用 JLR 认可的诊断设备将其配置到车辆中。 利用“闪存”电子可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)，可以在外部根据特定于市场的或新的调整信息来配置 PCM。 可使用 JLR 认可的诊断设备访问和读取当前的发动机调整数据。

安装新 PCM 时，必须使用 JLR 认可的诊断设备将其同步到 BCM/GWM。 车辆的 PCM 不可“互换”使用。

PCM 与发动机传感器相连，因而其可以监测发动机的运转情况。 PCM 对这些信号进行处理，并确定保持发动机最佳性能所需采取的措施。 PCM 的存储器经过了编程，包含有关如何控制发动机的指令，这就是所谓的策略。 该存储器中还包含图形式的数据，PCM 使用这些数据作为燃油输送和排放控制的基础。 通过将来自传感器的信息与这些图中的数据进行对比，PCM 可计算各种输出需求。 PCM 包含一个自适应策略，以便在由于制造公差或老化而导致部件有变时更新系统。

有些传感器接收由 PCM 供应的调制电压。 这可避免启动期间由于电压降而导致的信号错误。

PCM 通过 Flexray 接收车速信号。 车速信号来自防抱死制动系统 (ABS) 控制模块。 车速对于 PCM 的策略是个很重要的输入。 ABS 控制模块从车轮转速传感器获取该速度信号。 该信号的频率根据行驶速度进行变化。

PCM 利用这个信号确定以下事项：

• 允许进行速度控制操作的时间。
• 控制速度控制系统运行。
• 在车辆静止时实施怠速策略。

低压废气再循环冷却器出口温度传感器

进一步信息请参阅:发动机排放控制 (303-08A 发动机排放控制 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

增压空气冷却器温度传感器

进一步信息请参阅:进气分配和过滤 (303-12A 进气分配和过滤 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

喷油器

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04A 加油和控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

燃油分供管压力控制阀

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04A 加油和控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

燃油分供管压力传感器

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04A 加油和控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

燃油温度传感器和燃油计量阀

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04A 加油和控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

发动机冷却液温度传感器 - 散热器出口

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03A 发动机冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

压差传感器 - 柴油排放碳粒过滤器

进一步信息请参阅:柴油颗粒过滤器 (309-00A 排气系统 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

废气再循环系统

进一步信息请参阅:发动机排放控制 (303-08A 发动机排放控制 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

加热型氧传感器

进一步信息请参阅:排气系统 (309-00A 排气系统 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

燃油滤清器总成 - 燃油含水传感器

进一步信息请参阅:油箱和管线 (310-01A 油箱和管线 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

燃油泵驱动模块

进一步信息请参阅:油箱和管线 (310-01A 油箱和管线 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

可变冷却液泵

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03A 发动机冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

可变几何涡轮增压器叶片执行器

进一步信息请参阅:涡轮增压器 (303-04B 加油和控件 - 涡轮增压器 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

电热塞控制模块

进一步信息请参阅:电热塞系统 (303-07A 电热塞系统 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

发动机冷却风扇控制模块

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03A 发动机冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

选择性催化还原部件

进一步信息请参阅:选择性催化还原 (309-00A 排气系统 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

曲轴位置传感器

曲轴位置 (CKP) 传感器位于发动机的左前部。 该传感器位于下部正时链罩内的一个孔中，并由一个螺钉进行固定。 传感器从动力传动系统控制模块 (PCM) 中接收 5 伏参考电压。 PCM 还有 2 个连接，用于提供接地和信号输出。

CKP 传感器位于磁阻环附近，磁阻环是传动板的一体式组成部分。 磁阻环有 58 个齿和一个缺失 2 个齿的部分。 该传感器为霍尔效应传感器，它用磁阻环上的缺失齿来确定曲轴的位置和转速。 霍尔效应传感器产生一个方波信号，方波信号的频率与发动机转速成正比。

如果 CKP 传感器出现故障，则会在 PCM 中记录故障诊断码 (DTC)。 发动机利用来自凸轮轴位置 (CMP) 传感器的数据继续运转，直至故障得到排除为止。

PCM 利用来自 CKP 传感器的信号执行以下功能：

• 同步
• 确定燃油喷射正时
• 产生发动机转速信号。 该信号在 FlexRay 传输以供其他系统使用。

凸轮轴位置传感器

凸轮轴位置 (CMP) 传感器位于凸轮轴支座中的一个孔中，由一个螺钉固定。 CMP 传感器的尖端穿过凸轮轴支座，对排气凸轮轴上的磁阻环进行探测。 CMP 传感器是一个霍尔效应传感器，该传感器可产生方波信号，其频率与发动机转速成比例。 该传感器测量由磁阻环引发的磁场变化。

CMP 传感器从动力传动系统控制模块 (PCM) 接收 5 伏的参考电压。 PCM 还有 2 个连接，用于提供接地和信号输出。 PCM 利用来自 CMP 传感器和曲轴位置 (CKP) 传感器的信号确定当前排气凸轮轴位置和凸轮轴调整。

如果 CMP 传感器出现故障，则会在 PCM 中记录故障诊断码 (DTC)。 有两种类型的故障可能会发生：

• CMP 信号频率过高。
• CMP 信号完全失效。

PCM 记录的 DTC 还可能与曲轴信号完全失效或曲轴信号动态不合理有关。 按照正确的 Jaguar Land Rover (JLR) 程序确定故障的原因。

如果在发动机运行过程中 CMP 传感器发生故障，则发动机将继续运行。 当关闭发动机后，发动机将拖转启动，在故障仍存在的情况下重新启动。 可变凸轮轴正时 (VCT) 控制将被禁用。

空气质量流量和温度传感器

空气质量流量和温度 (MAFT) 传感器位于空气滤清器壳体顶盖上，由 2 个螺钉固定。 传感器在空气滤清器的下游，可测量进入涡轮增压器的清洁空气管路的空气。

MAFT 传感器有一个连接至动力传动系统控制模块 (PCM) 的 4 针脚接头。 此 4 针脚接头具有以下电气连接：

• 来自发动机舱接线盒 (EJB) 中的 PCM 继电器的 5 伏电源。
• 传送至 PCM 的空气质量流量信号。
• 至 PCM 的空气质量流量信号接地。
• 传送至 PCM 的空气温度信号。

MAFT 传感器采用的是热膜原理。 2 个感应元件包含在同一膜中。 第一个元件保持为环境（进气）温度，例如 25°C (77°F)。 第二个元件加热至高于环境温度 200°C (392°F) 的温度，例如 225°C (437°F)。

进入发动机的进气穿过 MAFT 传感器，对膜产生冷却作用。 PCM 监测为保持 2 个元件之间 200°C (392°F) 的温差而需要的电流。 PCM 利用此温差提供精确的基于频率的非线性信号。 该信号相当于吸入发动机中的空气量。

PCM 会根据发动机转速检查计算出的空气质量。 如果计算出的空气质量不合理，则 PCM 使用默认空气质量值。 该数值是在与存储的特征图相比较的基础之上根据平均发动机转速得出的。 该空气质量值将使用增压空气压力、大气压力和空气温度的值进行校正。

MAFT 传感器在分压器电路中集成了一个负温度系数 (NTC) 电阻器。 NTC 电阻的工作原理是：传感器的电阻随进气温度升高而降低。 由于此电阻器使得更多的电流传至接地，因此 PCM 感测到的电压会下降。 电压的变化与进气温度的变化成正比。 利用来自 MAFT 传感器的电压输出，PCM 可以针对进气温度修正喷油脉谱图。 该更正比较重要，因为在给定容积下，热空气中包含的氧气要较之冷空气少。

MAFT 传感器输出与进气质量成正比的数字信号。 PCM 收集此数据以及来自其他传感器的信号和来自所存储的喷油脉谱图的信息。 随后 PCM 可以确定要喷射到气缸中的精确燃油量。 此信号还用作废气再循环 (EGR) 系统的反馈信号。

如果 MAFT 传感器发生故障，则 PCM 将根据发动机转速执行默认策略。 如果 MAFT 传感器信号发生故障，可能会观察到以下任一症状：

• 启动困难
• 发动机启动后停转
• 发动机响应延迟
• 排放控制不起作用
• 怠速控制不起作用
• 发动机性能降低。

歧管绝对压力和温度传感器

单个 MAPT 传感器位于进气歧管中，在电子节气门之后。 该传感器向动力传动系统控制模块 (PCM) 提供相对于进气歧管压力和温度的电压信号。

MAPT 传感器具有一个连接到 PCM 的 4 针脚接头。 此 4 针脚接头具有以下电气连接：

• 来自 PCM 的 5 伏电源。
• 传送至 PCM 的歧管空气压力信号。
• 传送至 PCM 的歧管空气温度信号。
• 至 PCM 的接地连接。

MAPT 传感器使用一个膜片传感器测量空气压力。

PCM 利用 MAPT 传感器信号执行以下功能：

• 保持歧管进气压力
• 在高海拔地区行驶时减少烟气排放
• 控制废气再循环 (EGR) 系统。

如果 MAPT 传感器发生故障，则 PCM 将使用 1013 毫巴（14.7 磅/平方英寸）作为默认压力值。 如果 MAPT 传感器发生故障，则可能出现以下症状：

• 海拔高度补偿不起作用（排气管冒黑烟）。
• 主动式增压空气控制不工作。

气缸缸盖温度传感器

气缸缸盖温度传感器位于气缸缸盖右侧的螺纹孔中。 螺纹孔位于机油滤清器壳体和气缸缸盖发动机冷却液出口管附近。

气缸缸盖温度传感器是一个带有 2 针脚接头的负温度系数 (NTC) 电阻器。 此 2 针脚接头具有以下电气连接：

• 从动力传动系统控制模块 (PCM) 接收 5 伏参考电压。
• 传输至 PCM 的气缸缸盖温度信号。

缸体温度传感器

气缸缸体温度传感器位于气缸缸体前部上的一个螺纹凸台中。 气缸缸体温度传感器位于电子恒温器壳体和高压 (HP) 燃油泵之间。

气缸缸体温度传感器是一个带有 2 针脚接头的负温度系数 (NTC) 电阻器。 此 2 针脚接头具有以下电气连接：

• 从动力传动系统控制模块 (PCM) 接收 5 伏参考电压。
• 传输至 PCM 的气缸缸体温度信号。

机油压力和温度传感器

机油压力和温度传感器位于机油滤清器和壳体总成中。 该传感器安装在机油滤清器和壳体总成内的一个螺纹端口中。

机油压力和温度传感器有一个 3 针脚接头。 此 3 针脚接头具有以下电气连接：

• 从动力传动系统控制模块 (PCM) 接收 5 伏参考电压。
• 至 PCM 的接地。
• 传送至 PCM 的机油压力和温度数据信号。

机油压力和温度传感器直接连接到 PCM。 PCM 通过 FlexRay 输出发动机机油压力。 该压力信号供仪表盘 (IC) 使用。 如果机油压力降到传感器的操作临界值以下，PCM 会向 IC 发送一个信息。 IC 点亮机油压力警告指示灯，并在 IC 信息中心显示一条信息。

温度传感器在 -40°C (-40°F) 至 +160°C (320°F) 的温度范围内工作。

电子节气门

电子节气门位于增压空气冷却器连接管与进气歧管之间。 电子节气门由 4 个内梅花头螺栓固定至进气歧管。

电子节气门包含节气门体、一个由电机驱动的圆形节气门蝶形阀以及一个节气门位置传感器 (TPS)。 电子节气门由动力传动系统控制模块 (PCM) 控制，后者从 TPS 接收位置信号。

如果电机发生故障，则蝶形阀将在弹簧的作用下返回紧急位置。 蝶形阀将保持部分打开状态，驾驶员只能以受限的发动机转速驾驶。

电子节气门通过一个 5 针脚接头直接连接到 PCM。 5 针脚接头的导线具有以下功能：

• 为直流 (DC) 电机提供 12 伏供电和接地，以操纵节气门蝶阀。 （2 个）
• 向 TPS 中的模拟式霍尔效应传感器提供 5 伏参考电压。
• 传输至 PCM 的 TPS 正极位置信号反馈。
• 传输至 PCM 的 TPS 负极位置信号反馈。

随着节气门角度增大，负传感器的输出降低，而正传感器的输出增加。

该电机是一个 DC 步进电机，它驱动一个齿轮和 2 个弹簧。 2 个弹簧用于打开和关闭蝶阀，1 个用于打开，1 个用于关闭。 该电机将转动与蝶形阀相连的芯轴。 来自 PCM 的脉宽调制 (PWM) 信号控制电机，以调节蝶阀的位置。 这用于调节进入进气歧管供燃烧的空气量。

通过改变提供给 DC 电机的电源极性实现电机运转。 这可使电机在两个方向均可运转。 蝶阀和 DC 电机具有 2 个最大位置：

通过比较来自 TPS 的反馈信号和已知基准位置的存储值，PCM 计算蝶形阀位置。 在每个点火循环，PCM 对蝶阀位置执行自检和校准例行程序。 为执行自检，PCM 向 DC 电机供电，以完全关闭和打开蝶阀。

PCM 监测 DC 电机和 TPS 是否有故障，并能存储与故障相关的故障诊断码 (DTC)。 可使用 Jaguar Land Rover (JLR) 认可的诊断设备检索这些代码。 在发生故障时，仪表盘 (IC) 中的发动机故障指示灯 (MIL) 也会点亮。

可变凸轮轴正时电磁阀

可变凸轮轴正时 (VCT) 电磁阀位于正时链上罩上，由 2 个螺钉固定。

VCT 电磁阀通过来自动力传动系统控制模块 (PCM) 的脉宽调制 (PWM) 输出进行控制。 PCM 使用来自凸轮轴位置 (CMP) 传感器的信号。 PCM 将会确定 VCT 执行器的位置，该执行器具有与排气凸轮轴的直接接口。

VCT 电磁阀包含一个芯轴，此芯轴作用在 VCT 执行器中的滑阀上，藉此提前或延迟排气凸轮轴正时。

发动机冷却液温度传感器

电子恒温器壳体发动机冷却液温度 (ECT) 传感器位于电子恒温器壳体内。 该传感器由一个 O 形密封圈密封在恒温器壳体中。 该传感器以推入式配合方式安装在节温器壳体中，并由一个固定夹锁定到位。

电子恒温器壳体 ECT 传感器属于负温度系数 (NTC) 类型的电阻器。

电子恒温器壳体 ECT 传感器将 ECT 数据发送至动力传动系统控制模块 (PCM)。 PCM 使用此数据控制电子恒温器的操作。

散热器出口 ECT 传感器位于散热器的输出管内。

散热器出口 ECT 传感器的工作情况与上文所述相同。

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03A 发动机冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

活塞冷却机油喷射器电磁阀

活塞冷却机油喷射器电磁阀位于气缸缸体的左侧，在节温器壳体的下方。 该电磁阀位于缸体内的一个端口中，并且由一个 O 形密封圈进行密封。 一个螺钉将该电磁阀固定在缸体中。

活塞冷却机油喷射器电磁阀控制着通过缸体中的钻孔供应至活塞机油冷却喷射器的机油量。 活塞冷却机油喷嘴电磁阀由动力传动系统控制模块 (PCM) 控制。 PCM 根据发动机转速和负载打开或关闭电磁阀，以向活塞冷却机油喷嘴供应发动机机油。

油门踏板位置传感器

通过加速器踏板位置 (APP) 传感器中的 2 个电位计将加速器踏板需求传输给动力传动系统控制模块 (PCM)。 PCM 使用 2 个信号，确定踏板的位置、移动速度和移动方向。

PCM 为每个电位计提供一个 5 伏参考电压和一个接地。

动力传动系统控制模块自适应

动力传动系统控制模块 (PCM) 能够适应它用于控制某些输出装置的输入值。 此能力可保持发动机精准性，并确保发动机排放保持在法规要求的限制内。

以下是与自适应功能相关的部件：

• 加速器踏板位置 (APP) 传感器
• 加热型氧传感器 (HO2S)
• 选择性催化还原 (SCR) 氮氧化物传感器
• 空气质量流量和温度 (MAFT) 传感器
• 曲轴位置 (CKP) 传感器
• 电子节气门。

诊断

动力传动系统控制模块 (PCM) 将记录任何诊断故障代码 (DTC) 和相关的数据。 可使用 Jaguar Land Rover (JLR) 认可的诊断设备来读取故障诊断码 (DTC) 和相关数据。

JLR 认可的诊断设备可使某些部件激活，还可读取实时数据。

JLR 认可的诊断设备还会读取当前使用的自适应值以及当前加油、点火和怠速设置。

控制图 - 1/3 - 电子发动机控件

A = 硬接线；AL = 脉宽调制 (PWM)；AN = 高速 (HS) 控制器局域网 (CAN) 动力传动系统总线；AX = FlexRay。

控制图 - 2/3（仅限手动变速器车辆）

A = 硬接线：AL = 脉宽调制 (PWM)。

控制图 - 3/3

A = 硬接线；AL = 脉宽调制 (PWM)；AX = Flexray。