电子发动机控件 - Ingenium I4 2.0 升汽油机 (G2360259)

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Ingenium I4 2.0 升汽油发动机是直列式、双顶置凸轮轴四缸发动机，该发动机横向安装在发动机舱中。 发动机管理系统 (EMS) 由位于发动机舱内的PCM进行控制。 PCM利用来自各种传感器的输入来控制执行器，以使发动机在运行、排放和性能等所有方面都达到最佳状况。

动力传动系统控制模块

PCM位于发动机舱后部，在隔板与发动机隔音层之间。

PCM接收来自各传感器的输入，并向其他传感器输出参考电压和信号信息，以实现发动机控制。

PCM接收来自以下部件的输入：

• 防抱死制动系统控制模块 (ABS)
• CKP
• CMP（数量 2 个）
• 制动踏板开关
• 变速器控制模块 (TCM)
• TCS
• 环境空气温度 (AAT) 传感器
• 散热器出口的发动机冷却液温度 (ECT) 传感器
• 发动机冷却风扇控制模块
• 可加热氧传感器 (HO2S)（数量 3 个）
• VCT电磁阀（数量 2 个）
• MAFT传感器
• 电子节气门 - 节气门位置传感器 (TPS)
• 气缸缸盖温度传感器
• 缸体温度传感器
• 爆震传感器（数量 2 个）
• 机油压力和温度传感器
• 机油泵控制电磁阀
• 可变冷却液泵 - 导流罩位置
• MAPT
• 发动机冷却液温度 (ECT) 传感器 - 电子节温器壳体
• 发动机冷却液液位传感器
• 柔性燃油传感器 (FFS) - 仅限巴西市场
• 连续可变气门升程 (CVVL) 总成机油温度传感器
• 燃油分供管压力和温度 (FRPT)传感器
• 约束控制模块 (RCM)
• APP传感器。

PCM向下列部件提供输出：

• 电子节气门
• 喷油器（数量 4）
• 点火线圈（数量 4 个）
• VCT电磁阀（数量 2 个）
• 净化阀
• 发动机冷却风扇控制模块
• 增压空气冷却液泵
• 高压 (HP)燃油泵
• 燃油泵驱动模块 (FPDM)
• 压缩机再循环阀 (CRV)
• 涡轮增压器废气旁通阀执行器
• 加热器元件 - 电子恒温器壳体
• 辅助冷却液泵
• 油箱泄漏诊断模块 (DMTL) - 仅限北美规格 (NAS) 和中国市场车辆
• 可变冷却液泵
• 活塞冷却机油喷射器电磁阀
• 主动式排气执行器
• CVVL 电磁阀（数量 4）。

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。 至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路径进行传输。 PCM驱动器电路在正常工作期间会产生热量，并通过带肋条的壳体将这些热量散出。

PCM执行自我诊断例行程序，并将故障诊断码 (DTC)存储在其存储器中。 可使用 Jaguar Land Rover (JLR) 认可的诊断设备来访问这些DTC和诊断。 如果要更换PCM，新PCM是以“空白”状态提供的。 这意味着必须使用 JLR 认可的诊断设备，将新PCM配置至车辆。 借助“闪存”电子可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)，可以根据特定于市场的或新的调整信息在外部配置PCM。 可以使用 JLR 认可的诊断设备访问和读取当前的发动机调整数据。

PCM与发动机传感器相连，因而可监测发动机的运转情况。 PCM对这些信号进行处理，并确定为保持最佳发动机性能（如驾驶性能、燃油效率和废气排放）而需采取的措施。 PCM的存储器经过了编程，包含有关如何控制发动机的指令，也就是策略。 该存储器中还包含图形式的数据，PCM在这些数据的基础上控制燃油输送和排放。 通过将来自传感器的信息与这些图中的数据进行对比，PCM能够计算出各种输出需求。 PCM包含一种自适应策略，能够在部件因生产公差或老化而发生变化时更新系统。

有些传感器将接收由PCM供应的经调节的电压。 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ABS。 车速是PCM策略的一个重要输入。 ABS利用车轮转速传感器获取速度信号。 该信号的频率根据行驶速度进行变化。

PCM利用此信号确定以下事项：

• 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。

高压燃油泵

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04C 加油和控件 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

燃油分供管压力和温度传感器

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04C 加油和控件 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

点火线圈

进一步信息请参阅:发动机点火 (303-07B 发动机点火 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

喷油器

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04C 加油和控件 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

净化阀

进一步信息请参阅:燃油蒸汽排放 (303-13A 燃油蒸汽排放 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 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 (310-01B 油箱和管线 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

燃油压力传感器 - 低压燃油系统

进一步信息请参阅:油箱和管线 (310-01B 油箱和管线 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

油箱泄漏诊断模块泵 - 仅限北美规格和中国市场车辆

进一步信息请参阅:燃油蒸汽排放 (303-13A 燃油蒸汽排放 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

可加热氧传感器

进一步信息请参阅:排气系统 (309-00B 排气系统 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

可变冷却液泵

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

电子恒温器

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 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 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

散热器出口发动机冷却液温度传感器

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

增压空气冷却液泵

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

辅助冷却液泵

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

涡轮增压器废气旁通阀执行器

进一步信息请参阅:涡轮增压器 (303-04D 加油和控件 - 涡轮增压器 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

压缩机再循环阀

进一步信息请参阅:涡轮增压器 (303-04D 加油和控件 - 涡轮增压器 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

防抱死制动系统控制模块

进一步信息请参阅:Anti-Lock Control - Traction Control (206-09 Anti-Lock Control - Traction Control, 说明和操作).

约束控制模块

进一步信息请参阅:安全带系统 (501-20A 安全带系统, 说明和操作).

发动机冷却液液位传感器

进一步信息请参阅:发动机冷却 (303-03B 发动机冷却 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

主动式排气执行器

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).

增压空气压力和温度传感器

进一步信息请参阅:进气分配和过滤 (303-12B 进气分配和过滤 - Ingenium I4 2.0 升汽油机, 说明和操作).

曲轴位置传感器

CKP位于发动机的前部，靠近磁阻环。 磁阻环是传动板的一体式零部件。 CKP位于一个孔中，并用螺钉固定。

磁阻环有 58 个齿和一个缺失 2 个齿的部分。 CKP是一个霍尔效应传感器，它利用磁阻环上的缺齿来确定曲轴的位置和转速。 此传感器从PCM接收 5 伏参考电压。 还有 2 个到PCM的连接，它们提供接地和信号输出。

如果CKP发生故障，将会在PCM中记录DTC。 发动机利用来自CMP的数据继续运转，直至故障得到解决。

PCM使用来自CKP的信号执行以下功能：

• 同步。
• 确定燃油喷射正时。
• 生成发动机转速信号，该信号经由 Flexray 传输以供其他系统使用。

凸轮轴位置传感器

CMP位于凸轮轴支座中并用螺钉固定。 CMP伸入到凸轮轴支座内并由 O 形密封圈进行密封。 当磁阻环反复移动通过CMP时，CMP将产生电压。 CMP测量由磁阻环引发的磁场变化。 CMP是霍尔效应传感器，可产生方波信号，其频率与发动机转速成正比。

CMP接收来自PCM的 5 伏参考电压。 还有 2 个到PCM的连接，它们提供接地和信号输出。 PCM使用来自CMP和CKP的信号。 PCM确定当前的进气和排气凸轮轴位置和凸轮轴调整。

如果任何CMP发生故障，将会在PCM中记录DTC。

有两种类型的故障可能会发生：

• 凸轮轴信号频率太高。
• 凸轮轴信号完全失效。

PCM记录的DTC还可能与曲轴信号完全失灵或曲轴信号动态不合理有关。 应对两个部件都进行检查以确定故障原因。

如果在发动机运行过程中任何CMP发生故障，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。 VCT控制将被禁用。

空气质量流量和温度传感器

空气滤清器壳体位于发动机舱的左前角处。 空气滤清器壳体的空气出口连接装置包含一个MAFT传感器。 MAFT传感器通过 2 个螺钉进行固定，并测量进入到涡轮增压器的清洁空气管道的空气。

MAFT传感器从PCM接收 5 伏电源。 其他 3 个连接向PCM提供有关进气量、温度和接地的信号反馈。

MAFT传感器采用的是热膜原理。 输出是一个基于频率的信号，该信号相当于被吸入到发动机中的空气量。

PCM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。 此默认空气质量值根据与存储特征图相比的平均发动机转速得出。 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。

气流的温度由MAFT传感器中的负温度系数 (NTC)热敏电阻测量。 NTC热敏电阻的工作原理是：传感器电阻随进气温度升高而降低。 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。

PCM使用MAFT传感器的输出，以及来自其他传感器的信号。 该信息存储在燃油脉谱图中，以确定发动机所要求的精确燃油量。

如果MAFT传感器发生故障，PCM会根据发动机转速实施默认策略。

如果MAFT传感器信号发生故障，则可能会观察到以下任何症状：

• 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
• 发动机怠速波动
• 发动机性能降低。

如果MAFT传感器的温度传感器发生故障，PCM将使用默认的进气温度 -5°C (23°F)。

如果温度传感器信号发生故障，可能会观察到以下任一症状：

• 燃油供给过量
• 发动机怠速波动。

歧管绝对压力和温度传感器

单个MAPT位于进气歧管中。 该传感器用单个螺钉固定，并使用 O 形密封圈密封。 该传感器向PCM提供相对于进气歧管压力和温度的电压信号。

MAPT具有一个 4 针脚接头，该接头连接到PCM。 该接头提供来自PCM的 5 伏参考电压、至PCM的压力和温度信号输入以及接地连接。

MAPT使PCM能够计算增压空气在即将进入燃烧室之前的进气浓度。 这用于调整与增压空气压力相关的点火正时，并监控增压空气冷却器的性能。

MAPT使用一个膜片传感器测量空气压力，使用一个NTC热敏电阻测量温度。

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带有一个 2 针脚接头的NTC电阻器。 此 2 针脚接头具有以下电气连接：

• 从PCM接收 5 伏参考电压。
• 发送至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发电机和电子节气门之间的气缸缸体前侧的螺纹孔中。

气缸缸体温度传感器是带有一个 2 针脚接头的NTC电阻器。 此 2 针脚接头具有以下电气连接：

• 从PCM接收 5 伏参考电压。
• 至PCM的气缸缸体温度信号。

爆震传感器

爆震传感器是压电陶瓷传感器。 爆震传感器使PCM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坏。

每个爆震传感器用一个螺钉固定。 在每个爆震传感器上，一个 2 针脚电气接头提供了与发动机线束的接口。

PCM将来自爆震传感器的信号与其存储器中的预设表格进行比较，以确定发生爆震的时间。 检测到爆震时，PCM将会延迟该气缸上的点火正时，然后逐渐将其恢复至原始设置。

如果从爆震传感器接收到的信号变得不合理，PCM将取消点火系统的闭环控制。 在这些情况下，PCM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。 故障指示灯 (MIL)将不会点亮，尽管在某些行驶条件下驾驶员可能会注意到发动机“爆震”。 “爆震”使得性能和平顺度有所下降。

当传感器发生故障时，PCM将计算默认值。

电子节气门

PCM使用电子节气门来帮助调节发动机扭矩。

电子节气门位于增压空气冷却器连接管与进气歧管之间。 电子节气门用 4 个螺栓固定到进气歧管上。

电子节气门包含节气门体和一个圆节气门蝶阀。 蝶阀由直流 (DC)电机启动。 电子节气门由PCM进行控制，后者从节气门位置传感器 (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。

电子节气门有 6 根连接至PCM的导线。 2 根导线为DC电机提供 12 伏电流和接地。 有 4 条导线连接到 TPS。 为首的 2 条导线为模拟式霍尔效应传感器提供 5 伏参考电压，另一条导线提供接地。 其他 2 根导线将 TPS 正、负信号反馈给PCM。 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DC电机，可驱动齿轮。 该电机将转动与蝶形阀相连的芯轴。 PCM使用脉宽调制 (PWM)信号调节蝶阀的位置。 进入进气歧管的空气量通过蝶阀的位置来调节。

蝶阀和DC电机具有 2 个最大位置： 蝶阀闭合，以让最小量的空气通过电子节气门进入进气歧管。 蝶阀打开，以让最大量的空气通过电子节气门进入进气歧管。

PCM通过比较来自 TPS 的反馈信号来计算蝶阀位置。 在每个点火循环，PCM对蝶阀位置执行自检和校准例行程序。 为实现此操作，PCM将向DC电机供电以使蝶阀完全关闭，以及在需要时完全打开蝶阀。

PCM监测DC电机和 TPS 是否发生故障，并且会存储与故障相关的DTC。 可使用 JLR 认可的诊断设备检索DTC。 当发生故障时，组合仪表盘控制模块 (IPC)中的发动机MIL也会点亮。

可变凸轮轴正时电磁阀

每个VCT电磁阀位于上正时链罩上，由 2 个螺钉进行固定。 VCT允许提前或延迟标准凸轮轴凸角轮廓，以确保达到最佳燃烧。

VCT电磁阀通过来自PCM的PWM输出进行控制。 PCM使用来自CMP的信号，确定VCT执行器的位置。 VCT执行器通过直接接口连接至进气和排气凸轮轴。

每个VCT电磁阀包含一个心轴，此心轴作用于VCT执行器中的滑阀，以提前或延迟排气凸轮轴正时。

机油压力和温度传感器

机油压力和温度传感器位于发动机左后方的机油滤清器壳体总成中的一个螺纹口中。

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PCM接收 5 伏参考电压。
• 至PCM的接地。
• 至PCM的机油压力和温度数据信号。

传感器提供PWM信号，其中包含有关传感器自诊断、压力和温度的信息。 压力通过压敏电阻压力元件测得，温度通过集成二极管测得。

传感器测量介于 0.5 巴（7.25 磅/平方英寸）至 10.5 巴（152.28 磅/平方英寸）之间的压力。 传感器测量介于 -40°C (-40°F) 至 +160°C (320°F) 之间的温度。

PCM通过 FlexRay 输出发动机机油压力状态。 IPC使用此信号向驾驶员提供机油压力信息。

当机油压力降至低于传感器操作临界值时：

• PCM发送一条消息，以在信息中心显示“机油压力过低”警告。
• IPC中的系统状态机油压力警告指示灯点亮。

机油泵控制电磁阀

机油泵控制电磁阀位于机油泵的前部，通过硬接线连接与PCM相连。 机油泵控制电磁阀从蓄电池接线盒 (BJB)获得 12 伏电源。 PCM通过控制机油泵控制电磁阀的接地路径，来控制该电磁阀的操作。 当在低发动机转速和负载条件下PCM向机油泵控制电磁阀通电时，机油泵切换至低压模式。 低压模式降低机油泵中的泵吸功率损耗并优化燃油经济性。

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前侧，在电子节气门的下面。 活塞冷却机油喷射器电磁阀位于气缸缸体内的一个端口中，并且由一个 O 形密封圈进行密封。 使用一个螺钉将活塞冷却机油喷射器电磁阀紧固在气缸缸体中。

活塞冷却机油喷射器电磁阀控制着通过气缸缸体中的钻孔供应至活塞机油冷却机油喷射器的机油量。 活塞冷却机油喷嘴电磁阀是一个 2 级装置，由PCM通过PWM信号进行控制。 活塞冷却机油喷射器电磁阀可以根据发动机转速和负荷，打开和关闭到活塞冷却机油喷射器的供油。

活塞冷却机油喷嘴电磁阀为常开阀，通电时由PCM关闭。 电磁阀电路中任何电气故障表示机油将供应至活塞冷却机油喷射器。

连续可变气门升程电磁阀

不可维修的可变气门升程总成包括 4 个连续可变气门升程 (CVVL) 电磁阀。 CVVL 电磁阀负责控制进气气门升程。

CVVL 系统使用液压回路，将凸轮轴运动转换为气门升程。 可变气门升程系统通过使用机油流量，可调节气门升程。

中间液压室通过机油压力打开该气门。 机油允许流至该室，根据电磁阀启动与否来启动气门。

电磁阀的打开和关闭可以下列 4 种不同的升程模式操作 CVVL 系统：

• 完全升程模式 - 气门完全正常打开和关闭。 这些气门由凸轮轴廓线控制。 在高发动机转速下使用这种模式，以获得最大发动机动力。
• 延迟进气阀开启模式 - 启动发动机并怠速运转时，进气阀打开延迟。 气门打开较短的时间，并在较低升程中对进入气缸的空气量提供精确的控制。 因此，在怠速运转时燃油经济性得到了改善。 在冷启动期间，仅少量的冷空气进入气缸，这意味着发动机更容易启动。

• 进气阀提前关闭模式 - 在凸轮轴轮廓线可使进气阀正常关闭之前以液压方式关闭。 这降低了泵动损失，提高每升机油的发动机输出，并防止燃油混合物意外回流进入进气端口。
• 复合模式 - 综合进气阀延迟开启模式和进气阀提前关闭模式。

PCM控制 CVVL 电磁阀。 PCM根据计算出的发动机负荷值使用PWM信号。

连续可变气门升程机油温度传感器

连续可变气门升程 (CVVL) 机油温度传感器安装在 CVVL 总成前侧的螺纹孔中。 CVVL 总成机油温度传感器是一个NTC型传感器。 此NTC传感器使PCM可以确定机油温度。

该传感器具有一个 2 针脚接头。 此传感器具有一个来自PCM的 5 伏参考电压，以及一个返回到PCM的温度信号连接。 PCM使用此信息确定机油粘度，并允许进行精确的 CVVL 电磁阀切换时间补偿。

油门踏板位置传感器

通过 2 个位于APP传感器中的电位计将加速器踏板需求传输至PCM。 PCM使用这 2 个信号确定踏板的位置、移动速率和移动方向。

PCM为每个电位计提供 5 伏参考电压和接地。

制动踏板开关

制动踏板开关安装在制动踏板支架上。 制动踏板开关通过一个 4 针脚多功能插头连接至车辆线束。

当制动踏板踩下时，开关触点闭合。 这将向PCM和ABS发送一个硬接线信号。 然后，ABS可与液压控制单元 (HCU) 一起相应地控制制动力。

变速器控制模块

TCM位于自动变速箱壳体的顶部。 TCM连接到高速 (HS) 控制器局域网 (CAN)动力总成系统总线。 TCM与其他系统模块相互发送和接收信息。 TCM是变速器的主要控制部件。

TCM处理来自变速器速度传感器和温度传感器、PCM及其他车辆系统的信号。 TCM接收信号输入和预先编程的数据。 TCM计算正确挡位、变矩器离合器设置以及最佳压力设置，以进行换挡。

PCM通过 FlexRay 提供发动机管理系统 (EMS) 数据。 如果更换TCM、变速箱或阀块，必须完成诊断例行程序。 此诊断例行程序需要用到 JLR 认可的诊断设备。

变速器换档旋钮

TCS安装在地板控制台的顶部。 TCS由 4 个螺钉固定，具有 1 个电气接头，用于进行所有电气输入和输出。

在TCS上进行挡位选择后，将向TCM输出一个信号。 TCM通过HS CAN动力总成系统总线感测这些信号。 然后TCM根据所选的TCS位置做出反应。 TCS采用霍尔效应传感器来确定开关的位置。

动力传动系统控制模块自适应

PCM能够适应其用于控制某些输出的输入值。 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。

如果更换了PCM，则新的PCM将在车辆行驶过程中重新记忆自适应值。 某些部件在更换后需要重置自适应值，这可通过使用 JLR 认可的诊断设备来执行。

诊断

PCM将每个故障存储为一个DTC。 可使用 JLR 认可的诊断设备读取DTC以及相关环境和冻结帧数据。 从每个传感器还可读取实时数据、当前使用的自适应值以及当前加油、点火和怠速设置。

冻结帧数据会因故障而异。 每个DTC的核心冻结帧数据包括电源模式、时间、里程和启动蓄电池电压。 为每个DTC链接了特定数据集。 所选的数据集将提供最有用的支持数据来诊断故障。

控制图 - 1/2

A = 硬接线；AC = 诊断；AL = PWM；AN = HS CAN动力总成系统总线；AX = FlexRay。

控制图 - 2/2

A = 硬接线；AL = PWM。