大眾輝騰W12型發(fā)動機管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、及維修

www.crudeawakening.net 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：流金歲月在明類別：品牌汽車維修時間：2006-11-03

    一，簡介
    大眾輝騰W12型發(fā)動機采用Motronic ME7.1.1管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠讓發(fā)動機適應所有工況，從而用較低的燃油消耗獲得較高的功率輸出。與W8型發(fā)動機不同的是，W12型發(fā)動機中采用了完全相同的雙控制單元設計。在這種設計中，兩個汽缸組被認為是兩臺獨立的發(fā)動機，每個控制單元只分配給一個汽缸組。由于兩個控制單元相同，而且本發(fā)動機的控制是基于特定汽缸組進行的，所以必須給每一個控制單元指定一個汽缸組。PIN代碼是標識代碼，J623是用于汽缸組1的發(fā)動機控制單元1的Pin代碼，J624是用于汽缸組2的發(fā)動機控制單元2的Pin代碼。發(fā)動機控制單元1也被稱為“主控”，發(fā)動機控制單元2被稱為“副控”�？刂茊卧�2僅通過內(nèi)部CAN數(shù)據(jù)總線從控制單元1中獲得已有信息。此內(nèi)部CAN數(shù)據(jù)總線專門用于發(fā)動機控制單元之間的信息交換。兩個發(fā)動機控制單元都位于冷卻膨脹箱下右側(cè)的氣室中（圖1）。
    由于采用雙控制單元設計，W12型發(fā)動機增加了用于發(fā)動機管理系統(tǒng)的內(nèi)部CAN總線。此內(nèi)部CAN總線只用于交換這兩個發(fā)動機控制單元之間的信息。數(shù)據(jù)在動力傳動系統(tǒng)CAN總線上進行交換。各個單獨的控制單元通過總線連接成一個整體系統(tǒng)（圖2）。
    二，系統(tǒng)概述
    大眾W12發(fā)動機Motronic ME7.1.1發(fā)動機管理系統(tǒng)兩個控制單元系統(tǒng)如圖3、4所示。
    三，子系統(tǒng)
    1，燃油噴射系統(tǒng)
    用于計算噴油正時的輸入信號包括
    空氣質(zhì)量流量計發(fā)動機負荷信號
    進氣溫度
    節(jié)氣門控制單元信號
    發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號
    冷卻液溫度
    氧傳感器信號
    加速踏板模塊信號
    燃油泵在燃油箱內(nèi)，在燃油泵的作用下，燃油通過燃油濾清器進到噴油器。此外，燃油泵2也會根據(jù)所需的燃油量而另外開啟。噴油器通過一根燃油軌相互連接，燃油噴射按照順序進行�？刂茊卧幂斎胄盘栍嬎闼璧娜加土恳约案髌捉M相應的噴油時間。噴油器各自的開啟時間決定了噴油量。壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)燃油軌中的噴油壓力，并控制未使用的燃油回到油箱，燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。
    2，空氣質(zhì)量流量計G70與G246以及進氣溫度傳感器G42與G299
    空氣質(zhì)量流量計G70與傳感器G42分別測定汽缸組1的進氣質(zhì)量與進氣溫度�？諝赓|(zhì)量流量計G246與傳感器G299分別測定汽缸組2的進氣質(zhì)量與進氣溫度，其位置及結(jié)構(gòu)示意圖如圖6。汽缸組2的傳感器G246與G299安裝在汽缸組1的上方（圖7）。它們的信號發(fā)給發(fā)動機控制單元2。汽缸組1的傳感器G70與G42安裝在汽缸組2的上方。它們的信號發(fā)送給發(fā)動機控制單元1.一個汽缸組的空氣門濾清器、帶進氣溫度傳感器的空氣質(zhì)量流量計和節(jié)氣門調(diào)節(jié)器安裝在另一個汽缸組上。
    （1）信號故障的應對策略
    若進氣溫度傳感器G42或G299失效，則用空調(diào)系統(tǒng)的環(huán)境溫度傳感器計算一個替代溫度，MIL故障指示燈亮起。若空氣質(zhì)量流量計G70或G246失效，則用節(jié)氣門位置來計算空氣質(zhì)量，并隨之產(chǎn)生一個替代模型。
    3，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28
    發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28提供了一個重要的輸入信號，它位于變速箱殼體中，所用的傳感器為一個霍爾傳感器。通過掃描帶有一體式感應輪的變矩器盤上的齒牙就可檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速與曲軸的位置。感應輪上的縫隙作為發(fā)動機控制單元的參考標記。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器G28直接與兩個發(fā)動機控制單元相連。這意味著它將發(fā)動機速信號同時傳遞給發(fā)動機控制單元1和發(fā)動機控制單元2.
    故障應對策略：若此傳感器失效仍可以繼續(xù)駕駛。但是，在下次嘗試重新啟動時，則不能啟動發(fā)動機。
    4，燃油泵G6與G23
    油箱的兩個油室中都含有一個電動燃油泵和一個輸送泵（圖8）。燃油泵G23是主油泵。當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，它為發(fā)動機負載與發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，輔助燃油泵G6也會開啟，以便快速建立油壓。在壓力調(diào)節(jié)器的幫助下，電動燃油泵G6與G23產(chǎn)生一個400kPa的燃油系統(tǒng)壓力，并由發(fā)動機控制單元1驅(qū)動。輸送泵1將燃油從主油室輸送到燃油泵G6所在的預供油箱中，而輸送泵2將燃油從副油室泵入燃油泵G23所在的預供油箱中。
    故障應對策略：若其中一個泵失效，發(fā)動機性能將因為缺油而降低。這樣就無法獲得最高轉(zhuǎn)速。發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速動轉(zhuǎn)時不平穩(wěn)。
    5，噴油器
    發(fā)動機控制單元根據(jù)點火順序啟動噴油器，發(fā)動機控制單元1啟動汽缸組1的噴油器N30、N31、N32、N33、N83、N84,發(fā)動機控制單元2啟動汽缸組2的噴油器N85、N86、N299、N300、N301、N302（圖9）。所有噴油器用固定夾直接固定在一根菜用燃油軌上。并在相應進氣門入口前直接噴射微小的霧化燃油顆粒。
    故障應對策略：若有噴油器堵塞，診斷系統(tǒng)將會檢測到空燃比偏離正常值。燃油供應中斷，發(fā)動機的輸出功率隨之降低，發(fā)動機控制單元中記錄一個故障。
    6，點火系統(tǒng)
    點火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖10所示，用于計算點火時刻的輸入信號包括：
    發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號
    空氣質(zhì)量流量計發(fā)動機負荷信號
    節(jié)氣門控制單元信號
    冷卻液溫度
    爆震傳感器信號
    霍爾傳感器信號
    點火時刻由存儲在發(fā)動機控制單元存儲器中存儲的圖譜計算。發(fā)動機控制單元也將輸入信號考慮在內(nèi)。
    （1）單火花點火線圈
    每個單火花點火線圈中都將輸出極與點火線圈結(jié)合在其中，這樣發(fā)動機管理系統(tǒng)可單獨管理。
    每個汽缸的點火，單火花點火線圈只通過火花塞釋放一個點火火花。
    故障的應對策略：若一個點火線圈失效，診斷系統(tǒng)將會檢測到混合氣比偏離正常值。發(fā)動機動轉(zhuǎn)的輸出功率降低，且發(fā)動機控制單元記錄一個故障。
    （2）爆震控制
    爆震控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖11所示。W12型發(fā)動機的每個汽缸組上有兩個爆震傳感器。它們連接在曲軸箱上。所有連接插頭與插座都帶有色標，以避免將傳感器與發(fā)動機線束中的插頭混淆。利用霍爾信號，爆震信號被選擇性地指定給各個汽缸。若爆震傳感器檢測到某個汽缸中發(fā)生爆震，那么發(fā)動機管理系統(tǒng)將改變該汽缸的點火時刻（點火提前角向“滯后”方向調(diào)節(jié)），直至不再發(fā)生爆震。若確認該汽缸中沒有繼續(xù)發(fā)生爆震的趨勢時，那么控制單元將其點火提前角恢復到最初位置（向“提前”方向調(diào)節(jié)）。
    故障應對策略：若一個爆震傳感器失效，汽缸組的點火提前角將向“滯后”方向調(diào)節(jié)到一個安全的點火提前角。這樣也會造成燃油消耗增加。若所有的爆震傳感器失效，發(fā)動機管理系統(tǒng)將進行緊急爆震控制，此時的點火提前角通常進行滯后調(diào)整且無法獲得發(fā)動機的全部功率。
    （3）可變氣門正時
    可變氣門正時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖12所示。其輸入信號包括：
    霍爾傳感器信號
    發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號
    空氣質(zhì)量流量計發(fā)動機負荷信號
    冷卻液溫度
    機油溫度
    要進行可變氣門正時調(diào)節(jié)時，發(fā)動機控制單元需要通過動力傳動系統(tǒng)CAN總線獲得發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)動機負荷，發(fā)動機溫度，曲軸與凸輪軸位置信息，還有來自組合儀表的機油溫度信息。根據(jù)運行階段的不同，發(fā)動機控制單元1負責驅(qū)動汽缸組1的電磁閥。發(fā)動機控制單元2負責驅(qū)動汽缸組2的電磁閥。發(fā)動機機油經(jīng)過中央殼體中的油道進到葉輪調(diào)節(jié)器。葉輪調(diào)節(jié)器按照發(fā)動機控制單元中的默認設置轉(zhuǎn)動并調(diào)節(jié)凸輪軸。凸輪軸的調(diào)節(jié)是按照控制單元中的圖譜來進行的。進氣與排氣凸輪軸都可連續(xù)調(diào)節(jié)。
    故障應對策略：若清除了故障代碼存儲器，則凸輪軸的調(diào)節(jié)量也被清除。這樣就需要進行凸輪軸正時調(diào)節(jié)。若沒有做相應調(diào)節(jié)，沒有調(diào)節(jié)凸輪軸正時，就會使發(fā)動機的性能明顯下降。
    （4）霍爾傳感器G40、G163、G300、G301
    霍爾傳感器位于發(fā)動機正時鏈條罩中，它們的任務就是通知發(fā)動機控制單元進氣與排氣凸輪軸的位置。因此，它們掃描位于相應凸輪軸上的一個快速啟動感應輪，發(fā)動機控制單元1用霍爾傳感器G40來檢測汽缸組1的進氣凸輪軸的位置，用G300檢測汽缸組1的排氣凸輪軸位置。發(fā)動機控制單元2用霍爾傳感器G163來檢測汽缸組2的排氣凸輪軸位置。霍爾傳感器為可變氣門正時調(diào)節(jié)提供輸入信號。為了計算噴油正時與點火時刻，發(fā)動機控制單元1處理來自傳感器G40的信號，發(fā)動機控制單元2處理來自傳感器G163的信號。
    故障應對策略：一個傳感器失效會使相關(guān)汽缸組中的可變氣門正時調(diào)節(jié)停止。凸輪軸位于自己的參考位置(緊急運轉(zhuǎn)位置)。發(fā)動機的輸出扭矩下降。
    （5）進氣凸輪軸正時調(diào)節(jié)閥1 N205與閥2 N208和排氣凸輪軸正時調(diào)節(jié)、閥1 N308與閥2 N319
    這些電磁閥內(nèi)置在可變氣門正時中央殼體中（圖13）。它們根據(jù)發(fā)動機控制單元1對汽缸1的默認設置或發(fā)動機控制單元2對汽缸組2的默認設置，按照調(diào)節(jié)方向與調(diào)節(jié)距離給凸輪軸調(diào)節(jié)器分配油壓，進氣凸輪軸可以在52°的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。同樣，排氣凸輪軸可以在22°的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。汽缸組1中用于連續(xù)調(diào)節(jié)進氣與排氣凸輪軸的閥門N205與N318由發(fā)動機控制單元1驅(qū)動。汽缸組2中用于連續(xù)調(diào)節(jié)進氣與排氣凸輪軸的閥門N208與N319由發(fā)動機控制單元2驅(qū)動。
    故障應對策略：若到凸輪軸調(diào)節(jié)器的電線有故障或都某個凸輪軸調(diào)節(jié)器由于機械卡死或油壓過低而發(fā)生故障時，則無法進行凸輪軸正時調(diào)整。相應的凸輪軸沿“滯后”方向移動到參考位置。發(fā)動機無法輸出完全功率和最大扭矩。
    （6）雙氧傳感器控制
    雙氧傳感器控制如圖14所示。其輸入信號包括：
    發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號
    空氣質(zhì)量流量計發(fā)動機負荷信號
    氧傳感器信號
    冷卻液溫度
    節(jié)氣門控制單元信號
    在雙氧傳感器控制中，兩個汽缸組正確的空燃比通過兩個相互獨立的閉環(huán)控制來分別獲得。W12型發(fā)動機的每個汽缸蓋有兩個排氣歧管。每個排氣歧管在催化轉(zhuǎn)化器的上游與下游各有一個氧傳感器。共有八個氧傳感器通知控制單元廢氣中氧的含量�？刂茊卧么诵盘栍嬎惝斍暗幕旌蠚獬煞�，如果偏離正常值，則調(diào)整噴油正時，此外，在怠速模式下以及在兩個部分負荷節(jié)氣門開啟范圍內(nèi)氧傳感器控制具有適應性。這意味著控制單元會適應工作狀態(tài)并存儲學習值。
    7、油箱通風系統(tǒng)
    油箱通風系統(tǒng)如圖15所示，控制油箱通風系統(tǒng)的輸入信號包括：
    發(fā)動機轉(zhuǎn)速
    空氣質(zhì)量流量計發(fā)動機負荷信號
    發(fā)動機溫度
    氧傳感器信號
    節(jié)氣門控制單元信號
    油箱通風系統(tǒng)防止油箱內(nèi)產(chǎn)生的燃油蒸氣逸出到大氣中。燃油蒸氣被存儲在活性炭罐中。在分析輸入信號后，發(fā)動機控制單元1驅(qū)動汽缸組1的電磁閥1，發(fā)動機控制單元2驅(qū)動汽缸組2的電磁閥2.儲存在活性炭缺罐中的燃油蒸氣通過進氣歧管送入發(fā)動機中燃燒。這會導致空燃比的暫時變化。氧傳感器會檢測到這種混合比的變化，并讓氧傳感器控制做出糾正調(diào)整。