Ems ( Engine Management System ).pptx [repaired]

EMS ( Engine Management System ) Deskripsi Engine Management System suatu sistem yang meliputi fungsi – fungsi dari EFI, ESA, ISC, VVT-i, Fuel pump control, Cooling fan control, Oxygen sensor control, Air conditioning control, Fail safe dan Diagnosis guna mengontrol kemampuan kerja mesin.

2

EMS ( Engine Management System )

Sensor

Actuator

Sensor

Actuator

ECU mesin

Sensor

Actuator

ECU mesin

EFI

ESA

ISC Fungsi lain

Diagnosis

Fail-safe & backup

Fungsi lain

Sejarah EMS/ TCCS  1979 Pertama kali EFI digunakan dengan sistem

analog pada mesin 4M-E  1981 EFI dilengkapi dengan Dignosis  1983 EMS ( TCCS ) mulai digunakan pada beberapa kendaraan Toyota

Layout Komponen

Layout Componen ( Avanza )

Layout Componen ( Avanza )

Sensor

ECU

Actuator

Sistem komunikasi ( MPX )

Engine Control Komponen

Fungsi

SFI ( Squential Multi Fuel Injection )

Mengatur fungsi kerja basic pada sistem EFI, baik pada type “ D “ maupun type “ L “. Dimana pengaturan injeksi bahan bakarnya secara berurutan

ESA ( Electronic Spark Advance )

Timing pengapian ditentukan oleh ECU mesin berdasarkan sinyal dari berbagai sensor. ECU mesin membetulkan timing pengapian sebagai respon terhadap knocking mesin. Sistem ini memilih timing pengapian yang optimal sesuai dengan sinyal yang ditrima dari sensor dan mengirim sinyal pengapian (IGT) ke igniter.

ETCS-i ( Electronic Throtlle Control Sistem-intelegent )

Mengontrol secara optimal bukaan katup throttle sesuai dengan jumlah injakan pedal akselerator dan kondisi mesin maupun kendaraan

VVT-i ( Variable Valve Timing Intelegent )

Mengatur pengoperasian camshaft intake untuk memastikan valve timing yang optimal sesuai dengan kondisi operasi mesin

ISC ( Idle Speed Control )

Type stepper jenis motor menggunakan katup kontrol kecepatan mengontrol fast idle dan kecepatan idle.

Fuel Pump Control

Kerja pompa bahan bakar dikendalikan oleh sinyal dari ECM

Cooling Fan Control

Kerja kipas pendingin dikontrol oleh sinyal dari ECM didasarkan pada sinyal sensor suhu air pendingin mesin.

Heated Oxygen Sensor Heater Control

Menjaga suhu sensor oksigen pada tingkat yang sesuai untuk meningkatkan akurasi deteksi konsentrasi oksigen dalam gas buang

Air Conditioning Cut Off Control

Dengan menghidupkan atau mematikan kompresor air conditioner sesuai dengan kondisi mesin, kemudahan pengendaraan dapat terpelihara.

Diagnosis

Ketika main body ECU mendeteksi malfungsi, ECU mesin mendiagnosis dan mencatat bagian yang gagal

Fail Safe

Bila ECU mesin mendeteksi malfungsi , maka ECU mesin akan menghentikan atau mengontrol mesin sesuai dengan data yang sudah tersimpan dalam memori

SFI (Squantial Fuel Injection)

SFI (Squantial Fuel Injection) Tipe – Tipe EFI

SFI (Squantial Fuel Injection) Sistem Bahan Bakar

Injeksi Bahan Bakar

)

ESA ( Electronic Spark Advance )

ESA ( Electronic Spark Advance ) IDL

Throttle position sensor

Meteran aliran udara

VG

ECU

PIM Sensor Manifold pressure

KNK G IGT IGF

Ignition coil with igniter

Sensor posisi camshaft

THW

NE

OX1A

Sensor oksigen No.1

Knocking Sensor Water temperature sensor sensor posisi camshaft

(1/1)

ESA ( Electronic Spark Advance ) ECU Constant voltage circuit

Ignition coil dengan igniter IGT Drive circuit

G Microprocessor NE

+B

Sinyal IGF generation circuit

IGF

Spark plug ECU

Ignition order

Ignition coil with igniter

IGT1

No.1 cylinder

IGT3

No.3 cylinder

IGT3

No.4 cylinder

IGT4

No.2 cylinder

IGT2

IGT4 IGT2 IGF

IGT1

IGF DIS (Direct Ignition System)

ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF

ESA ( Electronic Spark Advance ) At starting

sudut waktu pengapian awal

sudut waktu pengapian dasar After starting Corrective ignition advance angle

waktu pengapian aktual Ignition timing control

Starting ignition control

sudut waktu pengapian awal

After-start ignition control

sudut waktu pengapian awal sudut waktu pengapian dasar Warm-up correction Corrective Over-temperature correction ignition Stable idling correction advance control Knocking correction Other correction Maximum and minimum advance angle control

ETCS-i ( Electronic Throttle Cable – intelegent )  ETCS-i digunakan, menghasilkan kontrol throttle yang baik pada semua range

    

  

operasi. Kabel akselerator sudah tidak digunakan lagi, dan digantikan dengan sensor posisi pedal akselerator pada pedal akselerator. Pada throttle body konvensional, sudut buka throttle valve ditentukan secara beragam dengan menghitung upaya pedal akselerator. Sebaliknya ETCS-i menggunakan ECU mesin untuk menghitung sudut buka throttle yang optimal yang sesuai untuk masing--masing kondisi pengendaraan dan menggunakan motor kontrol throttle untuk sudut buka. ETCS-i mengontrol sistem ISC (Idle Speed Control). Dalam hal kondisi abnormal, sistem ini mentransfer ke mode fail-safe

ETCS-i ( Electronic Throttle Cable – intelegent )

ETCS-i ( Electronic Throttle Cable – intelegent )

ETCS-i ( Electronic Throttle Cable – intelegent ) ECU mesin menggerakkan motor kontrol throttle dengan menentukan target sudut buka throttle Sesuai dengan masing--masing kondisi operasi.  Kontrol Throttle Normal (Kontrol Non-linear)  Kontrol Putaran Idle

ETCS-i ( Electronic Throttle Cable – intelegent )

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent )

Deskripsi Secara umum, valve timing itu tetap ( fixed ), tetapi sistem VVTi menggunakan tekanan hidraulik untuk menggeser rotasi intake camshaft dan mem-variasi-kan valve timing.

24

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent Deskripsi ) Sistem ini mengontrol valve timing dengan menggeser rotasi intake camshaft dalam kisaran 40° dari sudut crankshaft untuk mendapatkan valve timing yang optimal sesuai dengan kondisi mesin berdasarkan sinyal dari sensor.

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent )

26

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent Konstruksi ) Camshaft timing oil control valve

27

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent ) Cara Kerja

Maju ( Advance )

28

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent ) Cara Kerja

Mundur ( Retard )

29

VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent ) Cara Kerja

Tahan ( Hold )

30

Dual VVT-i Deskripsi

VVT-i diadopsi untuk camshaft intake dan exhaust

31

ISC ( Idle Speed Control )

ISC ( Idle Speed Control )

ISC ( Idle Speed Control )

ISC ( Idle Speed Control )

Fuel Pump Control Kontrol Pompa Bahan bakar 1. Kontrol pompa bahan bakar

Fuel Pump Control Kontrol Pompa Bahan bakar 2. Kontrol pompa bahan bakar : 1) Dengan pengatur kecepatan

Fuel Pump Control Kontrol Pompa Bahan bakar 3. Sistem shut-off pompa bahan bakar : 1) Saat airbag mengembang

3. Sistem shut-off pompa bahan bakar : 1) Saat kendaraan menabrak atau terguling

Cooling Fan Control

Cooling Fan Control

Heated Oxygen Sensor Heater Control udara ambien Flange

Platinum Zirconia element Platinum

Exhaust gas

Output voltage (V)

Lapisan pelindung rasio udara-bahan bakar 1 teoritikal

Tak ada udara ke dalam gas buangan

Bnyak udara ke dalam gas buangan

ECU 0.45V

5V

OX sensor oksigen

R

E1 0 Lebih kaya

Lebih kurus

rasio udara-bahan bakar

(1/1)

Heated Oxygen Sensor Heater Control A/F & O2 SENSOR SIGNAL CHARACTRISTIC

Heated Oxygen Sensor Heater Control A/F sensor data

sensor rasio udara-bahan bakar

2.2

sensor oksigen

0.1 11

19 14.7 rasio udara-bahan bakar Output characteristics High (rich)

OX sensor output Rendah (sedikit) Tinggi (sedikit) A/F sensor data Lebih rendah (kaya)

akselerasi keras

ECU mesin

(V) 1 Oxygen sensor output

(V) 4.2

deselerasi keras

AF

3.3V

sensor rasio udarabahan AF bakar

3.0V

Sistem Control AC +B relay kopeling magnet

A/C SW Berbagai sensor

A/C amplifier ACT

A/C

Berbagai sensor

ECU mesin

kopeling magnet

relay kopeling magnet ACMG

Berbagai sensor

ECU mesin A/C A/C control assembly kopeling magnet

Berbagai sensor

A/C SW

Diagnosis

Sensors

MIL (Malfunction Indicator Lamp)

Diagnosis circuit

ECU

DLC3

SIL

Hand-held tester

Diagnosis Jangkauan Abnormal

(V) 5

Jangkauan normal untuk for sistem diagnostik

THW voltage

4

Jangkauan normal untuk mesin

3 2

THW 1 0

-50 -58

0 50 32 122 Temperatur pendingin

100 212

150 302

(C) (F)

Contoh: DTC kondisi monitoring untuk sensor oksigen Kecepatan mesin

20 detik atau lebih

40 km/h (24 mph)

20 detik atau lebih

20 detik atau lebih

Idling IG SW OFF 100 detik atau lebih

20 detik atau lebih

20 detik atau lebih

30 detik

Diagnosis

Diagnosis Misal : Malfungsi rangakaian suhu air

Normal Model Voltase baterai diberikan tiap saat Level Deteksi Mendeteksi ketika rangkaian terbuka atau pendek terjadi terus menerus selama 500 ms dalam rangkaian THW

ECU

EFI fuse

BATT

Ignition switch

Baterai

+B1

Relay utama

+B

E1 Cek Mode Detection level Mendeteksi ketika rangkaian terbuka atau pendek terjadi untuk bahkan 50 ms dalam rangkaian THW.

Diagnosa • Fungsi fail-safe Rangkaian dengan sinyal abnormal

Nama sinyal

Fungsi fail-safe

Rangkaian sinyal konfirmasi ignition

IGF

Rangkaian sinyal sensor Manifold pressure

PIM

Durasi injeksi bahan bakar dan ignition timing dipasang atau disirkulasikan oleh VTA bukaan throttle dan kecepatan mesin.

VG

Durasi injeksi bahan bakar dan ignition timing dipasang atau disirkulasikan oleh VTA bukaan throttle dan kecepatan mesin.

Rangkaian sinyal meteran aliran udara Rangkaian sinyal sensor posisi Throttle

VTA

Rangkaian sinyal sensor suhu air THW

Injeksi bahan bakar dihentikan

Kontrol pada nilai standar. (sudut bukaan nilai : 0 atau 25) Kontrol pada nilai standar (Suhu pendingin : 80)

Rangkaian sinyal sensor

THA

Kontrol pada nilai standar (Intake air temperature : 20)

KNK

Sudut mundur koreksi dipasang pada nilai maksimum

Intake air temperature Rangkaian sinyal sensor ketukan

Diagnosa • Fungsi Back Up STA

IDL

ON

Durasi injeksi bahan bakar

Waktu ignition

20.0 ms

ON

3.5 ms

OFF

6.0 ms

BTDC 71/4CA

OFF

(Nilai berbeda menurut model.)

Diagnosa  MIL ( Mulfuntion Indicator Lamp ) Siklus mengemudi #1

2

1

#2

#3

#4

#5

#6

400 rpm OFF Gagal

1st fault

Hysteresis ON 200 rpm

ON MIL

MIL ON (untuk CARB OBDII and EURO OBD)

5 detik Kembali ke normal

OFF

OFF After 3 driving cycles

Diagnosa 1.

Deteksi satu siklus berkendara MIL-ON

1

Siklus mengemudi

#1

1st fault Gagal MIL

ON

DTC memory Freeze frame data 2

2.

Deteksi dua siklus berkendara MIL-ON

#1

#2

Siklus mengemudi

1st fault 2nd fault Gagal

MIL

ON

DTC memory Freeze frame data

(1/1)