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.
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.
EMS ( Engine Management System )
Sensor
Actuator
Sensor
ECU mesin
Actuator
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
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 IGT4 IGT2 IGF
IGT1
No.3 cylinder
IGT3
No.4 cylinder
IGT4
No.2 cylinder
IGT2 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 Corrective ignition advance control
Warm-up correction Over-temperature correction Stable idling correction 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.
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 )
VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent Konstruksi ) Camshaft timing oil control valve
VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent ) Cara Kerja
Maju ( Advance )
VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent ) Cara Kerja
Mundur ( Retard )
VVT-i ( Variable Valve Timing intelegent ) Cara Kerja
Tahan ( Hold )
Dual VVT-i Deskripsi
VVT-i diadopsi untuk camshaft intake dan exhaust
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 Lapisan pelindung rasio udara-bahan bakar 1 teoritikal
) V ( e g a t l o v t u p t u O
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
Heated Oxygen Sensor Heater Control (V) 4.2
sensor rasio udara-bahan bakar
a t a d r o s n e s F / A
2.2
sensor oksigen
t u p n t e u g o y r x o O s n e s
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
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
4 e g a t l o v W H T
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 Rangkaian sinyal konfirmasi ignition
Rangkaian sinyal sensor Manifold pressure
Rangkaian sinyal meteran aliran udara Rangkaian sinyal sensor posisi Throttle Rangkaian sinyal sensor suhu air
Rangkaian sinyal sensor
Nama sinyal
IGF
Injeksi bahan bakar dihentikan
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.
VTA
THW
Kontrol pada nilai standar. (sudut bukaan nilai : 0 atau 25 ) Kontrol pada nilai standar (Suhu pendingin : 80 )
THA
Kontrol pada nilai standar (Intake air temperature : 20 )
KNK
Sudut mundur koreksi dipasang pada nilai maksimum
Intake air temperature Rangkaian sinyal sensor ketukan
Fungsi fail-safe
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)
