Nissan Primera P11. Manual - part 116

Multiport Fuel Injection (MFI) System

DESCRIPTION

NCEC0014

Input/Output Signal Chart

NCEC0014S01

Sensor

Input Signal to ECM

ECM func-

tion

Actuator

Crankshaft position sensor (POS)

Engine speed and piston position

Fuel injec-
tion & mix-
ture ratio
control

Injector

Camshaft position sensor (PHASE)

Cylinder number

Mass air flow sensor

Amount of intake air

Engine coolant temperature sensor

Engine coolant temperature

Heated oxygen sensor 1 (front)

Density of oxygen in exhaust gas

Throttle position sensor

Throttle position
Throttle valve idle position

PNP switch

Gear position

Vehicle speed sensor or ABS actuator and
electric unit (control unit)

Vehicle speed

Ignition switch

Start signal

Air conditioner switch

Air conditioner operation

Knock sensor

Engine knocking condition

Electrical load

Electrical load signal

Battery

Battery voltage

Power steering oil pressure switch

Power steering operation

Heated oxygen sensor 2 (rear)*

Density of oxygen in exhaust gas

* Under normal conditions, this sensor is not for engine control operation.

Basic Multiport Fuel Injection System

NCEC0014S02

The amount of fuel injected from the fuel injector is determined by the ECM. The ECM controls the length of
time the valve remains open (injection pulse duration). The amount of fuel injected is a program value in the
ECM memory. The program value is preset by engine operating conditions. These conditions are determined
by input signals (for engine speed and intake air) from both the camshaft position sensor and the mass air
flow sensor.

Various Fuel Injection Increase/Decrease Compensation

NCEC0014S03

In addition, the amount of fuel injected is compensated to improve engine performance under various oper-
ating conditions as listed below.
<Fuel increase>

I

During warm-up

I

When starting the engine

I

During acceleration

I

Hot-engine operation

I

High-load, high-speed operation

<Fuel decrease>

I

During deceleration

I

During high engine speed operation

I

During high vehicle speed operation (M/T models)

I

Extremely high engine coolant temperature

ENGINE AND EMISSION BASIC CONTROL

SYSTEM DESCRIPTION

QG16

I

18DE

Multiport Fuel Injection (MFI) System

EC-21

Mixture Ratio Feedback Control (Closed loop control)

NCEC0014S04

The mixture ratio feedback system provides the best air-fuel mixture ratio for driveability and emission con-
trol. The three way catalyst can then better reduce CO, HC and NOx emissions. This system uses a heated
oxygen sensor 1 (front) in the exhaust manifold to monitor if the engine operation is rich or lean. The ECM
adjusts the injection pulse width according to the sensor voltage signal. For more information about the heated
oxygen sensor 1 (front), refer to EC-QG-132. This maintains the mixture ratio within the range of stoichiomet-
ric (ideal air-fuel mixture).
This stage is referred to as the closed loop control condition.
Heated oxygen sensor 2 (rear) is located downstream of the three way catalyst. Even if the switching char-
acteristics of the heated oxygen sensor 1 (front) shift, the air-fuel ratio is controlled to stoichiometric by the
signal from the heated oxygen sensor 2 (rear).

Open Loop Control

NCEC0014S05

The open loop system condition refers to when the ECM detects any of the following conditions. Feedback
control stops in order to maintain stabilized fuel combustion.

I

Deceleration and acceleration

I

High-load, high-speed operation

I

Malfunction of heated oxygen sensor 1 (front) or its circuit

I

Insufficient activation of heated oxygen sensor 1 (front) at low engine coolant temperature

I

High engine coolant temperature

I

During warm-up

I

When starting the engine

Mixture Ratio Self-learning Control

NCEC0014S06

The mixture ratio feedback control system monitors the mixture ratio signal transmitted from the heated oxy-
gen sensor 1 (front). This feedback signal is then sent to the ECM. The ECM controls the basic mixture ratio
as close to the theoretical mixture ratio as possible. However, the basic mixture ratio is not necessarily con-
trolled as originally designed. Both manufacturing differences (i.e., mass air flow sensor hot film) and charac-
teristic changes during operation (i.e., injector clogging) directly affect mixture ratio.
Accordingly, the difference between the basic and theoretical mixture ratios is monitored in this system. This
is then computed in terms of “injection pulse duration” to automatically compensate for the difference between
the two ratios.
“Fuel trim” refers to the feedback compensation value compared against the basic injection duration. Fuel trim
includes short term fuel trim and long term fuel trim.
“Short term fuel trim” is the short-term fuel compensation used to maintain the mixture ratio at its theoretical
value. The signal from the heated oxygen sensor 1 (front) indicates whether the mixture ratio is RICH or LEAN
compared to the theoretical value. The signal then triggers a reduction in fuel volume if the mixture ratio is
rich, and an increase in fuel volume if it is lean.
“Long term fuel trim” is overall fuel compensation carried out long-term to compensate for continual deviation
of the short term fuel trim from the central value. Such deviation will occur due to individual engine differences,
wear over time and changes in the usage environment.

SEF336WA

ENGINE AND EMISSION BASIC CONTROL

SYSTEM DESCRIPTION

QG16

I

18DE

Multiport Fuel Injection (MFI) System (Cont’d)

EC-22

Fuel Injection Timing

NCEC0014S07

Two types of systems are used.
Sequential Multiport Fuel Injection System

NCEC0014S0701

Fuel is injected into each cylinder during each engine cycle according to the firing order. This system is used
when the engine is running.
Simultaneous Multiport Fuel Injection System

NCEC0014S0702

Fuel is injected simultaneously into all four cylinders twice each engine cycle. In other words, pulse signals of
the same width are simultaneously transmitted from the ECM.
The four injectors will then receive the signals two times for each engine cycle.
This system is used when the engine is being started and/or if the fail-safe system (CPU) is operating.

Fuel Shut-off

NCEC0014S08

Fuel to each cylinder is cut off during deceleration or operation of the engine at excessively high speeds.

Electronic Ignition (EI) System

DESCRIPTION

NCEC0015

Input/Output Signal Chart

NCEC0015S01

Sensor

Input Signal to ECM

ECM func-

tion

Actuator

Crankshaft position sensor (POS)

Engine speed and piston position

Ignition tim-
ing control

Power transistor

Camshaft position sensor (PHASE)

Cylinder number

Mass air flow sensor

Amount of intake air

Engine coolant temperature sensor

Engine coolant temperature

Throttle position sensor

Throttle position
Throttle valve idle position

Vehicle speed sensor or ABS actuator and
electric unit (control unit)

Vehicle speed

Ignition switch

Start signal

Knock sensor

Engine knocking

PNP switch

Gear position

Battery

Battery voltage

SEF337W

ENGINE AND EMISSION BASIC CONTROL

SYSTEM DESCRIPTION

QG16

I

18DE

Multiport Fuel Injection (MFI) System (Cont’d)

EC-23

System Description

NCEC0015S02

The ignition timing is controlled by the ECM to maintain the best air-fuel ratio for every running condition of
the engine. The ignition timing data is stored in the ECM. This data forms the map shown above.
The ECM receives information such as the injection pulse width, crankshaft position sensor signal and cam-
shaft position sensor signal. Computing this information, ignition signals are transmitted to the power transis-
tor.
e.g.,

N: 1,800 rpm, Tp: 1.50 msec

A°BTDC

During the following conditions, the ignition timing is revised by the ECM according to the other data stored
in the ECM.

I

At starting

I

During warm-up

I

At idle

I

During acceleration

The knock sensor retard system is designed only for emergencies. The basic ignition timing is programmed
within the anti-knocking zone, if recommended fuel is used under dry conditions. The retard system does not
operate under normal driving conditions.
If engine knocking occurs, the knock sensor monitors the condition. The signal is transmitted to the ECM. The
ECM retards the ignition timing to eliminate the knocking condition.

Air Conditioning Cut Control

DESCRIPTION

NCEC0016

Input/Output Signal Chart

NCEC0016S01

Sensor

Input Signal to ECM

ECM func-

tion

Actuator

Air conditioner switch

Air conditioner “ON” signal

Air condi-
tioner cut
control

Air conditioner relay

Throttle position sensor

Throttle valve opening angle

Crankshaft position sensor (POS)

Engine speed

Engine coolant temperature sensor

Engine coolant temperature

Ignition switch

Start signal

Refrigerant pressure sensor

Refrigerant pressure

Vehicle speed sensor or ABS actuator and
electric unit (control unit)

Vehicle speed

Power steering oil pressure switch

Power steering operation

System Description

NCEC0016S02

This system improves engine operation when the air conditioner is used.
Under the following conditions, the air conditioner is turned off.

I

When the accelerator pedal is fully depressed.

I

When cranking the engine.

I

At high engine speeds.

I

When the engine coolant temperature becomes excessively high.

I

When operating power steering during low engine speed or low vehicle speed.

I

When engine speed is excessively low.

SEF742M

ENGINE AND EMISSION BASIC CONTROL

SYSTEM DESCRIPTION

QG16

I

18DE

Electronic Ignition (EI) System (Cont’d)

EC-24