丰田A说明书.doc
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1、丰田5A发动机电控系统总体概况4-1 丰田8A发动机参数车型日本花冠六、七、八代车型发动机型号8A型型式直列式4冲程4缸电控喷射汽油机总排量/L1.496缸径冲程7584.7压缩比10.5:1功率/(KW/r)70/6000转矩/(Nm/r)130/3500燃油供应方式电子控制顺序多点燃油喷射系统42 丰田8A电控系统的组成与功能421 丰田电控系统的组成,如下图所示1 计算机 9 蓄电池 17 喷油器 25 火花塞2 发动机转速传感器 10汽油喷射继电器 18 碳罐 26防盗代码键盘3 进气压力传感器 11 点火线圈 19碳罐电磁阀 27 转速表4 节气门位置传感器 12 燃油箱 20 油气
2、收集盒 28空调继电器5 冷却液温度传感器 13 汽油泵 21 节气门体缓冲器 29 燃油表6 进气温度传感器 14 汽油滤清器 22 怠速控制阀 7车速传感器 15 进气管总成 23 发动机故障警报灯 8 氧传感器 16 燃油压力调节器 24 自诊断座 422 丰田8A电控系统的控制功能,如下表所示控制系统基本控制功能控制参数/控制项目燃油喷射控制基本喷油量控制发动机的转速 进气歧管的压力(发动机负荷)喷油量修正控制进气温度喷油量修正 冷却液温度喷油量修正加速时喷油量修正 减速时喷油量修正起动时喷油量修正 蓄电池电压改变时喷油量修正混合气浓度反馈喷油量修正点火控制基本点火提前角控制发动机的转
3、速 进气歧管的压力(发动机负荷)点火提前角修正控制进气温度点火提前角修正控制起动后暖机点火提前角修正控制怠速稳定点火提前角修正控制动力转向点火提前角修正控制自动变速器换档点火提前角修正控制车辆减速点火提前角修正控制防止车辆抖动点火提前角修正控制起动点火提前角控制正常起动点火提前角控制 低速起动点火提前角控制预减少点火提前角控制发动机有爆燃倾向怠速稳定控制发动机的转速 发动机的温度快怠速控制暖机时快怠速控制发动机负荷大时快怠速控制怠速控制起动时怠速控制阀启动最大控制怠速时活性碳罐通气量控制学习修正控制其它控制活性碳罐通气量控制 空调制冷停止工作控制氧传感器加热控制 燃油泵工作控制发动机最高速限定
4、控制自诊断控制故障警示 故障码储存 故障运营43 丰田8A电控的控制原理 4-3-1 燃油喷射控制 燃油喷射控制框架图计算机基本喷油量修正喷油量喷油器喷油时间控制信号空气流量信号进气歧管压力传感器发动机转速信号发动机转速传感器各修正控制信号水温、进气温度传感器,车速、节气门位置传感器,氧传感器等等(1)基本喷油量控制 基本喷油量是保证发动机在正常的工作温度下运营时有最佳的空燃比. 计算机根据发动机的发动机的转速信号和进气压力传感器的信号拟定基本喷油量,并通过喷油器驱动电路控制喷油器每个工作循环的通电(喷油)时间.(2)喷油量修正控制 喷油量修正控制是根据需要对基本喷油时间进行适当的调整,以保证
5、发动机在基本喷油量不能满足规定的各种工况、状态下仍有抱负的喷油量;电控系统喷油修正控制项目有:1)进气温度修正.进气温度修正是为了在进气温度不同(空气密度不同)时,仍然保持抱负的空燃比.计算机通过进气温度传感器送来的进气温度信号对喷油时间作出适当的修正.在发动机的各个工况下都会进行这种进气温度的改变而作出的喷油量修正.因此,进气温度传感器信号异常,将影响发动机各个工况、状态下的工作性能.2)起动喷油量修正.起动时,发动机转速很低,这种基本喷油量少.起动喷油修正是通过适当增长喷油量来改善其起动性能.计算机根据点火开关(提供起动信号) 、冷却液温度传感器和进气温度传感器信号作出起动喷油量控制.3)
6、起动后的喷油量修正.发动机起动后,计算机在基本喷油量的基础上增长起动后补充喷油量,以保证发动机在温度较低,汽油雾化不良的情况下能稳定运转.计算机根据点火开关(提供起动后信号) 、冷却液温度传感器和发动机转速传感器信号作出起动后喷油量修正控制.4)加速时喷油量修正.为保证发动机有良好的加速性能,计算机使喷油器在加速时额外地喷射部分汽油.计算机根据节气门位置传感器、车速传感器、冷却液温度传感器的信号作出加速喷油量修正控制.5)减速时喷油量修正.减速时计算机 控制喷油量减少或停止喷油,以减少燃油油耗和排气污染.计算机根据节气门位置传感器、车速传感器、冷却液温度传感器和发动机转速传感器信号作出减速时喷
7、油量修正控制.6)蓄电池电压喷油时间修正.当蓄电池的电压变化时,由于喷油器电磁线圈的电流也会随之改变,使喷油器阀的启动速率发生变化.为消除这种喷油器阀启动速率变化而引起的喷油量偏差,计算机根据蓄电池的变化对喷油器通电时间(喷油脉冲宽度)进行修正.当蓄电池电压较低时,计算机适当延长喷油时间,以补偿因启动速率下降而减少的喷油量.7)混合气浓度反馈修正.为使发动机排放的有害物质降至最低的水平,在发动机的排气通道上安装三元催化反映器来净化废气中的NOx、HC和CO.当混合气浓度在理论空燃比附近时,三元催化反映器的净化效果最佳.混合气反馈喷油修正是将混合气浓度控制在理论空燃比附近,以保证三元催化反映器良
8、好的排气净化效果.计算机则根据氧传感器输入的信号对喷油量进行修正.如下图示: 1 有效控制范围 2 理论空燃比8)自适应修正.当一些不可监测的参数(如发动机磨损等)改变时,计算机通过自适应修正,以使喷油量和发动机的运营工况相适应.4-3-2 点火控制点火控制系统可实现发动机在各种工况、状态下都处在最佳的点火时刻和具有恒定的点火能量,使发动机的燃烧及时、完全,以减少发动机的燃油油耗、减少排气污染.点火控制系统的组成如下图所示: 发动机工作时的实际点火提前角可以当作是由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角三部分组成.初始点火提前角是由曲轴位置传感器信号拟定,曲轴位置传感器的安装位置拟定了
9、初始点火提前角,他不受点火控制系统控制点火控制系统对基本点火提前角进行控制和修正.(1)基本点火提前角控制 基本点火提前角是满足发动机在正常的工况变化范围内始终处在最佳的点火时刻,它随发动机转速和发动机负荷的变化而改变,各工况下的最佳点火提前角作为标准参数储存在计算机中.工作时,计算机根据发动机转速传感器信号和进气压力传感器信号拟定最佳的点火提前角,当时的点火提前角若与最佳的点火提前角不一致时,就对点火提前角进行调整.(2)修正点火提前角控制 修正点火提前角控制是指计算机根据有关传感器的信号对基本提前角进行修正,以保证发动机在各种工况下始终处在最佳的燃烧状态和稳定地工作.修正点火提前角控制的项
10、目有:1)发动机温度修正.当发动机的温度不在其正常的工作温度状态时,计算机根据冷却液温度信号对其点火提前角进行修正,以使发动机的温度减少,点火至迅速燃烧的速度下降时仍然保持最佳的燃烧状态.2)起动后暖机修正.发动机冷机起动后,其温度还很低,因此需适当增大点火提前角,以改善燃油的消耗,并加快暖机过程和增强其驱动性能.暖机修正点火提前角随发动机的温度上升而减少.计算机根据点火开关(提供起动后信号)、冷却液温度传感器等信号作出起动后暖机修正控制.3)怠速稳定修正.发动机在怠速运营期间,由于发动机在负荷变化而使发动机的转速改变.通过点火提前角的调节作用比怠速电磁阀稳定怠速的作用快,因此,在怠速波动频率
11、高时,通过适本地增大或减少点火提前角来稳定怠速.计算机根据发动机转速传感器、节气门位置传感器等信号作出怠速稳定修正控制.4)动力转向修正.在动力转向打到底时,会使发动机的负荷增大,动力转向修正是计算机在一个很短的时间内适当加大点火提前角,以稳定发动机的转速.5)自动变速器换档修正.自动变速器换档时,计算机根据档位开关及转速和负荷的变化情况对点火提前角作出适当的修正,以缓和发动机转矩的波动和换档的冲击.6)车辆减速修正.在车辆减速停止喷油时,计算机使点火系统在特设的点火提前角下工作.7)防止抖动修正.计算机根据发动机转速的变化及变化比的情况适当修正点火提前角,以避免车辆抖动.(3) 起动时点火提
12、前角控制 为使发动机起动容易,计算机对起动时的点火提前角进行不同的控制.起动时的点火提前角控制重要根据点火开关(提供起动信号)、冷却温度传感器的信号和发动机转速传感器的信号作出不同的起动点火提前角控制. 1)正常起动转速下的点火提前角控制.在正常的转速(起动转速在1000r/min以上)下起动时,考虑温度因素对发动机燃烧的影响.在温度低于零度以下时,由于从点火到迅速燃烧需较长的时间,因此,计算机将适当增大点火提前角. 2)低速起动转速下的点火提前角控制在很低的转速(起动转速在1000r/min以下)下起动时, 假如保持原有的点火提前角,也许会出现在活塞到达上止点前混合气就迅速燃烧起来,引起起动
13、困难或导致反转.为避免发生这种情况,当起动转速低时,计算机将适当减少点火提前角. 3)预减少点火提前角控制 为防止发动机产生爆震,计算机根据发动机的温度和进气温度情况预先将点火提前角适当减少.当容易使发动机爆燃的状况消失时,计算机又恢复正常的点火提前角控制.4-3-3 怠速控制 怠速控制是使发动机在不同的工作状态下都有一个稳定和适当的怠速转速.计算机通过控制怠速控制阀的旋转角度来改变怠速通道的截面积,来改变怠速时的供气量,实现发动机怠速稳定控制、暖机快怠速控制、负荷高怠速控制和其它怠速控制.怠速控制系统构成如下图所示:起动信号停车信号计算机怠速控制阀车速传感器水温传感器点火开关空调开关蓄电池空
14、档/停车开关发动机转速传感器发动机转速信号发动机温度信号车速信号空调运转信号蓄电池电压信号 (1) 怠速稳定控制 在不同的发动机温度下和发动机怠速有波动时,计算机输出控制脉冲使怠速控制阀作出适当的转动来改变空气通道的截面积,使发动机的怠速控制在设定的范围之内.计算机根据发动机转速传感器、节气门位置传感器和冷却液温度传感器的信号作出怠速稳定控制.(2) 暖机快怠速控制 发动机冷起动后,需要以较高的转速使发动机温度迅速达成计算机通过常工作温度.计算机通过输出控制脉冲转动怠速控制阀,使怠速通道的通气量增大,发动机能在较高的转速下稳定运转.随着发动机冷却液温度的上升,计算机控制怠速控制阀旋转,逐渐减少
15、怠速通道的截面积,使发动机的怠速逐渐下降至正常怠速.计算机根据发动机转速传感器、节气门位置传感器和冷却液温度传感器的信号作出暖机快怠速怠速稳定控制.(3) 发动机负荷高怠速控制 发动机在怠速工况时,但需要发动机带动一定的负荷以较高的怠速下运转时,计算机通过控制怠速控制阀旋转,使发动机在高怠速下运营.重要有汽车空调使用时高怠速运营控制、蓄电池电压低(需要充电时)高怠速运转控制和自动变速器拨至运营档时的(从N、P档位挂入D或R、3、2档位)高怠速控制等.计算机根据发动机转速传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、车速传感器、空调开关、自动变速器档位开关及蓄电池电压等信号作出高怠速运转控制.(4
16、) 其它怠速控制 除上述怠速控制外,丰田8A电控系统还具有如下怠速控制功能:1) 起动时怠速控制阀控制.在发动机起动时,计算机控制怠速控制阀旋转至最大位置,以使发动机容易起动.计算机根据发动机转速传感器、点火开关(提供起动信号)作用起动时怠速控制阀控制.2) 碳罐通气稳定怠速控制.该控制是根据活性碳罐控制阀的启动情况控制怠速通道的通气量,以使发动机的怠速稳速定.计算机根据发碳罐通气稳定怠速控制动机转速传感器、节气门位置传感器、活性碳罐电磁阀等信号作出碳罐通气稳定怠速控制.4-3-4 活性碳罐通气量控制活性碳罐中的活性炭用来吸附汽油箱中的汽油蒸气,但这种吸附力不强,在有空气流动时,蒸气分子又会脱
17、离,随空气而去.活性碳罐的作用就是收集汽油箱中的汽油蒸气,在发动机工作时,将收集的汽油蒸气送入进气管参与燃烧,以免汽油箱中的汽油蒸发而产生的汽油蒸气直接排放到大气中,导致空气污染.计算机根据发动机转速传感器、节气门位置传感器、进气压力传感器及氧传感器提供的有关信号,判断发动机的运转情况,并通过控制碳罐通气电磁阀的开度来控制流经活性碳罐进入进气管的空气流量,控制情况如下:1带发动机不工作和温度低于80时,碳罐电磁阀完全关闭,碳罐无空气流通.2当发动机处在怠速工况时,计算机使碳罐通气电磁阀开度很小,活性碳罐通气量很小,以免混合气过稀而使发动机怠速不稳.3在发动机转速高,负荷大时,计算机使碳罐通气电
18、磁阀开度加大,以增长活性碳罐通气量,使碳罐中的汽油蒸气及时净化掉.4根据氧传感器反馈信号调整碳罐的开度,以避免混合气过浓或过稀.丰田8A发动机电控系统检修5-1 丰田8A-FE ECU端子名称及检测数据代号连接元件检测数据THA进气温度传感器进气温度20时,2.03.4V;电阻: 20时、 20233000;60时,400700THW水温传感器水温20时 ,约2.4V;电阻:20时,约2500;水温60时,约0.9V;电阻:60时,约600PIM进气压力传感器信号真空度/KPA13.326.74053.566.7电压/V0.30.5 0.70.91.11.31.51.71.92.1VC传感器共
19、用5V电源(节气门位置传感器、进气压力传感器)点火开关ON时5V0.5VVTA节气门位置传感器信号VTA与E2之间;节气门全关时0.30.8V,节气门全开时3.24.9VE2传感器共接地0.50VIDL节气门位置传感器怠速触点信号IDL与E2之间;怠速时01.5V,加大节气门开度时9-14VRSC怠速辅助空气阀控制电机关闭电路控制线基本怠速高或低时均提供脉冲搭铁信号;点火开关ON时,914V,电机线圈电阻:21.528.5;怠速时为脉冲电压.RSO怠速辅助空气阀控制电机启动电路控制线基本怠速高或低时均提供脉冲搭铁信号;点火开关ON时,小于3V,电机线圈电阻:21.528.5; 怠速时为脉冲电压
20、.+B/+B1电脑电源线点火开关ON时,为9-14VSTA点火开关起动档起动时,为起动电压FC燃油泵继电器L2(线圈2)搭铁控制线当起动及NE有信号时。FC搭铁。燃油泵转时FC为0VBATT蓄电池正极无论点火开关“ON”或“OFF均为蓄电池电压E01/E02搭铁接近0VKNK爆震传感器信号用示波器检测发动机工作时爆震传感器输出的电压波形,有不规则的震动波形出现,该波形随发动机爆震情况的变化而变化。OX氧传感器诊断座发动机暖机后,在0.1-0.9V之间变化VF诊断座混合气浓度检查1.8-3.2V(发动机暖机后保持发动机2500r/min2分钟后怠速运转)TE1发动机故障码触发线9-14VTE2发
21、动机系统开关动作测试线9-14VCCO诊断座排放诊断端子9V左右#10#20#10喷油器(1号和3号)#20喷油器(2号和4号)点火开关ON时9-14VV。0V则表达电脑故障或线路搭铁,发动机运转时为脉冲搭铁信号。喷油器线圈电阻:13.414.2E1搭铁对地搭铁小于1.5VNE+NE-转速及位置传感器交流脉冲电压(测量NE+与NE-);用频率表、AC电压表或示波器测试IGF点火反馈信号拔下点火线圈插头,点火开关打开时应有4.5-5.5V对地电压;插上插头起动发动机后有脉冲信号IGT点火器怠速状态下为脉冲信号VSVVSV阀VSV阀工作是接近0V W仪表“CHECK”指示灯。诊断座“CHECK”灯
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