雷克薩斯發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、燃油、排放控制系統(tǒng)

1、2燃油系統(tǒng)介紹3高性能V型8缸5.0升發(fā)動(dòng)機(jī) 新V型8缸發(fā)動(dòng)機(jī) D-4S直噴系統(tǒng) 雙VVT-i以及電控進(jìn)氣VVT-i 電子油壓控制法4發(fā)動(dòng)機(jī)概述1UR-FSE(A, W規(guī)格規(guī)格)缸內(nèi)直噴缸內(nèi)直噴1UR-FE(W, V規(guī)格規(guī)格)進(jìn)氣道噴射進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)V 型 90, 8缸, 4.6升, 32氣門, DOHC 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)裝備: - 雙VVT-i (智能可變氣門正時(shí))- VVT-iE (電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)) 配備在進(jìn)氣配備在進(jìn)氣- ETCS-i (智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)) - ACIS (聲控進(jìn)氣系統(tǒng))（可變進(jìn)氣引導(dǎo)系統(tǒng)（譯著注）1UR-FSE: D-4S (缸內(nèi)直噴4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)) System

2、 直接噴射 + 進(jìn)氣道噴射1UR-FE: 進(jìn)氣道噴射5D-4S 系統(tǒng) (僅限 1UR-FSE 車型)n高壓燃油泵 氣門室蓋上安裝了兩個(gè)高壓燃油泵.高壓燃油泵兩個(gè)燃油泵由兩個(gè)燃油泵由進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動(dòng). 結(jié)構(gòu)與工作與結(jié)構(gòu)與工作與GS450h上的上的2GR-FSE 相同相同.6D-4S 系統(tǒng) (僅限 1UR-FSE 車型)nEDU (電子驅(qū)動(dòng)單元) 2個(gè)EDU用于控制 8個(gè) 噴油嘴 (缸內(nèi))EDU (1,4,6,7缸)EDU (2,3,5,8缸)7D-4S 系統(tǒng) (只針對(duì) 1UR-FSE 車型)n輸油管 (進(jìn)氣道) 脈動(dòng)緩沖功能集成在輸油管 (進(jìn)氣道). 內(nèi)側(cè)管路由于油壓而變形,吸收了燃

3、油壓力脈動(dòng).內(nèi)側(cè)管路燃油脈動(dòng)緩沖功能脈動(dòng)緩沖功能 進(jìn)氣道噴嘴的輸油管8D-4S 系統(tǒng) (只針對(duì) 1UR-FSE 車型)n一般 1UR-FSE 發(fā)動(dòng)機(jī) 使用 D-4S 系統(tǒng) D-4S 系統(tǒng)系統(tǒng)（直噴（直噴4行程超級(jí)汽油機(jī)）行程超級(jí)汽油機(jī)）缸內(nèi)直噴缸內(nèi)直噴進(jìn)氣歧管噴射進(jìn)氣歧管噴射+與與GS450h上的上的 2GR-FSE 基本相同基本相同9D-4S技術(shù)D-4S構(gòu)成： 進(jìn)氣口燃油噴射+缸內(nèi)燃油噴射D-4S的功用： 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中、低載荷的時(shí)候，兩個(gè)噴射口共同工作，確保氣缸內(nèi)混合氣體的燃燒穩(wěn)定，以及提高燃油效率。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)載荷的時(shí)候，只有缸內(nèi)燃油噴射系統(tǒng)工作，確保最佳的空燃比，達(dá)到最佳的燃油效

4、率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出的最大化。10電子控制卸壓閥電子控制卸壓閥全新發(fā)動(dòng)機(jī)中的電子卸壓閥可以更為精準(zhǔn)的控制油壓，確保高壓直噴系統(tǒng)能夠達(dá)到最佳的效率。11D-4S 系統(tǒng) (僅限1UR-FSE 車型)n系統(tǒng)圖高壓燃油泵噴油嘴(進(jìn)氣道)燃油壓力傳感器油箱輸油管 (缸內(nèi))脈動(dòng)緩沖器SCV: 4 13 MPa: 400 kPa噴油嘴 (缸內(nèi))雙切口噴嘴輸油管 (進(jìn)氣道)燃油泵穩(wěn)壓器虹吸泵釋放閥 (機(jī)械式)EDU(1號(hào)和2號(hào))發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)與與GS450h上上2GR-FSE的主要區(qū)別的主要區(qū)別- 使用了使用了2個(gè)高壓燃油泵個(gè)高壓燃油泵.- 2個(gè)個(gè)EDU.- 不使用電子釋放閥不使用電子釋放閥.- 脈動(dòng)

5、緩沖功能集成在輸油管脈動(dòng)緩沖功能集成在輸油管 (進(jìn)氣進(jìn)氣道道.12電子噴射:4, 6, 8缸發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴射直接噴射:12缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸發(fā)動(dòng)機(jī)寶馬寶馬N73發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)13寶馬寶馬N73發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)14寶馬寶馬N73發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴1516Y62Y62噴油嘴噴油嘴17ReferencenEngine Control System Fuel Pump Control Location of fuel pump resistorFuel Pump Resistor18EnginenEngine Control System Fuel Pump Control Fuel pump

6、speed is controlled as 2-step by using fuel pump resistorEngineECU(ECM)FC+BFPRFuel Pump ResistorFuel Pump RelayCircuit Opening RelayMFuel Pump MotorHiLow19EnginenEngine Control System Evaporative Emission Control System The vacuum type leakage detection function is used to comply with the OBD-II reg

7、ulationsLeaks from a hole of 0.5 mm or more can be detectedCanister Close ValveVapor Pressure SensorCharcoal CanisterTo Intake ManifoldFrom Air Connector PipePurge ValveORVR ValvePressure Switching Valve20發(fā)動(dòng)機(jī)：燃油系統(tǒng)示意圖Jet Pump噴射泵噴射泵21EnginenFuel System Fuel Sender Gauge Series connection for two fuel

8、sender gauges22發(fā)動(dòng)機(jī)：燃油泵總成示意圖Fuel PumpPressure RegulatorJet PumpFuel FilterMain Sender Gauge23燃油供給系統(tǒng)n電控燃油供給系統(tǒng)的功用 電控燃油供給系統(tǒng)的目的是將具有一定壓力的清潔汽油通過噴油器適時(shí)的噴射到進(jìn)氣歧管內(nèi)，系統(tǒng)油壓由燃油壓力調(diào)節(jié)器控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，噴油量和噴油正時(shí)均由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)傳感器信號(hào)確定。24燃油供給系統(tǒng)n過量空氣系數(shù)燃燒1Kg燃油所用的空氣量/完全燃燒1Kg燃油所用的空氣量。通常：=1n空燃比可燃混合氣中空氣的質(zhì)量/燃油的質(zhì)量。理論空燃比：=14.7。25配備壓力調(diào)節(jié)裝置和內(nèi)置燃油

9、濾清器的液壓系統(tǒng)配備壓力調(diào)節(jié)裝置和內(nèi)置燃油濾清器的液壓系統(tǒng)低壓燃油壓力傳感器高壓泵燃油濾清器(帶 DBV)蓄電池SSP油箱供油單元搖臂傳感器供油噴油閥SSP = 引流泵DBV = 限壓閥MSG = 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元MSG燃油泵控制單元高壓燃油壓力傳感器供油系統(tǒng)26油箱（ FSI Quattro）123456781 = 補(bǔ)充加油排氣管路2 = 翻轉(zhuǎn)閥ROV3 = 帶翻轉(zhuǎn)閥和輔助燃燒室搖臂傳感器的 多功能油罐4 = 活性碳罐排氣管路5 = 燃油濾清器6 = 供油傳感器單元7 = 供油管路8 = 駐車加熱裝置管路補(bǔ)充注油總量 64L供油系統(tǒng)燃油濾清器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有影響271.5 OBD1.5 OBD供油系

10、統(tǒng)n活性碳罐減少污染故障現(xiàn)象：漏油、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平順活性碳罐電磁閥活性碳罐28供油系統(tǒng)n活性碳罐燃油箱引入進(jìn)氣歧管（有增壓壓力時(shí)）活性炭罐引入進(jìn)氣歧管（無增壓壓力時(shí)）活性炭罐電磁閥N8029供油系統(tǒng)nFSI高壓燃油壓力傳感器壓力限制閥高壓燃油管路低壓燃油壓力傳感器高壓油泵燃油壓力調(diào)節(jié)閥高壓噴嘴故障現(xiàn)象：壓力傳感器故障，發(fā)動(dòng)機(jī)加速無力30燃油供給系統(tǒng)n噴油閥 N30,N31,N32,N33作用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的指令，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)噴射燃作用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的指令，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)噴射燃油，借此向發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃油并使其油，借此向發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃油并使其 霧化。霧化。電連接濾清器失靈時(shí)的影響：失靈時(shí)

11、的影響：在各個(gè)噴射閥門失靈時(shí)，相應(yīng)位置上的燃油輸入被中斷。這意味著發(fā)動(dòng)機(jī)缺缸。在各個(gè)噴射閥門失靈時(shí)，相應(yīng)位置上的燃油輸入被中斷。這意味著發(fā)動(dòng)機(jī)缺缸。31發(fā)動(dòng)機(jī)n噴油器清潔提醒器僅限俄羅斯車型僅限俄羅斯車型 當(dāng) “Injector Maintenance Required（噴油器需要保養(yǎng)）” 的信息出現(xiàn)時(shí)，向油箱中添加豐田純正噴油器清潔劑，然后重新設(shè)定系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) ECU多信息顯示屏或或重置后的行駛距離10,000 km 或更長(zhǎng)或更長(zhǎng)總?cè)加脱a(bǔ)償(長(zhǎng)期燃油修正 )20% 或更高或更高 向油箱中添加豐田純向油箱中添加豐田純正噴油器清潔劑正噴油器清潔劑 重新設(shè)定重新設(shè)定32維修要點(diǎn) (發(fā)動(dòng)機(jī) 控

12、制系統(tǒng))n噴油嘴清洗提醒 只針對(duì)俄羅斯車型 加注清洗劑后,進(jìn)行重置操作關(guān)閉警告畫面.1. P檔起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)重置操作重置操作4. 再次重復(fù)步驟2,步驟3 3. 4 次(在20秒內(nèi))OFF制動(dòng)多信息顯示屏警告信息消失(重置操作完成)尾燈4 次(在20秒內(nèi))2. 制動(dòng)33噴油器清潔提醒噴油器清潔提醒 僅限俄羅斯車型僅限俄羅斯車型 (1UR-FSE)n該功能表示噴油器需要清潔.n當(dāng)總?cè)加脱a(bǔ)償 (長(zhǎng)期燃油修正) 值超過20% 以上，或重新設(shè)定后行駛里程超過10000公里，在多信息顯示屏上顯示警告信息.n注意注意: 當(dāng)警告信息顯示時(shí)，主警告燈點(diǎn)亮.n當(dāng)警告信息出現(xiàn)時(shí)，向油箱中添加豐田純正噴油器清潔劑(088

13、13 - 00830)，然后重新設(shè)定系統(tǒng).n重新設(shè)定重新設(shè)定n1. P檔時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī).n2. 點(diǎn)亮小燈，20秒內(nèi)踩4次制動(dòng)踏板.n3. 關(guān)閉小燈，20秒內(nèi)踩制動(dòng)踏板4次.n4. 重復(fù)步驟2 和3 .34維修要點(diǎn) (發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng))n噴油嘴清洗提醒 只針對(duì)俄羅斯車型 當(dāng)警告信息出現(xiàn)時(shí), 向油箱加注豐田純牌噴油器清洗劑.豐田純正噴油器清潔劑(08813 - 00830)多信息顯示屏353637進(jìn)氣系統(tǒng)38發(fā)動(dòng)機(jī)概述n特點(diǎn)PWM 冷卻風(fēng)扇控制2 個(gè)空氣濾清器2 個(gè)空氣流量計(jì)39進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)n針對(duì)排量的增加,進(jìn)氣道采用雙叉型增加進(jìn)氣量n2 個(gè)空氣濾清器增加了清潔區(qū)域n2 個(gè)空氣流量計(jì)安裝在空氣濾清

14、器的出口空氣濾清器空氣流量計(jì)40進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)n進(jìn)氣歧管 ACIS 閥由直流電機(jī)控制直流電機(jī)ACIS 閥41進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)nACIS 工作 1UR-FSE打開打開發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)氣門高低打開關(guān)閉1UR-FE發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)氣門高低打開關(guān)閉關(guān)閉關(guān)閉打開打開關(guān)閉關(guān)閉42PCVn分離器箱 分離器箱內(nèi)含機(jī)油分離機(jī)構(gòu), 也使氣門室蓋更加緊湊分離器箱機(jī)油分離裝置機(jī)油分離裝置油霧過路氣體機(jī)油分離器箱PCV 閥: 過路氣體: 干凈空氣43發(fā)動(dòng)機(jī)概述n特點(diǎn)冷卻液分配室PCV分離器箱2 兩個(gè)高壓燃油泵(1UR-FSE only)雙切口噴嘴式噴油器(僅限1UR-FSE)D-4S(僅限1UR-FSE)水套隔板4個(gè)平板型爆震傳

15、感器雙 VVT-i VVT-iE 配備在進(jìn)氣帶脈動(dòng)緩沖功能的輸油管MRE 型 VVT 傳感器44氣門機(jī)構(gòu)n針對(duì)4個(gè)正式鏈條,有4個(gè)鏈條張緊器主鏈條 (左)小鏈條 (左)鏈條張緊器(主鏈條)鏈條張緊器(鏈條)主要鏈條 (右)小鏈條 (右)鏈條張緊器(小鏈條)45發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE VVT 系統(tǒng)零件的位置凸輪軸位置傳感器OCV 用于排氣VVT 傳感器(右側(cè)排氣)VVT 傳感器(左側(cè)排氣)VVT 傳感器(左側(cè)進(jìn)氣)VVT 傳感器(右側(cè)進(jìn)氣)曲軸位置傳感器VVT-i 控制器凸輪軸控制馬達(dá)減速機(jī)構(gòu)連接機(jī)構(gòu)VVT-iE控制器曲軸位置傳感器, 凸輪軸位置傳感器 和 VVT 傳感器 為 MRE型.

16、46氣門機(jī)構(gòu)n雙 VVT-i 進(jìn)氣門最新采用VVT-iE (電機(jī)驅(qū)動(dòng))VVT-iE(進(jìn)氣進(jìn)氣)VVT-i (液壓液壓)用于排氣用于排氣47發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE VVT-iE (電機(jī)驅(qū)動(dòng)) 用于進(jìn)氣門 液壓 (傳統(tǒng)) VVT-i 用于排氣門排氣排氣進(jìn)氣進(jìn)氣液壓液壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣進(jìn)氣工作范圍工作范圍: 40曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角排氣排氣工作范圍工作范圍: 35曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角 1UR-FSE / 32曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角 1UR-FE48 LX570LX570發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)- - 配備雙配備雙 VVT-iVVT-i49發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE 工作范圍電機(jī)驅(qū)動(dòng)型比液壓型更大發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)

17、機(jī)轉(zhuǎn)速冷卻液溫冷卻液溫度度液壓 VVT-iVVT-iEVVT 系統(tǒng)工作范圍系統(tǒng)工作范圍低高高低傳統(tǒng)液壓VVT-i 在低溫或低轉(zhuǎn)速時(shí)由于低油壓和潤(rùn)滑不良而不工作. 50發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE 系統(tǒng)圖發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)曲軸位置傳感器凸輪軸控制電機(jī)總成凸輪軸位置 傳感器EDU電機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器VVT 傳感器51發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE 凸輪軸控制電機(jī)和VVT-iE 控制器結(jié)構(gòu)擺線減速機(jī)構(gòu)電機(jī)EDU連接機(jī)構(gòu)進(jìn)氣凸輪軸鏈輪(主要)52發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE EDU 控制電機(jī), 并反饋電機(jī)的狀態(tài)到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (ECM)EDU電機(jī)(12V)轉(zhuǎn)角傳感器發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)VT

18、PVTSVTDVTM電機(jī)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向指令信號(hào)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)方向故障信息EDT1EMR1EMF1EMD1凸輪軸控制電機(jī)53發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE 來自ECU的錯(cuò)誤信息EDUMotor(12V)Rotation Angle 傳感器發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (ECM)VTPVTSVTDMotor Speed and Rotation Direction Command SignalActual Motor SpeedActual Motor Rotation DirectionEDT1EMR1EMF1Camshaft 控制電機(jī)故障信息故障信息EMD1條件Duty RatioVTP 和EDT

19、1間開路100 %正常80 %EDU過熱, 電機(jī)電壓故障60 %轉(zhuǎn)角傳感器故障40 %電機(jī)電流過大保護(hù)模式20 %VTM5V54發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE 凸輪軸控制電機(jī)和VVT-iE 控制器結(jié)構(gòu)凸輪軸控制電機(jī)凸輪軸擺線減速機(jī)構(gòu)連接機(jī)構(gòu)正時(shí)鏈輪螺旋盤55發(fā)動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)nVVT-iE 螺旋減速器結(jié)構(gòu)行星齒輪 輸出輪架輸入太陽輪(殼蓋)軸承56氣門機(jī)構(gòu)n凸輪軸 使用組合型進(jìn)氣和排氣凸輪軸減輕了重量.軸凸輪57氣門機(jī)構(gòu)n凸輪軸 (僅限1UR-FSE) 左右兩側(cè)的進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)高壓油泵.2GR-FSE1UR-FSE針對(duì)高壓油泵的凸輪凸輪形狀與凸輪形狀與2GR-FSE 發(fā)動(dòng)機(jī)不同發(fā)動(dòng)機(jī)不同58En

20、ginenEngine Control System ETCS-i(Electrical Throttle Control System-intelligent) Link-less type compact throttle bodyThrottle Position SensorReduction GearsThrottle Return SpringThrottle ValveThrottle Motor59Service PointnEngine Control System ETCS-i Sensor supplied with throttle body assembly(No p

21、osition adjustment procedure)Throttle Valve Position Sensor60EnginenEngine Control System ETCS-i The accelerator cable and magnetic clutch is discontinuedAccelerator Pedal Position SensorThrottle Position SensorThrottle Control MotorAccelerator Cable02 LX470Accelerator Pedal Position SensorThrottle

22、Position SensorThrottle Control Motor03 LX470Magnetic ClutchEngine ECU (ECM)Engine ECU (ECM)61EnginenEngine Control System ETCS-i A No-contact type throttle position sensor is used Throttle Position SensorThrottle Control MotorReduction GearsThrottle ValveHall ICsMagnets62ReferencenEngine Control Sy

23、stem ETCS-i Two Hall ICs and two magnets are used for throttle position sensor Throttle ValveHall ICsMagnets63EnginenEngine Control System ETCS-i Throttle position sensor converts into electric signals the magnetic flux density Throttle Valve Opening AngleFull OpenFull CloseVTAVTA2Output Voltage (V)

24、05Engine ECU (ECM)VTAVTA2E2VCHall ICMagnet64Service PointnEngine Control System ETCS-i Parts inspection of the throttle position sensor is discontinued02 LX470 (Contact type)03 LX470 (No-contact type)Throttle Control Motor M+ M- : 0.3 100 at 20C (68 F)Magnetic Clutch CL+ CL- : 4.2 5.2 at 20C (68 F)T

25、hrottle Position Sensor VC E2 : 1.25 2.35 k at 20C (68 F)InspectionThrottle Control Motor M+ M- : 0.3 100 at 20C (68 F)Inspection The magnetic clutch is discontinued The throttle position sensor can not be inspected65EnginenEngine Control System ETCS-i System operationEngine ECU (ECM) Accelerator Pe

26、dal Position SensorThrottle Valve Position SensorDC Motor66EnginenEngine Control System ETCS-i Fail-safe in case of accelerator pedal sensor malfunctionNormal OperationIdle PositionAccelerator Pedal SensorOpens between Idle Position and 25% rangesSingle Signal FailureDouble Signal Failure67EnginenEn

27、gine Control System ETCS-i Fail-safe in case of throttle valve position sensor/motor/engine ECU(ECM)/wire harness malfunctionThrottle Valve PositionNormal OperationFail-safeFullIdleFixed68EnginenEngine Control System ETCS-i Fail-safe in case of accelerator pedal sensor malfunctionAccelerator Pedal SensorThrottle Valve AngleEngine ECU (ECM)Malfunction25%100%NormalUnder FailVPA2VPA69EnginenEngine Control System ETCS-i