3.2冷却系统
    1 NZ-FXE发动机采用压力式强迫循环冷却系统，系统原理如图106所示。节温器及旁通阀位于进水口处，控制冷却液流，保持发动机有适当的温度。

    发动机和空调冷却凝器的散热器集成一体，以减小空间，在2004年后出厂的普锐斯混合动力汽车上，逆变器冷却系统的散热器也集成在一起，如图107所示。

    从2004年出厂的普锐斯混合动力汽车开始，冷却系统增加了冷却液储热箱，储热箱是一个大的真空绝缘罐，位于左前保险杠，如图108所示。

    2004年后出厂的普锐斯混合动力汽车的发动机冷却系统工作原理如图109所示，维修时需要注意以下两点：

   （1）断开冷却液储热泵接头，防止冷却液循环以免被烫伤。
   （2）添加冷却液时，运转冷却液储热泵，使冷却液流入罐内。
    普锐斯发动机采用纯正的丰田高级长效冷却液（SLLC），这使得维护的时间间隔得以延长。由于SLLC是己经混合好的（50％冷却液和50%蒸馏水），因此在为车辆添加或更换SLLC时，无需稀释。如果将LLC和SLLC混合，则采用LLC更换时间间隔（每隔4000 km或25000 mile或24个月）。如果用SLLC（粉色）更换发动机冷却液，则同样可以在初次添加LLC（红色）时，对车辆采用新的维护时间间隔（每80000 km或50000 mile）。表10所示为丰田车型发动机用冷却液规格情况。

    3.3燃油系统
    发动机燃油系统采用了无回油系统，有效地减少了蒸发排放，如图110所示；喷油嘴采用小型12孔喷嘴以提高燃油的雾化程度；油箱为多层塑制燃结构，炭罐的容量由1.0L改变为0.8 L，净化阀的最大流率由40 L/min改变为60 L/min，降低了蒸发排放，并采用了铝制主燃油管和净化管以减轻质量。

    如图111所示为多层塑制燃油箱结构，此燃油箱由6层4种材质组成，燃油箱的最底部有一个排放标记。该标记的作用是拆卸（报废）车辆时，在此处钻孔以排空燃油。

    1．燃油表传感器
    燃油表传感器位于密封的油箱内，其结构是一个外面缠绕线圈的管，在管内浮子上相连有一块磁铁，可同浮子一起随油面变化上下移动如图112所示，使线圈的磁场产生变化，在线圈的两端产生电位差，从而由燃油表电控单元读出油量的多少，燃油泵与油箱固定在一起，不能分开修理。

    2．倾斜度传感器
    仪表ECU内有两个倾斜度传感器，用于检测汽车纵向和横向倾斜度，以修正燃油的计算，修正度取决于倾斜度传感器信号和油箱内环境温度传感器信号。
    如果驾驶员只向油箱加注了少量汽油，或燃油表只显示～4个格，那么，此时必须将倾斜度开关复位。若在过大斜坡上加油或燃油表变得不准确，则必须复位倾斜度开关。与传统汽车不同的是，混合动力汽车在一个驾驶周期内有可能启动多次，这会增加产生“气阻”的危险。
    3．燃油容量
    燃油容量可能由于温度发生变化，在低温环境下，软油箱用的树脂材料在加油期间会失去膨胀的能力，若外界温度下降到－10℃，燃油箱约减少5 L。

    3.4进气排气系统
    进气排气系统由共振器、节气门体、进气歧管、排气歧管、1号Twc、2号Twc、副消音器、主消音器组成，其结构如图113所示。

    3.5控制系统
    新款普锐斯上的1 NZ-FXE发动机控制系统组成如图114所示，各系统功用见表11。1 NZ-FXE发动机控制系统控制过程如图115所示，MPX通信见表12。










    发动机控制系统的主组件位置如图116所示。

    表13列出了普锐斯发动机控制系统主组件的类型。

    1．空燃比传感器
    普锐斯发动机上采用的是扁平型空燃比传感器，和一般型（杯型）的传感器相比，此扁平型的传感器和加热器部分都变得更窄，加热器的加热量可以直接作用于传感器的氧化铝和氧化错，因此它可以加热激活传感器，空燃比传感器结构如图117所示。

    2.爆震传感器（扁平型）
    一般型的爆震传感器（共振器）中，安装有共振点和发动机的爆震频率相同的振片，只需要检测到这一频段的振动即可；而扁平型爆震传感器（无共振型）可以检测更宽的频段（从6 k～15 kHz）振动，根据发动机转速，发动机爆震频率会稍有变化，因而即使发动机爆震频率发生了变化，扁平型爆震传感器也可以检测到振动。扁平型爆震传感器和一般的爆震传感器相比，提高了振动检测能力，并且可以更准确地进行点火正时控制。
    扁平型爆震传感器的中心有一个用于双头螺栓穿过的孔，传感器通过双头螺栓安装在发动机和气缸体上。在传感器内，钢块位于传感器的上部，压电元件穿过绝缘垫位于钢块下，内置开路／短路检测电阻器，如图118所示。

    钢块感应到爆震振动，振动惯性将压力施加给压电元件，此过程会产生电动势。
    当打开点火开关时，爆震传感器内的开路／短路检测电阻器和发动机ECU内的电阻器保持发动机端子KNK1的电压保持恒定，发动机ECU内的检测IC（集成电路）一直监控端子KNK1的电压，如图119所示；如果爆震传感器和发动机ECU间发生开路／短路（产生爆震时），则端子KNK1的电压会发生变化，发动机ECU会检测到开路／短路并存储DTC（诊断故障代码。

    维修提示：由于应用了开路／短路检测电阻器，传感器的检查方法已改变。
    3．诊断
    当发动机ECU检测到故障后，会自动做出诊断并记录故障部位。此外，组合仪表内的检查发动机警告灯会点亮或闪烁来通知驾驶员，发动机ECU同样会记录故障DTC。诊断通信由上一代的串行通行（IS09141）改变为CAN通信，因此，需用最新采用的智能测试仪II来读取发动机ECU的DTC。所有DTC（诊断故障代码）都与SAE控制代码一致，和过去相比，某些DTC被分配到更小的检测区域，这些新的DTC会为它们赋值。
    维修提示：如果需要清除存储在发动机ECU中的DTC，可以使用智能测试仪II或断开蓄电池端子或拆下EFI熔丝1分钟以上。
    发动机ECU检测到故障后，会根据己存储在存储器中的数据，停止或控制发动机，安全保护表见表14。

    4 电动机
    丰田普锐斯混合动力汽车动力传动系统有两个电动／发电机：MG1和MG2。
    其中，电动／发电机MG I有3个作用：
   （1）作为动力分离装置的控制元件。MGI与太阳轮相连，动力控制单元按照一定的控制策略改变其转速和转矩，从而实现无级变速的功能；
   （2）作为发动机的启动电动机；
   （3）作为发电机将发动机冗余能量转化为电能，给MG2供电或蓄电池充电。
    电动／发电机MG2的作用有2个：
   （1）提供辅助动力，以保证在任何工况下发动机始终保持在高效区域内工作；
   （2）当汽车制动、下坡或驾驶员放松油门踏板时，发动机关闭，MG2作用发电机，在汽车的惯性下，车轮带动MG2发电，将制动能转换为电能储存在蓄电池中。
    第一代电动／发电机用串联绕组方式。第二代电动／发电机如图120所示用并联绕组方式，通过升压回路可以获得约2倍于第一代电动／发电机的工作电压，并优化了气隙磁场，从而在电动／发电机体积略有减小的情况下，提高转矩和效率。第三代电动／发电机如图121所示将工作电压提高到650 V，这使得最高输出功率增加了20%，最高转速提高了约1倍，大大缩减了电动／发电机的体积和重量。另外，由于体积的减小而造成电动／发电机转矩下降，因此第三代普锐斯混合动力汽车的动力系统采用了一个行星齿轮作为MG2的减速机构。三代电动／发电机MG2的输出功率特性如图122中虚线所示，输出转矩特性如图122中实线所示。





    电动／发电机的功耗可以由下式表示。
   
    式中，TmG和nMG分别表示电动／发电机的转矩和转速，两者符号相同时，电动／发电机消耗能量，作为电动机使用，此时PMG为正值；两者符号相反时，电动／发电机产生能量，作为发电机使用，此时PMG为负值。77MG表示电动／发电机的效率，其数值可以通过ADVISOR软件的电动／发电机模型自动生成，也可以参考其他文献中的实测结果。上标k反映了功率流的方向，当电动／发电机消耗能量时其值为－1，当电动／发电机产生能量时其值为＋1。

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