Allgemeine Informationen

Die Motoren 4A-FE und 3S-FE sind mit einer Mehrpunkt-Einspritzung ausgestattet. Dieses elektronische Kraftstoffeinspritzsystem (EFI) besteht aus drei Grundsystemen: der elektronischen Steuerung, dem Luftansaugsystem und dem Kraftstoffsystem (Abb. 4.1.1.).

Abb. 4.1.1. Übersicht des EFI-Systems (elektronische Kraftstoffeinspritzung), dabei:

1. Kraftstofffilter 2. Kraftstoffpumpe 3. Kraftstofftank 4. Relais Stromkreisunterbrechung 5. EFI-Hauptrelais 6. Zündschloss 7. Diagnosestecker 8. Motorkontrollleuchte 9. Batterie 10. Elektronisches Steuergerät (ECU) 11. Verteiler (JJA) 12. Stecker Kraftstoffregelung (*C) 13. Regelwiderstand (*C) 14. Instrumententafel 15. Fahrgeschwindigkeitssensor 1 16. Neutralstartschalter (*a) 17. Relais Heckscheibenheizung 18. Schalter Heckscheibenheizung 19. Wandler Klimaanlage (*b) 20. Lufttemperatursensor 21. Drosselklappensensor 22. ISC-Ventil 23. VSV-Leerlaufanhebung Klimaanlage (*b) 24. Kühlmitteltemperatursensor 25. Unterdrucksensor 26. Kraftstoffdruckregler 27. Einspritzventil 28. Klopfsensor (*d) 29. Lambdasonde (*d) 30. Dreiwege-Katalysator (*d) (*a) – mit Automatikgetriebe; (*b) – mit Klimaanlage; (*c) – ohne Katalysator; (*d) – mit Katalysator

Das elektronische Steuergerät (ECU) empfängt unter anderem Signale zur Motordrehzahl, zur Drosselklappenstellung, zum Restsauerstoffgehalt im Abgas, zum Absolutdruck im Ansaugkrümmer sowie zu den Temperaturen der Ansaugluft und des Kühlmittels. Das Steuergerät steuert unter anderem die Einspritzventile (Einspritzdauer), den Zündverteiler (Zündzeitpunkt), das Diagnosesystem (Signale bei Sensorfehlern) und die Notlauffunktion.

Das Kraftstoffsystem verfügt über eine elektrische Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff unter konstantem Druck zu den Einspritzventilen fördert. Die Einspritzventile spritzen entsprechend den Signalen des elektronischen Steuergeräts (ECU) die berechnete Kraftstoffmenge in die Lufteinlasskanäle ein. Das Luftansaugsystem sorgt für die entsprechende Luftmenge.

Das elektronische Motorsteuergerät, das sowohl die Zündanlage als auch das Kraftstoffeinspritzsystem steuert, befindet sich im Fahrzeuginnenraum hinter der Instrumententafel. Bei Fahrzeugen mit Motor 4A-FE befindet es sich bei Rechtslenkern hinter der linken Seite der Instrumententafel, bei Linkslenkern hinter der rechten Seite der Instrumententafel. Bei Fahrzeugen mit Motor 3S-FE befindet sich das Steuergerät hinter der rechten Seite der Instrumententafel. Bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe steuert das elektronische Steuergerät auch das Getriebe.

Das elektronische Steuergerät erhält Informationen von Sensoren, die den Saugrohrdruck, die Lufteintrittstemperatur, die Kühlmitteltemperatur, die Kurbelwellendrehzahl, den Drosselklappenwinkel und den Sauerstoffgehalt im Abgas überwachen. Die empfangenen Daten werden mit den im Speicher des Steuergeräts abgelegten Sollwerten verglichen; auf dieser Grundlage werden die Steuersignale für die Einspritzventile erzeugt. Die Einspritzventile werden mit Kraftstoff unter konstantem Druck versorgt, der durch die Einstellung des Kraftstoffdruckreglers bestimmt wird; die in die Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge wird allein durch die Öffnungszeit der Einspritzventile bestimmt.

Unter bestimmten Bedingungen kann das elektronische Steuergerät die Leerlaufdrehzahl des Motors über ein Luftventil regeln, das den Bypasskanal öffnet und schließt, durch den die Luft an der Drosselklappe vorbeigeleitet wird. Bei Fahrzeugen mit Klimaanlage gibt es ein weiteres Ventil zur Regelung der Leerlaufdrehzahl. Diese Einrichtung kompensiert die Leistungsaufnahme für den Antrieb des Kompressors.

Das elektronische Steuergerät verfügt über eine Fehlerschutzfunktion (Fail-Safe), die bei Ausfall eines Sensors das Weiterfahren ermöglicht, wenn auch mit eingeschränkter Leistung und schlechterem Wirkungsgrad. In diesem Fall leuchtet die Warnleuchte in der Instrumententafel auf, und das Steuergerät speichert einen Fehlercode, mit dem später der betroffene Stromkreis ermittelt werden kann. Der Fehlercode kann in einer Fachwerkstatt oder mit Hilfe des Reparaturhandbuchs ausgewertet werden.

Einige Motoren 4A-FE sind mit dem Toyota-Magermix-Verbrennungssystem ausgestattet. Bei diesen Motoren kann dank der geänderten Konfiguration des Ansaugkrümmers und der Anordnung der Einspritzventile ein mageres Kraftstoff-Luft-Gemisch verwendet werden, ohne Leistung und Fahrverhalten des Motors zu beeinträchtigen. Dieses System verbessert den Kraftstoffverbrauch und senkt die Schadstoffemissionen des Abgases deutlich.

Der offensichtliche äußere Unterschied zwischen Motoren mit normaler und magerer Verbrennung liegt in der Anordnung der Einspritzventile: Beim Motor mit normaler Verbrennung befinden sie sich im Ansaugkrümmer, beim Magermix-Motor im Zylinderkopf.