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第5章目录
第 5 章 发动机集中控制系统实例,................................................................................................................- 2 -
5.1 日本丰田系列 TCCS 发动机控制系统,..................................................................................................,- 2 -
5.1.1 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机控制系统,................................................................................- 2 -
5.1.2 凌志 L S400 轿车 1UZ-FE 型发动机控制系统,..........................................................................- 28 -
5.2 一汽大众捷达 M OTRONIC M3.8.2 电控系统,.......................................................................................,- 37 -
5.2.１ 进气系统,.................................................................................................................................- 37 -
5.2.２ 燃油共给系统,.........................................................................................................................- 38 -
5.2.3 电子控制系统,...........................................................................................................................- 40 -
5.2.4 点火系统,......................................................................................................................................- 40 -
5.3 北京切诺基 2.5L、4.0L 发动机控制系统,......................................................................................,- 41 -
5.2.１系统组成,.....................................................................................................................................- 41 -
5.2.2 控制原理,......................................................................................................................................- 41 -
小结,............................................................................................................................................................,- 61 -
习题,............................................................................................................................................................,- 62 -
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第 5 章 发动机集中控制系统实例
☆知识点
1.日本丰田系列发动机集中控制系统的组成、结构、工作原理及其检修；
2,一汽大众捷达 Motronic M3．8．2 电控系统的组成、结构及其工作原理；
3.北京切诺基 2．5L、4．0L 发动机控制系统的组成、结构、工作原理及其检修。
★要求
掌握
1.日本丰田系列发动机集中控制系统的组成、结构、工作原理；
2,一汽大众捷达 Motronic M3．8．2 电控系统的组成、结构及其工作原理；
3.北京切诺基 2．5L、4．0L 发动机控制系统的组成、结构、工作原理。
了解
1.发动机集中控制系统的检测与维修
2.常用仪器和工具的正确使用
3.三种类型发动机集中控制系统的区别
5.1 日本丰田系列 TCCS 发动机控制系统
5.1.1 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机控制系统
TCCS （ Toyota computer controlled system）是丰田计算机控制系统的英文缩写。控制内容主要包括发动机控制、电子控制自动变速器 (ECT)、制动防抱死系统 (ABS)、电控悬架 (TEMS)、牵引力控制 (TRC)、空调 (A/C)、巡航控制 (CCS)和安全气囊 (SRS)等等。而发动机控制系统又包括电子控制汽油喷射 (EFI),电子控制点火提前 (ESA),怠速控制 (ISC),废气再循环控制 (EGR),蒸发污染控制 (ECS)、
谐波进气增压系统控制 (ACIS)、故障自诊断 (DIAGN)、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节
(CO 排放控制 )等内容。不同的车型,其控制内容及方式略有差异。
丰田皇冠 3.0 轿车搭载的 2JZ-GE 型发动机控制系统是将电子控制燃油喷射、电子控制点火、怠速控制、电控自动变速器和自诊断等系统等用 ECU 集中控制,2JZ-GE 型发动机电控系统一般有两种类型,D 型和 LH 型。 1991 年 10 月生产的 2JZ-GE 型发动机进气量的计量采用半导体压敏电阻式进气压力传感器,1994 年以后生产的 2JZ-GE 型发动机进气量的计量采用热线式空气流量计。
2JZ-GE 型发动机电子控制燃油系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制系统三部分组成。
1.燃油供给系统
2JZ-GE 型发动机燃油系统各部件在汽车上的位置分布如图 5.1 所示。其燃油系统主要由油箱、
燃油泵、燃油泵 ECU、燃油滤清器、进油管、油压减振腔（燃油压力脉动减振器）,燃油输送管、
油压调节器、喷嘴（喷油器）,回油管等等组成。主要功用是向发动机提供各种工况下所需要的燃油
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量和保持燃油总管内的油压约高于进气管负压 300kPa。另外该燃油供给系的最大特点是有一个油泵
ECU 控制油泵的转速，发动机在低转速或中小负荷下工作时需要的供油量相对较小，此时油泵低速运转；发动机在高转速或大负荷下工作时，需要的供油量较大，此时油泵高速运转，以增加油泵的泵油量。
当发动机的转速低于最低转速时，油泵 ECU 断开油泵电路，使油泵停止工作，即使点火开关接通，油泵也不工作。发动机 ECU 与油泵 ECU 之间的 DI 电路为油泵 ECU 的故障诊断信号线路。如图 5.4 所示。
图 5.1 2JZ-GE 型发动机燃油供给系统
图 5.2 2JZ-GE 型发动机电子控制系统
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图 5.3 2JZ-GE 型发动机电路原理图
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图 5.4 2JZ-GE 型发动机电子控制系统电路图
2.空气供给系统
2JZ-GE 型发动机空气供给系统各部件在汽车上的位置分布参见第 2 章图 2.7 所示。空气供给系统主要由空气滤清器、进气温度传感器、谐振腔、节流阀体、节气门位置传感器、真空度传感器（进
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气歧管压力传感器）,怠速控制阀等等组成。节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量有一定关系，真空度传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给发动机 ECU,ECU 根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量，从而确定基本喷油量。该发动机的怠速是由步进电动机来控制的，它可以实现发动机起动后的快速暖机和自动维持发动机在目标转速下稳定运转。
3.电子控制系统
2JZ-GE 型发动机电子控制系统各部件在汽车上的位置分布如图 5.2 所示。 该系统由传感器,ECU
和执行器三部分组成。该款车型无氧传感器，属于电控燃油喷射系统的开环控制方式，不能将空燃比精确地控制在理论空燃比 14.7 附近。但是怠速时混合气浓度的调节可以通过调节可变电阻器从而控制 CO 排放控制。 2JZ-GE 型发动机电子控制系统电路原理图和电路图分别参见图 5.3、图 5.4，发动机 ECU 的连接器如图 5.5 所示,ECU 连接器端子名称参见表 5.1。
图 5.5 发动机 ECU（含自动变速器）ECU 的连接器
表 5.1 发动机 ECU（含自动变速器）的连接端子名称
代号 名称 代号 名称 代号 名称
EO1 电源接地 *TT ECU 故障检测插座端子 ——
EO2 电源接地 SP2⊕ 2 号速度传感器正极 ——
10 号 1、4 缸喷油器 TE1 ECU 故障检测插座端子 STA 起动开关
30 号 2、6 缸喷油器 TE2 ECU 故障检测插座端子 *NSW 空挡起动开关
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20 号 3、5 缸喷油器 KNK1 1 号爆震传感器 D1 燃油泵 ECU
E1 ECU 接地 KNK2 2 号爆震传感器 FPC 燃油泵 ECU
*S1 电控变速器电磁阀 —— *OD2
IGT 点火器 SP2○
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2 号速度传感器负极 *P 换挡模式选择开关
*S2 电控变速器电磁阀 THW 水温传感器 SP1 1 号速度传感器
—— VAF 可变电阻 PS 动力转向液压开关
*S3 电控变速器电磁阀 THA 进气温度传感器 A/C 空调放大器
—— IDL 节气门位置传感器 *OD1 巡航控制 ECU
ISC1 怠速控制阀 PIM 进气歧管绝对压力传感器 ACMG 空调电磁离合器开关
—— VTA 节气门位置传感器 ——
ISC2 怠速控制阀 VC ECU 供给 5V 电源 ELS 尾灯和雾灯继电器
—— E2 传感器接地 ——
ISC3 怠速控制阀 EC ECU 盒接地 W 发动机故障指示灯
—— NE 分电器 ——
ISC4 怠速控制阀 G○
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分电器接地 M-REL EFI 主继电器
IGF 点火器 G1 分电器 BK 制动开关
*L 换挡位置开关 BATT 蓄电池
—— G2 分电器 IGSW 点火开关
*2 换挡位置开关 ACIS 可变进气歧管电磁真空阀 +B1 EFI 主继电器
VF 检查连接器（接头） —— +B EFI 主继电器
—— ——
—— ——
*表示针对电控自动变速器
4.诊断座型式
丰田车系故障自诊系统采用跨接诊断座的有关端子，由组合仪表上,CHECK ENGINE”(检查发动机 )指示灯的闪烁读出故障码。丰田车系的诊断有三种型式，如图 5.6 所示。 2JZ-GE 型发动机采用的是圆形 17 针诊断座。
诊断座中各端子代号及其功能见表 5.2 所示。
5.故障诊断模式与故障代码的清除
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丰田车系发动机故障诊断模式有四种：正常诊断模式 (发动机故障码读取 )、试验诊断模式 (开关信号故障码读取 )、空燃比 (A/F)修正模式 (混合比浓稀 )和氧传感器输出信号检测模式。但是 2JZ-GE
型发动机没有安装氧传感器,只有前面的两种诊断模式。下面介绍人工读取丰田 2JZ-GE 型发动机的故障码。
图 5.6 诊断座形式
a）形式Ⅰ b)形式Ⅱ c)形式Ⅲ
表 5.2 诊断座各端子代号及其功能
端子代号 功能 端子代号 功能
FP 燃油泵电源测试点 OX2 N0.2 氧传感器信号
W 发动机故障指示灯 TS ABS 动作测试线
E1 电脑 ECU 与车身搭铁线 T1(Tt) 变速器动作测试线
OX（OX1） NO1 主氧传感器输入信号 IG○
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转速脉冲输出信号
AB 安全气囊故障指示灯 WA ABS 故障指示灯
OP1（OPT） 冷却风扇控制水温传感器信号 WB ABS 继电器电源检测
TE1（T） 发动机故障码触发 ECT 变速器 O/D 指示灯
TE2 发动机控制开关诊断 A/D 巡航作用指示灯
TC ABS/SRS/CCS 故障码触发 ABS ABS 电脑 D/G 端子
+B(B) 主继电器输出电源 TB1(AS) 空气悬架指示灯
VF1(VF) 主氧传感器修正率 TRC 牵引力控制 ASR 故障指示灯
ENG 主氧传感器修正率 A/C A/C 电脑 DOUT 端子
VF2 辅助氧传感器修正率
(1) 正常诊断模式 (发动机故障码读取程序 )
1) 点火开关置于 ON，但发动机不运转时,,CHECK ENGINE”指示灯应亮；起动发动机时
,CHECK ENGINE”指示灯应熄灭；如果仍亮着，则表明系统有故障或工作不正常。如果,CHECK
ENGINE”指示灯一直不亮，应检查该灯的电路。
2) 拉起驻车制动器，并使变速器换档杆处于 P 档或 N 档位置；切断全部用电设备；节气门处于完全关闭状态，即怠速触点 IDL 闭合；检查电源电压应在 11V 以上。
3) 将点火开关置于 ON，不要起动发动机，用专用跨接线将诊断座中的 TE1 与 E1 插孔跨接，
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如图 5.6 C)所示。
4) 通过仪表板上的,CHECK ENGINE”故障灯闪烁的间隔与次数，按照故障码从小到大的顺序，读取故障码。
5),CHECK ENGINE”指示灯在高电位（ ON）时灯亮，低电位（ OFF）时灯熄。如果没有故障，
“CHECK ENGINE”指示灯亮、熄及间隔时间均为 0.25 秒，如图 5.7（ a）所示；当有故障时,,CHECK
ENGINE”灯闪烁频率发生变化，以 0.5s 的频率闪烁。闪烁的第一个数字是两位故障码的第一位数，
间歇 1.5s 后，闪烁的第二个数字为第二位数。如果有两个以上故障码，每个故障码之间间歇 2.5s；
全部故障码显示完毕间歇 4.5s，再重复显示全部故障代码，如图 5.7(b)所示。
6) 所有的故障码显示完毕后，再关闭点火开关，拆下跨接线。
(2)试验诊断模式 (开关信号故障码读取 )
与正常诊断模式相比，试验诊断模式有较高的灵敏度。 它能检测起动信号、节气门位置传感器怠速触点 IDL 信号,A/C(空调 )信号和变速器 P/N 空档开关等开关信号。此外，在正常诊断模式中能够检测的项目，在试验诊断模式中都同样可以检测出来。
（a）正常代码波形 （b）故障代码“13”和“32”波形
（c） 试验模式正常代码
图 5.7 故障代码波形图
1) 使变速器换档杆处于 P 档或 N 档位置；节气门处于完全关闭状态，即怠速触点 IDL 闭合；
A/C 开关置 OFF；检查电源电压应在 11V 以上。
2) 必须首先跨接诊断座中 TE2 和 E1 端子，然后将点火开关置 ON，试验模式开始诊断。如果组合仪表上的,CHECK ENGINE”灯以 0.13s 的间隔闪烁，证明试验模式工作正常。如图 5.7（c） 所示。
3) 起动发动机，在正常温度下运转,“CHECK ENGINE”灯正常闪烁，如果不闪烁，检查端子
TE2 电路。
4) 驾驶车辆在路上以 10km/h 车速行驶，此时端子 TE2 与 E1 仍然跨接，模拟用户讲述的故障状态。
5) 路试结束后，停车，跨接诊断座中端子 TE1 和 E1，而 TE2 与 E1 仍然接通。此时，如果系统正常，组合仪表上的,CEHCK ENGINE”灯闪烁两次。如果有故障，由,CHECK ENGINE”灯读出故
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障码。
6) 试验结束后，拆除 TE2,TE1 与 E1 的跨接线。
注意,
如果点火开关 ON 后再连接端子 TE2 和 E1 或点火开关 ON 前先连接端子 TE1 和 E1，试验模式不能投入工作。
拆除端子 TE2,TE1 与 E1 之间跨接线，然后再将 TE1 与 E1 端子跨接，此时,CHECK ENGINE”
灯闪烁读出下列故障码,
17 和 18—凸轮轴位置传感器 G1 和 G2 信号没有送给 ECU，显示码 17 和 18 是正常的；
42—车速低于 5km/h 或 0km/h，正常；
43—起动信号,STA”未送给 ECU(发动机未起动 )，显示码 43 是正常的；
51— A/C 开关未 OFF(即 ON),A/T 档位开关不在 P 或 N 档，节气门开关未全关 (加速踏板被踩下 )，显示码 51 是正常的。
(3)故障码的清除
故障排除之后，要清除 ECU 存贮器中的故障码，清除步骤如下,
1) 故障排除之后，先将点火开关置 OFF 后，再将熔断器盒内 EFI 熔断器拆下 30s 以上。
2) 也可采用拆除电瓶负极桩电缆的方法来清除 ECU 内贮存的故障码，但这样做，会使时钟、
收音机等的记忆系统也被清除。对于具有防盗音响系统，绝对不允许采用拆电瓶电缆的方法，否则会激活防盗系统。
6.故障码的含义（见表 5.3）
上述读取故障代码后，再与表 5.3 相应的故障代码说明相对照，确定故障区域，进行对症检修。
7.皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机的检测
图 5.8 ECU 的电源电路图
下面重点介绍使用汽车数字式万用表对皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机的传感器,执行器和 ECU 进行检测。
(1) ECU 电源电压的检查
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如果发动机 ECU 没有电源电压时，发动机电控系统就会无法工作。BATT 与蓄电池连接,不论点火开关置于什么位置,BATT 与 E1 端子之间应有 12V 电压。当点火开关置于“ON”位置时，发动机 ECU
上 IGSW、M-REL、+B（+B1）与 E1 端子之间应有 12V 电压。ECU 电源电路如图 5.8 所示。如果被测端子无电压，则表示 ECU 电源电路系统有故障，可以根据电源电路查找故障。
表 5.3 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机诊断代码表
续上表
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续上表
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(2) 节气门位置传感器的检查
皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机采用的是线性可变电阻输出型节气门位置传感器，其电路如图 5.9
所示。如果该传感器及其线路存在故障，将可能使发动机产生怠速不稳，加速性能变差等故障。
图 5.9 节气门位置传感器与 ECU 的连接原理图
1) 怠速触点导通性检测
点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器，用万用表 Ω 档在节气门位
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置传感器连接器上测量怠速触点 IDL 的导通情况。当节气门全闭时，IDL 与 E2 端子间应导通（电阻为0） ；当节气门打开时，IDL 与 E2 端子间应不导通（电阻为∞） 。否则应更换节气门位置传感器。
2) 节气门位置传感器的电阻检查
点火开关置于 OFF 位置，拔下节气门位置传感器的导线连接器，用万用表的 Ω 档测量 VTA 与
E2 端子之间的电阻，该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大。
在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规,用万用表 Ω 档测量此传感器连接器上各端子间的电阻，如图 5.10 所示。其电阻值应符合表 5.4 所示。
表 5.4 节气门位置传感器各端子间电阻
限位螺钉与限位杆间隙/mm 端子名称 电阻值
0 VTA-E2 0．34-6．3 kΩ
0．45 IDL-E2 小于 0．5Ω
0．55 IDL-E2 无穷大
VTA-E2 2．4-11．2
节气门全开
VC-E2 3．1-7．2
图 5.10 节气门位置传感器电阻的检测
3) 电压检查
插好节气门位置传感器的导线连接器,当点火开关置于,ON”位置时,发动机 ECU 连接器上 IDL、
VC,VTA 三个端子处应有电压，参见上图 5.9 所示，用万用表电压档检测 IDL-E2,VC-E2,VTA-E2
间的电压值应符合表 5.5。如无电压应根据节气门位置传感器的电路查找故障。
表 5.5 节气门位置传感器各端子电压
端子 条件 标准电压/V
IDL-E2 节气门开 9-14
VC-E2 任何开度 4．0-5．5
节气门全闭 0．3-0．8
VTA-E2
节气门全开 3．2-4．9
4) 节气门位置传感器的调整
拧松节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入 0.50mm 厚薄规，
同时用万用表? 档测量 IDL 与 E2 的导通情况。逆时针转动节气门位置传感器，使怠速触点断开，
然后按顺时针方向慢慢转动节气门位置传感器，直至怠速触点闭合为止（万用表有读数显示）,拧紧
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节气门位置传感器的两个固定螺钉。 再先后用 0.45mm 和 0.55mm 的厚薄规插入节气门限位螺钉和限位杆之间，测量怠速触点 IDL 和 E2 之间的导通情况。当厚薄规为 0.45mm 时,IDL 和 E2 端子间应导通；当厚薄规为 0.55mm 时,IDL 和 E2 端子间应不导通。否则，应重新调整节气门位置传感器。
(3) 真空度传感器（进气歧管绝对压力传感器）的检查
1) 传感器电源电压的检测
点火开关置于,OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于
“ON”位置（不起动发动机）,用万用表电压档测量导线连接器中 VC、PIM 两端子与接地端子 E2 之间的电压，电路图如图 5.11 所示。其电压值应符合表 5.6 所给出的数值。如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与 ECU 之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。
表 5.6 进气歧管绝对压力传感器 PIM、VC 与 E2 间的电压
端子 标准电压/V 故障
PIM-E2 3．3-3．9 无电压
VC-E2 4．5-5．5 无电压
图 5.11 进气歧管绝对压力传感器电路图
2) 传感器输出电压的检测
将点火开关置于,ON”位置（不起动发动机）,拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管。在 ECU 导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器 PIM-E2 端子间在大气压力状态下的输出电压，并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从 13.3kPa（ 100mmHg）起，每次递增 13.3kPa（ 100mmHg）,直到增加到 66.7kpa（ 500mmHg）
为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器（ PIM-E2 端子间）的输出电压。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与表 5.7 所示的标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。
表 5.7 进气歧管绝对压力传感器的绝对压力
与输出电压（PIM-E2）间的关系
真空压力/kPa 13．3 26．7 40．0 53．5 66．7
PIM-E2 电压/V 0．3-0．5 0．7-0．9 1．1-1．3 1．5-1．7 1．9-2．1
(4) 水温传感器的检查
皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻,它具有负的温度电阻系数。水温越低，电阻越大；反之，水温越高，电阻越小。
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水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来修正喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却水温度传感器与电控单元的连接如图 5.12 所示。
图 5.12 水温传感器电路
1) 冷却水温度传感器的电阻检测
① 就车检查
点火开关置于 OFF 位置，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表? 档测试传感器 THW 和 E2 两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于 1k?。
② 单件检查
拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器；将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表? 档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值，
将测得的值与标准值相比较，如表 5.8 所示。如果不符合标准，则应更换水温传感器。
表 5.8 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机冷却液温度/进气温度传感器电阻检测标准
温度/℃ 0 20 40 60 80
电阻值 kΩ 6 2．2 1．1 0．6 0．25
2) 冷却水温度传感器输出信号电压的检测
装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于,ON”位置时，水温传感器导线连接器,THW”端子或 ECU 连接器,THW”端子与 E2 间应有输出电压信号。 THW 与 E2 端子间电压在 80℃时应为 0.25-1.0V。所测得的电压值应随冷却水温成反比变化。
(5) 进气温度传感器的检查
1) 进气温度传感器电阻检测方法和要求与冷却液温度传感器基本相同。单件检查时，点火开关置于,OFF”，拔下进气温度传感器导线连接器，将传感器拆下；用电热吹风器、红外线灯或热水加热进气温度传感器；用万用表? 档测量在不同温度下两端子间的电阻值，将测得的电阻值与标准数值进行比较，如表 5.8 所示。如果与标准值不符合，则应更换。
2) 进气温度传感器的输出信号电压值检测
当点火开关置于,ON”位置时,ECU 的 THA 端子与 E2 端子之间或进气温度传感器连接器 THA
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与 E2 端子间的电压值在 20℃时应为 0.5-3.4V。如图 5.13 所示。
图 5.13 进气温度传感器电路
(6) 皇冠 3.0 轿车怠速控制系统的检测
1) 发动机怠速运转状况检测
在冷车状态下起动发动机后，暖机过程开始时，发动机的怠速转速应能达到规定的快怠速转速
（通常为 1500r/min） ；在发动机达到正常工作温度后，怠速转速应能恢复正常（通常为 750r/min） 。
如果冷车起动后怠速不能按上述规律变化，则怠速控制系统有故障。
发动机达到正常工作温度后，在打开空调开关时，发动机怠速转速应能上升到 900r/min 左右。
若打开空调开关后发动机转速下降，则怠速控制系统有故障。
在发动机怠速运转中，若对怠速调节螺钉作微量转动，发动机怠速转速应不会发生变化（转动后应使怠速调节螺钉恢复原来的位置） 。若在转动中怠速转速发生变化，说明怠速控制系统不工作。
2) 步进电动机式怠速控制阀的工作状况检查
步进电动机式怠速控制阀，可在发动机熄火后的一瞬间倾听怠速控制阀是否有,嗡嗡,的工作声音（此时步进电动机应工作，直到怠速控制阀完全开启，以利于发动机下次起动） 。如怠速控制阀发出,嗡嗡,声，则怠速控制阀良好。为了检查步进电动机式怠速控制阀的工作状况，也可以在发动机起动前拔下怠速控制阀线束连接器，待发动机起动后再插上，观察发动机转速是否有变化。如果此时发动机转速发生变化，则怠速控制阀工作正常；否则，怠速控制阀或控制电路有故障。
3) 步进电动机式怠速控制阀电阻和电压的检测
拔下怠速控制阀导线连接器，用万用表? 档测量怠速控制阀线圈的电阻值。步进电动机式怠速控制阀通常有 2-4 组线圈，各组线圈的电阻值为 10-30?。如线圈电阻值不在上述范围内，应更换怠速控制阀 。 插好导线连接器,将点火开关置于,ON”位置,然后测量 ECU 的端子 ICS1,ICS2,ICS3、
ICS4 与端子 E1 间的电压值（应为 9-14V）,如无电压，则 ECU 有故障。如图 5.14 为步进电机的电路图。
4) 步进电动机的单件检查
拆下步进电动机。 首先,将步进电动机连接器端子 B1 和 B2 与蓄电池正极相连,然后将端子 S1、
S2,S3,S4 依次（ S1-S2-S3-S4）与蓄电池负极相接，此时步进电动机应转动，阀芯向外伸出，若将端子 S1,S2,S3,S4 按相反的顺序（ S4-S3-S2-S1）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反方向
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转动，阀芯向内缩入。
图 5.14 步进电机电路图
(7) 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机点火系统的检测
皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机点火系统主要由曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、发动机
ECU、高压线、分电器、火花塞等组成。如图 5.15 所示。
图 5.15 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机点火系统电路
1) 曲轴位置传感器的电阻检查
点火开关 OFF，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻，其值应符合表 5.9 所示的电阻值。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。如图 5.16 为曲轴位置传感器电路图。
表 5.9 曲轴位置传感器的电阻值
端子 条件 电阻/Ω
冷态 125-200
G1-G○
-
热态 160-235
冷态 125-200
G2-G○
-
热态 160-235
冷态 155-250
Ne-G○
-
热态 190-290
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图 5.16 曲轴位置传感器电路图
2) 曲轴位置传感器输出信号的检查
拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上 G1-G○
—
,G2-G○
—
,Ne-G○
—
端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。
3) 感应线圈与正时转子的间隙检查
用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙。 如图 5.17 所示。 其间隙应为 0.2-0.4mm。
若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。
4) 点火线圈的检测
拔下点火线圈线束连接器，用万用表? 档检测点火线圈各线圈的电阻值，其值应符合表 5.10 的规定；如不符合，必须更换点火线圈。
表 5.10 点火线圈的电阻
点火线圈 条件 电阻
冷态 0.36-0.55Ω
初级线圈
热态 0.45-0.65Ω
冷态 9.0-15.4kΩ
次级线圈
热态 11.4-13.8kΩ
图 5.17 正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙的检查
5) 点火器的检测
图 5.18 所示为皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机点火器电路图。起动发动机，用万用表 V 档或示波器检查点火器端子间的电压,其电压值应符合表 5.11 的规定； 如不符合,则必须更换点火器或 ECU。
6) 点火系统其他部件的检测
① 高压线
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通过测量高压线的电阻值来判断高压线是否良好，其最大电阻值为 25K?。如电阻值不符合规定，应更换高压线。
② 火花塞
用万用表?档测量火花塞绝缘由阻的方法来判断火花塞能否继续使用,其绝缘电阻值应 ≥10M?。
另外，也可连续 5 次将发动机转速迅速提高到 4000r/min，然后熄火，拆下火花塞，检查其电极状况。
若电极干燥，火花塞可用；若电极潮湿，则需要更换火花塞。
表 5.11 点火器上各端子的电压值
端子 标准电压 条件
+B-接地 9-14V 点火开关“ON”
IGT-接地 脉冲电压 起动或怠速
IGF-接地 脉冲电压 起动或怠速
图 5.18 点火器电路图
(8) 爆震传感器的检测
丰田皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机采用的是压电共振型爆震传感器，其爆震响应频率为 6kHz
左右，当爆震传感器在频率为 6-7kHz 附近时应有最大的电压输出。爆震传感器与 ECU 的连接电路如图 5.19 所示。
图 5.19 爆震传感器电路图
1) 爆震传感器电阻的检测
点火开关置于,OFF”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表? 档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻应为 ∞；若导通，则须更换爆震传感器。
2) 爆震传感器输出信号的检查
拔开爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭
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铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。
（ 8） 可变电阻器传感器的检查
在不装氧传感器的 D-Jetronic 汽油喷射系统中，一般是使用可变电阻器改变混合气的浓度。旋转怠速混合气调整螺钉使可变电阻器内触点移动,VA F 端输出的电压变化。顺时针旋转该螺钉时，
VA F 电压升高,ECU 便会使喷油量稍有增加，混合气变浓。皇冠 3.0 轿车可变电阻型传感器与 ECU
的连接电路如图 5.20 所示。
图 5.20 可变电阻的电路图
1) 可变电阻器传感器的电阻检测
点火开关置于,OFF”位置，拔下可变电阻型传感器的导线插头，用万用表? 档测量 VCC 端子和
E2 端子之间的电阻，标准阻值应为 4-6K?，如图 5.21 所示。逆时针转动怠速混合气调整螺钉到底，
连接万用表? 档于 VA F 和 E2 端子之间，然后再顺时针方向转动怠速调整螺钉，此时 VA F 和 E2 端子之间的电阻值应从约 5k?（ 4-6K?）到 0。如果阻值不符，则须更换可变电阻型传感器。
2) 可变电阻器传感器的电压检测
点火开关置于,ON”位置时,用万用表电压档测量 VCC 端子和 E2 端子间的电压应当是 4.5-5.5V。
如图 5.22 所示。
点火开关置于,ON”位置时，用专用工具（ SST）转动可变电阻时，用万用表电压档测量 ECU 连接器的 VA F 和 E2 端子之间的电压,VA F 和 E2 端子间的电压应为 0-5V（不允许有突然跳跃 5V 或跌落到 0V 的现象）,否则就需更换可变电阻型传感器。
图 5.21 可变电阻器端子间电阻的测量 图 5.22 可变电阻器端子间电压的测量
（ 9） 燃油泵系统的检修
1) 燃油泵工作情况的检查
如图 5.23 为丰田皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机的燃油泵系统电路图。 在检查丰田皇冠 3.0 轿车
2JZ-GE 型发动机的燃油泵时，首先应判别是 ECU 内部故障，还是 ECU 外部的控制电路故障。其方
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法是,
① 打开油箱盖，将点火开关置于 ON 位置（但不要起动发动机）,在油箱口处倾听有无电动汽油泵运转的声音。如果在打开点火开关后，能听到电动汽油泵运转 3-5s 后又停止，说明控制系统各部分工作正常。
② 若打开点火开关后听不到电动汽油泵运转的声音，可用一根短导线将故障检测插座内两个检测电动汽油泵的插孔 FP 和 +B 短接。此时，打开点火开关，如果能听到电动汽油泵运转的声音，
说明 ECU 外部的电动汽油泵控制电路工作正常,故障在油泵 ECU 或发动机 ECU 内部,应更换 ECU；
若仍听不到电动汽油泵运转的声音,则为 ECU 外部的控制电路故障,应检查熔丝,继电器有无损坏，
各电路有无断路或接触不良。
2) 电动汽油泵继电器的检测
ECU 控制的电动汽油泵控制系统通常采用四脚继电器。 四脚电动汽油泵继电器中有两脚是接继电器的电磁线圈，另外两脚接继电器常开触点。用万用表? 档测量，继电器电磁线圈两脚之间应能导通，常开触点两脚之间应不导通。在电磁线圈两接脚上施加 12V 电压，同时用万用表? 档测量常开触点两脚之间应能导通。若测量结果不符合要求，应更换电动汽油泵继电器。
图 5.23 2JZ-GE 型发动机的燃油泵系统电路图
3) 电动汽油泵 ECU 的检测
皇冠 3.0 轿车电动汽油泵控制系统其电动汽油泵 ECU 的连接端子如图 5.24 所示。电动汽油泵
ECU 装在行李舱内衬板下面。
图 5.24 电动汽油泵 ECU 连接器端子
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拆下蓄电池上负板搭铁线，拔下 ECU 的插头，用万用表? 档测量导线插头上 E 和 D1 端子的接地电阻时应导通。如不通，检查其连接线路。
装上蓄电池负极搭铁线，插好电动汽油泵 ECU 的导线连接器，在各种条件下用万用表电压档测量电动汽油泵 ECU 上 +B,FP,FPC 端子的接地电压，应符合表 5.12 的电压值。如不符，则应检查线路或更换电动汽油泵 ECU。
表 5.12 电动燃油泵 ECU 上各端子的电压
端子 条件 电压标准值/V
突然加速 12-14
FP-接地
怠速 8-10
+B-接地 点火开关“ON” 9-14
突然加速到 6000r/min 或更高 4-6
FPC-接地
怠速 2．5
4) 电动燃油泵的检测
① 电动燃油泵电阻的检测
拔下电动燃油泵的导线连接器，用万用表? 档测量电动燃油泵上两个接线端子间的电阻，即为电动燃油泵直流电动机线圈的电阻,其阻值应为 2-3?（ 20℃时） 。如电阻值不符，则须更换电动汽油泵。
② 电动汽油泵工作状态的检查
从车上拆下电动燃油泵进行检查。 如图 5.25 所示，将电动汽油泵与蓄电池相接（正负极不能接错）,并使电动汽油泵尽量远离蓄电池，每次接通不超过 10s（时间过长会烧坏电动汽油泵电动机的线圈） 。如电动汽油泵不转动，则应更换电动汽油泵。
图 5.25 燃油泵工作状态的检查
1-连接器正极 2-连接器负极
(10) 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机喷油器的检查。
如图 5.26 为皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机喷油器的电路图。
1) 喷油器电路电压的检测
当点火开关置于,ON”位置时，发动机 ECU 的端子 10#,20#,30#、与端子 E01 间应有 9-12V
电压。如无电压，则可按图 5.26 电路所示查找故障。
2) 喷油器工作情况检查
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发动机热车后怠速运转时，用旋具（螺丝刀）或听诊器（触杆式）接触喷油器，通过测听各缸喷油器工作的声音来判断喷油器是否工作。在发动机运转时应能听到喷油器有节奏的,嗒嗒,声 ——
这是喷油器在电脉冲作用下喷油的工作声。若各缸喷油器工作声音清脆均匀，则各喷油器工作正常；
若某缸喷油器的工作声音很小，则该缸喷油器工作不正常 ——可能是针阀卡滞，应作进一步的检查；
若听不见某缸喷油器的工作声音，则该缸喷油器不工作，应检查喷油器及其控制线路。
另外，还可通过检查喷油器的工作声音和发动机转速之间的关系来检查喷油器的工作情况，其具体方法如下,
发动机热机时，接好转速表电路（蓄电池作转速表的电源，转速表的触杆接触检查连接器的 IG○
—
端子） 。使发动机转速达 2500r/min 以上，听喷油器的喷油声音（应该有喷油声音） 。放开油门后，在短时间内喷油声音应停止，发动机转速随即迅速下降到低于 1400r/min，接着，喷油声音又恢复，转速上升到 1400r/min。如不这样，应检查喷油器或 ECU 的喷油信号。
图 5.26 喷油器电路图
3） 喷油器电磁线圈电阻的测量
拔下喷油器的导线连接器，用万用表? 档测量喷油器上两个接线端子间的电阻。在 20℃时，喷油器的电阻值应为 13.4-14.2?，如果电阻值不符，应更换喷油器。
4) 喷油器的测试
首先拔下各喷油器的导线连接器，从车上拆下主输油管，再从主输油管上拆下喷油器，按图
5.27 所示连接喷油器、油压调节器、进油管、检查用的软管以及专用的软管接头等。
① 喷油量的检查
用连接线连接检查连接器的端子 +B 与 FP，将蓄电池与喷油器连接好（分清正负极） ；通电 15s，
用量筒测出喷油器的喷油量，并观察燃油雾化情况。每个喷油器测试 2～ 3 次。标准喷油量为
70-80cm3/15s，各喷油器间的喷油量允差为 9cm3。如果喷油量不合标准，则应清洗或更换喷油器。
② 检查漏油情况
在检测喷油量后，脱开蓄电池与喷油器的连接线，检查喷油器喷嘴处有无漏油。要求每分钟漏油不多于一滴。
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图 5.27 喷油器的测试件连接图
（ 11）发动机 ECU 的检查
1) 在用数字式万用表检测 ECU 端子的电压和电阻时应注意以下几点事项,
① 在检测之前，应先检查汽车 ECU 控制系统及其他电气系统各熔断器、熔断丝及有关的线束插头（连接器）是否良好。
② 在点火开关处于开启（ ON）位置时，蓄电池电压应不低于 11V，过低的蓄电池电压会影响测量结果。
③ 必须在 ECU 和线束连接器（插头）处于连接的状态下测量 ECU 各端子的电压，并且万用表的测笔应从线束插头的导线一侧插入进行测量 ECU 各端子的电压。
④ 不可在拔下 ECU 的线束与连接器的状态下,直接测量 ECU 的各端子电阻,否则会损坏 ECU。
⑤ 若要拔下 ECU 的线束连接器测量各控制线路，则应先拆下蓄电池负极搭铁线。不可在蓄电池连接完好的状态下拔下 ECU 的线束连接器，否则可能损坏 ECU。
⑥ 在检测时，应先将 ECU 连同线束一同拆下，在线束连接器处于连接的状态下，按检测数据表中的顺序。分别在点火开关关闭（ OFF）,开启（ ON）及发动机运转状态下测量 ECU 各端子与搭铁端子之间的电压。也可以拔下 ECU 线束连接器，测量各控制线路的电阻，从而确定控制线路是否正常。
2) ECU 端子电压的测量方法和步骤,
① 用万用表检测蓄电池的电压，应大于或等于 11V，否则充电后再测量。
② 从汽车上拆下 ECU，但保持线束连接器与 ECU 处于连接状态（即不拔下线束） 。
③ 将点火开关置于,ON”位置。
④ 将万用表置于电压档。
⑤ 依次将万用表测试笔从线束插头的导线一侧插入，如图 5.28 所示，测量 ECU 各端子与搭铁端子之间的电压。
⑥ 记录各端子与搭铁端子间的电压值，并与标准检测数据相比较。参见表 5.13 所示。如测得
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的电压与标准值不符，则说明 ECU 或控制线路有故障。
图 5.28 ECU 各端子电压的测量
(a) 连接图 (b)示意图
3) ECU 端子间电阻的测量方法和步骤
① 从汽车上拆下 ECU。
② 拔下导线连接器。
③ 如图 5.29 所示，用万用表欧姆档，测量导线连接器各端子间电阻值（注意：不要触碰 ECU
的接线端子，应将测笔从导线侧插入导线连接器中） 。
图 5.29 ECU 连接器端子电阻的测量
④ 记录所测电阻值，并与标准检测数据相比较。参见表 5.14 所示。进一步确定 ECU 控制线路是否正常。
若通过上述检查确认 ECU 有故障，也不可轻易废弃 ECU，应再通过总成互换的方法再次进行确定是否真的是 ECU 损坏。
表 5.13 发动机（含自动变速器）ECU 上各端子标准电压
接线端子 测试条件 标准电压值(V)
BATT-E1 —
IGSW-E1
M-REL-E1
+B
+B1 -E1
点火开关转到“ON”
9-14
IDL-E2 点火开关转到“ON” 节流阀开 9-14
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节流阀全关 0.3-0.8
VTA-E2
节流阀开 3.2-4.9
PIM-E2 3.3-3.9
VC-E2
点火开关转到“ON”
4.0-5.5
#10
#20-FO1
#30F02
#30
点火开关转到“ON” 9-14
THA-E2 进气温度 20°(6 8F) 0.5-3.4
THW-E2
点火开关转到“ON”
冷却液温度 80℃(176F) 0.2-1.0
STA-E1 起动 6-14
IGT-E1 起动或怠速
ISC1
ISC2
ISC3-E3
ISC4
点火开关转到“ON” 9-14
W-E1 无故障(发动机检查警告灯熄灭)关使发动机运转 9-14
ACIS-E1
OD1
OD2 -E1
IGF-E1
20°(68F)
9-14
＞1.5
KS-E1
G1
G2 -G ○
—
NE-G○
—
KNK1
KNK2 -E○
—
D1-E1
怠速 生产脉
FPC-E1 起动，突然加速(6000r/ min) 4.5-5.5
VF-E1
将发动机转速升至 2500r/min,并保持运行 1800s,暖机以怠速运转
1.8-3.2
NSW-E1 档位放在 P 或 N 位置 3 以上
档位放在 P 或 N 以外的位置 9-14 SP1
SP2○
+
-E1 让驱动车轮慢慢转动 4 以上
检查插座端子 TE1-E1 不连接 9-14 TE1
TE2 -E1
点火开关转到“ON”
检查插座端子 TE1-E1 连接 ＞1
空调接通 9-14 A/C-E1
ACMG
点火开关转到“ON”
空调切断 ＞1.5
尾灯亮，除霜器接通 9-4
ELS-E1
尾灯亮，除霜器接通 ＞3
停车灯开关接通 （踩下制动踏板） 9-14
STP-K1
停车灯开关切断 ＞3
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表 5.14 发动机（含自动变速器）ECU 上各端子标准电阻
接线端子 测试条件 标准电阻 /Ω
节气门全开 无穷大 IDL－ E2
节气门全闭 小于 0．５
节气门全开 2400-11200 VTA－ E2
节气门全关 340-6300
VC－ E2 节气门任何位置 3100-7200
THA－ E2 进气温度 20℃ 2000-3000
THW－ E2 冷却液温度 80℃ 200-400
G1－ G○
－
冷机 125-190
G2-G○
－
冷机 125-190
NE－ G○
－
冷机 155-240
ISC1－ +B（ +B1） —— 10-30
ISC2－ +B（ +B1） —— 10-30
ISC3－ +B（ +B1） —— 10-30
ISC4－ +B（ +B1） —— 10-30
10－ +B（ +B1） —— 13,2-14,2
20－ +B（ +B1） —— 13,2-14,2
30－ +B（ +B1） —— 13,2-14,2
ACIS－ +B（ +B1） —— 38,5-44,5
5.1.2 凌志 LS400 轿车 1UZ-FE 型发动机控制系统
1UZ-FE 发动机为 V 型 8 缸 4.0 升、双顶置凸轮轴,32 气门发动机，其 V 形夹角为 90°。右列气缸的编号从前端开始依次为 2-4-6-8，左列气缸的编号从前端开始依次为 1-3-5-7。该发动机的点火次序为 1-8-4-3-6-5-7-2。 下面重点介绍凌志 LS400 轿车 1UZ-FE 型发动机控制系统的组成及工作情况,
如图 5.30 为控制系统电路。
1.燃油系统
(1) 燃油供给系统的组成与工作原理
图 5.31 为 1UZ-FE 型发动机燃油供给系统的结构,它主要由燃油泵、燃油过滤器、燃油压力调节器、油压脉动减振器、喷油器、冷起动喷油器和温度—时间开关(1992 年前车型具备)、供油总管和汽油箱等组成。
燃油泵安装于汽油箱内,通电后将汽油加压到 0.5Mpa 左右,燃油压力调节器则将汽油压力调节到比进气歧管的压力高 284 kPa 的恒定压力,再通过供油总管分配到各喷油器,喷油器的电磁阀根据 ECU 的指令打开,汽油持续地由喷油器喷出,在进气歧管内与空气混合后再进入气缸。 多余的汽油通过回油管回流到汽油箱。油压脉动减振器的作用是消除喷油时产生的汽油压力波动,使空燃比控制得更精确,
(2) 燃油供给系统的特点
1) 汽油泵实行 ECU 控制,分为高、低速的两级控制,转速可变,既减少了汽油泵的磨和
省电,又能满足发动机不同工况下所需的供油量。
2） 目前生产的 1UZ-FE 发动机取消了冷起动喷油器和温度—时间开关,而采用全电脑控制的冷起动。在冷态下起动时,ECU 会发出增加喷油的指令,从而使冷起动的空燃比控制得更为精确,排气净化
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功能更好。
图 5.30 1UZ-FE 型发动机控制系统电路图
- 30 -
图 5.31 燃油系统的结构示意图
1－左总输油管 2-喷油器 3-燃油压力调节器 4-右总输油管 5-冷起动喷油器
6-燃油脉动减振器 7-燃油泵 8-燃油滤清器
2.进气系统
(1) 进气系统的组成与工作原理
1UZ-FE 型发动机进气系统(参见第 2 章图 2.6 所示)，主要由空气过滤器、空气流量计、节气门体、进气室、各种连接管和真空软管等组成。此外还有计量节气门开度的节气门位置传感器和用于发动机怠速控制的怠速控制阀(ISC 阀)。
经过空气滤清器过滤的空气通过空气流量计，卡门旋涡式空气流量计利用涡流频率测定进气流量。节气门位于节气门体中，它调节进入发动机的进气容积。流过进气室的空气量，根据节气门体中节气门的开度和发动机的转速确定。受节气门开度控制的进气，从进气室分配到每一缸的进气歧管中，并被吸入燃烧室。该发动机的怠速是由步进电动机来控制的，它可以实现发动机起动后的快速暖机和自动维持发动机在目标转速下稳定运转。
(2) 进气系统的主要特点,
1) 节气门体 参见第 2 章图 2.10 所示,节气门体内装有主节气门和副节气门,用于控制进气量
(即发动机的负荷)的大小,外部装有主节气门位置传感器、副节气门位置传感器、节气门缓冲器和主节气门强制开启器。 由于凌志 LS400 型轿车设有牵引控制系统(TRC),在 TRC 控制行驶状态下,发动机的主节气门由主节气门强制开启器强制打开(全开),进气量由副节气门控制,节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给 ECU。
2)进气室和进气歧管 进气室位于 V 形气缸体的中间,进气室有如一只大容量的空气室,其作用是减少进气脉动和各缸的相互干涉,有利于提高各缸的充气量.进气室的两侧各设有 4 个进气管,
此 8 个进气歧管相互交叉布置,目的是增加进气歧管的长度,提高进气谐波压力,有利于进一步提高充气量。进气室的前端装有 ISC 阀,左侧装有 EGR 阀。
3)怠速控制阀(ISC 阀) 怠速控制阀安装于进气室的前端,开度受 ECU 控制,ECU 则根据发动机的冷却液温度、是否已接入空调(A/C 信号)和动力转向输出等工况来确定 ISC 阀的正常怠速或快怠速状态。1UZ—FE 型发动机常态下的额定怠速为 650±50r/min。ISC 阀为步进电动机式,它主要由阀门,阀杆,转子,定子和壳体等组成。ECU 对 ISC 阀的启闭位置控制共有 125 个步级,从而令怠速得到
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了非常精确的控制。发动机每次停机时,一旦点火开关转至"0FF"位置,ISC 阀会回复至全开位置,以利于下一次的起动。
3.电控系统
1UZ-FE 型发动机的电控系统主要包括电子控制单元（简称 ECU）,各类传感器和控制开关和各类执行器。
(1) 电子控制单元-ECU
凌志 LS400 型轿车采用的是发动机和变速器集中控制的 ECU，安装在仪表板右端杂物箱的右侧。
(2) 空气流量计
1UZ-FE 型发动机常用是卡门旋涡式（也称卡尔曼 Karman 涡流式）空气流量计。近期 1UZ-FE
型发动机也开始装用热线式空气流量计，其优点是结构更为简单，进气阻力小，温度响应快、怠速特性好，应有日益广泛。热线式空气流量计主要由采样管、铂热丝、热敏电阻、控制电路和壳体等组成。
(3) 主节气门位置传感器和副节气门位置传感器
1UZ-FE 型发动机没有主、副两个节气门位置传感器,它们安装于节气门体的外侧，传感器的转轴与节气门联动。主节气门位置传感器采用有两组滑道和主、副触点的线性输出式节气门位置传感器，利用变化的电阻值，可知节气门开度，节气门开度输出信号 VTA 使 ECU 对修正喷油量进行控制，以获得相应的功率。当节气门闭合时，怠速触点闭合，ECU 便感知到发动机处于怠速状态。
副节气门位置传感器的结构与上述的节气门传感器基本相同，当车辆行驶工况处于牵引控制
（TRC）状态时（主要是在泥泞、湿滑的路面中行驶时，防止车轮打滑的控制）,在主节气门强制开启器的作用下，主节气门处于全开位置，进气量由副节气门传感器控制。节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给 ECU。
(4) 进气温度传感器
进气温度传感器安装在空气流量内，其感温元件为热敏电阻，它具有负的温度电阻系数，温度越高、电阻值越小，反之则增大。进气温度传感器发生故障进，ECU 会自动地将进气温度设定在 20
℃,维持基本喷油量。
(5) 水温传感器
水温传感器安装在节温器的下方，其感温元件也为热敏电阻。当温度过高时（发动机过热）,
则会发出故障保护指令，将冷却液的温度信号设定于 80℃，维持基本喷油量。
(6) 曲轴转速和凸轮轴位置传感器
1UZ-FE 型发动机的曲轴转速和凸轮轴位置传感器均为磁电式，图 5.32 为两传感器的安装位置示意图。
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图 5.32 曲轴转速和凸轮轴位置传感器安装位置示意图
1） 曲轴转速传感器 曲轴转速传 感器安装于曲轴正时齿轮的左下方，以曲轴正时齿轮后面的信号盘为触发元件。曲轴转速传感器包括一个 12 齿的信号盘和一个磁电式感应头，曲轴每转过 30°便送出 1 个脉冲信号（Ne）给 ECU，ECU 再将每个脉冲信号细分成 30 份，便得到了精确度为 1°的曲轴转速信号。
2） 凸轮轴位置传感器 凸轮轴位置传感器用于识别 1、6 气缸活塞的上止点位置，以左、
右侧凸轮轴皮带轮的凸缘为触发元件。由一个单凸轮的信号盘和一个磁电式感应头组成。1UZ-FE
型发动机有两个凸轮轴位置传感器 G1 和 G2，分别代表左右列气缸的基准曲轴位置。信号盘的凸缘固定于左右两侧基准气缸(1、6 缸)活塞上止点前 10°的位置，曲轴转 2 圈，凸轮轴转 1 圈，
信号盘的凸缘便切割磁力线 1 次，向 ECU 送出一个 G1、G2 信号，ECU 便可以判别出 6 缸、1 缸已处于上止点前（BTDC）10°的位置并将它作为点火的基准信号。
（7） 车速传感器
1UZ-FE 型发动机的车速传感器安装于变速器的输出端附近，通过软轴再与仪表板的车速表连接。传感器为舌簧管式，它主要由转子、转轴、舌簧管和外壳等组成。
（8） 爆震传感器
1UZ-FE 型发动机采用的是共振型压电式爆震传感器，发动机运转时，振动片便发生振动，压电元件也同时产生压缩和拉伸变形而产生压电信号。当发生爆震时，振动片处于共振状态，振幅最大，压电元件输出的压电信号也最大，ECU 即判别发生了爆震，随即向点火器发出推迟点火的指令，
使爆震即时消失。
（9） 氧传感器
1UZ-FE 型发动机采用氧化锆型氧传感器，其电信号元件为具有固体电解质特性的氧化锆
（ZrO2） 。氧化锆元件为管状多孔陶瓷体，管的内外表面都覆盖着一层多孔性铂膜作为电极。氧传感器安装于 TWC 前（或后）部的排气管中，外侧与废气接触，内部与大气相通，为了防止废气对铂膜的腐蚀，在铂膜上又覆盖了一层多孔性陶瓷层，并加装了防护套管。传感器的最佳工作温度为
300～400℃，因而在传感器内设有电热丝，用于暧机或轻负荷工况下的内部回执，电热丝的回执工
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况由 ECU 控制。
（10） 可变电阻器
可变电阻器用于调整怠速时可燃混合气的空燃比，从而进一步控制怠速时的 CO 排放浓度。可变电阻器安装于空气流量计后端的进气软管附近。可变电阻器为一只可变电阻元件，VAF 为活动触点，与怠速混合气调整螺钉联动，怠速较为稳定，但废气中的 CO 含量会有所提高。相反，如果逆时针转动时，喷油量则减少。混合气变稀，废气中的 CO 含量有所减少。可变电阻器的正反向调整范围仅限于 260 度。
（11） 海拔补偿器
海拔补偿器（HAC）就是用来检测大气压力的传感器，它由压电晶体制成，根据环境气压的变化而输出不同的电压信号，气压越大输出的电压越高，ECU 依据 HAC 电压信号的高低转换成进气密度，再向喷油器发出修正喷油量的信号。HAC 安装在 ECU 内，如果 HAC 发生故障，ECU 会执行故障保护功能，将进气压力定于 105kPa，维持行驶。
（12） 电控燃油系统工作过程描述
起动时，ECU 根据水温传感器的信号，由内存的水温一喷油时间图找出相应的基本喷油时间，
再进行进气温度修正和蓄电池电压修正，得到起动时的喷油持续时间。
当发动机的转速超过预定值时，ECU 根据存储的喷油特性脉谱程序，以空气流量计的信号和发动机转速确定超过预定值时，再根据水温、空气温度、节气门开度（VTA 信号或 IDL 信号）,A/C 信号、车速等因素，对喷油量进行修正。起动后喷油量的修正通常包括起动后加浓、暖机加浓、进气温度修正、暖机加浓、进气温度修正、大负荷修正、过渡工况空燃比的修正和怠速的稳定性修正等。
ECU 除了空气流量计和其他各种传感器的输入信号控制喷油量外，为了确保车辆行驶的安全、
延长发动机的寿命、节省燃油和减少废气污染，ECU 还具有以下的切断燃油喷射功能和燃油泵的控制功能,
1）高速燃油切断：当发动机的转速超过了额定转速（5400r/min）时，为避免机件的损坏，ECU
会立即发出停止燃油喷射的指令，转速下降到约 5200r/min 时，ECU 又不会发出恢复燃油喷射的指令。
2）减速燃油切断：当车速处于从高速工况减速行驶进，ECU 通过节气门的关闭速率、车速和发动机转速以及冷却液温度等信号，会发出停止燃油喷射的指令，以节省燃油。
3）换挡燃油切断：换挡时如果继续喷射燃油，则容易造成齿轮的碰撞和换挡的困难，ECU 便设备了换档燃油切断功能。
4）燃油泵的控制：1992 年以后，1UZ-FE 型发动机改用专用的燃油泵 ECU 对燃油泵进行高、低转速的二级控制。当发动机在起动或高转速、大负荷下工作时，发动机 ECU 向燃油泵 ECU 输入一个高电位信号，燃油泵 ECU 向燃油泵电机提供较高的电压，使油泵高速运转，供油量提高；当发动机处于怠速或中小负荷工况时，发动机 ECU 向燃油泵 ECU 输入一个低电位信号，燃油泵 ECU 向燃油泵电机提供较低的电压，使油泵作低速运转，以减少高速磨损。
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4.1UZ-FE 型发动机故障代码的读取与清除
(1) 正常诊断模式
1)将点火开关转到 ON 和发动机不运转时“CHECK”发动机警告灯将点亮；如果“CHECK”发动机警告灯不亮，进行相应的故障排除。
2)起动发动机时,“CHECK”发动机警告灯应熄灭；如果灯继续亮着，自诊断系统已检测出系统中有故障或不正常。
3）再将点火开关转到 ON。
4）用导线将 TDCL 或检查连接器的端子 TE1 与 El 跨接。
5）通过“CHECK”警告灯读出故障代码；果没有故障代码输出，检查 TE1 端子电路。
6）利用诊断代码表仔细检查故障。
7）完成检查后，脱开 TEI 和 E1 端子，关掉点火开关。
在显示 2 个或更多个故障代码时，从较小代码数开始并依次逐渐增大,显示故障代码。
(2) 试验诊断模式
与正常状态相比，试验状态具有较高的检测故障的灵敏度。它也能检测出以下电路和元件中的故障：起动器信号电路、1 号和 2 号凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器的 IDL 接触信号、空调器信号和空档起动开关信号。此外，能在正常状态中检测出来的故障项目同样也能在试验状态中检测出来。
1）初始状态。
①蓄电池电压为 11 伏或更高。
②节气门全关(节气门位置传感器 IDL 触点闭合)。
2）将点火开关转到 OFF。
3）用跨接导线连接 TDCL 或检查连接器的 TE2 和 E1 端子。
4）将点火开关转到 ON。检查“CHECK”发动机警告灯在闪烁。如果“CHECK”发动机警告灯不闪，进行 TE2 端子电路的故障排除。
5）起动发动机，模拟由用户描述的情况进行路试。
6）在道路试验后，用跨接导线跨接 TDCL 或检查连接器的端子 TE1 和 E1。
7）从组合仪表上的“CHECK”发动机警告灯读出故障代码。
8）完成检查后，脱开 TE1、TE2 和 E1 端子，并关断点火开关。
(3) 清除故障代码
故障部位的修理结束后，必须清除保存在 ECU 存储器中的故障代码。为此将点火开关转到 OFF
并从 2 号接线盒上拆下 EFI 保险丝(20 安)至少 10 秒钟。也可采用拆下蓄电池负极(-)的方法来清除故障代码，但这样会使其它系统(如时钟、音响、座椅等)也会被清除掉而需重新设置。在清除储存代码后，进行汽车道路试验。检查“CHECK”发动机警告灯现在是否能读出正常代码；果出现相同的故障诊断代码，这表明故障部位尚未彻底修理好。
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(4) 1994 年以后生产的凌志车型发动机自诊断
1994 年以后生产的凌志车型发动机装有 OBD-Ⅱ诊断座,同时也保留了通过故障指示灯的闪烁显示故障码的功能。
1),通常”模式读取故障码
①在诊断座上接上凌志扫描测试仪。
②打开点火开关，发动机不起动，打开扫描仪，并确认其处于“通常”模式。
③使用扫描测试仪读出故障码和“故障状态数据” 。
④记录所有的故障码和“故障状态”数据
⑤读完码后，关闭扫描测试仪和点火开关。
⑥根据显示的故障码查“故障码表”检修故障。检修完故障后，必须清除故障码。
2) 清除故障码
①用扫描测试仪清除故障码。如果使用凌志扫描测试仪，将“通常”诊断模式板到“检查”模式或从“检查”模式扳到“通常”诊断模式时，故障码就清除了。
②从熔丝盒中拔下 EFI 熔丝 10s 以上。
③将蓄电池负极电缆拆开 10s 以上。
5,1UZ-FE 型发动机的检测
(1) 凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机（1994 年以前）卡门旋涡式空气流量计的检测
1) 凌志 LS400 1UZ-FE 型 发动机（1994 年以前）卡门旋涡式空气流量计的电路图如图 5.33 所示。
图 5.33 凌志 LS400 卡门旋涡式空气流量计的电路图
2) 凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机卡门旋涡式空气流量计的检修
①凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机卡门旋涡式空气流量计电阻的测量
关闭点火开关，拔下空气流量计传感器的导线连接器，用万用表电阻档测量 THA 与 E1 端子之间的电阻。温度不同电阻值不相同。选取不同的进气温度测量 THA 与 E1 之间的电阻，再与标准的电阻值比较，见表 5.15 所示。
②凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机卡门旋涡式空气流量计电压的测量
点火开关转至“ON”位置，检测 VC 与 E2 间电压应为 4.5～5.5V，KS 与 E2 间电压应为 5 V 左右。
发动机运转时，KS 与 E2 间电压应为 2～4V，进气量越大，电压越高。标准电压值见表 5.16 所示。
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表 5.15 卡门旋涡式空气流量计 THA 与 E1 端子间的电阻
端子 温度/oC 标准电阻/ KΩ
-20 10．0-20．0
0 4．0-7．0
20 2．0-3．0
40 0．9-1．3
THA-E1
60 0．4-0．7
表 5.16 卡门旋涡式空气流量计各端子间的电压
端子 测量条件 标准电压/V
怠速、进气温度 20°C 0．5-3．4
THA-E2
点火开关“ON” 4．5-5．5
Ks-E1 怠速 2．0-4．0 脉冲
Vc-E1 点火开关“ON” 4．5-5．5
(2) 冷起动喷油器电路的检测
1）冷起动喷油器的检测
将点火开关置于,OFF”位置，拔下冷起动喷油器的导线连接器，用万用表? 档测量冷起动喷油器端子 STA-STJ 间的电阻值（电磁线圈的电阻值）,应为 2-4?（ 20℃） 。如果电阻值不符合标准，应更换冷起动喷油器。如图 5.34 所示。
图 5.34 冷起动喷油器电路
（ 2）温度时间开关的检测
将点火开关置于“OFF”位置，拔下温度时间开关的导线连接器，用万用表 Ω 档测量温度时间开关上各端子间的电阻值；或将温度时间开关拆下，将其浸入装有水的烧杯中，并逐渐将水加热，
在不同的水温下测量冷起动温度时间开关两接线柱之间及两接线柱与外壳之间的电阻值。将测得的电阻值与表 5.17 比较，如不符合标准，应更换冷起动温度时间开关。
表 5.17 丰田汽车冷起动温度时间开关检测标准
端子 标准电阻值/Ω 水温/℃
25-45 <15
STA-STJ
65-85 >30
STA-外壳 25-85 >2.5
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凌志LS400 1UZ-FE型发动机的其它零部件的检测方法与前面皇冠3.0检测方法类似,在此不再最赘述。
5.2 一汽大众捷达 Motronic M3.8.2 电控系统
捷达轿车采用德国 Bosch 公司 Motronic 电控多点汽油喷射系统。 通过 ECU 接受发动机不同部位上的各种传感器的信号，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设置的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工作情况下都能获得最佳浓度的混合气。图 5.35 所示，
捷达轿车 Motronic M3.8.2 电控燃油喷射系统按功能可分为供油系统、进气系统、点火系统和电控系统。
图 5.35 燃油喷射系统的组成
G70.空气流量计 G28.转速传感器 G40.霍尔传感器 G69.节气门电位计 G88.怠速节气门电位计 F60,怠速开关 G72.进气温度传感器 G62-冷却液温度传感器 G 39 -氧传感器 G61，G66 -爆震传感 器 J220- 控制单元 J17- 汽油泵继电器 G6-汽油泵 N30-N33 喷油器 N128-点火线圈 N122.电子点火器 N80.活性 碳罐电磁阀 Z19.氧传感器加热器 V60.怠速电动机 J388.节流阀体
5.2.１ 进气系统
一般工况下，空气的流量通过驾驶人员操纵油门踏板等来控制。在怠速工况下，由 ECU 控制怠速电动机(怠速控制阀)来调节空气流量，从而调节发动机怠速转速，怠速电动机采用一直流电动机，
安装在节气门体内，通过齿轮机构调节节气门开度。当发动机怠速运行时怠速电机根据 ECU 的指令正转或反转，并在其控制范围内加大或减小节气门开度，从而实现对发动机怠速控制。
节气门体的结构如图 5.36 所示，节气门体上安装有节气门、用于改变节气门开度的扇形轮及由
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节气门位置传感器、怠速节气门电位计、应急弹簧、怠速开关、怠速电动机组成的节气门控制组件。
图 5.36 节气门体的结构
1.怠速节气门电位计 2.应急弹簧 3.怠速电动机 4,节气门位置传感器 5.怠速触点 6.节气门 7.节气门控制 组件
5.2.２ 燃油共给系统
1,燃油系统的组成
如图 5.37 所示，燃油供给系统由汽油过滤器、压力调节器、汽油泵、喷油器等组成。Motronic
M3.8.2 发动机电子控制系统是多点喷射系统。燃油喷射系统在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器，汽油喷在每一缸的进气门附近。这种系统能较好地保证各缸混合气均匀。喷油器喷油量的大小取决于喷油器的喷油阀开启时间，即 ECU 发出指令的喷油脉冲宽度。
图 5.37 Motronic M3．8．2 燃油供给系统
2,电控汽油喷射系统的控制原理
ECU 根据有关传感器测得的运转工况按不同的方式控制喷油量。喷油量的控制方式可分为起动控制、运转控制、断油控制和反馈控制。
(1)起动喷油控制 起动时，ECU 不以空气流量计的信号作为喷油量的计算依据，而是按预先
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给定的起动程序来进行喷油控制。ECU 根据起动开关及转速传感器的信号判定发动机是否处于起动状态,以决定是否按起动程序控制喷油。当起动开关接通且发动机转速低于 300r/min 时，ECU 判定发动机处于起动状态从而按起动程序控制喷油。此时，ECU 按发动机冷却液温度、进气温度、起动转速计算出一个固定的喷油量。冷车起动时，发动机温度很低，喷入进气道的汽油不易蒸发，为保证发动机在低温下也能正常起动必须进一步增大喷油量。由 ECU 控制，通过增加各缸喷油器的喷油持续时间或喷油次数来增加喷油量，所增加的喷油量及加浓持续时间完全由 ECU 机根据进气温度传感器和发动机冷却液温度传感器测得的温度高低来决定。这种冷起动控制方式不设冷起动喷油器和冷起动温度开关。
(2)运转喷油控制 在发动机运转中，ECU 主要根据进气量和发动机转速来计算喷油量。此外，
ECU 还要参考节气门开度、冷却液温度、进气温度、海拔高度及怠速工况、加速工况、全负荷工况等运转参数来修整喷油量,以提高控制精度。 由于 ECU 要考虑的参数很多,通常将喷油量分成基本喷油量,修正量,增量三个部分，并分别计算出结果，然后再将三个部分叠加在一起，作为总喷射量来控制喷油器喷油。
1)基本喷油量是根据发动机每个工作循环的进气量，按理论混合比(空燃比 14.7:1)计算出的喷油量。
2)修正量是根据进气温度，大气压力等实际运转情况对基本喷油量进行适当修正，以使发动机在不同运转条件下都能获得最佳浓度的混合气。修正量的内容包括进气温度修正，大气压力修正和蓄电池电压修正(电压变化时，自动对喷油脉宽加以修正)。
3)增量是在一些特殊工况下(如暖机，加速等)，为加浓混合气而增加的喷油量。加浓的目的是为了使发动机获得良好的使用性能(如动力性，加速性，平顺性等)。
① 起动后增量 在起动后一段短时间内必须增加喷油量，以加浓混合气，保证发动机稳定运转而不熄火。起动后增量比的大小取决于起动时发动机的温度并随发动机的运转时间增长而逐渐减小为零。
②暖机增量 在冷车结束后的暖机运转过程中，发动机的温度一般不高。因此在暖机过程中必须增加喷油量。暖机增量比的大小取决于冷却液温度传感器所测得的发动机温度并随着发动机温度的升高而逐渐减小，直至温度升高至 80℃时暖机加浓结束。
③加速增量 在加速工况时，ECU 是根据节气门位置传感器测得的节气门开启的速率鉴别出发动机是否处于加速工况的。
④大负荷增量 大负荷及满负荷工况下要求发动机能发出最大功率因而喷油量应比部分负荷工况大，以提供稍浓于理论混合比的功率混合气。大负荷信号由节气门开关内的全负荷开关提供或由
ECU 根据节气门位置传感器测得的节气门开度来决定。当节气门开度大于 70°时，ECU 按功率混合比计算喷油量并增加喷油量。
(3)断油控制 为以满足发动机运转的特殊要求，暂时中断油喷射。它包括以下几种断油控制方式,
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1)超速断油控制 超速断油控制过程是 ECU 将转速传感器测得的发动机实际转速与控制程序中设定的发动机最高极限转速(一般为 6000-7000r/min)相比较。 当实际转速超过此极限转速时,ECU
就切断送给喷油器的喷油脉冲，使喷油器停止喷油，从而限制发动机转速进一步升高。
2)减速断油控制 减速断油控制过程是 ECU 根据节气门位置，发动机转速，冷却液温度等运转参数，作出综合判定，在节气门位置传感器中的怠速开关接通，发动机冷却液温度已达正常温度并且发动机转速减速断油转速时，执行减速断油控制。
3)溢油消除 起动时汽油喷射系统向发动机提供很浓的混合气。若多次转动起动机后发动机仍未起动，淤积在气缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞，使之不能跳火。这种情况称为溢油或淹缸。
此时驾驶员可将油门踏板踩到底并转动点火开关起动发动机。ECU 在点火开关处于起动位置、发动机转速低于 500r/min 且节气门全开条件下时才能进入溢油消除状态,自动中断汽油喷射以排除气缸中多余的汽油，使火花塞干燥。
4)减扭矩断油控制 装有电子控制自动变速器的汽车在行使中自动升挡时，控制变速器的电子控制模块(ECU 中的 TCM)会向汽油喷射系统的电子控制模块(ECU 中的 ECM)发出减扭矩信号。汽油喷射系统的 ECM 在收到这一减扭矩信号时会中断个别气缸(如２、３缸)的喷油以降低发动机转速，从而减轻换挡冲击。
(4)反馈控制 汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器。 使用氧传感器的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制(闭环控制)是在排气管上加装氧传感器根据排气中氧含量的变化测定出进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，把它输入 ECU 与设定的目标空燃比值进行比较，将误差信号经放大器控制电磁喷油器喷油量，使空燃比保持在设定目标值附近。
5.2.3 电子控制系统
发动机电子控制系统由具备正确反映发动机状况的传感器、根据传感器输入的信号计算发动机最佳控制结果的 ECU 控制装置和直接操纵发动机的执行机构三大部分组成。见表 5.18 所示。
表 5.18 Motronic M3．8．2 电子控制系统传感器的功
传感器 功能 传感器 功能
节气门位置传感器 用来检测节气门开度 霍尔传感器
凸轮轴每转一周产生一个信号，以确定上止点
怠速节气门电位计 检测怠速时节气门的开度 进气温度传感器将进入气缸的空气温度转换成电信号送给 ECU
怠速开关
发动机处于怠速工作时,触点才闭合，
识别出怠速工况
水温传感器
将冷却水温度转换成电信号送给
ECU
空气流量计
根据其输出的电压测出空气的质量流量
氧传感器
测量废气中剩余氧的含量，以此确定混合气空燃比
发动机转速传感器 输出发动机的转速信号 爆震传感器 检测发动机爆震状况
5.2.4 点火系统
计算机控制直接点火系统的点火方式可分为同时点火和单独点火两种类型。捷达轿车 Motronic
M3.8.2 发动机点火系统采用无分电器双火花塞同时点火系统。 在同时点火系统中，发动机两个气缸共用一个点火线圈，在点火线圈上有两个高压插孔，用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连，
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点火时两个气缸同时点火。如图 5.38 所示。
图 5.38 点火系统的结构
1.点火高压线（带有抗干扰插头及火花塞插头） 2.点火线圈（N，N128，带有区分点火高压线的标识。A.1 缸、B.2 缸、C,3 缸、D.4 缸。
带有末级功率（N122） ） 3.螺栓（10N·m） 4.连接插头 5.盖 6.火花塞 7.连接插头（棕色，2 孔） 8.爆震传感器 2（G66,在行驶方向左侧） 9.螺栓（20N·m ） 10.爆震传感器 1（G61，在行驶方 向右侧） 11.连接插头（黑色，2 孔） 12,连接插头（黑色，3 孔）
13.螺栓（10N·m） 14.霍尔传感 器（G40） 15.螺 栓（25N·m） 16,垫片（锥形） 17.霍尔传感器隔 板（安装位置：缺口装入凸轮轴）
5.3 北京切诺基 2.5L、4.0L 发动机控制系统
5.2.１系统组成
电子燃油喷射(Electronic Fuel Injection)简称为 EFI，通常称为电控燃油喷射。切诺基越野车发动机电控燃油顺序喷射(MPI)系统(Chrysler EFI-D 型)就是其中的一种，主要用在 2.5L 和 4.0L
出口型越野车汽油发动机上。
图 5.39 所示，为北京切诺基越野车 2.5L 发动机电控燃油顺序喷射 (MPI)系统 (Chrysler EFI-D 型 )
系统组成示意图,图 5.40 所示为北京切诺基越野车 4.0L 发动机电控燃油顺序喷射 (MPI)系统 (Chrysler
EFI-D 型 )系统组成示意图，两个系统主要都是由信号输入装置、控制执行装置、电子控制装置 3 部分组成。
5.2.2 控制原理
1.信号输入装置
切诺基越野车的信号输入装置包括：曲轴位置传感器、歧管绝对压力传感器、进气温度传感器、
同步信号传感器、冷却液温度传感器、氧(O 2)传感器、节气门位置传感器、蓄电池电压传感器、点
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火开关信号机构、空调(A/C)选择与请求信号机构、起动开关信号机构、动力转向开关信号机构、停车/空档开关信号机构、汽车车速传感器、恒速巡航控制开关巡航机构、制动器开关信号机构、交流发电机输出信号机构、串行数据通讯接口(SCI)输入信号。
（1） 曲轴位置传感器
图 5.39 2.5L 四缸发动机电子控制系统原理电路图
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图 5.40 4.0L 六缸发动机电子控制系统原理电路图
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曲轴位置传感器提供燃油喷射同步信号和气缸识别信号。它装在变速器的飞轮驱动盘壳体上，
如图 5.41 所示。
a)2.5L 四缸发动机 b)4.0L 六缸发动机
图 5.41 发动机曲轴位置传感器
曲轴位置传感器与 ECU 有 3 条引线相连，如图 5.42 所示。其中一条引线是传感器的电源线，传感器的电源电压为 8V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔效应传感器输出脉冲信号，高电位为 5V，低电位为 0.3V；最后一条是传感器的搭铁线。
图 5.42 曲轴位置传感器工作电路图
图 5.43 绝对压力传感器工作电路
（2）进气歧管绝对压力传感器(MAP)
进气歧管绝对压力传感器 (MAP)，反映了进气歧管绝对压力的变化情况。该 MAP 传感器是一个
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压敏电阻型传感器，它安装在仪表板前方的前围板上，其真空软管与节气门体相连。 MAP 传感器与发动机集中控制器 (ECU)有 3 条引线相连，如图 5.43 所示。其中一条是 ECU 向传感器加的电源线，
输入传感器的电压为 5V(4.8-5.1V)；另一条是传感器的信号输出线；最后一条是传感器的搭铁线。
在发动机怠速运转时,进气歧管的真空度高(绝对压力低),传感器的电阻值大,如图 5.44 所示。
传感器输出 1.5-2.1V 的低电压信号；当节气门全开时，进气歧管真空度低(绝对压力高)，传感器电阻值小，传感器输出 3.9-4.8V 的电压信号。
图 5.44 进歧管绝对压力传感器工作示意图
（3）进气温度传感器
进气温度传感器位于发动机的进气歧管上，是测定进入进气歧管空气温度高低的装置。进气温度传感器是一只负温度系数热敏电阻式传感器。进气温度传感器与 ECU 的连接关系如图 5.45 所示。
（4）同步信号传感器
同步信号传感器采用霍尔效应传感器，安装在分电器内，其示意图如图 5.46 所示，其基本结构如图 5.47 所示，它主要由脉冲环和霍尔信号发生器组成。同步信号传感器与 ECU 的连接情况如图
5.48 所示。
图 5.45 进气温度传感器工作电路
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图 5.46 同步信号传感器示意图
图 5.47 同步信号传感器基本结构
图 5.48 同步信号传感器工作电路图
（5）冷却液温度传感器
冷却液温度传感器是测定发动机冷却液温度高低的装置，安装在节温器壳体内并伸入水套中，
如图 5.49 所示。冷却液温度传感器与 ECU 的连接如图 5.50 所示
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图 5.49 冷却液温度传感器
图 5.50 冷却液温度传感器工作电路
（6）氧传感器
氧传感器安装在前排气管上，如图 5.51 所示。该传感器是氧化锆式含有加热元件的氧传感器，
它与 ECU 的连接关系如图 5.52 所示。
图 5.51 加热型氧传感器的安装位置
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图 5.52 加热型氧传感器的工作电路
（7）节气门位置传感器(TPS)
TPS 安装在节气门体上，它与节气门轴相连，如图 5.53 所示。TPS 实质上是一个可变电阻器，
当节气门位置发生变化时，TPS 的电阻值也发生变化。TPS 与 ECU 的连接关系如图 5.54 所示。TPS
与 ECU 采用 3 条引线连接。其中一条是 ECU 通向 TPS 输入 5V 的电源线，另一条是搭铁线，中间的一条是 TPS 向 ECU 输入的信号线。
图 5.53 节气门位置传感器（2.5L 发动机）
(8)蓄电池电压信号机构
蓄电池电压信号表示蓄电池电压的信息，蓄电池与 ECU 的连接关系如图 5.55 所示。
(9)点火开关信号机构
点火开关信号表示点火开关电路已接通，其电路如图 5.56 所示。
(10)空调(A/C)选择与请求信号机构
空调 (A/C)选择与请求信号电路如图 5.57 所示。
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图 5.54 节气门位置传感器工作电路
图 5.55 蓄电池电压信号 图 5.56 点火开关信号
图 5.57 空调选择与请求信号电路
(11)起动信号机构
起动信号来自起动继电器，起动信号电路如图 5.58 所示。当起动开关接通时，起动信号即从起动继电器送入 ECU，如图 5.58 中虚线所示。
(12)制动器开关信号机构
制动器开关信号电路如图 5.59 所示。
(13)停车 /空档开关信号机构
停车 /空档开关信号表明自动变速器档位选择信号。该信号用来区别变速器是处于,P”状态或,N”状态
(停车或空档 )，还是处于,1-2”,“2”,“D”或,R”状态。停车 /空档开关安装在变速器壳上，如图 5.60
所示。
- 50 -
图 5.58 起动信号和停车/空挡开关信号电路
图 5.59 制动开关信号电路
图 5.60 停车/空挡开关安装位置
(14)汽车车速传感器
汽车车速传感器产生的信号主要用来确定汽车是否在行驶,汽车行驶的速度和汽车行驶的里程。
汽车车速传感器安装在分动器的延长壳体上，如图 5.61 所示。汽车车速传感器的工作电路如图 5.62
所示。
(15)交流发电机输出信号机构
交流发电机输出信号与 ECU 的电路连接情况如图 5.63 所示。
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图 5.61 汽车车速传感器
图 5.62 汽车车速传感器工作电路
图 5.63 交流发电机输出信号电路
(16)动力转向开关信号机构
动力转向开关用在有动力转向机构的 2.5L 发动机上，如图 5.64 所示。动力转向开关是在动力转向系统的高压回路中安装一个压力开关，其工作电路如图 5.65 所示。
(17)巡航（恒速）控制开关信号机构
切诺基越野车也可以根据用户的需要增设恒速巡航控制开关，巡航开关包括 3 个独立的输入信号，即巡航开 /关、巡航设定和复位，其工作电路如图 5.66 所示。
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图 5.64 动力转向压力开关位置
图 5.65 动力转向开关信号电路
图 5.66 巡航（恒速）控制开关信号电路
(18)串行数据通讯接口 (SCI)输入信号机构
图 5.67 串行数据通讯接口工作电路
- 53 -
当使用专用诊断测试仪器 DRBⅡ进行测试时，必须与 ECU 特设的串行数据通讯接口电路连接，
如图 5.67 所示。 ECU 通过 SCI 输入口,45”，接收来自 DRBⅡ诊断测试仪器的输入数据。图中,25”
接线柱为串行数据通讯电路输出口，通过接口将 ECU 已诊断或测试所得数据输出至 DRBⅡ诊断仪器。
（ 19）继电器机构
在发动机集中控制系统的电路中，多处采用继电器，例如起动继电器、自动切断继电器、燃油泵继电器、空调继电器等。尽管各继电器中通过的工作电流大小不一定相同，但它们的基本结构是相同的，其内部电路入图 5.68 所示。继电器内部包括线圈、电阻和触点装置等。
2.电子控制装置
1996 年以前的切诺基越野车采用 SBECⅡ型单板式发动机集中控制器,通常简称为,发动机控制器,如果按照汽车电子控制理论,简称为,ECU”(Electronic Control Unit )。 电子控制器安装在发动机罩下左内护板上,控制器上有一个 60 端子的插座。 1996 年以后的电子控制器称为动力控制装置 （ PCM）,
一般用 JTEC 表示，该动力控制装置由 3 个 32 端子（共 96 端子）的插座组成。 SBECⅡ型单板式发动机集中控制器其外形如图 5.69 所示。
图 5.68 继电器内部电路
图 5.69 SBECⅡ型发动机集中控制器
3.执行装置
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切诺基越野车的执行装置包括：燃油泵继电器、自动切断 (ASD)继电器、自动怠速 (AIS)步进电机、镇流电阻旁路继电器、喷油器、点火线圈、散热风扇继电器、空调离合器继电器、恒速控制电磁线圈、交流发电机励磁、排放维修提示灯、交流发电机灯、转速表、串行数据通讯接口 (SCI)输出信号等。
(1) 自动切断 (ASD)继电器
ECU 输出控制信号后，控制自动切断 (ASD)继电器搭铁电路，从而控制向燃油泵、喷油器和点火线圈提供电源的电压。其自动切断继电器电路如图 5.70 所示。
(2) 交流发电机励磁
ECU 输出控制信号，控制交流发电机励磁，使发电机的输出电压保持在 13.4-15V。发电机各接线柱的情况如图 5.71 所示,ECU 控制发电机励磁电流如图 5.72 所示。当发电机正常工作时，其励磁电路为：发电机,+”→ 自动切断继电器 → 发电机磁场接线柱 B→ 磁场绕组 → 磁场接线柱 C→ ECU
发电机励磁接线柱 20→ 大功率管 → 搭铁 → 发电机,－,。 如果 ECU 检测到发电机的输出电压低于规定电压值 (表 5.19 所示 ),ECU 就会使磁场电路搭铁的相对时间增长，即大功率管的相对导通率增大，
平均励磁电流增大，形成较强的磁场，提高发电机的电压或增大发电机的输出；如果检测到发电机的输出电压高于规定值,ECU 就会使磁场搭铁的相对时间缩短，即大功率管的相对导通率减小，减弱发电机磁场，使发电机电压降低，通过 ECU 控制，使发电机输出电压始终保持在规定值。
表 5.19 交流发电机输出电压技术条件
环境温度（℃） 电压范围（V）
-40-6.7 14.5-15
-6.7-26.7 13.87-15
26.7-60 13.25-14.37
60-71.1 13.25-13.75
图 5.70 自动切断继电器电路
（ 3）镇流电阻旁路继电器
镇流电阻安装在发动机右侧的内围板上，如图 5.73 所示；镇流电阻旁路继电器安装在电源分配中心盒外的连接支架上，如图 5.74 所示。
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(4) 散热器风扇继电器 (4,0L 发动机 )
在 4,0L 发动机上，设置了一个冷却风扇，又称辅助风扇。该风扇由 ECU 进行控制。 ECU 根据发动机冷却液温度传感器输入的信号或空调器是否工作，适时地控制散热风扇继电器，以控制散热风扇工作。散热器风扇继电器的工作电路如图 5.75 所示。
图 5.71 交流发电机各接线柱的情况
图 5.72 交流发电机励磁电流控制电路
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图 5.73 镇流电阻安装位置 图 5.74 镇流电阻旁路继电器安装位置
图 5.75 散热器风扇继电器工作电路
（ 5） 空调离合器继电器
ECU 输出控制信号，接通和断开空调电磁离合器继电器搭铁电路，以控制空调压缩机工作。控制空调离合器继电器的电路如图 5.76 所示。
图 5.76 空调离合器继电器工作电路
(6) 点火线圈
ECU 输出控制信号，通过控制点火线圈初级绕组的通断来控制点火的全部工作，该点火系统中点火线圈与配电器如图 5.77 所示。 ECU 控制点火系统工作电路如图 5.78 所示。对于 2,5L 的四缸发动机来说，点火顺序为 1-3-4-2；对于 4,0L 六缸发动机来说，点火顺序为 1-5-3-6-2-4。
(7) 车速控制
车速控制通常称为恒速控制，又称车速巡航控制。该装置能根据行驶阻力的变化情况，使汽车行驶时自动保持一定的速度。 车速控制工作电路如图 5.79 所示。 速度控制伺服机构的外形如图 5.80a)
所示。该机构的本体是一个密封圆筒，内部装有膜片、弹簧和 3 个电磁阀。 3 个电磁阀分别是真空电磁阀、通风电磁阀和清除电磁阀。阀门如图 5.80b)所示。
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图 5.77 点火线圈与配电器位置
图 5.78 2．5L 发动机点火系统工作特性
图 5.79 车速控制工作电路
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a)伺服机构外形 b)伺服机构示意图
图 5.80 车速控制伺服机构
(8) 电子控制燃油喷射
ECU 输出控制信号，适时地控制各缸喷油器向进气歧管喷射定量燃油。喷油器安装在燃油导管上，如图 5.81 所示。喷油器的工作由 ECU 进行控制，按照特定的顺序，控制每个喷油器的搭铁电路，如图 5.82 为 2,5L 发动机喷油器的工作电路,喷油顺序为 1-3-4-2 。 4,0L 发动机的喷油顺序为 1-5-3-6-2-4。该发动机喷油器时刻，对活塞运动来说是定时的，它们都是在各缸排气行程上止点前 64°时开始喷油。
图 5.81 喷油的安装位置
（ 9） 怠速步进电机
ECU 根据发动机的工况，适时地输出控制信号，控制怠速步进电机的位置，调节旁通空气道的尺寸，以控制发动机的怠速转速。步进电机主要由转子和定子组成。怠速步进电机的工作电路如图
5.83 所示。怠速步进电机安装在节气门体上，如图 5.84 所示。
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图 5.82 四缸发动机喷油器工作电路
（ 10） 燃油泵继电器
ECU 输出控制信号控制燃油泵继电器搭铁电路，以此决定燃油泵是否工作。燃油泵继电器位于电源分配中心盒内。燃油泵继电器工作电路如图 5.85 所示。
图 5.83 怠速步进电机工作电路
图 5.84 节气门上的怠速步进电机
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图 5.85 燃油泵继电器与镇流电阻旁路继电器工作电路
（ 11） 发动机控制指示灯
1) 排放维修提示 (EMR)灯
排放维修提示 (EMR)灯安装在仪表板的左侧,EMR 灯可提示驾驶员该车排放系统的部件已达到需要维修或更换的期限。 EMR 灯的控制电路如图 5.86 所示。
图 5.86 发动机有关指示灯的控制电路
2) 发动机检查灯 (CHECK ENGINE)
发动机检查灯有多种功能，主要用来在传感器或某系统发生故障时显示，以示警告，还用来显示存入存储器的故障代码。发动机检查灯安装在仪表板左侧。其控制电路如图 5.86 所示。
3) 换档指示灯 (手动变速器 )
使用手动变速器的切诺基越野车上设置了换档指示灯，也称档位指示灯或升档指示灯。该灯是
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为了通知驾驶员应及时换档，即升入高档。
4) 发电机指示灯
交流发电机指示灯发亮，表示充电系统的电压过低。如果 ECU 检测到充电系统的电压低于规定值时，将接通仪表板上的发电机指示灯。
（ 12） 辅助信号输出
1)转速信号输出
ECU 向转速表提供发动机转速信号，其控制电路如图 5.87 所示。
图 5.87 转速表信号控制电路
2)串行通讯接口 (SCI)输出
SCI 输出是串行通讯传送输出电路，如图 5.88 所示。 ECU 通过 SCI 输出电路，将数据传送到
DRBⅡ型检测仪，以便诊断故障。
图 5.88 串行通讯接口输出电路
小结
丰田车系发动机控制系统包括电子控制汽油喷射(EFI)、电子控制点火提前(ESA)、怠速控制
(ISC)、废气再循环控制(EGR)、蒸发污染控制(ECS)、谐波进气增压系统控制 (ACIS)、故障自诊断
(DIAGN)、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节(CO 排放控制)等内容。不同的车型，其控制内容及方式略有差异。发动机电子控制燃油喷射系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制系
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统三部分组成。电子控制系统又由传感器、执行器和ＥＣＵ组成。电控发动机检测与维修的重点内容就是对传感器、执行器和ＥＣＵ的检测和维修；在排除故障时，可以读取发动机的故障代码，进一步缩小故障范围，提高效率；大众捷达轿车 Motronic M3.8.2 发动机电控系统的特点：怠速控制是通过安装在节气门体内怠速电动机(怠速控制阀)来调节空气流量，当发动机怠速运行时怠速电机根据 ECU 的指令正转或反转，并在其控制范围内加大或减小节气门开度，从而实现对发动机怠速控制；当更换节气门体或电控单元时，需要用专用仪器进行匹配。发动机点火系统采用无分电器双火花塞同时点火系统； 北京切诺基越野车 2.5L 和 4.0L 发动机电控燃油顺序喷射(MPI)系统主要都是由信号输入装置、控制执行装置、电子控制装置 3 部分组成。主要特点：1996 年后的切诺基其氧传感器采用氧化锆四线加热型前后双氧传感器； 另外其自动熄火继电器能够自动地接通和切断喷油器、
点火线圈、发电机磁场线圈和氧传感器加热器的电源电路。
习题
5.1 如何检测丰田皇冠轿车步进电动机式怠速控制阀?
5.2 简述凌志 LS400 轿车的电控燃油喷射系统特点及工作原理,
5.3 简述捷达轿车 Motronic M3．8．2 发动机电控系统的工作原理,
5.41 北京切诺基越野车 2.5L 发动机电控燃油顺序喷射(MPI)系统的信号输入装置、控制执行装置、电子控制装置分别由哪些部件组成？各部件有何作用？
5.5 如何读取丰田车系的故障代码？
5.6 如何检测丰田皇冠 3.02JZ-GE 型发动机电控单元?
5.7 如何检测丰田皇冠 3.02JZ-GE 型发动机的燃油系统？
第5章目录
第 5 章 发动机集中控制系统实例,................................................................................................................- 2 -
5.1 日本丰田系列 TCCS 发动机控制系统,..................................................................................................,- 2 -
5.1.1 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机控制系统,................................................................................- 2 -
5.1.2 凌志 L S400 轿车 1UZ-FE 型发动机控制系统,..........................................................................- 28 -
5.2 一汽大众捷达 M OTRONIC M3.8.2 电控系统,.......................................................................................,- 37 -
5.2.１ 进气系统,.................................................................................................................................- 37 -
5.2.２ 燃油共给系统,.........................................................................................................................- 38 -
5.2.3 电子控制系统,...........................................................................................................................- 40 -
5.2.4 点火系统,......................................................................................................................................- 40 -
5.3 北京切诺基 2.5L、4.0L 发动机控制系统,......................................................................................,- 41 -
5.2.１系统组成,.....................................................................................................................................- 41 -
5.2.2 控制原理,......................................................................................................................................- 41 -
小结,............................................................................................................................................................,- 61 -
习题,............................................................................................................................................................,- 62 -
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第 5 章 发动机集中控制系统实例
☆知识点
1.日本丰田系列发动机集中控制系统的组成、结构、工作原理及其检修；
2,一汽大众捷达 Motronic M3．8．2 电控系统的组成、结构及其工作原理；
3.北京切诺基 2．5L、4．0L 发动机控制系统的组成、结构、工作原理及其检修。
★要求
掌握
1.日本丰田系列发动机集中控制系统的组成、结构、工作原理；
2,一汽大众捷达 Motronic M3．8．2 电控系统的组成、结构及其工作原理；
3.北京切诺基 2．5L、4．0L 发动机控制系统的组成、结构、工作原理。
了解
1.发动机集中控制系统的检测与维修
2.常用仪器和工具的正确使用
3.三种类型发动机集中控制系统的区别
5.1 日本丰田系列 TCCS 发动机控制系统
5.1.1 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机控制系统
TCCS （ Toyota computer controlled system）是丰田计算机控制系统的英文缩写。控制内容主要包括发动机控制、电子控制自动变速器 (ECT)、制动防抱死系统 (ABS)、电控悬架 (TEMS)、牵引力控制 (TRC)、空调 (A/C)、巡航控制 (CCS)和安全气囊 (SRS)等等。而发动机控制系统又包括电子控制汽油喷射 (EFI),电子控制点火提前 (ESA),怠速控制 (ISC),废气再循环控制 (EGR),蒸发污染控制 (ECS)、
谐波进气增压系统控制 (ACIS)、故障自诊断 (DIAGN)、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节
(CO 排放控制 )等内容。不同的车型,其控制内容及方式略有差异。
丰田皇冠 3.0 轿车搭载的 2JZ-GE 型发动机控制系统是将电子控制燃油喷射、电子控制点火、怠速控制、电控自动变速器和自诊断等系统等用 ECU 集中控制,2JZ-GE 型发动机电控系统一般有两种类型,D 型和 LH 型。 1991 年 10 月生产的 2JZ-GE 型发动机进气量的计量采用半导体压敏电阻式进气压力传感器,1994 年以后生产的 2JZ-GE 型发动机进气量的计量采用热线式空气流量计。
2JZ-GE 型发动机电子控制燃油系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制系统三部分组成。
1.燃油供给系统
2JZ-GE 型发动机燃油系统各部件在汽车上的位置分布如图 5.1 所示。其燃油系统主要由油箱、
燃油泵、燃油泵 ECU、燃油滤清器、进油管、油压减振腔（燃油压力脉动减振器）,燃油输送管、
油压调节器、喷嘴（喷油器）,回油管等等组成。主要功用是向发动机提供各种工况下所需要的燃油
- 3 -
量和保持燃油总管内的油压约高于进气管负压 300kPa。另外该燃油供给系的最大特点是有一个油泵
ECU 控制油泵的转速，发动机在低转速或中小负荷下工作时需要的供油量相对较小，此时油泵低速运转；发动机在高转速或大负荷下工作时，需要的供油量较大，此时油泵高速运转，以增加油泵的泵油量。
当发动机的转速低于最低转速时，油泵 ECU 断开油泵电路，使油泵停止工作，即使点火开关接通，油泵也不工作。发动机 ECU 与油泵 ECU 之间的 DI 电路为油泵 ECU 的故障诊断信号线路。如图 5.4 所示。
图 5.1 2JZ-GE 型发动机燃油供给系统
图 5.2 2JZ-GE 型发动机电子控制系统
- 4 -
图 5.3 2JZ-GE 型发动机电路原理图
- 5 -
图 5.4 2JZ-GE 型发动机电子控制系统电路图
2.空气供给系统
2JZ-GE 型发动机空气供给系统各部件在汽车上的位置分布参见第 2 章图 2.7 所示。空气供给系统主要由空气滤清器、进气温度传感器、谐振腔、节流阀体、节气门位置传感器、真空度传感器（进
- 6 -
气歧管压力传感器）,怠速控制阀等等组成。节气门开度不同，进气量也不同，同时进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量有一定关系，真空度传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给发动机 ECU,ECU 根据进气歧管真空度的大小计算出发动机的进气量，从而确定基本喷油量。该发动机的怠速是由步进电动机来控制的，它可以实现发动机起动后的快速暖机和自动维持发动机在目标转速下稳定运转。
3.电子控制系统
2JZ-GE 型发动机电子控制系统各部件在汽车上的位置分布如图 5.2 所示。 该系统由传感器,ECU
和执行器三部分组成。该款车型无氧传感器，属于电控燃油喷射系统的开环控制方式，不能将空燃比精确地控制在理论空燃比 14.7 附近。但是怠速时混合气浓度的调节可以通过调节可变电阻器从而控制 CO 排放控制。 2JZ-GE 型发动机电子控制系统电路原理图和电路图分别参见图 5.3、图 5.4，发动机 ECU 的连接器如图 5.5 所示,ECU 连接器端子名称参见表 5.1。
图 5.5 发动机 ECU（含自动变速器）ECU 的连接器
表 5.1 发动机 ECU（含自动变速器）的连接端子名称
代号 名称 代号 名称 代号 名称
EO1 电源接地 *TT ECU 故障检测插座端子 ——
EO2 电源接地 SP2⊕ 2 号速度传感器正极 ——
10 号 1、4 缸喷油器 TE1 ECU 故障检测插座端子 STA 起动开关
30 号 2、6 缸喷油器 TE2 ECU 故障检测插座端子 *NSW 空挡起动开关
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20 号 3、5 缸喷油器 KNK1 1 号爆震传感器 D1 燃油泵 ECU
E1 ECU 接地 KNK2 2 号爆震传感器 FPC 燃油泵 ECU
*S1 电控变速器电磁阀 —— *OD2
IGT 点火器 SP2○
-
2 号速度传感器负极 *P 换挡模式选择开关
*S2 电控变速器电磁阀 THW 水温传感器 SP1 1 号速度传感器
—— VAF 可变电阻 PS 动力转向液压开关
*S3 电控变速器电磁阀 THA 进气温度传感器 A/C 空调放大器
—— IDL 节气门位置传感器 *OD1 巡航控制 ECU
ISC1 怠速控制阀 PIM 进气歧管绝对压力传感器 ACMG 空调电磁离合器开关
—— VTA 节气门位置传感器 ——
ISC2 怠速控制阀 VC ECU 供给 5V 电源 ELS 尾灯和雾灯继电器
—— E2 传感器接地 ——
ISC3 怠速控制阀 EC ECU 盒接地 W 发动机故障指示灯
—— NE 分电器 ——
ISC4 怠速控制阀 G○
-
分电器接地 M-REL EFI 主继电器
IGF 点火器 G1 分电器 BK 制动开关
*L 换挡位置开关 BATT 蓄电池
—— G2 分电器 IGSW 点火开关
*2 换挡位置开关 ACIS 可变进气歧管电磁真空阀 +B1 EFI 主继电器
VF 检查连接器（接头） —— +B EFI 主继电器
—— ——
—— ——
*表示针对电控自动变速器
4.诊断座型式
丰田车系故障自诊系统采用跨接诊断座的有关端子，由组合仪表上,CHECK ENGINE”(检查发动机 )指示灯的闪烁读出故障码。丰田车系的诊断有三种型式，如图 5.6 所示。 2JZ-GE 型发动机采用的是圆形 17 针诊断座。
诊断座中各端子代号及其功能见表 5.2 所示。
5.故障诊断模式与故障代码的清除
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丰田车系发动机故障诊断模式有四种：正常诊断模式 (发动机故障码读取 )、试验诊断模式 (开关信号故障码读取 )、空燃比 (A/F)修正模式 (混合比浓稀 )和氧传感器输出信号检测模式。但是 2JZ-GE
型发动机没有安装氧传感器,只有前面的两种诊断模式。下面介绍人工读取丰田 2JZ-GE 型发动机的故障码。
图 5.6 诊断座形式
a）形式Ⅰ b)形式Ⅱ c)形式Ⅲ
表 5.2 诊断座各端子代号及其功能
端子代号 功能 端子代号 功能
FP 燃油泵电源测试点 OX2 N0.2 氧传感器信号
W 发动机故障指示灯 TS ABS 动作测试线
E1 电脑 ECU 与车身搭铁线 T1(Tt) 变速器动作测试线
OX（OX1） NO1 主氧传感器输入信号 IG○
-
转速脉冲输出信号
AB 安全气囊故障指示灯 WA ABS 故障指示灯
OP1（OPT） 冷却风扇控制水温传感器信号 WB ABS 继电器电源检测
TE1（T） 发动机故障码触发 ECT 变速器 O/D 指示灯
TE2 发动机控制开关诊断 A/D 巡航作用指示灯
TC ABS/SRS/CCS 故障码触发 ABS ABS 电脑 D/G 端子
+B(B) 主继电器输出电源 TB1(AS) 空气悬架指示灯
VF1(VF) 主氧传感器修正率 TRC 牵引力控制 ASR 故障指示灯
ENG 主氧传感器修正率 A/C A/C 电脑 DOUT 端子
VF2 辅助氧传感器修正率
(1) 正常诊断模式 (发动机故障码读取程序 )
1) 点火开关置于 ON，但发动机不运转时,,CHECK ENGINE”指示灯应亮；起动发动机时
,CHECK ENGINE”指示灯应熄灭；如果仍亮着，则表明系统有故障或工作不正常。如果,CHECK
ENGINE”指示灯一直不亮，应检查该灯的电路。
2) 拉起驻车制动器，并使变速器换档杆处于 P 档或 N 档位置；切断全部用电设备；节气门处于完全关闭状态，即怠速触点 IDL 闭合；检查电源电压应在 11V 以上。
3) 将点火开关置于 ON，不要起动发动机，用专用跨接线将诊断座中的 TE1 与 E1 插孔跨接，
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如图 5.6 C)所示。
4) 通过仪表板上的,CHECK ENGINE”故障灯闪烁的间隔与次数，按照故障码从小到大的顺序，读取故障码。
5),CHECK ENGINE”指示灯在高电位（ ON）时灯亮，低电位（ OFF）时灯熄。如果没有故障，
“CHECK ENGINE”指示灯亮、熄及间隔时间均为 0.25 秒，如图 5.7（ a）所示；当有故障时,,CHECK
ENGINE”灯闪烁频率发生变化，以 0.5s 的频率闪烁。闪烁的第一个数字是两位故障码的第一位数，
间歇 1.5s 后，闪烁的第二个数字为第二位数。如果有两个以上故障码，每个故障码之间间歇 2.5s；
全部故障码显示完毕间歇 4.5s，再重复显示全部故障代码，如图 5.7(b)所示。
6) 所有的故障码显示完毕后，再关闭点火开关，拆下跨接线。
(2)试验诊断模式 (开关信号故障码读取 )
与正常诊断模式相比，试验诊断模式有较高的灵敏度。 它能检测起动信号、节气门位置传感器怠速触点 IDL 信号,A/C(空调 )信号和变速器 P/N 空档开关等开关信号。此外，在正常诊断模式中能够检测的项目，在试验诊断模式中都同样可以检测出来。
（a）正常代码波形 （b）故障代码“13”和“32”波形
（c） 试验模式正常代码
图 5.7 故障代码波形图
1) 使变速器换档杆处于 P 档或 N 档位置；节气门处于完全关闭状态，即怠速触点 IDL 闭合；
A/C 开关置 OFF；检查电源电压应在 11V 以上。
2) 必须首先跨接诊断座中 TE2 和 E1 端子，然后将点火开关置 ON，试验模式开始诊断。如果组合仪表上的,CHECK ENGINE”灯以 0.13s 的间隔闪烁，证明试验模式工作正常。如图 5.7（c） 所示。
3) 起动发动机，在正常温度下运转,“CHECK ENGINE”灯正常闪烁，如果不闪烁，检查端子
TE2 电路。
4) 驾驶车辆在路上以 10km/h 车速行驶，此时端子 TE2 与 E1 仍然跨接，模拟用户讲述的故障状态。
5) 路试结束后，停车，跨接诊断座中端子 TE1 和 E1，而 TE2 与 E1 仍然接通。此时，如果系统正常，组合仪表上的,CEHCK ENGINE”灯闪烁两次。如果有故障，由,CHECK ENGINE”灯读出故
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障码。
6) 试验结束后，拆除 TE2,TE1 与 E1 的跨接线。
注意,
如果点火开关 ON 后再连接端子 TE2 和 E1 或点火开关 ON 前先连接端子 TE1 和 E1，试验模式不能投入工作。
拆除端子 TE2,TE1 与 E1 之间跨接线，然后再将 TE1 与 E1 端子跨接，此时,CHECK ENGINE”
灯闪烁读出下列故障码,
17 和 18—凸轮轴位置传感器 G1 和 G2 信号没有送给 ECU，显示码 17 和 18 是正常的；
42—车速低于 5km/h 或 0km/h，正常；
43—起动信号,STA”未送给 ECU(发动机未起动 )，显示码 43 是正常的；
51— A/C 开关未 OFF(即 ON),A/T 档位开关不在 P 或 N 档，节气门开关未全关 (加速踏板被踩下 )，显示码 51 是正常的。
(3)故障码的清除
故障排除之后，要清除 ECU 存贮器中的故障码，清除步骤如下,
1) 故障排除之后，先将点火开关置 OFF 后，再将熔断器盒内 EFI 熔断器拆下 30s 以上。
2) 也可采用拆除电瓶负极桩电缆的方法来清除 ECU 内贮存的故障码，但这样做，会使时钟、
收音机等的记忆系统也被清除。对于具有防盗音响系统，绝对不允许采用拆电瓶电缆的方法，否则会激活防盗系统。
6.故障码的含义（见表 5.3）
上述读取故障代码后，再与表 5.3 相应的故障代码说明相对照，确定故障区域，进行对症检修。
7.皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机的检测
图 5.8 ECU 的电源电路图
下面重点介绍使用汽车数字式万用表对皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机的传感器,执行器和 ECU 进行检测。
(1) ECU 电源电压的检查
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如果发动机 ECU 没有电源电压时，发动机电控系统就会无法工作。BATT 与蓄电池连接,不论点火开关置于什么位置,BATT 与 E1 端子之间应有 12V 电压。当点火开关置于“ON”位置时，发动机 ECU
上 IGSW、M-REL、+B（+B1）与 E1 端子之间应有 12V 电压。ECU 电源电路如图 5.8 所示。如果被测端子无电压，则表示 ECU 电源电路系统有故障，可以根据电源电路查找故障。
表 5.3 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机诊断代码表
续上表
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续上表
- 13 -
(2) 节气门位置传感器的检查
皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机采用的是线性可变电阻输出型节气门位置传感器，其电路如图 5.9
所示。如果该传感器及其线路存在故障，将可能使发动机产生怠速不稳，加速性能变差等故障。
图 5.9 节气门位置传感器与 ECU 的连接原理图
1) 怠速触点导通性检测
点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器，用万用表 Ω 档在节气门位
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置传感器连接器上测量怠速触点 IDL 的导通情况。当节气门全闭时，IDL 与 E2 端子间应导通（电阻为0） ；当节气门打开时，IDL 与 E2 端子间应不导通（电阻为∞） 。否则应更换节气门位置传感器。
2) 节气门位置传感器的电阻检查
点火开关置于 OFF 位置，拔下节气门位置传感器的导线连接器，用万用表的 Ω 档测量 VTA 与
E2 端子之间的电阻，该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大。
在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规,用万用表 Ω 档测量此传感器连接器上各端子间的电阻，如图 5.10 所示。其电阻值应符合表 5.4 所示。
表 5.4 节气门位置传感器各端子间电阻
限位螺钉与限位杆间隙/mm 端子名称 电阻值
0 VTA-E2 0．34-6．3 kΩ
0．45 IDL-E2 小于 0．5Ω
0．55 IDL-E2 无穷大
VTA-E2 2．4-11．2
节气门全开
VC-E2 3．1-7．2
图 5.10 节气门位置传感器电阻的检测
3) 电压检查
插好节气门位置传感器的导线连接器,当点火开关置于,ON”位置时,发动机 ECU 连接器上 IDL、
VC,VTA 三个端子处应有电压，参见上图 5.9 所示，用万用表电压档检测 IDL-E2,VC-E2,VTA-E2
间的电压值应符合表 5.5。如无电压应根据节气门位置传感器的电路查找故障。
表 5.5 节气门位置传感器各端子电压
端子 条件 标准电压/V
IDL-E2 节气门开 9-14
VC-E2 任何开度 4．0-5．5
节气门全闭 0．3-0．8
VTA-E2
节气门全开 3．2-4．9
4) 节气门位置传感器的调整
拧松节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入 0.50mm 厚薄规，
同时用万用表? 档测量 IDL 与 E2 的导通情况。逆时针转动节气门位置传感器，使怠速触点断开，
然后按顺时针方向慢慢转动节气门位置传感器，直至怠速触点闭合为止（万用表有读数显示）,拧紧
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节气门位置传感器的两个固定螺钉。 再先后用 0.45mm 和 0.55mm 的厚薄规插入节气门限位螺钉和限位杆之间，测量怠速触点 IDL 和 E2 之间的导通情况。当厚薄规为 0.45mm 时,IDL 和 E2 端子间应导通；当厚薄规为 0.55mm 时,IDL 和 E2 端子间应不导通。否则，应重新调整节气门位置传感器。
(3) 真空度传感器（进气歧管绝对压力传感器）的检查
1) 传感器电源电压的检测
点火开关置于,OFF”位置，拔下进气歧管绝对压力传感器的导线连接器，然后将点火开关置于
“ON”位置（不起动发动机）,用万用表电压档测量导线连接器中 VC、PIM 两端子与接地端子 E2 之间的电压，电路图如图 5.11 所示。其电压值应符合表 5.6 所给出的数值。如有异常，应检查进气歧管绝对压力传感器与 ECU 之间的线路是否导通。若断路，应更换或修理线束。
表 5.6 进气歧管绝对压力传感器 PIM、VC 与 E2 间的电压
端子 标准电压/V 故障
PIM-E2 3．3-3．9 无电压
VC-E2 4．5-5．5 无电压
图 5.11 进气歧管绝对压力传感器电路图
2) 传感器输出电压的检测
将点火开关置于,ON”位置（不起动发动机）,拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管。在 ECU 导线连接器侧用万用表电压档测量进气歧管绝对压力传感器 PIM-E2 端子间在大气压力状态下的输出电压，并记下这一电压值；然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空，从 13.3kPa（ 100mmHg）起，每次递增 13.3kPa（ 100mmHg）,直到增加到 66.7kpa（ 500mmHg）
为止，然后测量在不同真空度下进气歧管压力传感器（ PIM-E2 端子间）的输出电压。该电压应能随真空度的增大而不断下降。将不同真空度下的输出电压下降量与表 5.7 所示的标准值相比较，如不符，应更换进气歧管压力传感器。
表 5.7 进气歧管绝对压力传感器的绝对压力
与输出电压（PIM-E2）间的关系
真空压力/kPa 13．3 26．7 40．0 53．5 66．7
PIM-E2 电压/V 0．3-0．5 0．7-0．9 1．1-1．3 1．5-1．7 1．9-2．1
(4) 水温传感器的检查
皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电阻,它具有负的温度电阻系数。水温越低，电阻越大；反之，水温越高，电阻越小。
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水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来修正喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却水温度传感器与电控单元的连接如图 5.12 所示。
图 5.12 水温传感器电路
1) 冷却水温度传感器的电阻检测
① 就车检查
点火开关置于 OFF 位置，拆卸冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表? 档测试传感器 THW 和 E2 两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于 1k?。
② 单件检查
拔下冷却水温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器；将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表? 档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值，
将测得的值与标准值相比较，如表 5.8 所示。如果不符合标准，则应更换水温传感器。
表 5.8 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机冷却液温度/进气温度传感器电阻检测标准
温度/℃ 0 20 40 60 80
电阻值 kΩ 6 2．2 1．1 0．6 0．25
2) 冷却水温度传感器输出信号电压的检测
装好冷却水温度传感器，将此传感器的导线连接器插好，当点火开关置于,ON”位置时，水温传感器导线连接器,THW”端子或 ECU 连接器,THW”端子与 E2 间应有输出电压信号。 THW 与 E2 端子间电压在 80℃时应为 0.25-1.0V。所测得的电压值应随冷却水温成反比变化。
(5) 进气温度传感器的检查
1) 进气温度传感器电阻检测方法和要求与冷却液温度传感器基本相同。单件检查时，点火开关置于,OFF”，拔下进气温度传感器导线连接器，将传感器拆下；用电热吹风器、红外线灯或热水加热进气温度传感器；用万用表? 档测量在不同温度下两端子间的电阻值，将测得的电阻值与标准数值进行比较，如表 5.8 所示。如果与标准值不符合，则应更换。
2) 进气温度传感器的输出信号电压值检测
当点火开关置于,ON”位置时,ECU 的 THA 端子与 E2 端子之间或进气温度传感器连接器 THA
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与 E2 端子间的电压值在 20℃时应为 0.5-3.4V。如图 5.13 所示。
图 5.13 进气温度传感器电路
(6) 皇冠 3.0 轿车怠速控制系统的检测
1) 发动机怠速运转状况检测
在冷车状态下起动发动机后，暖机过程开始时，发动机的怠速转速应能达到规定的快怠速转速
（通常为 1500r/min） ；在发动机达到正常工作温度后，怠速转速应能恢复正常（通常为 750r/min） 。
如果冷车起动后怠速不能按上述规律变化，则怠速控制系统有故障。
发动机达到正常工作温度后，在打开空调开关时，发动机怠速转速应能上升到 900r/min 左右。
若打开空调开关后发动机转速下降，则怠速控制系统有故障。
在发动机怠速运转中，若对怠速调节螺钉作微量转动，发动机怠速转速应不会发生变化（转动后应使怠速调节螺钉恢复原来的位置） 。若在转动中怠速转速发生变化，说明怠速控制系统不工作。
2) 步进电动机式怠速控制阀的工作状况检查
步进电动机式怠速控制阀，可在发动机熄火后的一瞬间倾听怠速控制阀是否有,嗡嗡,的工作声音（此时步进电动机应工作，直到怠速控制阀完全开启，以利于发动机下次起动） 。如怠速控制阀发出,嗡嗡,声，则怠速控制阀良好。为了检查步进电动机式怠速控制阀的工作状况，也可以在发动机起动前拔下怠速控制阀线束连接器，待发动机起动后再插上，观察发动机转速是否有变化。如果此时发动机转速发生变化，则怠速控制阀工作正常；否则，怠速控制阀或控制电路有故障。
3) 步进电动机式怠速控制阀电阻和电压的检测
拔下怠速控制阀导线连接器，用万用表? 档测量怠速控制阀线圈的电阻值。步进电动机式怠速控制阀通常有 2-4 组线圈，各组线圈的电阻值为 10-30?。如线圈电阻值不在上述范围内，应更换怠速控制阀 。 插好导线连接器,将点火开关置于,ON”位置,然后测量 ECU 的端子 ICS1,ICS2,ICS3、
ICS4 与端子 E1 间的电压值（应为 9-14V）,如无电压，则 ECU 有故障。如图 5.14 为步进电机的电路图。
4) 步进电动机的单件检查
拆下步进电动机。 首先,将步进电动机连接器端子 B1 和 B2 与蓄电池正极相连,然后将端子 S1、
S2,S3,S4 依次（ S1-S2-S3-S4）与蓄电池负极相接，此时步进电动机应转动，阀芯向外伸出，若将端子 S1,S2,S3,S4 按相反的顺序（ S4-S3-S2-S1）与蓄电池负极相接，步进电动机应朝相反方向
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转动，阀芯向内缩入。
图 5.14 步进电机电路图
(7) 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机点火系统的检测
皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机点火系统主要由曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、发动机
ECU、高压线、分电器、火花塞等组成。如图 5.15 所示。
图 5.15 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机点火系统电路
1) 曲轴位置传感器的电阻检查
点火开关 OFF，拔开曲轴位置传感器的导线连接器，用万用表的电阻档测量曲轴位置传感器上各端子间的电阻，其值应符合表 5.9 所示的电阻值。如电阻值不在规定的范围内，必须更换曲轴位置传感器。如图 5.16 为曲轴位置传感器电路图。
表 5.9 曲轴位置传感器的电阻值
端子 条件 电阻/Ω
冷态 125-200
G1-G○
-
热态 160-235
冷态 125-200
G2-G○
-
热态 160-235
冷态 155-250
Ne-G○
-
热态 190-290
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图 5.16 曲轴位置传感器电路图
2) 曲轴位置传感器输出信号的检查
拔下曲轴位置传感器的导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压档检测曲轴位置传感器上 G1-G○
—
,G2-G○
—
,Ne-G○
—
端子间是否有脉冲电压信号输出。如没有脉冲电压信号输出，则须更换曲轴位置传感器。
3) 感应线圈与正时转子的间隙检查
用厚薄规测量正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙。 如图 5.17 所示。 其间隙应为 0.2-0.4mm。
若间隙不合要求，则须更换分电器壳体总成。
4) 点火线圈的检测
拔下点火线圈线束连接器，用万用表? 档检测点火线圈各线圈的电阻值，其值应符合表 5.10 的规定；如不符合，必须更换点火线圈。
表 5.10 点火线圈的电阻
点火线圈 条件 电阻
冷态 0.36-0.55Ω
初级线圈
热态 0.45-0.65Ω
冷态 9.0-15.4kΩ
次级线圈
热态 11.4-13.8kΩ
图 5.17 正时转子与感应线圈凸出部分的空气间隙的检查
5) 点火器的检测
图 5.18 所示为皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 发动机点火器电路图。起动发动机，用万用表 V 档或示波器检查点火器端子间的电压,其电压值应符合表 5.11 的规定； 如不符合,则必须更换点火器或 ECU。
6) 点火系统其他部件的检测
① 高压线
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通过测量高压线的电阻值来判断高压线是否良好，其最大电阻值为 25K?。如电阻值不符合规定，应更换高压线。
② 火花塞
用万用表?档测量火花塞绝缘由阻的方法来判断火花塞能否继续使用,其绝缘电阻值应 ≥10M?。
另外，也可连续 5 次将发动机转速迅速提高到 4000r/min，然后熄火，拆下火花塞，检查其电极状况。
若电极干燥，火花塞可用；若电极潮湿，则需要更换火花塞。
表 5.11 点火器上各端子的电压值
端子 标准电压 条件
+B-接地 9-14V 点火开关“ON”
IGT-接地 脉冲电压 起动或怠速
IGF-接地 脉冲电压 起动或怠速
图 5.18 点火器电路图
(8) 爆震传感器的检测
丰田皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机采用的是压电共振型爆震传感器，其爆震响应频率为 6kHz
左右，当爆震传感器在频率为 6-7kHz 附近时应有最大的电压输出。爆震传感器与 ECU 的连接电路如图 5.19 所示。
图 5.19 爆震传感器电路图
1) 爆震传感器电阻的检测
点火开关置于,OFF”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表? 档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻应为 ∞；若导通，则须更换爆震传感器。
2) 爆震传感器输出信号的检查
拔开爆震传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆震传感器的接线端子与搭
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铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆震传感器。
（ 8） 可变电阻器传感器的检查
在不装氧传感器的 D-Jetronic 汽油喷射系统中，一般是使用可变电阻器改变混合气的浓度。旋转怠速混合气调整螺钉使可变电阻器内触点移动,VA F 端输出的电压变化。顺时针旋转该螺钉时，
VA F 电压升高,ECU 便会使喷油量稍有增加，混合气变浓。皇冠 3.0 轿车可变电阻型传感器与 ECU
的连接电路如图 5.20 所示。
图 5.20 可变电阻的电路图
1) 可变电阻器传感器的电阻检测
点火开关置于,OFF”位置，拔下可变电阻型传感器的导线插头，用万用表? 档测量 VCC 端子和
E2 端子之间的电阻，标准阻值应为 4-6K?，如图 5.21 所示。逆时针转动怠速混合气调整螺钉到底，
连接万用表? 档于 VA F 和 E2 端子之间，然后再顺时针方向转动怠速调整螺钉，此时 VA F 和 E2 端子之间的电阻值应从约 5k?（ 4-6K?）到 0。如果阻值不符，则须更换可变电阻型传感器。
2) 可变电阻器传感器的电压检测
点火开关置于,ON”位置时,用万用表电压档测量 VCC 端子和 E2 端子间的电压应当是 4.5-5.5V。
如图 5.22 所示。
点火开关置于,ON”位置时，用专用工具（ SST）转动可变电阻时，用万用表电压档测量 ECU 连接器的 VA F 和 E2 端子之间的电压,VA F 和 E2 端子间的电压应为 0-5V（不允许有突然跳跃 5V 或跌落到 0V 的现象）,否则就需更换可变电阻型传感器。
图 5.21 可变电阻器端子间电阻的测量 图 5.22 可变电阻器端子间电压的测量
（ 9） 燃油泵系统的检修
1) 燃油泵工作情况的检查
如图 5.23 为丰田皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机的燃油泵系统电路图。 在检查丰田皇冠 3.0 轿车
2JZ-GE 型发动机的燃油泵时，首先应判别是 ECU 内部故障，还是 ECU 外部的控制电路故障。其方
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法是,
① 打开油箱盖，将点火开关置于 ON 位置（但不要起动发动机）,在油箱口处倾听有无电动汽油泵运转的声音。如果在打开点火开关后，能听到电动汽油泵运转 3-5s 后又停止，说明控制系统各部分工作正常。
② 若打开点火开关后听不到电动汽油泵运转的声音，可用一根短导线将故障检测插座内两个检测电动汽油泵的插孔 FP 和 +B 短接。此时，打开点火开关，如果能听到电动汽油泵运转的声音，
说明 ECU 外部的电动汽油泵控制电路工作正常,故障在油泵 ECU 或发动机 ECU 内部,应更换 ECU；
若仍听不到电动汽油泵运转的声音,则为 ECU 外部的控制电路故障,应检查熔丝,继电器有无损坏，
各电路有无断路或接触不良。
2) 电动汽油泵继电器的检测
ECU 控制的电动汽油泵控制系统通常采用四脚继电器。 四脚电动汽油泵继电器中有两脚是接继电器的电磁线圈，另外两脚接继电器常开触点。用万用表? 档测量，继电器电磁线圈两脚之间应能导通，常开触点两脚之间应不导通。在电磁线圈两接脚上施加 12V 电压，同时用万用表? 档测量常开触点两脚之间应能导通。若测量结果不符合要求，应更换电动汽油泵继电器。
图 5.23 2JZ-GE 型发动机的燃油泵系统电路图
3) 电动汽油泵 ECU 的检测
皇冠 3.0 轿车电动汽油泵控制系统其电动汽油泵 ECU 的连接端子如图 5.24 所示。电动汽油泵
ECU 装在行李舱内衬板下面。
图 5.24 电动汽油泵 ECU 连接器端子
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拆下蓄电池上负板搭铁线，拔下 ECU 的插头，用万用表? 档测量导线插头上 E 和 D1 端子的接地电阻时应导通。如不通，检查其连接线路。
装上蓄电池负极搭铁线，插好电动汽油泵 ECU 的导线连接器，在各种条件下用万用表电压档测量电动汽油泵 ECU 上 +B,FP,FPC 端子的接地电压，应符合表 5.12 的电压值。如不符，则应检查线路或更换电动汽油泵 ECU。
表 5.12 电动燃油泵 ECU 上各端子的电压
端子 条件 电压标准值/V
突然加速 12-14
FP-接地
怠速 8-10
+B-接地 点火开关“ON” 9-14
突然加速到 6000r/min 或更高 4-6
FPC-接地
怠速 2．5
4) 电动燃油泵的检测
① 电动燃油泵电阻的检测
拔下电动燃油泵的导线连接器，用万用表? 档测量电动燃油泵上两个接线端子间的电阻，即为电动燃油泵直流电动机线圈的电阻,其阻值应为 2-3?（ 20℃时） 。如电阻值不符，则须更换电动汽油泵。
② 电动汽油泵工作状态的检查
从车上拆下电动燃油泵进行检查。 如图 5.25 所示，将电动汽油泵与蓄电池相接（正负极不能接错）,并使电动汽油泵尽量远离蓄电池，每次接通不超过 10s（时间过长会烧坏电动汽油泵电动机的线圈） 。如电动汽油泵不转动，则应更换电动汽油泵。
图 5.25 燃油泵工作状态的检查
1-连接器正极 2-连接器负极
(10) 皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机喷油器的检查。
如图 5.26 为皇冠 3.0 轿车 2JZ-GE 型发动机喷油器的电路图。
1) 喷油器电路电压的检测
当点火开关置于,ON”位置时，发动机 ECU 的端子 10#,20#,30#、与端子 E01 间应有 9-12V
电压。如无电压，则可按图 5.26 电路所示查找故障。
2) 喷油器工作情况检查
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发动机热车后怠速运转时，用旋具（螺丝刀）或听诊器（触杆式）接触喷油器，通过测听各缸喷油器工作的声音来判断喷油器是否工作。在发动机运转时应能听到喷油器有节奏的,嗒嗒,声 ——
这是喷油器在电脉冲作用下喷油的工作声。若各缸喷油器工作声音清脆均匀，则各喷油器工作正常；
若某缸喷油器的工作声音很小，则该缸喷油器工作不正常 ——可能是针阀卡滞，应作进一步的检查；
若听不见某缸喷油器的工作声音，则该缸喷油器不工作，应检查喷油器及其控制线路。
另外，还可通过检查喷油器的工作声音和发动机转速之间的关系来检查喷油器的工作情况，其具体方法如下,
发动机热机时，接好转速表电路（蓄电池作转速表的电源，转速表的触杆接触检查连接器的 IG○
—
端子） 。使发动机转速达 2500r/min 以上，听喷油器的喷油声音（应该有喷油声音） 。放开油门后，在短时间内喷油声音应停止，发动机转速随即迅速下降到低于 1400r/min，接着，喷油声音又恢复，转速上升到 1400r/min。如不这样，应检查喷油器或 ECU 的喷油信号。
图 5.26 喷油器电路图
3） 喷油器电磁线圈电阻的测量
拔下喷油器的导线连接器，用万用表? 档测量喷油器上两个接线端子间的电阻。在 20℃时，喷油器的电阻值应为 13.4-14.2?，如果电阻值不符，应更换喷油器。
4) 喷油器的测试
首先拔下各喷油器的导线连接器，从车上拆下主输油管，再从主输油管上拆下喷油器，按图
5.27 所示连接喷油器、油压调节器、进油管、检查用的软管以及专用的软管接头等。
① 喷油量的检查
用连接线连接检查连接器的端子 +B 与 FP，将蓄电池与喷油器连接好（分清正负极） ；通电 15s，
用量筒测出喷油器的喷油量，并观察燃油雾化情况。每个喷油器测试 2～ 3 次。标准喷油量为
70-80cm3/15s，各喷油器间的喷油量允差为 9cm3。如果喷油量不合标准，则应清洗或更换喷油器。
② 检查漏油情况
在检测喷油量后，脱开蓄电池与喷油器的连接线，检查喷油器喷嘴处有无漏油。要求每分钟漏油不多于一滴。
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图 5.27 喷油器的测试件连接图
（ 11）发动机 ECU 的检查
1) 在用数字式万用表检测 ECU 端子的电压和电阻时应注意以下几点事项,
① 在检测之前，应先检查汽车 ECU 控制系统及其他电气系统各熔断器、熔断丝及有关的线束插头（连接器）是否良好。
② 在点火开关处于开启（ ON）位置时，蓄电池电压应不低于 11V，过低的蓄电池电压会影响测量结果。
③ 必须在 ECU 和线束连接器（插头）处于连接的状态下测量 ECU 各端子的电压，并且万用表的测笔应从线束插头的导线一侧插入进行测量 ECU 各端子的电压。
④ 不可在拔下 ECU 的线束与连接器的状态下,直接测量 ECU 的各端子电阻,否则会损坏 ECU。
⑤ 若要拔下 ECU 的线束连接器测量各控制线路，则应先拆下蓄电池负极搭铁线。不可在蓄电池连接完好的状态下拔下 ECU 的线束连接器，否则可能损坏 ECU。
⑥ 在检测时，应先将 ECU 连同线束一同拆下，在线束连接器处于连接的状态下，按检测数据表中的顺序。分别在点火开关关闭（ OFF）,开启（ ON）及发动机运转状态下测量 ECU 各端子与搭铁端子之间的电压。也可以拔下 ECU 线束连接器，测量各控制线路的电阻，从而确定控制线路是否正常。
2) ECU 端子电压的测量方法和步骤,
① 用万用表检测蓄电池的电压，应大于或等于 11V，否则充电后再测量。
② 从汽车上拆下 ECU，但保持线束连接器与 ECU 处于连接状态（即不拔下线束） 。
③ 将点火开关置于,ON”位置。
④ 将万用表置于电压档。
⑤ 依次将万用表测试笔从线束插头的导线一侧插入，如图 5.28 所示，测量 ECU 各端子与搭铁端子之间的电压。
⑥ 记录各端子与搭铁端子间的电压值，并与标准检测数据相比较。参见表 5.13 所示。如测得
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的电压与标准值不符，则说明 ECU 或控制线路有故障。
图 5.28 ECU 各端子电压的测量
(a) 连接图 (b)示意图
3) ECU 端子间电阻的测量方法和步骤
① 从汽车上拆下 ECU。
② 拔下导线连接器。
③ 如图 5.29 所示，用万用表欧姆档，测量导线连接器各端子间电阻值（注意：不要触碰 ECU
的接线端子，应将测笔从导线侧插入导线连接器中） 。
图 5.29 ECU 连接器端子电阻的测量
④ 记录所测电阻值，并与标准检测数据相比较。参见表 5.14 所示。进一步确定 ECU 控制线路是否正常。
若通过上述检查确认 ECU 有故障，也不可轻易废弃 ECU，应再通过总成互换的方法再次进行确定是否真的是 ECU 损坏。
表 5.13 发动机（含自动变速器）ECU 上各端子标准电压
接线端子 测试条件 标准电压值(V)
BATT-E1 —
IGSW-E1
M-REL-E1
+B
+B1 -E1
点火开关转到“ON”
9-14
IDL-E2 点火开关转到“ON” 节流阀开 9-14
- 27 -
节流阀全关 0.3-0.8
VTA-E2
节流阀开 3.2-4.9
PIM-E2 3.3-3.9
VC-E2
点火开关转到“ON”
4.0-5.5
#10
#20-FO1
#30F02
#30
点火开关转到“ON” 9-14
THA-E2 进气温度 20°(6 8F) 0.5-3.4
THW-E2
点火开关转到“ON”
冷却液温度 80℃(176F) 0.2-1.0
STA-E1 起动 6-14
IGT-E1 起动或怠速
ISC1
ISC2
ISC3-E3
ISC4
点火开关转到“ON” 9-14
W-E1 无故障(发动机检查警告灯熄灭)关使发动机运转 9-14
ACIS-E1
OD1
OD2 -E1
IGF-E1
20°(68F)
9-14
＞1.5
KS-E1
G1
G2 -G ○
—
NE-G○
—
KNK1
KNK2 -E○
—
D1-E1
怠速 生产脉
FPC-E1 起动，突然加速(6000r/ min) 4.5-5.5
VF-E1
将发动机转速升至 2500r/min,并保持运行 1800s,暖机以怠速运转
1.8-3.2
NSW-E1 档位放在 P 或 N 位置 3 以上
档位放在 P 或 N 以外的位置 9-14 SP1
SP2○
+
-E1 让驱动车轮慢慢转动 4 以上
检查插座端子 TE1-E1 不连接 9-14 TE1
TE2 -E1
点火开关转到“ON”
检查插座端子 TE1-E1 连接 ＞1
空调接通 9-14 A/C-E1
ACMG
点火开关转到“ON”
空调切断 ＞1.5
尾灯亮，除霜器接通 9-4
ELS-E1
尾灯亮，除霜器接通 ＞3
停车灯开关接通 （踩下制动踏板） 9-14
STP-K1
停车灯开关切断 ＞3
- 28 -
表 5.14 发动机（含自动变速器）ECU 上各端子标准电阻
接线端子 测试条件 标准电阻 /Ω
节气门全开 无穷大 IDL－ E2
节气门全闭 小于 0．５
节气门全开 2400-11200 VTA－ E2
节气门全关 340-6300
VC－ E2 节气门任何位置 3100-7200
THA－ E2 进气温度 20℃ 2000-3000
THW－ E2 冷却液温度 80℃ 200-400
G1－ G○
－
冷机 125-190
G2-G○
－
冷机 125-190
NE－ G○
－
冷机 155-240
ISC1－ +B（ +B1） —— 10-30
ISC2－ +B（ +B1） —— 10-30
ISC3－ +B（ +B1） —— 10-30
ISC4－ +B（ +B1） —— 10-30
10－ +B（ +B1） —— 13,2-14,2
20－ +B（ +B1） —— 13,2-14,2
30－ +B（ +B1） —— 13,2-14,2
ACIS－ +B（ +B1） —— 38,5-44,5
5.1.2 凌志 LS400 轿车 1UZ-FE 型发动机控制系统
1UZ-FE 发动机为 V 型 8 缸 4.0 升、双顶置凸轮轴,32 气门发动机，其 V 形夹角为 90°。右列气缸的编号从前端开始依次为 2-4-6-8，左列气缸的编号从前端开始依次为 1-3-5-7。该发动机的点火次序为 1-8-4-3-6-5-7-2。 下面重点介绍凌志 LS400 轿车 1UZ-FE 型发动机控制系统的组成及工作情况,
如图 5.30 为控制系统电路。
1.燃油系统
(1) 燃油供给系统的组成与工作原理
图 5.31 为 1UZ-FE 型发动机燃油供给系统的结构,它主要由燃油泵、燃油过滤器、燃油压力调节器、油压脉动减振器、喷油器、冷起动喷油器和温度—时间开关(1992 年前车型具备)、供油总管和汽油箱等组成。
燃油泵安装于汽油箱内,通电后将汽油加压到 0.5Mpa 左右,燃油压力调节器则将汽油压力调节到比进气歧管的压力高 284 kPa 的恒定压力,再通过供油总管分配到各喷油器,喷油器的电磁阀根据 ECU 的指令打开,汽油持续地由喷油器喷出,在进气歧管内与空气混合后再进入气缸。 多余的汽油通过回油管回流到汽油箱。油压脉动减振器的作用是消除喷油时产生的汽油压力波动,使空燃比控制得更精确,
(2) 燃油供给系统的特点
1) 汽油泵实行 ECU 控制,分为高、低速的两级控制,转速可变,既减少了汽油泵的磨和
省电,又能满足发动机不同工况下所需的供油量。
2） 目前生产的 1UZ-FE 发动机取消了冷起动喷油器和温度—时间开关,而采用全电脑控制的冷起动。在冷态下起动时,ECU 会发出增加喷油的指令,从而使冷起动的空燃比控制得更为精确,排气净化
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功能更好。
图 5.30 1UZ-FE 型发动机控制系统电路图
- 30 -
图 5.31 燃油系统的结构示意图
1－左总输油管 2-喷油器 3-燃油压力调节器 4-右总输油管 5-冷起动喷油器
6-燃油脉动减振器 7-燃油泵 8-燃油滤清器
2.进气系统
(1) 进气系统的组成与工作原理
1UZ-FE 型发动机进气系统(参见第 2 章图 2.6 所示)，主要由空气过滤器、空气流量计、节气门体、进气室、各种连接管和真空软管等组成。此外还有计量节气门开度的节气门位置传感器和用于发动机怠速控制的怠速控制阀(ISC 阀)。
经过空气滤清器过滤的空气通过空气流量计，卡门旋涡式空气流量计利用涡流频率测定进气流量。节气门位于节气门体中，它调节进入发动机的进气容积。流过进气室的空气量，根据节气门体中节气门的开度和发动机的转速确定。受节气门开度控制的进气，从进气室分配到每一缸的进气歧管中，并被吸入燃烧室。该发动机的怠速是由步进电动机来控制的，它可以实现发动机起动后的快速暖机和自动维持发动机在目标转速下稳定运转。
(2) 进气系统的主要特点,
1) 节气门体 参见第 2 章图 2.10 所示,节气门体内装有主节气门和副节气门,用于控制进气量
(即发动机的负荷)的大小,外部装有主节气门位置传感器、副节气门位置传感器、节气门缓冲器和主节气门强制开启器。 由于凌志 LS400 型轿车设有牵引控制系统(TRC),在 TRC 控制行驶状态下,发动机的主节气门由主节气门强制开启器强制打开(全开),进气量由副节气门控制,节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给 ECU。
2)进气室和进气歧管 进气室位于 V 形气缸体的中间,进气室有如一只大容量的空气室,其作用是减少进气脉动和各缸的相互干涉,有利于提高各缸的充气量.进气室的两侧各设有 4 个进气管,
此 8 个进气歧管相互交叉布置,目的是增加进气歧管的长度,提高进气谐波压力,有利于进一步提高充气量。进气室的前端装有 ISC 阀,左侧装有 EGR 阀。
3)怠速控制阀(ISC 阀) 怠速控制阀安装于进气室的前端,开度受 ECU 控制,ECU 则根据发动机的冷却液温度、是否已接入空调(A/C 信号)和动力转向输出等工况来确定 ISC 阀的正常怠速或快怠速状态。1UZ—FE 型发动机常态下的额定怠速为 650±50r/min。ISC 阀为步进电动机式,它主要由阀门,阀杆,转子,定子和壳体等组成。ECU 对 ISC 阀的启闭位置控制共有 125 个步级,从而令怠速得到
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了非常精确的控制。发动机每次停机时,一旦点火开关转至"0FF"位置,ISC 阀会回复至全开位置,以利于下一次的起动。
3.电控系统
1UZ-FE 型发动机的电控系统主要包括电子控制单元（简称 ECU）,各类传感器和控制开关和各类执行器。
(1) 电子控制单元-ECU
凌志 LS400 型轿车采用的是发动机和变速器集中控制的 ECU，安装在仪表板右端杂物箱的右侧。
(2) 空气流量计
1UZ-FE 型发动机常用是卡门旋涡式（也称卡尔曼 Karman 涡流式）空气流量计。近期 1UZ-FE
型发动机也开始装用热线式空气流量计，其优点是结构更为简单，进气阻力小，温度响应快、怠速特性好，应有日益广泛。热线式空气流量计主要由采样管、铂热丝、热敏电阻、控制电路和壳体等组成。
(3) 主节气门位置传感器和副节气门位置传感器
1UZ-FE 型发动机没有主、副两个节气门位置传感器,它们安装于节气门体的外侧，传感器的转轴与节气门联动。主节气门位置传感器采用有两组滑道和主、副触点的线性输出式节气门位置传感器，利用变化的电阻值，可知节气门开度，节气门开度输出信号 VTA 使 ECU 对修正喷油量进行控制，以获得相应的功率。当节气门闭合时，怠速触点闭合，ECU 便感知到发动机处于怠速状态。
副节气门位置传感器的结构与上述的节气门传感器基本相同，当车辆行驶工况处于牵引控制
（TRC）状态时（主要是在泥泞、湿滑的路面中行驶时，防止车轮打滑的控制）,在主节气门强制开启器的作用下，主节气门处于全开位置，进气量由副节气门传感器控制。节气门开度信号也由副节气门位置传感器负责将信号传送给 ECU。
(4) 进气温度传感器
进气温度传感器安装在空气流量内，其感温元件为热敏电阻，它具有负的温度电阻系数，温度越高、电阻值越小，反之则增大。进气温度传感器发生故障进，ECU 会自动地将进气温度设定在 20
℃,维持基本喷油量。
(5) 水温传感器
水温传感器安装在节温器的下方，其感温元件也为热敏电阻。当温度过高时（发动机过热）,
则会发出故障保护指令，将冷却液的温度信号设定于 80℃，维持基本喷油量。
(6) 曲轴转速和凸轮轴位置传感器
1UZ-FE 型发动机的曲轴转速和凸轮轴位置传感器均为磁电式，图 5.32 为两传感器的安装位置示意图。
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图 5.32 曲轴转速和凸轮轴位置传感器安装位置示意图
1） 曲轴转速传感器 曲轴转速传 感器安装于曲轴正时齿轮的左下方，以曲轴正时齿轮后面的信号盘为触发元件。曲轴转速传感器包括一个 12 齿的信号盘和一个磁电式感应头，曲轴每转过 30°便送出 1 个脉冲信号（Ne）给 ECU，ECU 再将每个脉冲信号细分成 30 份，便得到了精确度为 1°的曲轴转速信号。
2） 凸轮轴位置传感器 凸轮轴位置传感器用于识别 1、6 气缸活塞的上止点位置，以左、
右侧凸轮轴皮带轮的凸缘为触发元件。由一个单凸轮的信号盘和一个磁电式感应头组成。1UZ-FE
型发动机有两个凸轮轴位置传感器 G1 和 G2，分别代表左右列气缸的基准曲轴位置。信号盘的凸缘固定于左右两侧基准气缸(1、6 缸)活塞上止点前 10°的位置，曲轴转 2 圈，凸轮轴转 1 圈，
信号盘的凸缘便切割磁力线 1 次，向 ECU 送出一个 G1、G2 信号，ECU 便可以判别出 6 缸、1 缸已处于上止点前（BTDC）10°的位置并将它作为点火的基准信号。
（7） 车速传感器
1UZ-FE 型发动机的车速传感器安装于变速器的输出端附近，通过软轴再与仪表板的车速表连接。传感器为舌簧管式，它主要由转子、转轴、舌簧管和外壳等组成。
（8） 爆震传感器
1UZ-FE 型发动机采用的是共振型压电式爆震传感器，发动机运转时，振动片便发生振动，压电元件也同时产生压缩和拉伸变形而产生压电信号。当发生爆震时，振动片处于共振状态，振幅最大，压电元件输出的压电信号也最大，ECU 即判别发生了爆震，随即向点火器发出推迟点火的指令，
使爆震即时消失。
（9） 氧传感器
1UZ-FE 型发动机采用氧化锆型氧传感器，其电信号元件为具有固体电解质特性的氧化锆
（ZrO2） 。氧化锆元件为管状多孔陶瓷体，管的内外表面都覆盖着一层多孔性铂膜作为电极。氧传感器安装于 TWC 前（或后）部的排气管中，外侧与废气接触，内部与大气相通，为了防止废气对铂膜的腐蚀，在铂膜上又覆盖了一层多孔性陶瓷层，并加装了防护套管。传感器的最佳工作温度为
300～400℃，因而在传感器内设有电热丝，用于暧机或轻负荷工况下的内部回执，电热丝的回执工
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况由 ECU 控制。
（10） 可变电阻器
可变电阻器用于调整怠速时可燃混合气的空燃比，从而进一步控制怠速时的 CO 排放浓度。可变电阻器安装于空气流量计后端的进气软管附近。可变电阻器为一只可变电阻元件，VAF 为活动触点，与怠速混合气调整螺钉联动，怠速较为稳定，但废气中的 CO 含量会有所提高。相反，如果逆时针转动时，喷油量则减少。混合气变稀，废气中的 CO 含量有所减少。可变电阻器的正反向调整范围仅限于 260 度。
（11） 海拔补偿器
海拔补偿器（HAC）就是用来检测大气压力的传感器，它由压电晶体制成，根据环境气压的变化而输出不同的电压信号，气压越大输出的电压越高，ECU 依据 HAC 电压信号的高低转换成进气密度，再向喷油器发出修正喷油量的信号。HAC 安装在 ECU 内，如果 HAC 发生故障，ECU 会执行故障保护功能，将进气压力定于 105kPa，维持行驶。
（12） 电控燃油系统工作过程描述
起动时，ECU 根据水温传感器的信号，由内存的水温一喷油时间图找出相应的基本喷油时间，
再进行进气温度修正和蓄电池电压修正，得到起动时的喷油持续时间。
当发动机的转速超过预定值时，ECU 根据存储的喷油特性脉谱程序，以空气流量计的信号和发动机转速确定超过预定值时，再根据水温、空气温度、节气门开度（VTA 信号或 IDL 信号）,A/C 信号、车速等因素，对喷油量进行修正。起动后喷油量的修正通常包括起动后加浓、暖机加浓、进气温度修正、暖机加浓、进气温度修正、大负荷修正、过渡工况空燃比的修正和怠速的稳定性修正等。
ECU 除了空气流量计和其他各种传感器的输入信号控制喷油量外，为了确保车辆行驶的安全、
延长发动机的寿命、节省燃油和减少废气污染，ECU 还具有以下的切断燃油喷射功能和燃油泵的控制功能,
1）高速燃油切断：当发动机的转速超过了额定转速（5400r/min）时，为避免机件的损坏，ECU
会立即发出停止燃油喷射的指令，转速下降到约 5200r/min 时，ECU 又不会发出恢复燃油喷射的指令。
2）减速燃油切断：当车速处于从高速工况减速行驶进，ECU 通过节气门的关闭速率、车速和发动机转速以及冷却液温度等信号，会发出停止燃油喷射的指令，以节省燃油。
3）换挡燃油切断：换挡时如果继续喷射燃油，则容易造成齿轮的碰撞和换挡的困难，ECU 便设备了换档燃油切断功能。
4）燃油泵的控制：1992 年以后，1UZ-FE 型发动机改用专用的燃油泵 ECU 对燃油泵进行高、低转速的二级控制。当发动机在起动或高转速、大负荷下工作时，发动机 ECU 向燃油泵 ECU 输入一个高电位信号，燃油泵 ECU 向燃油泵电机提供较高的电压，使油泵高速运转，供油量提高；当发动机处于怠速或中小负荷工况时，发动机 ECU 向燃油泵 ECU 输入一个低电位信号，燃油泵 ECU 向燃油泵电机提供较低的电压，使油泵作低速运转，以减少高速磨损。
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4.1UZ-FE 型发动机故障代码的读取与清除
(1) 正常诊断模式
1)将点火开关转到 ON 和发动机不运转时“CHECK”发动机警告灯将点亮；如果“CHECK”发动机警告灯不亮，进行相应的故障排除。
2)起动发动机时,“CHECK”发动机警告灯应熄灭；如果灯继续亮着，自诊断系统已检测出系统中有故障或不正常。
3）再将点火开关转到 ON。
4）用导线将 TDCL 或检查连接器的端子 TE1 与 El 跨接。
5）通过“CHECK”警告灯读出故障代码；果没有故障代码输出，检查 TE1 端子电路。
6）利用诊断代码表仔细检查故障。
7）完成检查后，脱开 TEI 和 E1 端子，关掉点火开关。
在显示 2 个或更多个故障代码时，从较小代码数开始并依次逐渐增大,显示故障代码。
(2) 试验诊断模式
与正常状态相比，试验状态具有较高的检测故障的灵敏度。它也能检测出以下电路和元件中的故障：起动器信号电路、1 号和 2 号凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器的 IDL 接触信号、空调器信号和空档起动开关信号。此外，能在正常状态中检测出来的故障项目同样也能在试验状态中检测出来。
1）初始状态。
①蓄电池电压为 11 伏或更高。
②节气门全关(节气门位置传感器 IDL 触点闭合)。
2）将点火开关转到 OFF。
3）用跨接导线连接 TDCL 或检查连接器的 TE2 和 E1 端子。
4）将点火开关转到 ON。检查“CHECK”发动机警告灯在闪烁。如果“CHECK”发动机警告灯不闪，进行 TE2 端子电路的故障排除。
5）起动发动机，模拟由用户描述的情况进行路试。
6）在道路试验后，用跨接导线跨接 TDCL 或检查连接器的端子 TE1 和 E1。
7）从组合仪表上的“CHECK”发动机警告灯读出故障代码。
8）完成检查后，脱开 TE1、TE2 和 E1 端子，并关断点火开关。
(3) 清除故障代码
故障部位的修理结束后，必须清除保存在 ECU 存储器中的故障代码。为此将点火开关转到 OFF
并从 2 号接线盒上拆下 EFI 保险丝(20 安)至少 10 秒钟。也可采用拆下蓄电池负极(-)的方法来清除故障代码，但这样会使其它系统(如时钟、音响、座椅等)也会被清除掉而需重新设置。在清除储存代码后，进行汽车道路试验。检查“CHECK”发动机警告灯现在是否能读出正常代码；果出现相同的故障诊断代码，这表明故障部位尚未彻底修理好。
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(4) 1994 年以后生产的凌志车型发动机自诊断
1994 年以后生产的凌志车型发动机装有 OBD-Ⅱ诊断座,同时也保留了通过故障指示灯的闪烁显示故障码的功能。
1),通常”模式读取故障码
①在诊断座上接上凌志扫描测试仪。
②打开点火开关，发动机不起动，打开扫描仪，并确认其处于“通常”模式。
③使用扫描测试仪读出故障码和“故障状态数据” 。
④记录所有的故障码和“故障状态”数据
⑤读完码后，关闭扫描测试仪和点火开关。
⑥根据显示的故障码查“故障码表”检修故障。检修完故障后，必须清除故障码。
2) 清除故障码
①用扫描测试仪清除故障码。如果使用凌志扫描测试仪，将“通常”诊断模式板到“检查”模式或从“检查”模式扳到“通常”诊断模式时，故障码就清除了。
②从熔丝盒中拔下 EFI 熔丝 10s 以上。
③将蓄电池负极电缆拆开 10s 以上。
5,1UZ-FE 型发动机的检测
(1) 凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机（1994 年以前）卡门旋涡式空气流量计的检测
1) 凌志 LS400 1UZ-FE 型 发动机（1994 年以前）卡门旋涡式空气流量计的电路图如图 5.33 所示。
图 5.33 凌志 LS400 卡门旋涡式空气流量计的电路图
2) 凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机卡门旋涡式空气流量计的检修
①凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机卡门旋涡式空气流量计电阻的测量
关闭点火开关，拔下空气流量计传感器的导线连接器，用万用表电阻档测量 THA 与 E1 端子之间的电阻。温度不同电阻值不相同。选取不同的进气温度测量 THA 与 E1 之间的电阻，再与标准的电阻值比较，见表 5.15 所示。
②凌志 LS400 1UZ-FE 型发动机卡门旋涡式空气流量计电压的测量
点火开关转至“ON”位置，检测 VC 与 E2 间电压应为 4.5～5.5V，KS 与 E2 间电压应为 5 V 左右。
发动机运转时，KS 与 E2 间电压应为 2～4V，进气量越大，电压越高。标准电压值见表 5.16 所示。
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表 5.15 卡门旋涡式空气流量计 THA 与 E1 端子间的电阻
端子 温度/oC 标准电阻/ KΩ
-20 10．0-20．0
0 4．0-7．0
20 2．0-3．0
40 0．9-1．3
THA-E1
60 0．4-0．7
表 5.16 卡门旋涡式空气流量计各端子间的电压
端子 测量条件 标准电压/V
怠速、进气温度 20°C 0．5-3．4
THA-E2
点火开关“ON” 4．5-5．5
Ks-E1 怠速 2．0-4．0 脉冲
Vc-E1 点火开关“ON” 4．5-5．5
(2) 冷起动喷油器电路的检测
1）冷起动喷油器的检测
将点火开关置于,OFF”位置，拔下冷起动喷油器的导线连接器，用万用表? 档测量冷起动喷油器端子 STA-STJ 间的电阻值（电磁线圈的电阻值）,应为 2-4?（ 20℃） 。如果电阻值不符合标准，应更换冷起动喷油器。如图 5.34 所示。
图 5.34 冷起动喷油器电路
（ 2）温度时间开关的检测
将点火开关置于“OFF”位置，拔下温度时间开关的导线连接器，用万用表 Ω 档测量温度时间开关上各端子间的电阻值；或将温度时间开关拆下，将其浸入装有水的烧杯中，并逐渐将水加热，
在不同的水温下测量冷起动温度时间开关两接线柱之间及两接线柱与外壳之间的电阻值。将测得的电阻值与表 5.17 比较，如不符合标准，应更换冷起动温度时间开关。
表 5.17 丰田汽车冷起动温度时间开关检测标准
端子 标准电阻值/Ω 水温/℃
25-45 <15
STA-STJ
65-85 >30
STA-外壳 25-85 >2.5
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凌志LS400 1UZ-FE型发动机的其它零部件的检测方法与前面皇冠3.0检测方法类似,在此不再最赘述。
5.2 一汽大众捷达 Motronic M3.8.2 电控系统
捷达轿车采用德国 Bosch 公司 Motronic 电控多点汽油喷射系统。 通过 ECU 接受发动机不同部位上的各种传感器的信号，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设置的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工作情况下都能获得最佳浓度的混合气。图 5.35 所示，
捷达轿车 Motronic M3.8.2 电控燃油喷射系统按功能可分为供油系统、进气系统、点火系统和电控系统。
图 5.35 燃油喷射系统的组成
G70.空气流量计 G28.转速传感器 G40.霍尔传感器 G69.节气门电位计 G88.怠速节气门电位计 F60,怠速开关 G72.进气温度传感器 G62-冷却液温度传感器 G 39 -氧传感器 G61，G66 -爆震传感 器 J220- 控制单元 J17- 汽油泵继电器 G6-汽油泵 N30-N33 喷油器 N128-点火线圈 N122.电子点火器 N80.活性 碳罐电磁阀 Z19.氧传感器加热器 V60.怠速电动机 J388.节流阀体
5.2.１ 进气系统
一般工况下，空气的流量通过驾驶人员操纵油门踏板等来控制。在怠速工况下，由 ECU 控制怠速电动机(怠速控制阀)来调节空气流量，从而调节发动机怠速转速，怠速电动机采用一直流电动机，
安装在节气门体内，通过齿轮机构调节节气门开度。当发动机怠速运行时怠速电机根据 ECU 的指令正转或反转，并在其控制范围内加大或减小节气门开度，从而实现对发动机怠速控制。
节气门体的结构如图 5.36 所示，节气门体上安装有节气门、用于改变节气门开度的扇形轮及由
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节气门位置传感器、怠速节气门电位计、应急弹簧、怠速开关、怠速电动机组成的节气门控制组件。
图 5.36 节气门体的结构
1.怠速节气门电位计 2.应急弹簧 3.怠速电动机 4,节气门位置传感器 5.怠速触点 6.节气门 7.节气门控制 组件
5.2.２ 燃油共给系统
1,燃油系统的组成
如图 5.37 所示，燃油供给系统由汽油过滤器、压力调节器、汽油泵、喷油器等组成。Motronic
M3.8.2 发动机电子控制系统是多点喷射系统。燃油喷射系统在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器，汽油喷在每一缸的进气门附近。这种系统能较好地保证各缸混合气均匀。喷油器喷油量的大小取决于喷油器的喷油阀开启时间，即 ECU 发出指令的喷油脉冲宽度。
图 5.37 Motronic M3．8．2 燃油供给系统
2,电控汽油喷射系统的控制原理
ECU 根据有关传感器测得的运转工况按不同的方式控制喷油量。喷油量的控制方式可分为起动控制、运转控制、断油控制和反馈控制。
(1)起动喷油控制 起动时，ECU 不以空气流量计的信号作为喷油量的计算依据，而是按预先
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给定的起动程序来进行喷油控制。ECU 根据起动开关及转速传感器的信号判定发动机是否处于起动状态,以决定是否按起动程序控制喷油。当起动开关接通且发动机转速低于 300r/min 时，ECU 判定发动机处于起动状态从而按起动程序控制喷油。此时，ECU 按发动机冷却液温度、进气温度、起动转速计算出一个固定的喷油量。冷车起动时，发动机温度很低，喷入进气道的汽油不易蒸发，为保证发动机在低温下也能正常起动必须进一步增大喷油量。由 ECU 控制，通过增加各缸喷油器的喷油持续时间或喷油次数来增加喷油量，所增加的喷油量及加浓持续时间完全由 ECU 机根据进气温度传感器和发动机冷却液温度传感器测得的温度高低来决定。这种冷起动控制方式不设冷起动喷油器和冷起动温度开关。
(2)运转喷油控制 在发动机运转中，ECU 主要根据进气量和发动机转速来计算喷油量。此外，
ECU 还要参考节气门开度、冷却液温度、进气温度、海拔高度及怠速工况、加速工况、全负荷工况等运转参数来修整喷油量,以提高控制精度。 由于 ECU 要考虑的参数很多,通常将喷油量分成基本喷油量,修正量,增量三个部分，并分别计算出结果，然后再将三个部分叠加在一起，作为总喷射量来控制喷油器喷油。
1)基本喷油量是根据发动机每个工作循环的进气量，按理论混合比(空燃比 14.7:1)计算出的喷油量。
2)修正量是根据进气温度，大气压力等实际运转情况对基本喷油量进行适当修正，以使发动机在不同运转条件下都能获得最佳浓度的混合气。修正量的内容包括进气温度修正，大气压力修正和蓄电池电压修正(电压变化时，自动对喷油脉宽加以修正)。
3)增量是在一些特殊工况下(如暖机，加速等)，为加浓混合气而增加的喷油量。加浓的目的是为了使发动机获得良好的使用性能(如动力性，加速性，平顺性等)。
① 起动后增量 在起动后一段短时间内必须增加喷油量，以加浓混合气，保证发动机稳定运转而不熄火。起动后增量比的大小取决于起动时发动机的温度并随发动机的运转时间增长而逐渐减小为零。
②暖机增量 在冷车结束后的暖机运转过程中，发动机的温度一般不高。因此在暖机过程中必须增加喷油量。暖机增量比的大小取决于冷却液温度传感器所测得的发动机温度并随着发动机温度的升高而逐渐减小，直至温度升高至 80℃时暖机加浓结束。
③加速增量 在加速工况时，ECU 是根据节气门位置传感器测得的节气门开启的速率鉴别出发动机是否处于加速工况的。
④大负荷增量 大负荷及满负荷工况下要求发动机能发出最大功率因而喷油量应比部分负荷工况大，以提供稍浓于理论混合比的功率混合气。大负荷信号由节气门开关内的全负荷开关提供或由
ECU 根据节气门位置传感器测得的节气门开度来决定。当节气门开度大于 70°时，ECU 按功率混合比计算喷油量并增加喷油量。
(3)断油控制 为以满足发动机运转的特殊要求，暂时中断油喷射。它包括以下几种断油控制方式,
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1)超速断油控制 超速断油控制过程是 ECU 将转速传感器测得的发动机实际转速与控制程序中设定的发动机最高极限转速(一般为 6000-7000r/min)相比较。 当实际转速超过此极限转速时,ECU
就切断送给喷油器的喷油脉冲，使喷油器停止喷油，从而限制发动机转速进一步升高。
2)减速断油控制 减速断油控制过程是 ECU 根据节气门位置，发动机转速，冷却液温度等运转参数，作出综合判定，在节气门位置传感器中的怠速开关接通，发动机冷却液温度已达正常温度并且发动机转速减速断油转速时，执行减速断油控制。
3)溢油消除 起动时汽油喷射系统向发动机提供很浓的混合气。若多次转动起动机后发动机仍未起动，淤积在气缸内的浓混合气可能会浸湿火花塞，使之不能跳火。这种情况称为溢油或淹缸。
此时驾驶员可将油门踏板踩到底并转动点火开关起动发动机。ECU 在点火开关处于起动位置、发动机转速低于 500r/min 且节气门全开条件下时才能进入溢油消除状态,自动中断汽油喷射以排除气缸中多余的汽油，使火花塞干燥。
4)减扭矩断油控制 装有电子控制自动变速器的汽车在行使中自动升挡时，控制变速器的电子控制模块(ECU 中的 TCM)会向汽油喷射系统的电子控制模块(ECU 中的 ECM)发出减扭矩信号。汽油喷射系统的 ECM 在收到这一减扭矩信号时会中断个别气缸(如２、３缸)的喷油以降低发动机转速，从而减轻换挡冲击。
(4)反馈控制 汽油喷射系统进行反馈控制的传感器是氧传感器。 使用氧传感器的发动机必须使用无铅汽油。反馈控制(闭环控制)是在排气管上加装氧传感器根据排气中氧含量的变化测定出进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，把它输入 ECU 与设定的目标空燃比值进行比较，将误差信号经放大器控制电磁喷油器喷油量，使空燃比保持在设定目标值附近。
5.2.3 电子控制系统
发动机电子控制系统由具备正确反映发动机状况的传感器、根据传感器输入的信号计算发动机最佳控制结果的 ECU 控制装置和直接操纵发动机的执行机构三大部分组成。见表 5.18 所示。
表 5.18 Motronic M3．8．2 电子控制系统传感器的功
传感器 功能 传感器 功能
节气门位置传感器 用来检测节气门开度 霍尔传感器
凸轮轴每转一周产生一个信号，以确定上止点
怠速节气门电位计 检测怠速时节气门的开度 进气温度传感器将进入气缸的空气温度转换成电信号送给 ECU
怠速开关
发动机处于怠速工作时,触点才闭合，
识别出怠速工况
水温传感器
将冷却水温度转换成电信号送给
ECU
空气流量计
根据其输出的电压测出空气的质量流量
氧传感器
测量废气中剩余氧的含量，以此确定混合气空燃比
发动机转速传感器 输出发动机的转速信号 爆震传感器 检测发动机爆震状况
5.2.4 点火系统
计算机控制直接点火系统的点火方式可分为同时点火和单独点火两种类型。捷达轿车 Motronic
M3.8.2 发动机点火系统采用无分电器双火花塞同时点火系统。 在同时点火系统中，发动机两个气缸共用一个点火线圈，在点火线圈上有两个高压插孔，用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连，
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点火时两个气缸同时点火。如图 5.38 所示。
图 5.38 点火系统的结构
1.点火高压线（带有抗干扰插头及火花塞插头） 2.点火线圈（N，N128，带有区分点火高压线的标识。A.1 缸、B.2 缸、C,3 缸、D.4 缸。
带有末级功率（N122） ） 3.螺栓（10N·m） 4.连接插头 5.盖 6.火花塞 7.连接插头（棕色，2 孔） 8.爆震传感器 2（G66,在行驶方向左侧） 9.螺栓（20N·m ） 10.爆震传感器 1（G61，在行驶方 向右侧） 11.连接插头（黑色，2 孔） 12,连接插头（黑色，3 孔）
13.螺栓（10N·m） 14.霍尔传感 器（G40） 15.螺 栓（25N·m） 16,垫片（锥形） 17.霍尔传感器隔 板（安装位置：缺口装入凸轮轴）
5.3 北京切诺基 2.5L、4.0L 发动机控制系统
5.2.１系统组成
电子燃油喷射(Electronic Fuel Injection)简称为 EFI，通常称为电控燃油喷射。切诺基越野车发动机电控燃油顺序喷射(MPI)系统(Chrysler EFI-D 型)就是其中的一种，主要用在 2.5L 和 4.0L
出口型越野车汽油发动机上。
图 5.39 所示，为北京切诺基越野车 2.5L 发动机电控燃油顺序喷射 (MPI)系统 (Chrysler EFI-D 型 )
系统组成示意图,图 5.40 所示为北京切诺基越野车 4.0L 发动机电控燃油顺序喷射 (MPI)系统 (Chrysler
EFI-D 型 )系统组成示意图，两个系统主要都是由信号输入装置、控制执行装置、电子控制装置 3 部分组成。
5.2.2 控制原理
1.信号输入装置
切诺基越野车的信号输入装置包括：曲轴位置传感器、歧管绝对压力传感器、进气温度传感器、
同步信号传感器、冷却液温度传感器、氧(O 2)传感器、节气门位置传感器、蓄电池电压传感器、点
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火开关信号机构、空调(A/C)选择与请求信号机构、起动开关信号机构、动力转向开关信号机构、停车/空档开关信号机构、汽车车速传感器、恒速巡航控制开关巡航机构、制动器开关信号机构、交流发电机输出信号机构、串行数据通讯接口(SCI)输入信号。
（1） 曲轴位置传感器
图 5.39 2.5L 四缸发动机电子控制系统原理电路图
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图 5.40 4.0L 六缸发动机电子控制系统原理电路图
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曲轴位置传感器提供燃油喷射同步信号和气缸识别信号。它装在变速器的飞轮驱动盘壳体上，
如图 5.41 所示。
a)2.5L 四缸发动机 b)4.0L 六缸发动机
图 5.41 发动机曲轴位置传感器
曲轴位置传感器与 ECU 有 3 条引线相连，如图 5.42 所示。其中一条引线是传感器的电源线，传感器的电源电压为 8V；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔效应传感器输出脉冲信号，高电位为 5V，低电位为 0.3V；最后一条是传感器的搭铁线。
图 5.42 曲轴位置传感器工作电路图
图 5.43 绝对压力传感器工作电路
（2）进气歧管绝对压力传感器(MAP)
进气歧管绝对压力传感器 (MAP)，反映了进气歧管绝对压力的变化情况。该 MAP 传感器是一个
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压敏电阻型传感器，它安装在仪表板前方的前围板上，其真空软管与节气门体相连。 MAP 传感器与发动机集中控制器 (ECU)有 3 条引线相连，如图 5.43 所示。其中一条是 ECU 向传感器加的电源线，
输入传感器的电压为 5V(4.8-5.1V)；另一条是传感器的信号输出线；最后一条是传感器的搭铁线。
在发动机怠速运转时,进气歧管的真空度高(绝对压力低),传感器的电阻值大,如图 5.44 所示。
传感器输出 1.5-2.1V 的低电压信号；当节气门全开时，进气歧管真空度低(绝对压力高)，传感器电阻值小，传感器输出 3.9-4.8V 的电压信号。
图 5.44 进歧管绝对压力传感器工作示意图
（3）进气温度传感器
进气温度传感器位于发动机的进气歧管上，是测定进入进气歧管空气温度高低的装置。进气温度传感器是一只负温度系数热敏电阻式传感器。进气温度传感器与 ECU 的连接关系如图 5.45 所示。
（4）同步信号传感器
同步信号传感器采用霍尔效应传感器，安装在分电器内，其示意图如图 5.46 所示，其基本结构如图 5.47 所示，它主要由脉冲环和霍尔信号发生器组成。同步信号传感器与 ECU 的连接情况如图
5.48 所示。
图 5.45 进气温度传感器工作电路
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图 5.46 同步信号传感器示意图
图 5.47 同步信号传感器基本结构
图 5.48 同步信号传感器工作电路图
（5）冷却液温度传感器
冷却液温度传感器是测定发动机冷却液温度高低的装置，安装在节温器壳体内并伸入水套中，
如图 5.49 所示。冷却液温度传感器与 ECU 的连接如图 5.50 所示
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图 5.49 冷却液温度传感器
图 5.50 冷却液温度传感器工作电路
（6）氧传感器
氧传感器安装在前排气管上，如图 5.51 所示。该传感器是氧化锆式含有加热元件的氧传感器，
它与 ECU 的连接关系如图 5.52 所示。
图 5.51 加热型氧传感器的安装位置
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图 5.52 加热型氧传感器的工作电路
（7）节气门位置传感器(TPS)
TPS 安装在节气门体上，它与节气门轴相连，如图 5.53 所示。TPS 实质上是一个可变电阻器，
当节气门位置发生变化时，TPS 的电阻值也发生变化。TPS 与 ECU 的连接关系如图 5.54 所示。TPS
与 ECU 采用 3 条引线连接。其中一条是 ECU 通向 TPS 输入 5V 的电源线，另一条是搭铁线，中间的一条是 TPS 向 ECU 输入的信号线。
图 5.53 节气门位置传感器（2.5L 发动机）
(8)蓄电池电压信号机构
蓄电池电压信号表示蓄电池电压的信息，蓄电池与 ECU 的连接关系如图 5.55 所示。
(9)点火开关信号机构
点火开关信号表示点火开关电路已接通，其电路如图 5.56 所示。
(10)空调(A/C)选择与请求信号机构
空调 (A/C)选择与请求信号电路如图 5.57 所示。
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图 5.54 节气门位置传感器工作电路
图 5.55 蓄电池电压信号 图 5.56 点火开关信号
图 5.57 空调选择与请求信号电路
(11)起动信号机构
起动信号来自起动继电器，起动信号电路如图 5.58 所示。当起动开关接通时，起动信号即从起动继电器送入 ECU，如图 5.58 中虚线所示。
(12)制动器开关信号机构
制动器开关信号电路如图 5.59 所示。
(13)停车 /空档开关信号机构
停车 /空档开关信号表明自动变速器档位选择信号。该信号用来区别变速器是处于,P”状态或,N”状态
(停车或空档 )，还是处于,1-2”,“2”,“D”或,R”状态。停车 /空档开关安装在变速器壳上，如图 5.60
所示。
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图 5.58 起动信号和停车/空挡开关信号电路
图 5.59 制动开关信号电路
图 5.60 停车/空挡开关安装位置
(14)汽车车速传感器
汽车车速传感器产生的信号主要用来确定汽车是否在行驶,汽车行驶的速度和汽车行驶的里程。
汽车车速传感器安装在分动器的延长壳体上，如图 5.61 所示。汽车车速传感器的工作电路如图 5.62
所示。
(15)交流发电机输出信号机构
交流发电机输出信号与 ECU 的电路连接情况如图 5.63 所示。
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图 5.61 汽车车速传感器
图 5.62 汽车车速传感器工作电路
图 5.63 交流发电机输出信号电路
(16)动力转向开关信号机构
动力转向开关用在有动力转向机构的 2.5L 发动机上，如图 5.64 所示。动力转向开关是在动力转向系统的高压回路中安装一个压力开关，其工作电路如图 5.65 所示。
(17)巡航（恒速）控制开关信号机构
切诺基越野车也可以根据用户的需要增设恒速巡航控制开关，巡航开关包括 3 个独立的输入信号，即巡航开 /关、巡航设定和复位，其工作电路如图 5.66 所示。
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图 5.64 动力转向压力开关位置
图 5.65 动力转向开关信号电路
图 5.66 巡航（恒速）控制开关信号电路
(18)串行数据通讯接口 (SCI)输入信号机构
图 5.67 串行数据通讯接口工作电路
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当使用专用诊断测试仪器 DRBⅡ进行测试时，必须与 ECU 特设的串行数据通讯接口电路连接，
如图 5.67 所示。 ECU 通过 SCI 输入口,45”，接收来自 DRBⅡ诊断测试仪器的输入数据。图中,25”
接线柱为串行数据通讯电路输出口，通过接口将 ECU 已诊断或测试所得数据输出至 DRBⅡ诊断仪器。
（ 19）继电器机构
在发动机集中控制系统的电路中，多处采用继电器，例如起动继电器、自动切断继电器、燃油泵继电器、空调继电器等。尽管各继电器中通过的工作电流大小不一定相同，但它们的基本结构是相同的，其内部电路入图 5.68 所示。继电器内部包括线圈、电阻和触点装置等。
2.电子控制装置
1996 年以前的切诺基越野车采用 SBECⅡ型单板式发动机集中控制器,通常简称为,发动机控制器,如果按照汽车电子控制理论,简称为,ECU”(Electronic Control Unit )。 电子控制器安装在发动机罩下左内护板上,控制器上有一个 60 端子的插座。 1996 年以后的电子控制器称为动力控制装置 （ PCM）,
一般用 JTEC 表示，该动力控制装置由 3 个 32 端子（共 96 端子）的插座组成。 SBECⅡ型单板式发动机集中控制器其外形如图 5.69 所示。
图 5.68 继电器内部电路
图 5.69 SBECⅡ型发动机集中控制器
3.执行装置
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切诺基越野车的执行装置包括：燃油泵继电器、自动切断 (ASD)继电器、自动怠速 (AIS)步进电机、镇流电阻旁路继电器、喷油器、点火线圈、散热风扇继电器、空调离合器继电器、恒速控制电磁线圈、交流发电机励磁、排放维修提示灯、交流发电机灯、转速表、串行数据通讯接口 (SCI)输出信号等。
(1) 自动切断 (ASD)继电器
ECU 输出控制信号后，控制自动切断 (ASD)继电器搭铁电路，从而控制向燃油泵、喷油器和点火线圈提供电源的电压。其自动切断继电器电路如图 5.70 所示。
(2) 交流发电机励磁
ECU 输出控制信号，控制交流发电机励磁，使发电机的输出电压保持在 13.4-15V。发电机各接线柱的情况如图 5.71 所示,ECU 控制发电机励磁电流如图 5.72 所示。当发电机正常工作时，其励磁电路为：发电机,+”→ 自动切断继电器 → 发电机磁场接线柱 B→ 磁场绕组 → 磁场接线柱 C→ ECU
发电机励磁接线柱 20→ 大功率管 → 搭铁 → 发电机,－,。 如果 ECU 检测到发电机的输出电压低于规定电压值 (表 5.19 所示 ),ECU 就会使磁场电路搭铁的相对时间增长，即大功率管的相对导通率增大，
平均励磁电流增大，形成较强的磁场，提高发电机的电压或增大发电机的输出；如果检测到发电机的输出电压高于规定值,ECU 就会使磁场搭铁的相对时间缩短，即大功率管的相对导通率减小，减弱发电机磁场，使发电机电压降低，通过 ECU 控制，使发电机输出电压始终保持在规定值。
表 5.19 交流发电机输出电压技术条件
环境温度（℃） 电压范围（V）
-40-6.7 14.5-15
-6.7-26.7 13.87-15
26.7-60 13.25-14.37
60-71.1 13.25-13.75
图 5.70 自动切断继电器电路
（ 3）镇流电阻旁路继电器
镇流电阻安装在发动机右侧的内围板上，如图 5.73 所示；镇流电阻旁路继电器安装在电源分配中心盒外的连接支架上，如图 5.74 所示。
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(4) 散热器风扇继电器 (4,0L 发动机 )
在 4,0L 发动机上，设置了一个冷却风扇，又称辅助风扇。该风扇由 ECU 进行控制。 ECU 根据发动机冷却液温度传感器输入的信号或空调器是否工作，适时地控制散热风扇继电器，以控制散热风扇工作。散热器风扇继电器的工作电路如图 5.75 所示。
图 5.71 交流发电机各接线柱的情况
图 5.72 交流发电机励磁电流控制电路
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图 5.73 镇流电阻安装位置 图 5.74 镇流电阻旁路继电器安装位置
图 5.75 散热器风扇继电器工作电路
（ 5） 空调离合器继电器
ECU 输出控制信号，接通和断开空调电磁离合器继电器搭铁电路，以控制空调压缩机工作。控制空调离合器继电器的电路如图 5.76 所示。
图 5.76 空调离合器继电器工作电路
(6) 点火线圈
ECU 输出控制信号，通过控制点火线圈初级绕组的通断来控制点火的全部工作，该点火系统中点火线圈与配电器如图 5.77 所示。 ECU 控制点火系统工作电路如图 5.78 所示。对于 2,5L 的四缸发动机来说，点火顺序为 1-3-4-2；对于 4,0L 六缸发动机来说，点火顺序为 1-5-3-6-2-4。
(7) 车速控制
车速控制通常称为恒速控制，又称车速巡航控制。该装置能根据行驶阻力的变化情况，使汽车行驶时自动保持一定的速度。 车速控制工作电路如图 5.79 所示。 速度控制伺服机构的外形如图 5.80a)
所示。该机构的本体是一个密封圆筒，内部装有膜片、弹簧和 3 个电磁阀。 3 个电磁阀分别是真空电磁阀、通风电磁阀和清除电磁阀。阀门如图 5.80b)所示。
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图 5.77 点火线圈与配电器位置
图 5.78 2．5L 发动机点火系统工作特性
图 5.79 车速控制工作电路
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a)伺服机构外形 b)伺服机构示意图
图 5.80 车速控制伺服机构
(8) 电子控制燃油喷射
ECU 输出控制信号，适时地控制各缸喷油器向进气歧管喷射定量燃油。喷油器安装在燃油导管上，如图 5.81 所示。喷油器的工作由 ECU 进行控制，按照特定的顺序，控制每个喷油器的搭铁电路，如图 5.82 为 2,5L 发动机喷油器的工作电路,喷油顺序为 1-3-4-2 。 4,0L 发动机的喷油顺序为 1-5-3-6-2-4。该发动机喷油器时刻，对活塞运动来说是定时的，它们都是在各缸排气行程上止点前 64°时开始喷油。
图 5.81 喷油的安装位置
（ 9） 怠速步进电机
ECU 根据发动机的工况，适时地输出控制信号，控制怠速步进电机的位置，调节旁通空气道的尺寸，以控制发动机的怠速转速。步进电机主要由转子和定子组成。怠速步进电机的工作电路如图
5.83 所示。怠速步进电机安装在节气门体上，如图 5.84 所示。
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图 5.82 四缸发动机喷油器工作电路
（ 10） 燃油泵继电器
ECU 输出控制信号控制燃油泵继电器搭铁电路，以此决定燃油泵是否工作。燃油泵继电器位于电源分配中心盒内。燃油泵继电器工作电路如图 5.85 所示。
图 5.83 怠速步进电机工作电路
图 5.84 节气门上的怠速步进电机
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图 5.85 燃油泵继电器与镇流电阻旁路继电器工作电路
（ 11） 发动机控制指示灯
1) 排放维修提示 (EMR)灯
排放维修提示 (EMR)灯安装在仪表板的左侧,EMR 灯可提示驾驶员该车排放系统的部件已达到需要维修或更换的期限。 EMR 灯的控制电路如图 5.86 所示。
图 5.86 发动机有关指示灯的控制电路
2) 发动机检查灯 (CHECK ENGINE)
发动机检查灯有多种功能，主要用来在传感器或某系统发生故障时显示，以示警告，还用来显示存入存储器的故障代码。发动机检查灯安装在仪表板左侧。其控制电路如图 5.86 所示。
3) 换档指示灯 (手动变速器 )
使用手动变速器的切诺基越野车上设置了换档指示灯，也称档位指示灯或升档指示灯。该灯是
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为了通知驾驶员应及时换档，即升入高档。
4) 发电机指示灯
交流发电机指示灯发亮，表示充电系统的电压过低。如果 ECU 检测到充电系统的电压低于规定值时，将接通仪表板上的发电机指示灯。
（ 12） 辅助信号输出
1)转速信号输出
ECU 向转速表提供发动机转速信号，其控制电路如图 5.87 所示。
图 5.87 转速表信号控制电路
2)串行通讯接口 (SCI)输出
SCI 输出是串行通讯传送输出电路，如图 5.88 所示。 ECU 通过 SCI 输出电路，将数据传送到
DRBⅡ型检测仪，以便诊断故障。
图 5.88 串行通讯接口输出电路
小结
丰田车系发动机控制系统包括电子控制汽油喷射(EFI)、电子控制点火提前(ESA)、怠速控制
(ISC)、废气再循环控制(EGR)、蒸发污染控制(ECS)、谐波进气增压系统控制 (ACIS)、故障自诊断
(DIAGN)、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节(CO 排放控制)等内容。不同的车型，其控制内容及方式略有差异。发动机电子控制燃油喷射系统由燃油供给系统、空气供给系统和电子控制系
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统三部分组成。电子控制系统又由传感器、执行器和ＥＣＵ组成。电控发动机检测与维修的重点内容就是对传感器、执行器和ＥＣＵ的检测和维修；在排除故障时，可以读取发动机的故障代码，进一步缩小故障范围，提高效率；大众捷达轿车 Motronic M3.8.2 发动机电控系统的特点：怠速控制是通过安装在节气门体内怠速电动机(怠速控制阀)来调节空气流量，当发动机怠速运行时怠速电机根据 ECU 的指令正转或反转，并在其控制范围内加大或减小节气门开度，从而实现对发动机怠速控制；当更换节气门体或电控单元时，需要用专用仪器进行匹配。发动机点火系统采用无分电器双火花塞同时点火系统； 北京切诺基越野车 2.5L 和 4.0L 发动机电控燃油顺序喷射(MPI)系统主要都是由信号输入装置、控制执行装置、电子控制装置 3 部分组成。主要特点：1996 年后的切诺基其氧传感器采用氧化锆四线加热型前后双氧传感器； 另外其自动熄火继电器能够自动地接通和切断喷油器、
点火线圈、发电机磁场线圈和氧传感器加热器的电源电路。
习题
5.1 如何检测丰田皇冠轿车步进电动机式怠速控制阀?
5.2 简述凌志 LS400 轿车的电控燃油喷射系统特点及工作原理,
5.3 简述捷达轿车 Motronic M3．8．2 发动机电控系统的工作原理,
5.41 北京切诺基越野车 2.5L 发动机电控燃油顺序喷射(MPI)系统的信号输入装置、控制执行装置、电子控制装置分别由哪些部件组成？各部件有何作用？
5.5 如何读取丰田车系的故障代码？
5.6 如何检测丰田皇冠 3.02JZ-GE 型发动机电控单元?
5.7 如何检测丰田皇冠 3.02JZ-GE 型发动机的燃油系统？
