1、第八章 典型發動機集中控制系統 豐田TCCS系統2JZ-GE型發動機控制系統屬豐田TCCS車系，控制內容包括：L型電子控制汽油噴射（EFI），電子點火控制（ESA），怠速控制（ISC），諧波進氣增壓控制系統（ACIS）， 空調控制（AC），巡航控制（CCS），自動變速器控制（ECT），怠速混合氣濃度調節（VAF），故障診斷（DIAGN）以及失效保護和后備功能。一、系統組成圖4一1所示為豐田SUPRA2JZ-GE型發動機集中控制系統的組成。2JZ-GE型發動機電子控制模塊（ECM）裝人儀表板右側，其功能除控制汽油噴射、點火、怠速、諧波進氣增壓等發動機控制外，還包包括對自動變速器、巡航、空調等系統

2、控制，同時具有故障診斷、失效保護和后備功能因而稱為發動機集中控制系統。 圖4-2所示為2JZ一GE型發動機電子控制模塊（ECM）的部分電路圖。2JZGE型發動機汽油噴射系統采用L型系統。下面分燃油系統、空氣供給和電子控制系統三部分進行分析。1燃油系統發動機燃油系統布置。汽油泵力渦輪泵，安裝在油箱內。汽油泵泵出的汽油經濾清器過濾后送到輸油總管，然后分配到每個噴油器和冷起動噴油器。在輸油總管上裝有調壓器，調壓器將油壓調節至比進氣歧管內進氣壓力高284kPa，多余的汽油經回油管流回油箱。在汽油濾清器和輸油總管間裝有油壓脈動阻尼器，用以吸收噴油器噴油時產生的汽油壓力波動。汽油泵受ECU控制，有高速和低

3、速兩種轉速。當發動機冷卻水溫達到一定溫度時，由發動機ECM控制汽油泵ECU，汽油泵進人高速運轉狀態，以提高汽油壓力。這種控制方式可以有效地防止高溫氣阻，改善重復起動性和怠速穩定性。噴油器噴射由發動機ECM控制，汽油噴人進氣歧管進氣門附近。在進氣總管上還裝有冷起動噴油器，在低溫或常溫初次起動時，由熱限時開關控制其開啟，汽油噴人進氣總管，以改善起動性能。2空氣供給系統如圖44所示，空氣經空氣濾清器濾清后，通過氣室、節氣門流人進氣室。注人進氣室的空氣由節氣門開度和轉速來決定。進人進氣室的空氣分配到每缸的進氣歧管中，然后吸人氣缸。發動機ECM根據發動機轉速和進氣歧管真空度等，確定噴油量和點火提前角。怠

4、速控制閥控制節氣門旁通道。水溫低時，怠速控制閥打開，空氣通過怠速控制閥和節氣門進入進氣室。暖機時，由怠速控制閥進入進氣室的空氣量使發動機以快怠速運行。大容量的進氣室可防止進氣波動，以增大高速時的進氣量，同時減少各缸的進氣干擾。進氣控制閥與進氣室裝在一起，屬于諧波進氣增壓系統的一部分。發動機ECM控制電磁真空開關閥（VSV）的通斷，即可控制執行機械真空膜片氣室的真空度，打開或關閉進氣控制閥，改變進氣歧管的工作長度，實現諧波進氣增壓。3電子控制系統2JZGE型發動機電子控制系統的ECU接收卡門旋渦式空氣流量計、節氣門位置傳感器、溫度傳感器。轉速與曲軸位置傳感器等有關輸出信息，經計算、處理，輸出控制

5、信號，控制執行器工作。（1）電源電路 如圖42中主繼電器和發動機ECM電源電路20所示，蓄電池電源經EFI熔絲分別進入發動機ECM的“BATT端和主繼電器，“BATT向發動機ECM提供連續工作電壓；主繼電器通過觸點向發動機 ECM“B”。“B1” 提供電源，同時還向怠速控制閥、真空電磁閥。汽油泵 ECU、氧傳感器和診斷接頭“B” 等提供電源。發動機ECM通過“M-REL” 向主繼電器線圈提供電源。當點火開關AM2接通時，蓄電池電源經AM2 30A熔絲、點火開關AM2、點火熔絲IGN 7.5A進入發動機ECM“IGSW”，向發動機ECM提供控制電源。此時，汽油噴射系統主繼電器通電閉合，整個控制系

6、統的電源電路全部接通，進人工作狀態。點火開關AMZ還向噴油器和點火器點火線圈等提供電源。（2）汽油泵控制電路 如圖42汽油泵ECU控制電路15所示，蓄電池電源經EFI 20A熔絲、主繼電器進人汽油泵 ECU“B”，向汽油泵 ECU提供電源。汽油泵 ECU受發動機 ECM“FPC”的控制信號控制。當FPC”向汽油泵 ECU輸人控制信號時，“B”與“FP”接通，向汽油泵提供電源，汽油泵以低速（或高速）運轉。供油壓力受汽油泵真空電磁閥11控制。（3）噴油器控制電路 如圖42噴油器控制電路14所示，蓄電池電源經AM2熔絲、點火開關AM2進入六個噴油器的磁化線圈，分別與發動機 ECM“10”、“20”、

7、“30”。“40”、“50”、“60相連。噴油時，發動機 ECM將、“10”、“20”、“30”、“40”、“ 50”、“60” 與“E01”、“E02” 搭鐵接通，噴油器線圈電路接通噴油。電控汽油噴射均通過搭鐵控制脈沖寬度來改變噴油量。（4）節氣門位置傳感器電路 如圖42節氣門位置傳感器電路4所示，傳感器分別與發動機ECM的“E2”、“IDL1”、“VTA1”、“VCC”相連。“E2”為傳感器搭鐵線，通過“E1”搭鐵。“IDL1”為節氣門怠速觸點，節氣門關閉時，“IDL1”通過開關與“E2”相通。“VCC”是由發動機ECM提供給傳感器的標準電壓（5±0.5）V。“VTA”根據節氣門

8、位置不同向 ECM輸人 0.35V的電壓信號。（5）空氣流量計電路 如圖42空氣流量計電路2所示，發動機ECM通過“VCC”向空氣流量計提供5V標準電壓。空氣流量計檢測到的光電信號通過“KS” 輸送給發動機ECM。（6）進氣溫度傳感器電路 如圖42進氣溫度傳感器電路3所示，傳感器分別與“ THA”、“ E 2”相連。“ E 2”為傳感器搭鐵線。“ THA”向 ECM輸入電壓信號，一般在0.53.4V之間變化。（7）水溫傳感器電路 如圖42水溫傳感器電路6所示，傳感器分別與發動機ECM的“THA”、“E2” 相連。“E2” 為傳感器搭鐵線。“THA” 向發動機ECM輸人電壓信號，一般在 0.21

9、.OV（80時）之間變化。（8）起動電路 如圖42起動電路19所示，起動時，起動開關“AMI” 和“STI”、空檔起動開關（自動變速器）向發動機ECM的“STA” 提供起動電壓，起動繼電器工作，接通起動機電路，起動機轉動。（9）混合氣濃度反饋控制 圖45所示為氧傳感器電路。該發動機采用三線式氧傳感器，氧傳感器都通過“EI” 搭鐵。發動機 ECM通過主繼電器給氧傳感器“B” 端提供電源電壓。由于氧化鋁傳感器屬加熱型傳感器，本系統通過陶瓷加熱元件對傳感器加熱。（二）點火控制系統2JZGE型發動機為帶有分電器的電子控制點火系統，各缸點火的順序由分電器決定，如圖42點火控制電路12所示。點火開關在點火

10、檔接通“AMZ”，電源同時向點火器和與點火線圈“+”相連的一次線圈供電。點火線圈的“-” 與點火器相連，由發動機ECM控制點火器搭鐵回路的通斷。當搭鐵回路切斷時，點火線圈產生高壓。發動機ECM根據轉速信號Ne、曲軸位置信號G1和 G2、起動開關信號、進氣溫度信號、冷卻水溫度信號等計算點火提前角，通過“IGT向點火器發出點火正時信號，控制點火器的搭鐵切斷時刻，即點火時刻。點火器“IGF” 向發動機ECM反饋點火確認信號。當發動機ECM接受不到點火器反饋的“IGF”信號時，發動機ECM立即切斷汽油噴射，發動機熄火。（三）怠速控制系統2JZGE型發動機怠速控制采用步進電機式，如圖 42怠速控制系統電路 13所示。電源由主繼電器提供，同時向怠速步進電機供電。怠速電機四個線圈分別與發動機ECM的“ISC1”“ISC4” 相連，“ISC1”“ISC4C4” 控制怠速步進電機四個線圈的搭鐵回路。發動ECM根據節氣門位置傳感器怠速觸點信號、冷卻水溫度信號、進氣溫度信號、空調開關信號、動力轉向開關信號等，按一定順序控制步進電機四個線圈順序搭鐵而轉動，由步進電