丰田皇冠电子点火控制故障检修实例

日本丰田汽车直列发动机的点火系统结构一般都相似，丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机电子点火控制系统的电路原理如图3-53所示。

图3-53 2JZ-GE发动机电子点火控制系统的电路原理图

1—蓄电池 2—点火开关 3—分电器 4—点火线圈 5—电子点火器 6—感应线圈 7—信号转子 8—火花塞

1.电路特点

该电子点火控制系统由发动机ECU根据曲轴位置传感器和发动机转速传感器的信号（G₁、G₂和Ne）产生点火控制信号IGt，输送给电子点火器。IGf是电子点火器输送给ECU的反馈信号，ECU通过IGf信号监视点火系统是否正常工作。

电子点火器与点火线圈装在一起，曲轴位置传感器和发动机转速传感器都装在分电器内。采用进气管压力传感器反映发动机的负荷。

发动机ECU除了控制点火系统外，还具有燃油喷射控制、怠速控制、谐波增压控制、燃油泵工作控制等控制功能，并同时控制自动变速器。发动机ECU的端子排列如图3-54所示，各端子的连接说明见表3-9。

表3-9 发动机ECU插接器端子连接说明

（续）

①仅对电控自动变速器。

图3-54 发动机ECU插接器端子排列

2.故障自诊断

日本丰田各型汽车的自诊断系统的设置和操作方法基本相同，将检查插接器的TE₁和E₁连接起来，就可以通过仪表板上的“CHECK”指示灯的闪烁来读取故障码。TDCL为电控系统故障检测设备专用的接头，连接TDCL连接器的TE₁和E₁，同样可使“CHECK”指示灯闪烁，显示故障码。

发动机检查插接器和电控系统故障检查仪插接器（TDCL）的安装位置及其插脚的排列如图3-55所示。

图3-55 丰田汽车故障检查仪插接器

a）TDCL插接器 b）发动机故障检查插接器

（1）故障码的读取

2JZ-GE发动机以两位数字来表示故障，故障码的显示方式如下：

1）单个故障码的显示方式。指示灯第一次连续闪亮次数为故障码的十位数，间隔约1.5s后的第二次连续闪亮次数为个位数。例如，指示灯先连续闪了2次，停顿1.5s后又连续闪亮了3次，这就表示当前显示的故障码为23。

2）多个故障码的显示。如果有两个或两个以上的故障码，一个故障码显示以后，下一个故障码间隔4～5s后再显示。多个故障码显示的顺序是按数字的大小，而不是按故障发生的先后顺序。

3）系统正常的显示。如果是间隔均匀（相隔0.2s）地连续闪亮，则表示系统正常。

（2）故障自诊断的诊断模式

丰田汽车自诊断系统设有两种诊断模式，即普通方式和试验方式。

1）普通方式。接通点火开关，仪表板上的“CHECK”指示灯应随即亮起。起动发动机，指示灯应熄灭（系统正常）。如果在接通点火开关时指示灯不亮，则应检查指示灯电路和ECU；如果起动发动机后指示灯不熄灭，则说明系统已检测到故障，可进行下一步读取故障码操作。

①接通点火开关，将检查插接器或TDCL的TE₁和E₁连接起来。

②从仪表板上的“CHECK”指示灯的闪烁读取故障码。

2）试验方式。要在试验方式下进行故障自诊断，应满足以下条件：

①蓄电池电压在11V以上。

②节气门全关，使节气门位置传感器的怠速触点闭合。

③变速器在空档位置。

④空调器关闭。

⑤发动机达到正常工作温度。

试验方式自诊断的操作步骤如下：

①关掉点火开关。

②连接检查插接器或TDCL的TE₂和E₁。

③接通点火开关，察看发动机检查指示灯是否闪烁。如果指示灯闪烁，说明自诊断模式已进入试验工作状态。

④起动发动机，模拟驾驶人所述故障状态行驶（行驶速度不低于10km/h）。

⑤路试后，用导线再将检查插接器或TDCL的TE₁和E₁连接起来。

⑥从仪表板上的“CHECK”指示灯的闪烁读取故障码。

试验方式自诊断须注意：

①应在关断点火开关后连接TE₂和E₁，否则不能进入试验自诊断方式。

②在车速低于5km/h时，出现故障码42（车速传感器信号）属正常情况。

③在发动机未起动时，出现故障码43（起动信号）也属正常情况。

④在自动变速器变速杆处于“D”、“2”、“L”、“R”位时，或空调器打开、踩下加速踏板时，出现故障码51（开关状态信号）均属正常情况，不代表有故障。

（3）故障码的消除

故障码的消除有两种方法：

1）拆下EFI熔断器（20A）10s以上（图3-56），即可清除所记忆的故障码。

2）拆下蓄电池负极桩线夹，故障码也可清除，但这将同时使ECU中其他的记忆也消失。因此，断开蓄电池的连接一定要谨慎。

（4）故障码说明

2JZ-GE发动机自诊系统故障码说明见表3-10。

3.点火系统故障诊断

（1）2JZ-GE发动机点火系统故障诊断程序

当发动机出现了不点火、怠速不稳或加速不良等故障，怀疑点火系统有问题时，可遵循“常见的故障先检查”、“检查操作较为方便的故障放在前面检查”、“查寻故障码优先”的原则进行故障诊断。2JZ-GE发动机点火系统的故障诊断一般程序如图3-57所示。

图3-56 丰田汽车EFI熔断器位置

（2）通过测量发动机ECU各端子的电压诊断故障

发动机ECU通过插接器连接了点火系统的传感器、点火控制模块等，通过检测ECU插接器各端子的电压正常与否，可判断与其连接的部件和线路是否正常。2JZ-GE发动机ECU插接器各端子的电压检测项目、检测方法及标准参数如图3-58和表3-11所示。

表3-10 2JZ-GE发动机自诊系统故障码说明

（续）

图3-57 2JZ-GE发动机点火系统故障诊断一般程序

图3-58 检测发动机ECU相关端子的电压

a）松开锁卡 b）用万用表测量电压

表3-11 2JZ-GE发动机ECU插接器端子电压检测项目与标准参数

当检测发动机ECU插接器某端子的电压不正常时，就需检修与其连接的线路和部件。如果线路和部件均正常，但连接发动机ECU后电压不正常，则可能是ECU已损坏，需更换一个ECU后再试。

4.点火系统部件的检修

（1）点火线圈次级是否跳火的检查

1）从分电器上拔下中央高压线（捏住高压线橡胶套沿分电器轴线方向拔出）。

2）将高压线端距缸体约12.5mm（也可插入放电器或备用火花塞）。

3）用起动机摇转发动机，看是否跳火。

注意：每次用起动机摇转发动机不要超过1～2s，以防止喷油器喷油。

（2）高压导线的检查

1）拆下高压线罩和节气门体。

2）捏住高压线橡胶套，小心地将高压线从火花塞上拔出。

注意：不要直接拉拔高压线和弯曲导线，以免造成高压线内部损伤。

3）从分电器和点火线圈上拆下高压导线（用螺钉旋具松开锁钩，并从分电器上拆下导线夹持器，然后在高压线插头处拔下高压线）。

注意：不要直接拉拔高压线，在拆下高压线后也不要擦拭高压线端的油。

4）用万用表电阻档测量每根高压导线的电阻。高压线的电阻均不大于25kΩ，如果电阻过大，应检查高压线插头，必要时予以更换。

（3）火花塞的检查

1）用万用表电阻档检测火花塞电极的绝缘电阻（图3-59）。(www.xing528.com)

正常的绝缘电阻应大于10MΩ，如果电阻过小，应拆下火花塞进行进一步的检查。

如果没有数字万用表，也可以用以下的简便方法来检验火花塞是否良好：

①快速将发动机加速到4000r/min，连续5次。

②拆下火花塞。

③观察火花塞电极。

如果电极是干的，说明火花塞良好，可以继续使用；如果电极是湿的，应进一步检查或更换火花塞。

图3-59 火花塞电极绝缘电阻的检查

2）用专用工具拆下火花塞。

3）查看火花塞的电极和绝缘体的损害情况。如果电极有烧损、绝缘体有裂纹等，则需更换火花塞。推荐的火花塞型号是：日本电装（ND）的K20R-U和NGK的BKR6EYA。

4）检查和调整火花塞电极间隙，正常的电极间隙为0.8mm。

5）清洗火花塞。如果火花塞电极和绝缘体上有积炭，应予以清洁；如有机油，则应先用汽油洗净机油后再清除积炭。

6）将可继续使用的火花塞或更换的新火花塞用专用工具装上，拧紧力矩为18N·m。

7）将高压线装回分电器、点火线圈和火花塞上。

注意：夹持器安装应正确（图3-60）；各缸高压线用高压线夹固定在正确的位置（图3-61，图中的数字为高压线所在的气缸数）。

8）装回节气门体和高压线罩。

图3-60 分电器高压夹持器的安装位置

（4）点火线圈的检查

1）用万用表电阻档检查点火线圈初级绕组电阻。拔下点火线圈上的低压线路插接器和高压导线，用万用表电阻档测量点火线圈低压“+”、“-”两接脚之间的电阻（图3-62a）。正常的电阻值应为：

冷态（-10～50℃）：0.36～0.55Ω；

热态（50～100℃）：0.45～0.65Ω。

如果测得电阻值不符，应更换点火线圈。

2）用万用表电阻档检查点火线圈次级绕组的电阻，用万用表电阻档测量点火线圈“+”接线柱和高压插孔之间的电阻（图3-62b）。正常的电阻值应为：

冷态时：9.0～15.4kΩ；

热态时：11.4～18.1kΩ。

如果电阻值不符，则需更换点火线圈。

（5）分电器中发动机转速与曲轴位置传感器的检查

1）传感器感应线圈的检查。拔下分电器插接器，用万用表电阻档测量插接器各端子之间的电阻（图3-63）。正常的电阻值见表3-12。

图3-62 点火线圈电阻的检查

a）检测点火线圈初级绕组电阻 b）检测点火线圈次级绕组电阻

2）信号转子气隙的检查。打开分电器盖，并拆下分火头，用塞尺检测信号转子与感应线圈凸起部分之间的气隙（图3-64）。正常气隙应为0.2～0.4mm。如果间隙不当，应更换分电器外壳总成。

（6）电子点火器的检查

在检查电源和点火系统有关的电路和器件均良好的情况下，进行高压跳火试验，如果不跳火，则为点火器故障。

表3-12 2JZ-GE发动机曲轴位置和发动机转速传感器感应线圈电阻值

图3-63 分电器感应线圈电阻的检查

图3-64 分电器信号转子气隙的检查

5.分电器的拆卸与安装

（1）分电器的拆卸

1）拆掉分电器盖上的高压线，拔下分电器插接器。

2）将第一缸置于压缩行程上止点位置。第一缸压缩行程上止点位置确定方法如下：

①拆下机油加注孔盖。

②通过加油孔观察，顺时针转动曲轴，直到看见凸轮轴的凸顶（图3-65a）。

图3-65 第一缸压缩行程上止点标记

③将曲轴逆时针转动约120°，然后再顺时针转动10°～40°，使正时传动带罩上的上止点记号与曲轴传动带轮上的上止点记号对齐（图3-65b）。

3）拆下分电器压板螺母，拔出分电器。

4）拆下O形圈。

（2）分电器总成的解体

分电器总成的解体如图3-66所示。

（3）分电器总成的组装

按分电器解体的相反顺序装上分电器零件，应注意：

1）O形密封圈是一次性零件，组装时应更换新的。

2）安装分火头时须使分电器壳体总成上的孔眼与分火头上的凸台对齐（图3-67）。

（4）分电器的安装

1）检查第一缸是否处于压缩行程上止点位置。如果在拆下分电器时已找好一缸上止点，且发动机未转动过，则安装时无需再进行此步骤。否则，应如同分电器拆卸时找一缸上止点的方法，将第一缸置于压缩行程上止点。

图3-66 分电器总成的解体图

1、5—O形圈 2—分电器壳 3—分电器盖 4—分火头 6—隔热板

2）装上一新的O形密封圈。

3）使分电器壳体总成上的凹槽与驱动小齿轮上的凸起对正（图3-68）。

图3-67 安装信号转子的对正标记

图3-68 分电器轴与外壳对齐标记

4）插入分电器，拧上分电器压板螺母，但不要拧紧，插入时应使分电器壳体凸缘上的长孔中心对正缸盖上的螺栓孔中心（图3-69）。

5）接上高压线。

（5）点火正时的检查与调整

1）起动发动机，并使发动机达到正常的工作温度。

2）将转速表接于发动机上（从插接器的IG-的端子上取出转速信号，如图3-70所示）。

注意：连接转速表后，要防止转速表搭铁，以免损坏点火线圈和电子点火器。

3）用专用的跨接线（无专用跨接线时，用其他导线也可）将检查插接器的TE₁和E₁两端子连接起来（图3-71）。

4）从转速表检查发动机的怠速（怠速转速为700r/min，自动变速器在N位）。

图3-69 分电器与缸体对齐标记

图3-70 转速表的连接

注意：检查怠速时，发动机所有的辅助设备均应处于关闭状态。

5）用正时灯（点火提前角检测仪）检查点火提前角。慢慢转动分电器，直到曲轴传动带轮上的正时记号对准10°标记为止（图3-72），然后拧紧分电器压板螺母。

图3-71 检查插接器端子的连接

图3-72 正时灯检查点火正时

6）拆掉检查插接器的跨接线，复查点火提前角。怠速时的点火提前角应为8°～12°。