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3 丰田ETCS-I系统的工作特点
需要进一步明确的是，ETCS-I系统的真正归属仍然属于发动机控制系统。下面就ETCS-I系统各主要元件的工作特性作简要介绍。以下数据测量车型为2007年5月由天津一汽丰田生产的2.5L锐志，发动机型号为5GR-FE，ETCS-I系统由日本电装公司DENSO生产。
3.1 加速踏板位置传感器
加速踏板位置传感器采用了双霍尔式，即主副2个霍尔IC对置，结构如图2所示，连接电路及输出特性如图5所示。VPA、VPA2为输出端子，VCPA、VCP2端子为5V电源端子，EPA、EPA2为搭铁端子，传感器连接器端子数为6针。当驾驶员踩踏加速踏板时，磁铁随踏板一起转动，穿过每个霍尔元件的磁场 （磁通量） 发生变化而输出霍尔电压。
1） 从图5曲线可以看出，2个霍尔元件的输出电压信号均为线性输出 （为模拟型电压信号，而非直接输出数字信号），即输出特性曲线为一直线，说明输出电压与加速踏板的下压角度成正比。
2） 两输出为同向型，输出电压均随着加速踏板的下压角度增大而增大。
3） 2条输出线平行，直线平行说明在加速踏板下压过程中，2个霍尔元件输出之差应为一常数。怠速时实际测量，VPA=0.73 V，VPA2=1.53 V，差值为0.8V，加速时差值不变；数据流显示电压比为VPA=14.6%，VPA2=30.6%，即测量值与电源电压5 V之比，且加速时比值差值16%保持不变。
4） 只要点火开关置于IG （也称为ON） 档，不管发动机是否起动均有输出，与怠速时相同。
5） 怠速请求信号 （或称为怠速主控信号） 电压分别为0.7V和1.5V，发动机怠速控制需要通过加速踏板位置传感器和节气门位置传感器的信号来控制和确认，其中加速踏板位置传感器的信号为主控信号，节气门位置传感器的信号为检测确认信号。加速踏板位置传感器采用双传感器的设置方式，主要目的是为了能够通过2个传感器的输出电压的变化快慢对比，来反映驾驶员加速快慢的意图，实现对发动机的控制；如果其中一个传感器失效，ECU通过对比确认后启动失效安全模式，并采用另一个传感器的信号来控制发动机。
3.2 节气门位置传感器
节气门位置传感器与加速踏板位置传感器相似，也采用了主副2个霍尔IC对置的方式，结构如图3所示，连接电路及输出特性如图6所示。VTA、VTA2为输出端子，VC为5 V电源端子，E2为搭铁端子，电源和搭铁端子为2个霍尔元件共用，节气门体连接器端子数为6针，另2针为M+和M-，为节气门电动机的连接端子。当节气门电动机转动时，磁铁随齿轮和节气门一起转动，穿过每个霍尔元件的磁场 （磁通量） 发生变化而输出霍尔电压。
1） 2个霍尔元件的输出电压信号 也为线性输出，输出特性曲线也为直线，说明输出电压与节气门的开度成正比 （注意这与发动机的非线性控制并不矛盾）。
2） 两输出为同向型，即输出电压均随着节气门开度增大而增大。
3） 2条输出线不平行，说明在节气门开启过程中，2个霍尔元件输出之差不是常数。怠速时实际测量，VTA=0.8 V，VTA2=2.4 V，差值为1.6 V，加速时，差值在节气门开度约为70%以前逐渐增大，之后逐渐变小；数据流显示电压比为VTA=16%，VTA2=48%，即测量值与电源电压5 V之比，且加速时比值差值逐渐增大，直至VTA2=5V，分析认为以此作为划分负荷大小的依据。
4） 只要点火开关置于IG （也称为ON） 档，不管发动机是否起动均有输出。
5） 怠速检测信号 （即怠速确认信号） 电压分别为0.8V和2.4V，因节气门位置传感器中没有怠速开关，怠速状态需要通过节气门位置传感器的检测值来确认，即所谓的软信号。
6） 节气门全关，确认电压0.7 V（学习值）。节气门位置传感器采用双传感器的设置方式，也是为了能够通过2个传感器的输出电压差值的变化来反映发动机加速的快慢；如果其中一个传感器失效，ECU通过对比确认后启动失效安全模式，并采用另一个传感器的信号来控制发动机。
3.3 节气门控制电动机
丰田ETCS-I系统采用的是响应快、耗能低的DC电动机，通过发动机ECU控制节气门控制电动机的电流占空比来调节节气门的开度。电动机的2个连接端子为M+和M-，与节气门位置传感器同在节气门体连接器上，端子数为6针。
1） 在怠速后的发动机控制过程中，节气门控制电动机的电流流向是从M+→M-，M+和M-两端子电压波形如图7所示 （某一转速时测定）。
2） 电流的占空比增大，节气门开度变大，发动机的转速增高，数据流电流值为0.5A。
3） 特别是无论发动机转速如何变化，怠速后节气门电动机的电流频率并不发生变化，或者说周期一定 （通过测量为1ms），变化的是占空比。
4） 示波器显示怠速时流经节气门电动机的电流反向，即电动机反转，通电时间约为2 ms，数据流读数占空比为18% （即0.18ms），周期仍然为1ms不变，节气门开度保持在6°开度，波形如图8所示。
5） 即使发动机不起动，只要接通点火开关，踩踏加速踏板，节气门电动机就会有电流通过，节气门也会转动，所以在清洗节气门时可以不用起动发动机。尽管发动机运转进气和冷却液可以起到冷却作用，但也要注意，不要长时间让电动机通电，以免烧毁。
6） 电动机的工作状态是当电动机的转矩大于节气门回位弹簧的转矩时，节气门连续运转，节气门开大；当电动机的转矩等于节气门回位弹簧的转矩时，电动机停转，节气门开度不变；当电动机的转矩小于节气门回位弹簧的转矩时，在回位弹簧的作用下节气门关小，此时即使电流为正向，电动机也会反转。也就是说无论电动机如何转动，电动机始终通有占空比电流，这就是为什么在接通点火开关后，能够听到电动机响的原因，但电动机不一定转动，因频率较高，看不出节气门在振动，鉴于此，笔者给这种直流电动机按用途命名为转矩电动机。
4 丰田ETCS-I系统的故障诊断
丰田ETCS-I系统的常见故障主要为传感器失效、线路连接不良以及节气门脏污引起的怠速不良等。当发生传感器失效、线路连接不良等故障时，发动机ECU会自动启用失效安全保护模式，以确保行车安全，并让车辆能够继续低速行驶到维修站进行维修，避免了拖车，给用户提供了方便。
4.1 加速踏板位置传感器失效
当加速踏板位置传感器损坏或线路连接不良，发动机ECU视为失效，启用失效安全模式 （fail safemode），也叫做应急模式。设置故障后踩踏加速踏板，若其中一个信号失效，发动机ECU控制节气门的开度能够在怠速和全开之间变化，怠速后的最高转速能够升至6 500 r／min，但发动机转速上升反应迟缓；若2个信号都失效，发动机ECU就会把节气门的开度控制在怠速开度，发动机转速1 100 r／min（为快怠速），此时即使再踩踏加速踏板，发动机转速也没有变化，车辆能够低速行驶。以上故障发生时，发动机ECU出现故障码，同时点亮发动机故障指示灯。故障码DTC及含义见表1。
4.2 节气门位置传感器失效
当节气门位置传感器损坏或线路连接不良，发动机ECU启用失效安全模式。设置故障后检测，不论其中1个信号失效还是2个信号都失效，即使踩踏加速踏板，发动机转速也能够变化，最高转速也能够接近2 000 r／min （实测值为1 800 r／min），但节气门的开度却维持在怠速开度不再变化。分析转速能够变化的原因，是应急时发动机ECU能够根据加速踏板位置传感器的信号改变喷油量，控制发动机的转矩和功率输出，能够使车辆慢速行驶。以上故障发生时，发动机ECU出现故障码，同时点亮发动机图故障指示灯。故障码DTC及含义见表1。
