豐田卡羅拉發動機停機系統故障診斷與排除

黃中景

惠州市技師學院 廣東省惠州市 516003

1 故障現象

一輛從某維修廠拖過來的豐田卡羅拉1.6GL AT轎車，搭載1ZR-FE發動機，行程12萬公里，起動車輛時起動機不能運轉，發動機無初始燃燒現象，故障指示燈顯示正常。

2 故障原因分析

汽車發動機無法起動是汽車常見的故障之一，引起該故障的原因也非常多，發動機不能轉動故障主要存在于兩個方面：（1）起動機系統故障；（2）發動機停機系統故障。

據車主介紹，該車在某維修廠維修人員對起動電路做了檢修并更換了起動機，但故障依然存在。首先檢查蓄電池電壓、蓄電池電解液、發動機外接電路、機油、冷卻液均正常。將鑰匙插入點火開點，汽車安全指示燈點每2S閃爍一次，點火開關打到ON時，發動機故障燈顯示正常，起動發動機，起動機沒有轉動，正常情況，原車鑰匙插入后安全指示燈長亮2S后熄滅。根據檢查和車主反映的情況，初步判斷故障存在于發動機停機系統。

3 豐田卡羅拉發動機停機系統的結構和工作原理

3.1 豐田卡羅拉發動機機停機系統的組成

豐田卡羅拉轎車上裝置的是不帶智能進入和啟動系統。該系統主要由帶芯片的點火鑰匙、應答器鑰匙線圈/放大器、應答器鑰匙ECU、未鎖警告開關、ECM、安全指示燈等組成。

3.2 豐田卡羅拉轎車發動機機停機系統的工作原理（如圖1、圖2）

（1）經過注冊的鑰匙插入點火開關時，應答器鑰匙ECU檢測到鑰匙未鎖警告開關處于ON，ECU向應答器鑰匙線圈提供電流并產生電波，鑰匙柄內的應答器芯片接收該電波，然后輸出鑰匙ID代碼信號，應答器鑰匙線圈接收已經被應答器芯片輸出鑰匙放大器放大的信號，然后將信號發送到ECU。ECU將鑰匙的ID代碼與先前注冊在ECU內的車輛ID代碼進行匹配，然后將結果發送到ECM。當識別結果顯示鑰匙的ID代碼與車輛ID代碼相匹配，且得到ECU確認之后，停機系統解除對發動機的鎖定，發動機起動控制（燃油噴射控制和點火控制系統、起動系統）進入等待模式，ECU發送安全指示燈信號，指示燈“熄滅”。如果鑰匙柄內的應答器芯片不能向應答器鑰匙線圈發送ID代碼信號或發送錯誤ID代碼信號時，發動機控制單元將不能控制點火系統和噴油系統的工作，以致發動機不能起動。（2）將鑰匙從點火開關拔出，未鎖警告開關斷開，應答鑰匙ECU通過KSW端子檢測到電路變化，發動機停機系統啟動，發動機起動失效，并使安全指示燈閃爍。

安全指示燈工作模式如圖3。（從停機設定狀態變為復位狀態）。

4 故障診斷與排除

4.1 根據發動機停機系統的工作原理（圖1）及系統電路圖（圖2），故障可能存在于鑰匙、ECU電源電路、SFI系統、應答鑰匙ECU、應答放大器等部位。更換所有其他原車鑰匙，故障依舊，可以排除是因鑰匙損壞引起不能起動的情況。

圖1 豐田卡羅拉停機系統工作原理圖（不帶智能進入和啟動系統/內置型）

圖2 豐田卡羅拉停機系統電路圖

圖3 安全指示燈工作模式

4.2 用豐田專用汽車故障診斷儀Intelligent Tester II連接到DLC3，將點火開關轉到ON位置，打開Intelligent Tester II并根據提示讀取故障碼，出現B2780、B2784故障碼，記錄并清除歷史故障碼，重新讀取故障碼，出現B2784天線線圈開路/短路故障。故障得到進一步的確認，與判斷相符。

查找維修手冊，根據如圖4所示的線路圖，此故障可能存在于應答器鑰匙線圈/放大器、應答鑰匙ECU及連線路線束和接插器。

（1）檢查應答器鑰匙ECU至答器鑰匙線圈/放大器的線束和連接器。

斷開與應答器鑰匙ECU連接的連接器D23，斷開與答器鑰匙線圈/放大器連接的連接器D24，用萬用表測量以下部位電阻值，如圖5所示。

圖4 線路圖

圖5 線束連接圖

測量部位 測量結果 標準值D23-4（TXCT）-D24-5（TXCT） 0.6Ω 低于1Ω D23-5（AGND）-D24-7（AGND） 0.8Ω 低于1Ω D23-14（VC5）-D24-1（VC5） 0.7Ω 低于1Ω D23-15（CODE）-D24-4（CODE） 0.6Ω 低于1Ω身搭鐵 ∞ 10KΩ或更高D23-5（AGND）-車D23-4（TXCT）-車身搭鐵 ∞ 10KΩ或更高D23-15（CODE）-車身搭鐵 ∞ 10KΩ或更高D23-14（VC5）-車身搭鐵 ∞ 10KΩ或更高

通過以上測量的數據可判斷不存在線束斷路或短路情況，連接器也正常。

（2）檢查應答鑰匙ECU對答器鑰匙線圈/放大器電源端子和接地端子的電壓。

測量數值如下表：

測量部位 測量條件 測量結果 標準值內沒有鑰匙 5.2V 4.6V-5.4V D23-5（AGND）-車身搭鐵 始終 0.6Ω 低于1Ω D23-14（VC5）-車身搭鐵點火開關鎖芯內沒有鑰匙 0.07V 低于1V點火開關鎖芯

測量結果表明，應答器鑰匙ECU為答器鑰匙線圈/放大器提供電源電壓正常，接地端搭鐵良好。

（3）通過前面檢查，未存故障，懷疑是應答器鑰匙放大器損壞，進行更換新的同一型號的應答器鑰匙放大器。

（4）重新用豐田專用汽車故障診斷儀進行讀取故障碼，顯示B2784故障碼，進行清除故障碼，再一次讀取故障碼，顯示系統正常，安全指示燈長亮2S后自動熄滅，起動發動機，發動機能正常起動，故障得以排除。

（5）針對車主反映發動機由偶然會不能起動，直至到后來無法起動的情況，會不會還是存在著其他偶發故障引起？帶著這個問題進行了多次重復起動發動機，發動機都能正常起動。正準備交車時，車主突然過來反映發動又出現不能起動情況。于是對該車輛重新進行檢修，發現安全指示燈閃爍點亮。

（6）用豐田專用汽車故障診斷儀讀取故障碼時顯示B2780按下開關/鑰匙未鎖警告開關故障。根據停車系統電路圖，可以看出該故障可能由未鎖警告開關、連接線路或應答鑰匙ECU故障引起。用Intelligent Tester II進入Body/Immobiliser/Data List讀取數據時未鎖鑰匙警告開關KEY SW處于顯示為OFF，說明未鎖鑰匙警告開關有故障，處于打開狀況。

①拆下未鎖鑰匙警告開關多次測量電阻值，松開開關時電阻為無窮大，但發現偶爾按下開關時出現電阻值過大，證明開關存在接觸不良的情況，更換未鎖鑰匙警告開關。②檢查未鎖警告開關至車身接地和應答鑰匙ECU的線束和連接器。測量結果，線束及連接器正常。

（7）重新用豐田專用汽車故障診斷儀讀取故障碼，顯示為B2780按下開關/鑰匙未鎖警告開關故障。清除故障碼，再重新讀取故障碼，顯示統正常，安全指示燈2s后熄滅。多次重復起動發動機，發動機均能正常起動，故障得以排除。

5 總結

豐田卡羅拉轎車裝置的是不帶智能系統的發動機停機系統，該車之所以無法起動就是發動機停車系統故障導致發動機鎖定，故障的原因有兩個：其一是未鎖警告開關損壞存在接觸不良，偶爾出現插進原車點火鑰匙后未鎖警告開關仍處于斷開狀態，應答器鑰匙ECU檢測到開關信號為OFF，停機系統處于設定狀態，起動機無起動信號，這就是有時會出現起動發動機時無法起動，起動機沒反應的情況。其二是應答器鑰匙放大器損壞，插入原車鑰匙后，即使未鎖警告開關處于閉合狀態，應答器鑰匙ECU檢測到開關信號為ON后，應答器鑰匙ECU未能經應答器鑰匙線圈/放大器傳遞電波和接收點火鑰匙芯片輸出的ID代碼，停機系統無法解鎖，發動機不能起動，起動系統無起動信號，這就是后來發動機無法起動，起動機不能轉動的原因。

據車主反映，該車兩個月前曾經被人打破車窗，點火開關插孔有被用硬物撬過的痕跡，但不明顯，由此推斷該車曾被用其他物件插進去造成點火開關內部的未鎖警告開關損壞，也正是發動機停車系統對發動機鎖定保住了該車輛未被盜走，應答器鑰匙放大器的損壞原因可能是在某維修廠檢修時頻繁操作點火開關或不正確的操作而造成，該廠維修人員可能對停機系統不理解而出現誤判，未能正確排除故障。

6 結語

通過以豐田發動機為研究對象，對因發動機停機系統造成發動機無法起動的故障進行診斷和排除，并對故障原因深入分析，建立正確的故障診斷思路，為汽車維修人員檢修故障提供了方便和快捷，提高了檢修的工作效率。并為其他的故障檢修和排除提供了借鑒，具有一定的使用價值。