淺談豐田威馳轎車冷起動困難故障的診斷與排除

摘要：本人從故障現象入手，分析發動機冷起動困難的可能故障原因，經檢測是由于發動機ECU出現故障造成;結合汽車發動機維修經驗，從降低維修成本方面考慮，通過增加一個由冷卻液溫傳感器和繼電器組成的電路，不必更換新的發動機ECU，也能使該車輛恢復良好的起動性能。可供汽車維修技術人員參考。

關鍵詞：噴油脈度;冷起動困難;冷卻液溫傳感器;繼電器

汽車發動機電控系統由傳感器、執行器和電子控制元件三大部分組成，主要是由進氣、噴油、點火和其他輔助電子等控制系統。當發動機出現故障時，可能出現的故障原因較多。發動機電控單元（ECU）是一個整體，為了避免由于局部故障而導致更換整個總成，從而提高車輛的維修成本，要求維修技術人員必須全面了解電控燃油噴射系統的結構和工作原理，充分發揮維修經驗和運用維修技巧，制定可行性的維修方案，采取一些簡單的措施，來彌補局部功能，恢復車輛性能又經濟。

1 故障現象

一輛豐田威馳轎車，發動機型號為豐田5A-FE，行駛101080公里。該車輛近來出現冷起動時要多次才能起動，起動后怠速不穩、抖動大，而熱車起動時一切正常，故障燈熄滅等故障現象。

2 故障診斷

根據電控發動機的工作原理，要使發動機能正常起動，必須同時具備以下4個條件：

①符合工作狀況所需的空燃比;

②低壓電、高壓電符合點火要求;

③氣缸壓縮壓力正常;

④點火正時和配氣正時無誤。

為了快速和準備查找車輛故障原因，結合以上的分析，做如下的診斷：

（1）跳火測試：拆下4個缸的火花塞進行跳火檢查，發現高壓火呈藍白色的強火花，聲音響亮、不斷火，確定點火系統正常。

（2）點火正時和配氣正時檢查：使用解碼器對該車點火正時和配氣正時，發現均為正常。

（3）氣缸壓力測試：拔下燃油泵保險絲，起動2 3次，釋放燃油壓力，測量冷車狀態下的氣缸壓力。依次測得4個氣缸的氣缸壓力值為1106kPa、1109kPa、llllkPa、1108kPa，與標準值1226kPa（熱機狀態下測得）及最小值1030kPa（熱機狀態下測得）相比較是正常的。

綜合分析以上測試結果，發動機起動時電火花能量、點火正時和配氣正時、壓縮壓力、故障燈等均正常，基本上可以斷定是由混合氣濃度過稀造成。于是拆開空氣濾清器上蓋，使用化油器清洗劑邊加濃、邊起動，結果發動機很容易起動，再重復3次，發動機也能夠很順利起動，從而確定判斷是正常的。

造成混合氣濃度過稀的因素有如下幾點：

1.進氣系統漏氣;

2.燃油壓力過低

3.空氣濾清器堵塞;

4.噴油器泄漏、堵塞;

5.冷卻液溫度傳感器故障;

6.電近單元故障。

本著從簡單到復雜的原則，依次進行了如下檢查：1.將空氣濾清器拆出、吹洗、裝回后進行起動測試，故障現象依舊，排除空氣濾清器堵塞故障。2.起動發動機，認真觀察和聽沒有漏氣的聲音，說明沒有漏氣的地方。3.燃油壓力表連接在汽油濾清器至發動機輸油管中間，打開點火開關，重復一次，看到壓力表讀數為297kPa，起動時燃油壓力不下降，與標準值294kPa相比是正常的。4.拆出四個氣缸的噴油器，使用噴油嘴清洗機對噴油器進行了清洗和檢測，發現噴油霧化性能良好，噴射量對比也正常。

究竟是什么原因造成混合氣過稀的呢？參考電控燃油噴射系統的工作原理，發動機在起動時，發動機ECU在收到起動信號后，會根據檢測到的發動機冷卻水的溫度，提供起動加濃補償噴油脈寬。現在問題是在起動時發動機ECU是否正常收到起動信號？冷卻液溫傳感器信號有沒有問題？提供的噴油脈寬補償量能否滿足？查閱豐田威馳發動機的控制線路圖，用萬能表測量ECU的STA腳，在起動時的電壓為11.3V，證明起動信號正常送到發動機ECU，拔掉冷卻液溫傳感器配線插頭，點火開關位于ON檔，測量信號電壓為5V，屬于正常。測量此時冷卻液溫傳感器的電阻為1. 35kΩ。點火開關位于OFF檔，拆下電池頭，拔掉發動機ECU插頭，測量冷卻液溫傳感器配線到對應發動機ECUE2號、THW號腳接柱，導通正常。裝回配線插頭及電池頭。替換法更換新卻液溫傳感器，后仍然不能馬上起動。說明該車輛冷卻液溫傳感器無故障。

用解碼器測量噴油脈寬，連接好配線，點火開關打到ON檔，開始檢測。首先讀取發動機故障碼，顯示“系統正常”。選擇“讀取數據流”顯示當前溫度為30℃起動發動機，噴油脈寬為8. 7ms。由于查不到起動時相關詳細的噴油脈寬數據資料，故用另外一臺同一型號的正常車去測取數據作為參考。用解碼器實測得到的不同溫度下正常車起動時的噴油脈寬數值如表l。

3 故障排除

根據以上的檢查，正常車發動機在溫度30℃時起動噴油脈寬為11.5ms，而測得該車在當前溫度30℃時，噴油脈寬只為8. 7ms，由此得出結論，在同一溫度下發動機ECU內預存的起動噴油脈寬與依據冷卻液溫傳感器信號所提供的起動噴油脈寬存在一定的差值。

說明發動機ECU在發動機冷起動時所檢測到的信號偏大，造成輸出噴油脈寬減少，造成起動時噴油量減少，從而使混合氣的濃度變稀，不能滿足起動需要，要多次起動使混合氣的濃度加大了才可起動。為了使發動機冷起動時所檢測到的信號小，加大噴油脈寬以達到適當起動的混合氣濃度，需要增加電阻值雖能使發動機在冷狀態下順利起動，但也會影響起動后發動機的正常工作。要保證起動后發動機回復正常工作狀態，就要考慮冷起動時增加的電阻，而起動后能自動消除，要滿足以上條件，可以通過加裝一個繼電器電路來實現，該繼電器的電源是由ST檔來控制，詳細的電路如圖1：

基本工作原理：通過一個五腳繼電器，利用起動信號來控制電源，起動時，繼電器的常開觸點閉合，把電阻R串聯在冷卻液溫傳感器的回路上增加電阻，以達到起動加濃;在起動后，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，恢復冷卻液溫傳感器電阻以滿足發動機起動后的正常工作不受到影響。

電阻R的選用原則，是根據以上的檢測結果可知，當溫度約為30Ω左右時，2個冷卻液溫傳感器的串聯電阻阻值約為2.5kΩ，此時ECU提供的噴油脈寬可以使冷車順利起動。熱車是否能順利起動呢？根據對起動時噴油脈寬的檢測結果分析，從理論上講，只要使電阻R保持不小于一定的阻值，就可以達到熱車順利起動目的。

4 結束語

該故障車經過加裝電阻后，冷熱狀態下發動機都能順利起動，發動機的正常工作性能沒有受到影響，使該車能夠正常使用。從維修至今仍在繼續運行，再沒有出現過冷起動困難的故障，實踐證明這次維修是成功的，維修方案是可行的，而且維修成本大大降低。

綜上所述，當遇上冷起動困難，且只是ECU冷起動這部分控制功能失效，而其他功能正常的故障時，就不必考慮更換發動機ECU總成，而只需在冷卻液溫度傳感器上再串聯一個適當阻值的電阻，就可以解決冷起動困難的故障。當重要電子控制系統元件有故障時，不一定非要采用更換的做法。尤其只是某些部分系統功能有問題，而其他系統功能還是完好時，可以通過某種適當的方法和技巧，去恢復其有問題的那部分功能，用簡單的、經濟的修復方法，達到既解決問題又降低維修成本的效果。

參考文獻：

[1] 高志勝《天津威馳轎車維修手冊》[M].人民交通出版社.2003.

[2]譚本忠《豐田車系汽車電腦維修圖集》[M]機械工業出版社，2013

作者簡介——

符強：（1983.10-），男，廣東省雷州市人，本科學歷，現于廣州市工貿技師學院任教，有豐富的汽車維修專業教學、專業建設、教研教改、師資培訓等能力。榮獲多項中國職協和廣東省職協優秀科研成果獎，多次參考廣州市技工學校教學能力大賽并榮獲一等獎，榮獲“廣州市優秀授課教師”和“廣州市優秀班主任”。