浅谈丰田威驰轿车冷起动困难故障的诊断与排除

浅谈丰田威驰轿车冷起动困难故障的诊断与排除

作者：符强

来源：《时代汽车》2019年第18期

摘要：本人从故障现象入手，分析发动机冷起动困难的可能故障原因，经检测是由于发动机ECU出现故障造成;结合汽车发动机维修经验，从降低维修成本方面考虑，通过增加一个由

冷却液温传感器和继电器组成的电路，不必更换新的发动机ECU，也能使该车辆恢复良好的起动性能。可供汽车维修技术人员参考。

关键词：喷油脉度;冷起动困难;冷却液温传感器;继电器

汽车发动机电控系统由传感器、执行器和电子控制元件三大部分组成，主要是由进气、喷油、点火和其他辅助电子等控制系统。当发动机出现故障时，可能出现的故障原因较多。发动机电控单元（ECU）是一个整体，为了避免由于局部故障而导致更换整个总成，从而提高车辆的维修成本，要求维修技术人员必须全面了解电控燃油喷射系统的结构和工作原理，充分发挥维修经验和运用维修技巧，制定可行性的维修方案，采取一些简单的措施，来弥补局部功能，恢复车辆性能又经济。

1 故障现象

一辆丰田威驰轿车，发动机型号为丰田5A-FE，行驶101080公里。该车辆近来出现冷起动时要多次才能起动，起动后怠速不稳、抖动大，而热车起动时一切正常，故障灯熄灭等故障现象。

2 故障诊断

根据电控发动机的工作原理，要使发动机能正常起动，必须同时具备以下4个条件：

①符合工作状况所需的空燃比;

②低压电、高压电符合点火要求;

③气缸压缩压力正常;

④点火正时和配气正时无误。

为了快速和准备查找车辆故障原因，结合以上的分析，做如下的诊断：

（1）跳火测试：拆下4个缸的火花塞进行跳火检查，发现高压火呈蓝白色的强火花，声音响亮、不断火，确定点火系统正常。

（2）点火正时和配气正时检查：使用解码器对该车点火正时和配气正时，发现均为正常。

（3）气缸压力测试：拔下燃油泵保险丝，起动2 3次，释放燃油压力，测量冷车状态下的气缸压力。依次测得4个气缸的气缸压力值为1106kPa、1109kPa、llllkPa、1108kPa，与标准值1226kPa（热机状态下测得）及最小值1030kPa（热机状态下测得）相比较是正常的。

综合分析以上测试结果，发动机起动时电火花能量、点火正时和配气正时、压缩压力、故障灯等均正常，基本上可以断定是由混合气浓度过稀造成。于是拆开空气滤清器上盖，使用化油器清洗剂边加浓、边起动，结果发动机很容易起动，再重复3次，发动机也能够很顺利起动，从而确定判断是正常的。

造成混合气浓度过稀的因素有如下幾点：

1.进气系统漏气;

2.燃油压力过低

3.空气滤清器堵塞;

4.喷油器泄漏、堵塞;

5.冷却液温度传感器故障;

6.电近单元故障。

本着从简单到复杂的原则，依次进行了如下检查：1.将空气滤清器拆出、吹洗、装回后进行起动测试，故障现象依旧，排除空气滤清器堵塞故障。2.起动发动机，认真观察和听没有漏气的声音，说明没有漏气的地方。3.燃油压力表连接在汽油滤清器至发动机输油管中间，打开点火开关，重复一次，看到压力表读数为297kPa，起动时燃油压力不下降，与标准值294kPa 相比是正常的。4.拆出四个气缸的喷油器，使用喷油嘴清洗机对喷油器进行了清洗和检测，发现喷油雾化性能良好，喷射量对比也正常。

究竟是什么原因造成混合气过稀的呢？参考电控燃油喷射系统的工作原理，发动机在起动时，发动机ECU在收到起动信号后，会根据检测到的发动机冷却水的温度，提供起动加浓补偿喷油脉宽。现在问题是在起动时发动机ECU是否正常收到起动信号？冷却液温传感器信号有没有问题？提供的喷油脉宽补偿量能否满足？查阅丰田威驰发动机的控制线路图，用万能表测量ECU的STA脚，在起动时的电压为11.3V，证明起动信号正常送到发动机ECU，拔掉冷却液温传感器配线插头，点火开关位于ON档，测量信号电压为5V，属于正常。测量此时冷却液温传感器的电阻为1. 35kΩ。点火开关位于OFF档，拆下电池头，拔掉发动机ECU插头，测量冷却液温传感器配线到对应发动机ECUE2号、THW号脚接柱，导通正常。装回配线

插头及电池头。替换法更换新却液温传感器，后仍然不能马上起动。说明该车辆冷却液温传感器无故障。

用解码器测量喷油脉宽，连接好配线，点火开关打到ON档，开始检测。首先读取发动机故障码，显示“系统正常”。选择“读取数据流”显示当前温度为30℃起动发动机，喷油脉宽为8. 7ms。由于查不到起动时相关详细的喷油脉宽数据资料，故用另外一台同一型号的正常车去测取数据作为参考。用解码器实测得到的不同温度下正常车起动时的喷油脉宽数值如表l。

3 故障排除

根据以上的检查，正常车发动机在温度30℃时起动喷油脉宽为11.5ms，而测得该车在当前温度30℃时，喷油脉宽只为8. 7ms，由此得出结论，在同一温度下发动机ECU内预存的起动喷油脉宽与依据冷却液温传感器信号所提供的起动喷油脉宽存在一定的差值。

说明发动机ECU在发动机冷起动时所检测到的信号偏大，造成输出喷油脉宽减少，造成起动时喷油量减少，从而使混合气的浓度变稀，不能满足起动需要，要多次起动使混合气的浓度加大了才可起动。为了使发动机冷起动时所检测到的信号小，加大喷油脉宽以达到适当起动的混合气浓度，需要增加电阻值虽能使发动机在冷状态下顺利起动，但也会影响起动后发动机的正常工作。要保证起动后发动机回复正常工作状态，就要考虑冷起动时增加的电阻，而起动后能自动消除，要满足以上条件，可以通过加装一个继电器电路来实现，该继电器的电源是由ST档来控制，详细的电路如图1：

基本工作原理：通过一个五脚继电器，利用起动信号来控制电源，起动时，继电器的常开触点闭合，把电阻R串联在冷却液温传感器的回路上增加电阻，以达到起动加浓;在起动后，常开触点断开，常闭触点闭合，恢复冷却液温传感器电阻以满足发动机起动后的正常工作不受到影响。

电阻R的选用原则，是根据以上的检测结果可知，当温度约为30Ω左右时，2个冷却液温传感器的串联电阻阻值约为2.5kΩ，此时ECU提供的喷油脉宽可以使冷车顺利起动。热车是否能顺利起动呢？根据对起动时喷油脉宽的检测结果分析，从理论上讲，只要使电阻R保持不小于一定的阻值，就可以达到热车顺利起动目的。

4 结束语

该故障车经过加装电阻后，冷热状态下发动机都能顺利起动，发动机的正常工作性能没有受到影响，使该车能够正常使用。从维修至今仍在继续运行，再没有出现过冷起动困难的故障，实践证明这次维修是成功的，维修方案是可行的，而且维修成本大大降低。