丰田卡罗拉轿车冷启动困难故障分析与排除

吕志超

[摘要]本文主要介绍一辆丰田卡罗拉轿车，由于发动机进气温度传感器出现故障，引致发动机冷启动困难故障诊断及排除过程。

[关键词]发动机冷启动困难 进气温度 数据流 故障

[中图分类号]F407.471 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0235-02

前言

电控汽油喷射发动机是装有电脑、传感器、执行元件的智能控制发动机。它可以精确控制空燃比，使燃烧充分，显著减少排气污染。同时，由于发动机工作稳定性得到加强，从而降低了噪音。其传感器采集瞬息变化的空气进气量、发动机负荷、水温、进气温度等信号输入电脑，由电脑计算出适时的、恰当的汽油量和最佳点火提前角，并输出控制信号给喷油器和点火模块，使得发动机在各工况下得到最佳性能。

一、丰田卡罗拉轿车故障的症状

2011年12月，本校一辆丰田卡罗拉教具轿车在上实操课的时候发现该车起动困难，需要多次起动，发动机才能启动，发动机故障灯长亮。因该车是2011款，本人对该车的相关信息不太了解。基于这些原因，只能先查找该车相关资料，然后诊断、检测再进行维修。

二、卡罗拉发动机电控系统的特点

电喷发动机由空气供给系统、点火系统、燃油供给系统、电子油门控制系统等四大部分构成。在进行排除发动机故障时，要根据不同发动机的结构和特点进行分析，认真地检查，逐步找出故障的原因。

丰田卡罗拉轿车，其发动机排量是1.6L，直列4缸型汽油发动机。其采用L型进气量测量方式，即利用质量空气传感器直接测量进气量；DLI（无分电器电子点火）系统中的单缸点火方式；MPI（多点燃油喷射）系统，双VVT-i系统。发动机包括有多个传感器信号。例如：空气进气传感器信号、节气门位置信号、曲轴位置传感器信号、凸轮轴位置传感器信号、爆震传感器信号、水温传感器信号、氧传感器信号、自动变速器电脑信号、油门踏板位置信号等。各传感器信号经过发动机ECM（电控单元）整理计算后向各个执行器发出指令信号，例如：点火信号、喷油信号、凸轮轴正时机油控制信号等。所以必须对各个有关系统进行检查和分析。

三、故障分析的过程

根据故障的现象分析，造成该车冷启动困难的故障原因有以下几个大方面：点火系统、供油系统、电子控制系统、机械部分等故障方面进行诊断。我按照先易后难、从外到内的原则进行逐步检查。

首先，我检查仪表板上的发动机故障警告灯。系统正常的情况下，将点火开关打到ON位置，故障指示灯会点亮，发动机启动后故障指示灯自动熄灭。但该车发动机启动后，故障指示灯依然长亮，表示电控系统可能有故障存在。我们可以利用发动机人工读取或诊断仪读取故障码的方法来找出故障点。根据所收集的维修电路图，发现发动机诊断接HDLC3，位于方向盘左侧，见（图1）。使用诊断仪读取故障码，利用金德KT600故障解码诊断仪对该车进行发动机故障码的读取，结果显示故障码为P0102、P0112。为了更加确认是否是这些故障码，进行清除故障码，再读取故障码，结果故障码是P0112。经查阅维修手册P0112为进气温度传感器故障。

接着进行气缸压力检测、点火系统、进、排系统检查。进、排气系统包括空气滤清器、热线式空气流量计、电子油门位置传感器、进气歧管、氧传感器等。

先对点火系统进行检查。由于引起发动机冷启动困难的其中一个主要原因往往是高压火弱或点火电压低。而出现这些问题又涉及到火花塞、高压线、火花塞套、点火线圈、点火系统电脑、曲轴位置传感器以及相关的线路。分别对各缸高压线进行跳火试验，结果均有高压火。拆下火花塞，对火花塞的间隙进行检查，间隙均正常，再装上跳火试验，高压火还是正常。

再接好气缸压力表，把节气门开到最大，启动起动机，测量各个气缸的压力，结果测量出各个气缸压力大约在1300kPa左右，核对维修资料，气缸气压标准数值为1373kPa各个气缸压力均符合规定标准。

然后检查空气滤清器，滤芯干净，无堵塞现象。节气门没有积炭，开闭情况良好。进气歧管、排气管畅通，没有堵塞现象。

下一步，对燃油供给系统进行检查。燃油供给系统是由燃油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、输油管、回油管、分配油管、燃油压力调节阀及喷油嘴等组成。其作用是提供燃油喷射所需的压力燃油，在ECU电脑控制下将燃油喷入进气歧管，再进入气缸。先把燃油系统压力泄压，汽油压力表用三通接头装在输油管上，打开点火开关，检测出系统燃油压力为300 kqa，标准值为304kpa-343kpa。关闭点火开关，拔出喷油器接插头，用万用表的电阻档检查各个喷油器，见（图2），电阻均在12（）左右，标准值应为11.6-12.4Ω。

最后，对该车电子控制系统做检查。此系统由发动机电脑，各传感器、执行器以及连接各传感器、执行器和电脑的控制电路所组成。

根据前面使用KT600诊断仪器只诊断出进气温度传感器有故障，这故障有可能引起启动困难。进气温度传感器位于质量空气流量计里面，其检测方法：选择OBDⅡ连接头，见（图3），连接好KT600诊断仪，将诊断仪连接到DLC3。打开点火开关，打开KT600电源，选择汽车诊断，再选择中国车系丰田标志，点击16PIN诊断座，再点击发动机和变速箱系统，然后点击读取数据流，读取进气温度传感器数据，为140℃。按ESC键退出系统，关闭点火开关，拔下质量空气流量计插座，见（图4）。

再一次用诊断仪读取进气温度传感器的数据流，这时数据为40℃，与刚才测量的数据不同。按ESC键退出系统，关闭点火开关，用一根导线连接插座端子1和2（THA和E2），然后读取进气温度传感器数据流，这时数据为140℃。用万用表的电阻档检测质量空气流量计的插头端子1和2（THA和E2），测量阻值为0Ω，标准阻值为（表1）。当时气温在12度左右。

四、故障判断和排除

经过以上对进、排气系统、点火系统、燃油供给系统、电子控制系统的检查后，发现电子控制系统都存在故障，是进气温度传感器故障。到底是什么原因会造成这种故障呢？在使用诊断仪读取故障操作两次，主要是确定真实故障。读取进气温度数据流我进行了三次，第一次是正常读取故障数据，第二次是做断路故障数据，第三次是做短路故障数据。对三次数据进行对比，第一次与第三次数据一样，这说明进气温度传感器短路了。为了进一步验证，我还对进气温度传感器电阻检测，检测阻值为0Ω，更加说明故障点就是进气温度传感器短路故障。更换质量空气传感器后，发动机冷启动不困难，用诊断仪检测系统显示正常，进气温度数据流值为15℃。

结果分析：导致该车发动机冷启动故障的原因是进气温度传感器不能正常工作，使燃油供给系统提供燃油压力偏低，电子控制系统只显示P011 2故障代码。经查明，原来该车前几天，有一位老师把有坏的质量空气流量计换来做教学，做完教学后没有及时更换。遇到这种电子控制系统故障时，可以通过数据流与维修手册，仔细分析，从而确定其真正故障。

总结

经过以上的一系列分析诊断终于将这辆车发动机的故障彻底排除了，从中得出结论造成该车故障是由于进气温度传感器短路，ECM得到进气高温的信号，从而控制喷油量减少所造成的。

通过对卡罗拉轿车故障修复，使我注意到，造成发动机冷启动的原因很多，最主要是要有正确判断思路，对维修手册会使用。这种故障所引出的表面故障点较多，涉及点火、燃油、电子控制等多个系统，需对故障进行综合分析，方可确定真正的故障原因。

参考文献

[1]卡罗拉汽车维修电子资料库2011版

[2]王林超、杨秀红，电控燃油喷射装置图册，人民交通出版社，2006

[3]当代汽车电控系统诊断维修手册，编著：北京金奔腾汽车科技有限公司、客户服务中心、技术部