丰田卡罗拉发动机停机系统故障诊断与排除

黄中景

惠州市技师学院 广东省惠州市 516003

1 故障现象

一辆从某维修厂拖过来的丰田卡罗拉1.6GL AT轿车，搭载1ZR-FE发动机，行程12万公里，起动车辆时起动机不能运转，发动机无初始燃烧现象，故障指示灯显示正常。

2 故障原因分析

汽车发动机无法起动是汽车常见的故障之一，引起该故障的原因也非常多，发动机不能转动故障主要存在于两个方面：（1）起动机系统故障；（2）发动机停机系统故障。

据车主介绍，该车在某维修厂维修人员对起动电路做了检修并更换了起动机，但故障依然存在。首先检查蓄电池电压、蓄电池电解液、发动机外接电路、机油、冷却液均正常。将钥匙插入点火开点，汽车安全指示灯点每2S闪烁一次，点火开关打到ON时，发动机故障灯显示正常，起动发动机，起动机没有转动，正常情况，原车钥匙插入后安全指示灯长亮2S后熄灭。根据检查和车主反映的情况，初步判断故障存在于发动机停机系统。

3 丰田卡罗拉发动机停机系统的结构和工作原理

3.1 丰田卡罗拉发动机机停机系统的组成

丰田卡罗拉轿车上装置的是不带智能进入和启动系统。该系统主要由带芯片的点火钥匙、应答器钥匙线圈/放大器、应答器钥匙ECU、未锁警告开关、ECM、安全指示灯等组成。

3.2 丰田卡罗拉轿车发动机机停机系统的工作原理（如图1、图2）

（1）经过注册的钥匙插入点火开关时，应答器钥匙ECU检测到钥匙未锁警告开关处于ON，ECU向应答器钥匙线圈提供电流并产生电波，钥匙柄内的应答器芯片接收该电波，然后输出钥匙ID代码信号，应答器钥匙线圈接收已经被应答器芯片输出钥匙放大器放大的信号，然后将信号发送到ECU。ECU将钥匙的ID代码与先前注册在ECU内的车辆ID代码进行匹配，然后将结果发送到ECM。当识别结果显示钥匙的ID代码与车辆ID代码相匹配，且得到ECU确认之后，停机系统解除对发动机的锁定，发动机起动控制（燃油喷射控制和点火控制系统、起动系统）进入等待模式，ECU发送安全指示灯信号，指示灯“熄灭”。如果钥匙柄内的应答器芯片不能向应答器钥匙线圈发送ID代码信号或发送错误ID代码信号时，发动机控制单元将不能控制点火系统和喷油系统的工作，以致发动机不能起动。（2）将钥匙从点火开关拔出，未锁警告开关断开，应答钥匙ECU通过KSW端子检测到电路变化，发动机停机系统启动，发动机起动失效，并使安全指示灯闪烁。

安全指示灯工作模式如图3。（从停机设定状态变为复位状态）。

4 故障诊断与排除

4.1 根据发动机停机系统的工作原理（图1）及系统电路图（图2），故障可能存在于钥匙、ECU电源电路、SFI系统、应答钥匙ECU、应答放大器等部位。更换所有其他原车钥匙，故障依旧，可以排除是因钥匙损坏引起不能起动的情况。

图1 丰田卡罗拉停机系统工作原理图（不带智能进入和启动系统/内置型）

图2 丰田卡罗拉停机系统电路图

图3 安全指示灯工作模式

4.2 用丰田专用汽车故障诊断仪Intelligent Tester II连接到DLC3，将点火开关转到ON位置，打开Intelligent Tester II并根据提示读取故障码，出现B2780、B2784故障码，记录并清除历史故障码，重新读取故障码，出现B2784天线线圈开路/短路故障。故障得到进一步的确认，与判断相符。

查找维修手册，根据如图4所示的线路图，此故障可能存在于应答器钥匙线圈/放大器、应答钥匙ECU及连线路线束和接插器。

（1）检查应答器钥匙ECU至答器钥匙线圈/放大器的线束和连接器。

断开与应答器钥匙ECU连接的连接器D23，断开与答器钥匙线圈/放大器连接的连接器D24，用万用表测量以下部位电阻值，如图5所示。

图4 线路图

图5 线束连接图

测量部位 测量结果 标准值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身搭铁 ∞ 10KΩ或更高D23-5（AGND）-车D23-4（TXCT）-车身搭铁 ∞ 10KΩ或更高D23-15（CODE）-车身搭铁 ∞ 10KΩ或更高D23-14（VC5）-车身搭铁 ∞ 10KΩ或更高

通过以上测量的数据可判断不存在线束断路或短路情况，连接器也正常。

（2）检查应答钥匙ECU对答器钥匙线圈/放大器电源端子和接地端子的电压。

测量数值如下表：

测量部位 测量条件 测量结果 标准值内没有钥匙 5.2V 4.6V-5.4V D23-5（AGND）-车身搭铁 始终 0.6Ω 低于1Ω D23-14（VC5）-车身搭铁点火开关锁芯内没有钥匙 0.07V 低于1V点火开关锁芯

测量结果表明，应答器钥匙ECU为答器钥匙线圈/放大器提供电源电压正常，接地端搭铁良好。

（3）通过前面检查，未存故障，怀疑是应答器钥匙放大器损坏，进行更换新的同一型号的应答器钥匙放大器。

（4）重新用丰田专用汽车故障诊断仪进行读取故障码，显示B2784故障码，进行清除故障码，再一次读取故障码，显示系统正常，安全指示灯长亮2S后自动熄灭，起动发动机，发动机能正常起动，故障得以排除。

（5）针对车主反映发动机由偶然会不能起动，直至到后来无法起动的情况，会不会还是存在着其他偶发故障引起？带着这个问题进行了多次重复起动发动机，发动机都能正常起动。正准备交车时，车主突然过来反映发动又出现不能起动情况。于是对该车辆重新进行检修，发现安全指示灯闪烁点亮。

（6）用丰田专用汽车故障诊断仪读取故障码时显示B2780按下开关/钥匙未锁警告开关故障。根据停车系统电路图，可以看出该故障可能由未锁警告开关、连接线路或应答钥匙ECU故障引起。用Intelligent Tester II进入Body/Immobiliser/Data List读取数据时未锁钥匙警告开关KEY SW处于显示为OFF，说明未锁钥匙警告开关有故障，处于打开状况。

①拆下未锁钥匙警告开关多次测量电阻值，松开开关时电阻为无穷大，但发现偶尔按下开关时出现电阻值过大，证明开关存在接触不良的情况，更换未锁钥匙警告开关。②检查未锁警告开关至车身接地和应答钥匙ECU的线束和连接器。测量结果，线束及连接器正常。

（7）重新用丰田专用汽车故障诊断仪读取故障码，显示为B2780按下开关/钥匙未锁警告开关故障。清除故障码，再重新读取故障码，显示统正常，安全指示灯2s后熄灭。多次重复起动发动机，发动机均能正常起动，故障得以排除。

5 总结

丰田卡罗拉轿车装置的是不带智能系统的发动机停机系统，该车之所以无法起动就是发动机停车系统故障导致发动机锁定，故障的原因有两个：其一是未锁警告开关损坏存在接触不良，偶尔出现插进原车点火钥匙后未锁警告开关仍处于断开状态，应答器钥匙ECU检测到开关信号为OFF，停机系统处于设定状态，起动机无起动信号，这就是有时会出现起动发动机时无法起动，起动机没反应的情况。其二是应答器钥匙放大器损坏，插入原车钥匙后，即使未锁警告开关处于闭合状态，应答器钥匙ECU检测到开关信号为ON后，应答器钥匙ECU未能经应答器钥匙线圈/放大器传递电波和接收点火钥匙芯片输出的ID代码，停机系统无法解锁，发动机不能起动，起动系统无起动信号，这就是后来发动机无法起动，起动机不能转动的原因。

据车主反映，该车两个月前曾经被人打破车窗，点火开关插孔有被用硬物撬过的痕迹，但不明显，由此推断该车曾被用其他物件插进去造成点火开关内部的未锁警告开关损坏，也正是发动机停车系统对发动机锁定保住了该车辆未被盗走，应答器钥匙放大器的损坏原因可能是在某维修厂检修时频繁操作点火开关或不正确的操作而造成，该厂维修人员可能对停机系统不理解而出现误判，未能正确排除故障。

6 结语

通过以丰田发动机为研究对象，对因发动机停机系统造成发动机无法起动的故障进行诊断和排除，并对故障原因深入分析，建立正确的故障诊断思路，为汽车维修人员检修故障提供了方便和快捷，提高了检修的工作效率。并为其他的故障检修和排除提供了借鉴，具有一定的使用价值。