一辆行驶里程约6.9万km,发动机型号1 ZR-FE的2010年丰田花冠轿车(COROLLA EX)。行驶里程。车主反映:该车怠速时比以前有明显抖动,车辆在行驶过程中也没有以前那样强劲的动力,所以来店里检查故障原因。
故障诊断:根据车主描述,首先考虑造成发动机动力不足、怠速抖动可能的故障原因有:(1)混合气异常;(2)个别气缸工作异常。接下来验证故障现象正如车主描述,而且在发动机运转时,仪表上的故障指示灯点亮。
发动机故障指示灯点亮,说明电控单元ECM中存储了故障码,接下来用KT600读取发动机故障信息,显示为:P0354点火线圈“D”初级/次级电路(如图1所示)。清除故障码再次读取,故障信息依旧存在,无法清除故障码。通过故障提示,首先肯定故障最可能的原因是个别气缸不工作而造成动力缺失,所以才出现了怠速抖动、动力不足的故障现象。点火线圈“D”就是第4缸的点火线圈B29 、为了验证故障,接下来做断油动作测试。如图2所示,给第4缸断油,发现发动机的运转并没有因为该断油动作测试而抖动得更厉害,说明故障在4缸的点火线圈B29及其线路上。
接下来查阅丰田花冠轿车的维修手册,找到点火线圈的电路图,如图3所示。从点火线圈电路图上可以看出,丰田卡罗拉轿车采用DIS系统(直接点火系统),每个气缸配有1个点火线圈,每个点火线圈有4根导线连接:1#端子接电源线,2#端子接点火信号反馈线IGF、 3#端子接点火信号线IGT 4#端子接地。所以将故障范围限制在4缸点火线圈的4根导线和点火线圈本身上。拔下4缸点火线圈B29的插头,闭合点火开关,首先用万用表测量B29的1#导线的电压值为12V,正常;测量2#导线与发动机控制单元ECM之间的点火反馈信号线的连接情况,没有断路和短路故障,测量3#导线与发动机控制单元ECM之间的点火信号线的连接情况,也正常。难不成是搭铁线故障造成的4缸点火问题?可是4个点火线圈共用1个搭铁点。检查发现4#搭铁线搭铁正常。那就剩下最后1个故障点就是点火线圈本身。为了证明点火线圈故障,将3缸和4缸的点火线圈互换,如果故障在点火线圈,那么故障码应该显示3缸点火故障。可是再次读取故障码竟然还是4缸点火线圈“D”初级/次级电路,这就奇怪了,导线没有断路和短路,各个信号线没有出现错位,怎么还是4缸存在故障呢?
仔细分析了一下整体电路,如果各个部件都正常,那么导致系统不工作的原因应该在部件的连接部位上。再次拔下4缸点火线圈B29的插头,检查连接部位的针脚和各针脚的插座状况,发现B29的2#针脚的插座跟其它3个相比,有点偏大,是不是2#黄色反馈信号线连接不可靠而造成的故障呢?
下面分析丰田花冠轿车点火系统的工作原理(如图4所示)是当曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、发动机冷却液温度传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器等部件,将车辆的运行状态告知发动机控制单元ECM之后,ECM控制点火器的晶体管导通或者截止来实现初级线路电流的通断,从而在次级绕组里产生高压电。一旦ECM切断初级线圈电流,点火器会将点火反馈信号(IGF )发送回发动机控制单元ECM,用于各气缸点火,如果ECM检测不到该IGF信号,就会停止点火。基于上面的分析可知,如果IGF反馈信号线接触不良,发动机控制单元ECM就不能可靠地接收到点火反馈信号,必然不再控制4缸点火线圈B29点火,造成发动机抖动。
故障排除:用导电胶涂抹2#针脚的插座,保证2#针脚和插座可靠连接。再次起动发动机,发动机运转明显平稳,用KT600再次读取故障码并清除,故障指示灯熄灭,故障排除。
故障总结:个别气缸不工作或者工作不良,是造成发动机抖动、动力不足的一个主要原因,判断缺缸并不难,方法也很多,可以通过断缸法来寻找不工作的气缸。当然如果条件允许,用专用设备能更简单的判断出故障所在气缸。如果故障无法通过读取故障码和断油动作测试来完成,就可以用断缸来实现故障部位的查找。喷油电路可以通过做试灯试验,点火电路可以通过做火花试验,完全可以找到故障所在的系统,同时借助电路图,查找故障自然一路顺畅直至故障点出现。