浅谈丰田皇冠2JZ-FE发动机故障灯亮的故障诊断与排除

浅谈丰田皇冠2JZ-FE发动机故障灯亮的故障诊断与排除 一．[摘要]： 本文叙述一辆丰田皇冠2JZ-FE发动机因曲轴位置传感器信号端子安装位置反接而导致故障灯常亮故障的检查分析与排除过程；指出维修过程当中使用现代汽车电控系统的自诊断技术严格按照正确、规范、细致的维修工艺进行操作对汽车维修工作的重要性；同时阐述了排除发动机电控系统故障的工艺方法，对排除发动机同类故障有一定实践指导意义。 [关键词]：发动机  工作灯常亮    故障诊断 二、前言 丰田皇冠2JZ-FE发动机电子控制系统的电控单元(电脑,以下称ECU)本身设有故障自诊断功能，能检测电控系统的各类传感器，各类执行器及ECU本身的故障，并以故障码形式存储下来，按一定方式调用，为快速查明并解决电控系统的各种疑难故障提供了极大方便。下面是其中一个实例。 三、正文 （一）．故障现象 一台丰田皇冠2JZ-FE发动机，工作一直很正常，运转时故障指示灯熄灭。因其他原因重新布接电子控制系统线路后，起动运转时故障指示灯一直在亮着，这表明电控系统本身已发生故障，ECU检测到故障，点亮故障指示灯，并将故障码储存下来。奇怪的是此时发动机工作很平稳，各种工况均无异常。但每次清除故障码后，发动机运转5分钟左右，故障指示灯又重新亮起。许多人检查后觉得发动机工作无异常，都认为是ECU误判，产生假码，没有根据故障码所提示的内容为线索深入分析研究,故障原因一直没有找出，故障也就排除不了。 （二）.故障原因分析 我接手后，首先根据故障特点进行分析研究：既然该发动机在重新布接电子控制系统线路前一直很正常，而在重新布接电子控制系统线路之后才出现运转时故障指示灯一直在亮着的现象，不管发动机运转情况怎样，这本身肯定是一种故障，有可能是由于布线操作时某处的失误造成的，只是可能故障性质比较轻微，对发动机影响不大，或者，这故障不是发生在发动机上，而在布线操作时误伤其他电控部位造成的。故障暂时很轻微，但始终是一个隐患，有可能发展成重大故障，必须解决。 1．造成故障灯常亮原因有传感器故障。 2．ECU故障 3．传感器至ECU线路故障。 （三）.排除故障的措施和方法 根据以上原因，围绕着制动不良的问题，我反复思考研究，学习了有关维修保养资料，并虚心学习向有经验的师傅专家请教，对逐个可能产生的原因进行分析，对可能发生故障的部位，采取由浅入深，先易后难的方法进行拆检。 因为ECU出现故障的机率不大，我决定利用故障码为线索解决问题。为避免以前的故障码干扰，先清除遗留的故障码。点火开关在OFF位，拨下EFI保险丝30秒，再插回，将诊断座中的TE1和E1端子图1跨接, 点火开关在ON位，利用仪表盘上的“发动机故障检测指示灯”图2读取故障码；只见故障指示灯均匀闪动，表示旧故障码已清除。将TE1和E1端子跨接拆除，着车后发动机表面运转正常，但是发动机故障检测指示灯却一直亮着不熄，表明这时电脑已发现并记录故障。 图表1 于是熄火后用跨接线跨接诊断座中的TE1和E1端子，点火开关转到ON位置，再次读取故障代码；这次看见故障指示灯循环闪动显示故障码为“12”， 图2故障指示灯 对照丰田车系的故障代码表，故障码为“12”的故障内容是：低速时（600---4000转/分钟范围内）3秒以上ECU未收到G（曲轴位置传感器）信号，而具体的故障原因可能有： （1）Ne、G1、G2信号发生器或其电路有故障 （2）ECU故障。通常情况下这算是比较严重故障。 鉴于ECU本身故障可能性不大，先检查STA线路：STA到ECU插接连线正常，接触良好，在起动时STA端子电压为11伏，属正常。那么主要可能为Ne、G1、G2方面的故障，但这类的故障往往造成发动机点火系统工作异常，从而导致发动机运转异常，甚至熄火或起动不着，但这又跟发动机运转很正常互相矛盾。心中虽然一时间有些不解，还是按惯例对故障进行一系列的检测。皇冠2JZ-FE发动机分电器中装有发动机转速传感器线圈Ne、曲轴位置传感器线圈G1、G2，如果没有错误,它们和ECU之间的连线如图3所示。因手头没有高阻抗数字万用表，只用一个老旧数字万用表检查Ne、G1、G2线圈，三者都和G(-)接通，发动机起动时对G（-）都有电压输出；检查Ne、G1、G2信号传感器线圈与转子之间的气隙，符合 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值；且无异物阻挡；检查Ne、G1、G2、G(-)和ECU之间的连接线，过电良好无松脱、锈蚀、脏污；电脑电源有电，搭铁良好；检查屏蔽线及其搭铁也无问题；在机械方面检查分电器轴，无松旷、晃动、窜动，配合牢固；转子无缺齿、崩裂；分火头、分火盖也未见烧蚀及裂纹，高压线不漏电。机件附近没有强烈电磁干扰，点火正时正确。其他相关方面的检查中未见异常。是不是还有其他相关部件没有检查到，还是ECU误判导致假码，或是ECU本身有故障呢？为保险起见，更换分电器总成（Ne、G1、G2三个线圈装在里面），高压线总成，全部火花塞，故障依旧。最后和另一台正常的发动机调换ECU，还是一样的结果。检修陷入了困惑。是坚定按故障码为线索继续检查，还是按以前传统的办法将所有电控系统逐一检查？采用后者，无疑工作量巨大，事倍功半。于是我决定采用前者。 4. 继续检查还是没有发现问题，心中更加疑惑不解。后来，无意中拿起一个旧分电器插头，和发动机上的分电器插头对比，检查是否同一型号，以便废物利用。不想这样一比，就发现了问题。两个插头型号完全一样，上面的线颜色也一样，但位置不同，如图4所示,G（-）和G1连线与ECU的连接位置已对调。是不是发动机分电器上插线插反了呢？因为发动机曾重新布接电子控制系统线路。将其上的G（-）和G1线调转，位置和旧插头上一样， 插回分电器上，着车后故障灯熄灭，发动机运转正常；再把原来的故障码12消除，起动后故障灯熄灭，调故障码， 故障灯均匀闪动，表示没收到新的故障码，发动机正常。再长时间工况频繁变化运转，故障灯都熄灭，故障排除，备受困扰的问题解决了，果真是发动机分电器插头上G（-）和G1线插反了。如下图所示。 5.引线与ECU连接位置，如图4所示，等于G2-G（-）之间和Ne-G（-）之间都串加了G1线圈，只有G1-G（-）之间没有，那么G2、Ne信号，肯定发生变化，如果其电压变化超出正常范围，ECU立即检测出异常，并将故障灯点亮。令人不解的是即使G2、Ne异常，此时发动机仍然工作很好，而很多情况下是会导致发动机无法起动，或运转异常，甚至发动机死火的。从Ne,G1,G2信号波形图看，曲轴转两圈Ne信号受到G1信号干扰一次，时间很短，对Ne影响不大。G1信号也对G2信号产生干扰，而G1信号是正常的。G1，G2信号用来断缸和确定曲轴基准角。ECU有安全保障功能，在G，G2有故障时若ECU似能收到G1 ，G2信号，则曲轴基准角由预存在ECU内的G信号判别。因G1信号正常，它可用来判缸。 本来，按ECU显示的故障码12为线索，用高阻抗数字万用表检查G1-G（-）、G2-G（-）、Ne-G（-）之间的电阻和输出电压，对比标准数据，2JZ-FE发动机的Ne,G1,G2线圈电阻冷态约130——200欧，一个线圈电阻与两个线圈窜联的电阻相差很大，因为没有测量电阻值。加上发动机工作正常，运转平稳，而且更换了几乎所有与之相关的部件，仍解决不了问题，被重重的假象掩盖真相，一度以为是ECU记录假码，想过放弃按故障码为线索的思路。后来虽然翻来覆去折腾一番，还是能坚持，利用汽车ECU的故障自诊断功能，读出故障码，最终查明和解决问题。花了很长时间，走了很长的弯路，这主要是经验不足的原因，思路是正确的，需要熟练掌握和充分利用故障自诊断功能。如果还是没有摆脱过去的经验和方法，稍有困难就无意识退回到过去的思维上，那么更加毫无头绪，无所适从，这已经不能适应现代汽车维修的要求。 四、结束语： 从此车的修理过程看出，做为一名专业人员，修好一台发动机，需要仔细排查，平时多了解一些车辆的新的功能配置，看问题要全面一些，不能从表面现象就断定此车哪出故障，而是要从本质上分析问题，找到故障点和排除故障的方法。从这个实例可以看出，故障自诊断功能的确能很快捷、准确、全面检测出电控系统的故障，值得我们很好掌握。这对提高自身的水平是很有帮助的。另外，在修理电喷发动机时，要小心细致，不要留下任何的隐患，只有这样，我们的维修素质才会越来越高，我们的服务才会越来越好! 致谢： 本人在撰写论文过程中，得到省职业技能鉴定所和本市技能鉴定所有关专家教授、老师们的大力指导，并对本文的修改提供宝贵意见，在此表示衷心感谢。由于本人水平有限，写得不对的地方，恳请专家教授、老师们批评指正。 参考文献： 1、吴基安编著：汽车电子装置图解检修手册人民邮电出版社，2001 2、 陆华忠、罗锡文主编：汽车电脑控制系统自我诊断辽宁科技出版社，1997 3、 潘旭峰编著：现代汽车电子技术北京理工大学出版社，1998 4、 葛仁礼编著：最新汽车电器与电控系统原理与维修辽宁科技出版社，1999