丰田威驰轿车ECU故障的诊断与排除实例
丰田威驰发动机实训指导书
绪论天津丰田”VIOS威驰”轿车是丰田公司在中国国内生产的第一款轿车。
主要采用1.3L,1.5L两种电控燃油喷射式发动机。
为了我校汽车教学需要,加强实验室建设。
我们设计制造了天津丰田威驰5A-FE，8A-FE两台发动机示教台，用于汽车电控喷射式发动机故障诊断教学。
本课题是关于电喷发动机诊断方法的研究，根据威驰轿车电控燃油喷射式发动机系统结构原理，在不改变原理基本电路的前提下，将发动机单元及电气中的起动系、点火系、充电系分离出来；并在原有线路上并联出系统电路，达到在不改变原件状态的情况下，通过开关控制电路，用于故障设置及诊断。
通过大量的试验表明：本课题所述的故障诊断方法是严格遵循故障诊断程序的、有效的。
可用于试验教学。
实训一到实训五由邓永旺编写, 实训七到十四由缪光毅编写, 实训六,十五,十六由尹灿江编写。
在编写中周国顺老师给予了我们大力的支持。
实训注意事项：发动机机有关注意事项：在对发动机拆卸之前，应该先断开蓄电池，在车上拆卸发动机时；应该在断开蓄电池之前做好相关信息的纪录工作。
（如收音机，座椅的位置，对于在拆安全气囊时；还应该在断开蓄电池90秒后进行操作。
）对于一些配合工作面(如气缸壁、活塞、活塞环、轴颈和轴承、挺杆等)装合前要涂少量润滑油。
对于有位置有方向和平衡要求的机件，必须注意装配记号和平衡记号,确保安装关系正确和动平衡要求.如正时链条、链轮、活塞、飞轮等。
螺栓.螺母必须按规定力矩分次按序拧紧、螺栓、螺母、垫片等应齐全、以满足其完整性和完好性。
（使用SST对螺栓进行紧固）解码器的使用注意事项解码器在使用中应注意：解码器在接到测试插座前，点火开关必须处于关闭状态。
解码器必须轻拿轻放，不使用时必须放入专用工具包中。
解码器数据线严禁拉扯，防止破损。
解码器在使用中严禁断电。
解码器取下时先关闭点火开关，再关闭电源开关。
示教台的故障设定说明1.示教台使用的绘编电路图(故障诊断电路图)。
2、示教台故障设定开关，使用说明及故障诊断2.1 故障设置说明2.1.1 该图为起动机控制系统的故障诊断电路。
2021款丰田威驰发动机故障灯点亮
2021款丰田威驰发动机故障灯点亮◆文/江苏 田锐故障现象一辆2021款丰田威驰，搭载5NR-FE型1.5L自然吸气发动机及K312型无级自动变速器，行驶里程为77 496km。
据车主反映，平日里此车多使用于高速路况，近日行驶过程中偶有发现发动机抖动、喘振、加速发闷，且伴随排气管放炮、尾气重等异常现象。
最近，这些症状出现得愈发频繁，且在行驶过程中组合仪表上的发动机故障灯点亮，遂开至我店进行检查。
故障诊断与排除接车后，启动发动机以验证故障现象。
经检查，发动机启动后组合仪表上没有故障灯点亮，待发动机暖机后，稳住加速踏板，保持发动机转速在2 000r/min左右运转一段时间后，发动机未见抖动、喘振等异常现象。
与车主沟通，车主明确表示故障现象属实，并再三强调行驶中发动机故障灯确有点亮。
连接丰田GTS专用诊断仪对该车进行健康检查，发动机控制单元中存有4个故障码(图1)：P0101-质量式空气流量电路范围/性能问题；P0102-质量空气流量电路低；P0172-系统状态过浓(1列)；P1605-怠速不稳定。
图1 故障车发动机控制单元中的故障信息由于故障码P0172内含有ECM针对满足其开码条件所冻结的，发动机某一特定运行工况下的定格数据，因此，先对该故障码进行分析。
该故障码与空燃比闭环反馈补偿(短期燃油修正)、空燃比自适应学习校正(长期燃油修正)有关，而与基本喷油时间无关。
短期燃油修正值是指：用于将空燃比持续保持在理论值的燃油补偿值。
来自空燃比(A/F)传感器的信号指示实际空燃比与理论空燃比相比是偏浓还是偏稀。
这使得燃油喷射量在空燃比偏浓时减少，在空燃比偏稀时增加。
各发动机间的差别、随时间造成的磨损和工作环境的改变，都会使短期燃油修正值偏离中间值。
长期燃油修正控制总体燃油补偿，用于弥补短期燃油修正造成的与中间值的长期偏差。
如果短期燃油修正值和长期燃油修正值都比预定值偏稀或偏浓，就会被判定为故障，ECM将点亮MIL，并设置故障码。
汽车发动机故障诊断
1、汽车点火系统故障诊断
1.3 点火系统故障诊断实例
1.3.2排气管异响、动力下降
（4）故障诊断：确认该发动机在燃用汽油时，一切正常。拆下各缸火花塞，按 顺序摆放好。从各缸火花塞燃烧的颜色上看，发白；从其温度上感知到，温度明 显比燃用汽油时要高，确认各缸火花塞都能工作。但在检查各缸火花塞间隙时， 发现间隙可以满足燃烧汽油时用，但不能满足燃用天然气（电控汽油机火花塞的 间隙在1.0～1.3mm，而燃烧天然气时，火花塞的间隙应该是 0.35mm±0.05mm）。 （5）故障处理：我们把火花塞的间隙调整到0.4mm，试验发动机运转，声音回 归正常，且动力性显著提升。
在对发动机进行故障诊断时，首先要对发动机结构和工作原理进行分 析，全面搜集故障现象，总结故障特征，确定在什么情况、什么条件下故障 现象最为明显，故障现象是逐渐出现、还是突然出现，车辆是否进行过维修 等。在条件允许情况下，可以通过改变汽车工作状况来观察故障现象的各种 变化，进而缩小故障可能发生的区域，便于分析故障原因，确定故障部位。
1、汽车点火系统故障诊断
点火系统常见故障、故障原因及排除方法见表3-1。
1、汽车点火系统故障诊断
点火系统常见故障、故障原因及排除方法见表3-1。
1、汽车点火系统故障诊断
1.1 计算机控制电子点火系统
普通电子点火系统中点火提前角的调整仍然是由传统离心式和真空式点火提 前机构控制。这种机构控制精度有限，易受机械磨损影响。计算机控制电子点火系 统根据进气温度、冷却液温度、发动机转速、负荷等信息，求得最佳点火时刻，利 用电控单元(ECU)控制点火线圈初级电流的通断，精确的点火控制使得发动机在各 种工况下输出功率、燃油消耗、废气排放都达到最佳状况。
建议：从发动机工作性能考虑，尤其是人们对环境期盼值越来越高的今天， 因火花塞间隙只能人为调整，燃用两种燃料对火花塞的间隙要求不一，就势必导 致一种燃料在燃烧时不可能达到最佳状态，继而造成尾气排放超标。所以，不建 议对电控汽油机改装为双燃料发动机。
汽车发动机控制系统诊断与维修任务一 丰田5A-FE发动机电控系统的认识
Grade
Q: GLX-i (GLX-S) G: GL-i, GL, 1.5S, 1.5G E: 1.5E S: 1.5J, 1.5E, 1.3E R: DLX-i, DLX, 1.5J, 1.3
6
AXP41 L – E E M R K C
任务一丰田5A-FE发动机电控系统的认识
-C
-R
-T
-M
Thailand (-T)
Philippine (-M) Malaysia (CKD) (-E) Vietnam (CKD) (-U)
出厂日期 October, 2002 March, 2003 January, 2003 May, 2003 May, 2003 July, 2003
1NZ-FE 1NZ-FE
C154
U340E C150
1.3E, 1.3
1.5G, Leabharlann .5E 1.5G*1:Sports Package *2: Indonesia only
AXP41 L – E E M R K C
1 2 3 4 5 6 7 8
基本车型代码
AXP41: with 8A-FE Engine AXP42: with 5A-FE 1 Engine NCP41: with 2NZ-FE Engine NCP42: with 1NZ-FE Engine
典型发动机电控系统基本组成
任务一丰田5A-FE发动机电控系统的认识
电子控制系统
燃油控制系统 进气控制系统
冷起动喷油器时控开关（选用） 燃油 传感器 水进气温度传感器 节气门位置传感器 水温传感器 氧传感器等 燃油泵
威驰轿车发动机不能起动的故障原因及排除
图 ２ＥＣＵ喷油部分电路图 （一 ）丰 田 ５Ａ—ＦＥ发动机 ＥＣＵ硬件组成 硬件是计算机系统的物理组 成的总称 。丰 田 ５Ａ—ＦＥ的 ＥＣＵ的硬 件 电路板采用两层结构的印刷工艺 ，由大规模集成 电路组成。 １、ＥＣＵ线束插 口分别为 ：左边 为 ２６针 、中间为 １６针 、１２Ｐ，分别对 应 信 号 端 为
２６Ｐ
Ｅ０１ ＃ｌ０ 空脚 ＲＳ０ ＲＳＣ 空脚 空脚 空脚 空脚 ＮＥ＋ ＩＧＦ ＳＴＡ ０／ｍ
Ｅ０２ ＃２０ Ｅ１ ＩＳＣ ＩＧＴ 空脚 Ｅ∞ 空脚 空脚 ＮＥ— ＶＳＶ ＮＳＷ 空脚
一 、 故 障现 象 一 台丰田威驰 的轿车 ，已经行驶 ｌ０万 ｋｍ以上 ，该车故障为不能起 动。根据 司机描述 ，该车在行驶过程中突然熄火 ，司机尝试起动 ，发现该 车起 动机能正常工作 ，但发动机不能起动并无着车征兆 。本人在确认故 障后 ，对送 修车辆进行基础检查 。检查结果为燃 油量足够 ，机油量足够 ， 蓄电池电压 为 ｌ２．７ｖ，冷却水充足 。对汽车提取 故障码 ，发现无故障码输 出。因此必须对汽车发动机控制系统进行进一步检测。 二 、故障原因分析 该威驰汽车采用丰 田公 司 ５Ａ—ＦＥ发动机 ，从发动机 的工作原理可 知 ，发动机顺 利起 动的条件有 ：① 具有 向发动机提供符合工况 的混合 气 ；②有足够的气缸压缩压力 ；③ 有准确的点火正时和足够能量 的电火 花 ；④发动机电控系统 正常。针对该故障分析 ，可能有以下原因引起 ： （一 ）无点火火花 、点火能量小或点火不正时 ５Ａ—ＦＥ发动机 点火高压 由分 电器按气缸点火次序定时地传至各气 缸火花塞 。无点火火花或无 足够能量 的火花 ，就不能充分点燃 气缸内的 可燃混合气 ，发动机不能起动。而点火提前角过大或过小 ，会使混合气 不能充分燃烧 ，发动机不能起 动。 （二 ）混合气过浓或过稀 混合气 的浓度稀到 ａ＝１．３－１．４时 ，过 量空气 的冷却作用 ，阻止 了火 焰 的蔓 延 ；混合气的浓度浓到 ａ＝０．４～０．５，由于空气 不足 ，导致火焰不 能 蔓延 。因此 ，缸 内混合气过浓或过稀 ，发动机都不能起动 。 （三 ）无油或进 、排气管堵 塞 油 泵 、喷油器等不 能正常工作 、滤清 器堵塞等原 因 ，可能会导致 汽 油不 能被送 到气缸 内；进气管堵塞会导致气缸 内缺少 足够 的新鲜 空气 ， 而排气 管堵 塞会导致废气不能排出 ，从而导致 发动机无法起动 。 （四 ）气缸压缩压力过低 丰田 ５Ａ—ＦＥ气缸压缩压力标准值为 １３７０ＫＰａ，最低压力为 ９８０ＫＰａ。 气缸 与活塞磨损严重或气 门间隙过大 ，会导致气缸 密封性 变差 ，气缸 压 缩压力 降低 。从而导致缸内混合气燃烧 的时间延长 ，能量耗费用于增加 发动机 的温度 而并非参与发动机动力的输 出，因此发动机就不能起动。 三 、故 障诊 断方 法 根据以上的故 障原 因的分析 ，对 汽车的发动机系统进行检测 ，检测 时宜先易后 难 ，先外后 内。其方法和步骤如下 ： （一 ）检 查 点火 高压 火 花 把火花塞旋下 ，插在高压线上 ，搭 铁试火 ，结果 发现 ４个气缸 均有 强烈的蓝色高压火花 ，且各缸高压线没有错插。 （二 ）检查 各缸喷油器情况 让另一维修人员起动发动机 ，自己用手触 摸各 缸喷油器 ，发现没有 震动感 ，可知喷油器不工作 。因此可确定发动机不能起动是 由于喷油器 不＿Ｔ作造成的。因此对喷油器电路进行检查。 （三 ）检查喷油器电源 打开点火 开关（ＯＮ档 ），分别拔下 ４个喷 油器 线束插头 ，用 万用表 检查各喷油器线束插头的端子 ，每个插头中应该有一个端子对搭铁有 １２Ｖ电压 。检查结果正常。 （四）就车检查喷油器线 圈电阻 断开点火开关 ，拔 下各缸 喷油器的插头 ，用万用表 电阻档测量各缸 喷油器线圈的电阻值 ，阻值均约 为 ｌ４ｎ，阻值正常。 （五 ）检查喷油脉冲信号 并联两个发光 二极 管，然 后与一 个 １Ｋｎ 左右的 电阻串联作为测试 灯 （如 图 １所示 ）。断开点火开关 ，拔下各缸喷油器 电线插头，在线束插头 上接发光二极管试灯 。让另一名维修人员起动发动机，自己观察发光二极 管，发现二极管不闪烁，说明没有喷油脉冲信号输出。此处，应注意两点 ： １、测试前 ，需先蓄电池上检查试灯 的好坏 。 ２、若发光二极管发出光线弱 ，可在较暗 的地方看发光二极管 ，或用 手捂着观察 。
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。
学习任务1_检测诊断与排除行驶系故障
图 1-2
承载式车身
一、知识准备
丰田威驰轿车前悬架采用麦弗逊支柱式独立悬架,前桥为
断开式车桥,其整体结构如图 1-3 所示。
图 1-3
丰田威驰轿车前桥和前悬架整体结构
一、知识准备
后悬架为扭力梁式拖曳臂非独立悬架,后桥为整体式车桥, 其整体结构如图 1-4 所示。
图 1-4
丰田威驰轿车后桥和后悬架整体结构
一、知识准备
3)轮毂的检修 (1)轮毂轴承承孔磨损的检修。 轮毂轴承承孔与轴承的配合过盈不得小于 0.009mm,轴 承孔磨损用刷镀或喷焊修理。 (2)轮毂变形的修理。 轮毂变形会引起车轮的不平衡,加大制动鼓的全跳动误 差,影响汽车的操纵性能和制动效能。 轮毂变形后,以两轮 毂轴承外座圈的锥面为基准,车削接合凸缘,凸缘的圆跳动 公差为 0. 15mm。
一、知识准备
(2)独立悬架的耗损与维护。 独立悬架的主要耗损是转向节及其支撑、定位杆系的铰 销磨损过大;杆系变形、裂纹;弹簧弹力衰退、断裂;减振器 失效;橡胶消声垫损坏;润滑不良等。 会引起前轮摆动,车轮 反向垂直跳动,汽车舒适性变差,转弯时车身倾斜严重,噪声 过大等故障。 2)非独立悬架的检修 非独立悬架的主要损伤是弹簧的断裂、弹力减弱及磨损; 减振器的油液渗漏或失效。用直观检视法,弹簧如有裂纹、 折断等应予更换。 减振器在使用过程中如出现油液渗漏、 阀门关闭不严或不能开启等使减振效能降低或失效,应进行 检修或更换。 3)独立悬架的检修 检修独立悬架时,应检查各零件有无裂纹、变形和损坏, 减振器是否有失效和漏油,螺旋弹簧弹力是否符合要求和有 无裂纹等。 如发现损坏,应予以更换。
3)轮胎异常磨损 (1)故障现象。 (2)故障原因。 (3)诊断与排除。 4)行驶跑偏低速摆头 (1)故障现象。 (2)故障原因。 (3)诊断与排除。
一汽丰田新威驰不能启动
一汽丰田新威驰不能启动陈旗;马洁【期刊名称】《汽车维修与保养》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P82-83)【作者】陈旗;马洁【作者单位】;【正文语种】中文故障现象一辆装备1ZR-FE发动机的一汽丰田新威驰1.6L轿车，发生事故修复后启动发动机，启动机带动发动机曲轴转动有力，但发动机无法启动。
故障诊断与排除发动机无法启动有多种原因，笔者把常见原因总结如下：1.发动机机械故障，如配气正时不正确等。
2.点火系统故障：①点火线圈损坏或火花塞工作不良，造成没有高压火花或高压火花弱；②点火控制器故障；③点火时间不正确。
3.燃油喷射系统故障：①油箱内没有燃油或燃油不足；②燃油泵不工作或泵油压力过低；③燃油管路泄漏或变形；④燃油泵继电器故障；⑤燃油压力调节器工作不良；⑥燃油滤清器过脏。
4.进气系统故障：①怠速控制执行器及其控制线路故障；②进气管路破裂或接头漏气；③空气流量计或进气歧管压力传感器故障。
5.曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器及其电路损坏。
6.发动机电脑故障。
由于该车是事故车，且在维修过程中没有拆卸过发动机，因此笔者认为发动机机械故障、点火正时故障与漏气故障的可能性都不大。
将油压表接入油路，启动发动机，油压显示在304～343kPa之间，且在5min后油压还能保持在147kPa之上，因此该发动机的油路状态正常。
接着检查高压火花，发现4个缸均无高压火，同时发现转速表没有任何摆动，一直保持在“0”位置。
连接IT2解码器，读取故障码，发现无有关曲轴位置传感器的故障码；接着进入数据流选项，启动发动机，发现发动机转速(Engine Speed)选项中的数值为0，至此可以确定是曲轴位置传感器或相关电路存在故障。
查阅发动机控制电路图(图1)，找到曲轴位置传感器电路的端子号，使用万用表欧姆档(200Ω档)检测线束通断情况，发现导线既不断路，也不短路。
由于该款发动机采用的是磁感应式曲轴位置传感器，故使用万用表欧姆档(20kΩ)档检查曲轴位置传感器本体的阻值，测得结果为1.9kΩ左右，阻值正常。