卡罗拉发动机怠速过高的故障排除

倪永斌

（广东省机械技师学院，广东 广州 510450）

1 故障现象

一辆2014年出厂的丰田卡罗拉轿车，发动机型号为1ZR-FE，排量为1.6L，变速器为CVT，10160km。车主反映，在着车后，发动机怠速时一直维持在1100r/min。

2 故障原因

维修技师根据车主提供的信息，试车发现：着车后，发动机运行至正常工作温度，且空调没有开启时，发动机转速一直保持在1100r/min，同时仪表板的发动机故障指示灯（MIL）不亮。根据上述故障现象，初步分析可能是以下故障造成的：空调信号电路故障、节气门体总成故障、进气系统故障、发动机冷却液温度传感器故障、曲轴强制通风系统故障等。

3 故障诊断

在故障诊断过程中，遵循从简单到困难的原则进行诊断。

3.1 发动机冷却液温度传感器的诊断

发动机冷却液温度传感器的作用是检测发动机冷却液的温度，并将其转换为电信号，输入ECU，能使ECU修正喷油量、修正点火提前角、调整怠速控制阀等。

发动机冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，在冷却液温度低时，热敏电阻的电阻增大；温度高时，热敏电阻的电阻减小，冷却液温度传感器特性图如图1所示。

在发动机温度较低时，燃油雾化性能较差，为了保证混合气的空燃比，ECU根据水温传感器的电信号，控制喷油器喷射更多的燃油；在发动机温度正常时，ECU根据水温传感器的电信号，将减少喷射量；若冷却液温度传感器故障，在发动机温度正常时，仍喷射大量的燃油，形成浓混合气，同时会控制怠速控制阀，将导致发动机怠速过高。

使用诊断仪读取冷却液温度传感器的数据流，如图2所示，随着发动机工作温度的升高，温度值逐渐增大，最后保持在85~95℃之间变化。通过数据分析，冷却液温度传感器工作正常。

图1 冷却液温度传感器特性图

图2 冷却液温度传感器的数据流

3.2 空调信号电路的诊断

开启空调时，压缩机进入工作状态，发动机负荷增加，为了防止发动机因负荷增加而熄火，空调放大器总成通过CAN线将开启空调的信号传递给ECM，如图3所示，用于提高发动机怠速时的转速。若空调放大器出现故障，在关闭空调时，反而向ECM发送开启空调请求信号，将导致发动机怠速过高。

图3 空调放大器与ECM的CAN线图

开启空调时，使用诊断仪进入ECM读取空调信号开启的数据流；断开空调时，读取到空调信号断开的数据流，如图4所示，空调放大器的空调请求信号能正常传输。排除空调系统工作异常，导致发动机怠速过高的故障。

图4 空调信号

3.3 加速踏板传感器的诊断

加速踏板传感器采用霍尔式集成电路，当踩下加速踏板时，安装在加速踏板臂上的磁轭根据加速踏板的踩下量，围绕霍尔集成电路旋转。霍尔集成电路将此时的磁通量变化转换为电信号，并将其作为加速踏板输入信号输出至ECM，如图5所示，ECM根据加速踏板的信号控制发动机转速。若加速踏板传感器出现异常，将导致发动机怠速异常。

使用故障诊断仪，读取加速踏板传感器的数据流与标准值进行对比，如表1所示。通过分析数据流，加速踏板传感器工作正常。

3.4 节气门体总成的诊断

图5 加速踏板传感器原理图

表1 加速踏板传感器数据流

随着车辆的使用，进气过程中的杂质会逐渐堆积在节气门的翻板处，久而久之会造成积碳增多，严重时会出现节气门卡滞，这些原因都能造成发动机怠速过高；同时传感器发生故障时，也会导致发动机怠速过高。

1）节气门位置传感器的检查

使用故障诊断仪，读取节气门位置传感器的数据流与标准值进行对比，如表2所示。通过分析数据流，节气门位置传感器的信号电压随加速踏板的开度增大而增大，节气门位置传感器工作正常。

表2 节气门位置传感器的数据流

2）节气门卡滞的检查

节气门在断开点火开关、断开节气门连接器或节气门电路出现故障时，节气门在复位弹簧的作用下，节气门保持6°的开度，发动机能保持1500r/min，以防止发动机怠速不稳而熄火。此时ECM根据油门踏板开度，通过控制燃油喷射 （间歇性燃油切断）和点火正时以调整发动机，确保车辆维持最低车速。

拆下节气门体总成前的软管，接通点火开关，慢慢踩下加速踏板，观察节气门能随加速踏板的开度增大而增大，节气门开启顺畅，无卡滞现象。断开点火开关时，节气门在复位弹簧下，保持一个小的开度。接通点火开关几秒钟内或发动机怠速时，能观察到节气门的开度变小。通过以上检查，排除节气门卡滞导致发动机怠速过高的故障。

3.5 进气系统的诊断

进气系统出现漏气，部分空气通过泄漏位置吸进气缸内，泄漏进入的空气，没有经空气流量计检测，将导致发动机怠速偏高。

起动发动机，怠速运转，使用烟雾法，对进气歧管各个连接部位进行泄漏检测，如图6所示。若没有泄漏，烟雾自然上漂；若存在泄漏可以看到烟雾被吸入歧管，烟雾方向发生改变。经过检查进气系统没有存在泄漏现象。

图6 进气泄漏位置的检查

3.6 曲轴强制通风系统的诊断

从PCV阀上拔下通风软管，拆下PCV阀，起动发动机，将手指按在PCV阀的通风软管上，感觉有吸力，证明通风软管完好无损；将PCV阀装回通风软管上，手指按在PCV阀上，没有感受到任何的吸力，判断PCV阀可能出现堵塞。

如图7所示，对PCV阀进行检查，没能感受到气体流出，证明PCV阀出现堵塞。

图7 PCV阀检查

4 故障排除

更换了一个新的PCV阀，发动机着车后，在正常的工作状态下，怠速一直处于正常的状态，怠速过高的故障得以排除，汽车恢复正常工作。

5 小结

引起发动机怠速异常的原因有很多，可以用读取故障码的形式帮助查找，但是通常很多的机械故障是读取不到故障码的，需要大家耐心地一点点去排除，在维修过程中慢慢积累经验。