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1、丰田佳美加速无力故障排除故障现象一辆2004年款丰田佳美，发动机每次启动至少需要 10s, 行驶过程中加速非常无力。故障诊断与排除该车发动机以前因加速无力、难以启动的故障更换过火 花塞，但没有任何改善。这次送修是因为症状更加严重，将 加速踏板快速踩到底时，发动机转速几乎不能提升，感觉是 被憋住了。因此。技术人员怀疑是三元催化器堵塞了，但经 使用排气背压表检测， 压力最高为0.2kg/cm2,在正常范围 之内，说明排气系统正常。检测燃油系统压力，怠速时在3 kg / cm2，在正常范围之内。使用丰田智能检测仪，对发动机控制系统进行检测。 读取数据流，得到在急加速过程中如图1所示的数据。经分析，在
2、上述数据流中，图1b中的长期燃油修正值与短期燃油修正值存在异常，分别达到了19.49%与9.34%,两者相加，燃油修正系数达到了28.83%。也就是说电脑此时做出的燃油修正策略是增加接近30 %的喷油量，那究竟是什么原因导致电脑要增加这样大的喷油量呢？众所周知，在发动机加速过程中，发动机电脑是根据发 动机转速、节气门打开速度测算出的加速度来确定加速加浓 油量值的，因为此时的喷油一般都是要迟滞于空气进入汽缸 的速度（注：采用电子节气门的发动机，其ECU是根据加速踏板信号来确定加速度的，能够做到节气门电机动作打开节 气门阀板的同时，即同时增加喷油量，所以燃油喷射是同步 的），所以电脑一般也不会将此
3、时的进气量信号作为加速主喷 油量信号来使用的。发动机的核心问题是围绕着进入汽缸的空气来做出适 合的燃油喷射量控制和点火提前角的控制，这一问题贯穿于 发动机工作的所有过程。在发动机加速过程中也是要围绕这 一核心问题来进行控制的，不同之处在于，在稳定工况下， 进行的控制是围绕着理论空燃比来进行的，而在过渡工况下 （启动、暖机、加速、减速），则采用了另一种控制方式。接下来，我们来看一下发动机在加速过程中的各传感器 和执行器的变化情况。从图2中，我们看到，随加速踏板开度的突然变大（电压由0.77V增大到2.1V左右），发动机ECU 首先据此判断处于加速工况，然后，进入的空气量增大（由2.3g/s增大到
4、16g/s），同时，发动机ECU将喷油量由2.4ms 增大到6ms,点火时刻由上止点前 9推迟到上止点后 6左 右，发动机负荷由13%激增到63%，发动机转速在0.7ms 后由怠速上升到 3000r/ min。根据以上分析，从这些数据，我们可以看到在正常发动 机加速过程中，我们应该重点关注几个主要传感器及执行器 的情况。换句话说，其实我们要看的就是在踩下加速踏板后， 各个传感器及执行器的变化情况。图3、4分别是一般电控发动机和电子节气门发动机的控制过程。了解了发动机加速过程的控制情况后，就可以对各传感 器的数据做出大致的分析。从图5中的数据来看，发动机ECU 已做出了合适的控制指令，但实际情况
5、是什么样的呢 ？发动机 还是严重的加速无力。前面提到了发动机的核心问题，进入的空气量、合适的燃油以及合适的点火这三部分。当然，我们还不要忘记机械 系统的重要性。其中进入的空气以及点火系统（建议用示波器，可以一劳永逸地排除点火故障 ）的问题已经检查过，没有 发现问题。剩下的就是燃油的问题了。其实，文章开头已针 对图1b所示数据流中的短期及长期燃油修正值的异常做出 了陈述。至此，答案已经是呼之欲出了，先不忙揭开谜底。 我们再继续进行一项工作，通过“主动元件测试”来佐证我 们的怀疑对象。图5是人为增大10.10%喷油量时的主动测试的结果，图6是使用主动测试功能增大 20.24 %喷油量时的情况。当
6、人为增大10 %喷油量时，感觉发动机加速性能有所好转，而 当喷油量增大到20.24 %时，发动机急加速几乎已恢复了正 常。通过这一测试，已经可以断定问题出在燃油量不足上。 结合图1b所示数据流中的燃油修正值达到接近30%，而系统油压又没有问题的事实，那故障点一定就是在喷油器上 了。故障排除拆下喷油器，进行喷油量测试，如图7所示。不出所料， 除3缸喷油器基本正常外，其余各缸喷油器喷油量均严重过 小。情况下，15s的喷油量为7073cm3，各缸之间差异不 大于10cm3。对喷油器进行超声波清洗后，测试，喷油器的 喷油量还是小于正常值（效能下降），应当更换喷油器。但客 户考虑到资金问题坚持不换。重新
7、装复后试车，在5s内即能正常启动，加速性能大有好转，客户表示满意。目前，各个厂家对于 EFI系统喷油器额定喷油量没有一 个标准的数据，不像柴油发动机，厂家对于不同喷油器都有 标准的检测程序和标准的喷油量数据。这使得我们在对燃油 系统进行检测时，有束手无策的感觉。只能根据各缸喷油器 的喷油量差异来大致判断喷油器是否良好。没有一个衡量喷 油器好坏的标准，增加了我们对故障判断的难度。以丰田为例，修理手册上对于喷油器测试的标准是：油 泵压力3.5kg/ cm3，佳美2AZ-FE发动机，每15s为7073cm3，各缸之间差异不大于 10cm3 ;而新皇冠5GR-FE发 动机，每15s为6073cm3，各
8、缸差异不大于 13cm3。这是 有据可查的，还有很多车型是没有具体参考数据的。即使有 参考的数据。我们看到上面的5GR - FE发动机，其数据范围很广，具体到实际喷油器上， 也无法精确测量判断。 所以， 整车厂商很有必要站出来，把针对各种车型的实际喷油量数 据统一拿出来，让我们有一个具体的参照标准。以提高我们 对故障的诊断准确性。不要再让技术人员变成换件工。最后再说一下关于启动困难的问题。启动过程中，发动 机ECU使用的传感器数据，主要是发动机转速和水温传感 器数据，所以在检查启动困难时，不需要在无关的数据上花 费大量精力，只要发动机转速和水温传感器信号正常，我们 要考虑的问题，就要集中在点火能量和喷油量是否满足启动 工况要求就可以了。像本例故障中的喷油器堵塞效能下降问 题，也会导致启动时混合汽过稀以致发动机不易启动。当然 了，随着气温的下降，进气道积炭、水温传感器偏离特性等 均会造成冷车发动机启动困难问题的发生。
