丰田锐志2.5发动机怠速不稳故障分析与排除

2024年3月11日发(作者：09款福克斯耐用吗)

丰田锐志2.5发动机怠速不稳故障分析与排除

引起发动机怠速不稳的原因比较多，如果维修人员能够从多方面去思考，结合理论去分析问题，那

么相对来说比较容易解决问题。从现代汽车维修的角度来说，只有懂得汽车各系统的控制原理和各个部

件的工作原理，才能胜任汽车维修工作，才能减小盲目性，少走弯路，提高维修效率。

1、故障现象

一辆丰田锐志轿车，装用5GR型发动机，已行驶1.5万km，驾驶员反映维修后复装试车时，怠速

不稳，振动，冷车时更为严重，甚至熄火。

2、怠速控制原理

怠速是发动机在无负荷（对外无功率输出）情况下的稳定运转状态。发动机起动时，怠速控制系统

控制怠速执行器使旁通进气量大，以利于起动；起动之后，再根据冷却水温度来确定旁通进气量的大小。

怠速执行器的功能就是改变怠速时的进气量，改变的方式有：改变旁通进气量的方式和直接操纵节

气门的方式（即节气门直动式）。按照执行器驱动方式的不同，旁通进气量调节方式的怠速执行器分为

步进电机型、旋转电磁阀型、占空比控制型真空开关阀和开关控制型真空开关阀等。丰田锐志2.5轿车

5GR型发动机采用的是步进电机型，控制程序如图1所示。微机进行怠速控制时，首先根据怠速开关、

发动机转速和车速等信号来判断发动机负荷情况，按照存储的参考数据，确定相应的目标转速。一般情

况下，采用发动机转速反馈形式，使发动机的实际转速与目标转速进行比较，根据比较得出的差值，确

定相应目标转速控制量，去驱动步进电机。怠速控制阀（ISC）步进电机的控制电路如图2所示。

图1 怠速控制程序 图2 丰田锐志2.5轿车发动机怠速控制阀电路

微机依据一定顺序，分别给步进电机定子线圈供电，驱动步进电机转子旋转，使前端的阀门移动，

改变阀门与阀座之间的距离，调节旁通空气道的进气量，使发动机怠速转速达到所要求的目标转速。

3、故障的检查与排除

发动机怠速不稳原因主要有：怠速混合气配比不当或不均匀（真空漏气）；点火时间推迟；曲轴箱

强制通风阀或管道受堵；火花塞高压线有缺陷；怠速控制阀有故障；废气再循环阀因卡住常开等。笔者

从以下几个方面着手进行了检查。

打开发动机罩盖，在发动机室中找到自诊断插座，用短接线将诊断座中的E1和TE1两孔短接，接

通点火开关（但不起动发动机），观察仪表台上CHECK灯的闪烁情况，读取故障代码。CHECK灯闪烁

显示系统正常。

检查各线接头均正确且连接良好，依次拔出1～6缸的高压线，根据发动机运转情况来判断不工作

的气缸，若其中一缸拔出高压线时发动机运转情况无变化，那么说明该缸不工作，则应检查点火、火花

塞、喷油和气缸压力等。但实际检查却发现各缸工作正常。断开点火开关，依次拆下火花塞检查，火花

塞燃烧良好，电极间隙为0.8mm，绝缘电阻在10kΩ以上，均属正常值。

用点火正时灯检查点火正时，发现怠速点火为10°，属正常角度。拆下空气滤清盖，滤清器清洁，

无故障。

拆下节气门前的进气软管，检查节气门的关闭情况，良好；检查节气门拉线也符合要求；拔下节气

门位置传感器连接线，测量节气门传感器电阻值，也符合要求。

检查怠速控制（ISC）阀工作情况，在断开点火开关时，能听到ISC阀发出“咔嗒”声，说明ISC

阀关闭。

拆下ISC阀的连接线端，拧下ISC阀的固定螺钉，卸下ISC阀，测量B1与S1、S3;B2与S2、S4

间电阻均在10～30Ω之间，属正常。将B1、B2与蓄电池正极相连，然后按S1→S2→S3→S4序依次与

负极相接，ISC阀逐级打开；当B1、B2接蓄电

池正极，按S4→S3→S2→S1顺序依次接负极

时，ISC阀则逐级关闭，说明ISC阀动作良好，

也就是说怠速不稳与怠速控制阀无关。ISC阀

的检测连接如图3所示。

既然怠速控制阀无故障，惟有检查水温传

感器的电阻。如果水温传感器电阻故障，会导

致发动机ECU误判为低温，造成空燃比失调

（混合气过浓） , 引起怠速不良。所以拆下蓄

图3 丰田锐志2.5轿车5GR发动机怠速控制阀的测量

电池负极，放掉发动机冷却水，拆下传动皮带、

动力转向泵和旁通水管，才拆得水温传感器，但却发现水温传感器电阻在20～80℃时为3～0.2kΩ，属

正常。

故障似乎变得复杂，于是重新细心检查。经过仔细检查后，发现该车的废气再循环阀（EGR阀）

引起故障的可能性较大，拔掉真空控制阀上的真空控制管后，怠速立即变稳，由此说明故障在EGR阀

的真空控制部分，而与EGR阀本身无关。检查真空管路，并没有接错。所以决定拆下VSV阀来检查。

检查时发现任一端子与外壳相通，电阻为0，表明绝缘损坏，而且将端

子接入蓄电池后，从E孔通入压缩空气不能从F孔流出，说明电磁线圈

已损坏。如图 4 所示。

4、故障原因分析

EGR阀只有在发动机转速升高或中等负荷时才开启，EGR阀开启

图4 通电检查VSV

后将一部分废气引入燃烧室参与混合气的燃烧，降低了燃烧室内的温

度，以减少NOx的排放。但过多的废气参与再循环，将会影响混合气

的着火性能，从而影响发动机的动力性。特别是在发动机怠速、低速、小负荷等工况时，ECU控制废

气不参与再循环，避免发动机性能受影响。如图5所示，当废气再循环系统正常工作时，节气门体上的

K、R孔，通过软管将进气管的真空引入至废气真空调节阀，K孔为负压的主入孔，R孔起加强负压作

用。来自节气门的负压经废气真空调节阀和VSV后

被送到EGR阀的上端，使其膜片向上吸，令阀门开

启。来自排气管废气一部分经EGR阀进入进气室，

实现废气再循环。所以常态时VSV阀（图 4 ）中

孔E和F相通，废气再循环投入工作。当发动机处

于怠速，需要废气再循环停止时，线圈损坏不能通

电，不能关闭F孔，自然使得E孔和F孔继续相通，

EGR阀不能关闭。由于EGR阀仍打开，一部分废气

图5 EGR的结构和工作原理

进入缸参与工作，使混合气浓度变稀，导致发动机

怠速不稳。

5、总结

这起主要是由于EGR阀的VSV控制阀引起的故障，从而导致发动机怠速不稳，工作粗暴。通过这

次的故障检修，明白到故障原因的多样性和复杂性，但如果掌握各控制系统和各元件的工作原理，熟悉

构造与各部件相互之间的关系，会使故障的分析快速，提高排除故障的准确性。

电器200908张斌