2016年广东省职业技能竞赛韶关地区选拔赛在韶关举行，其中1个项目是汽油发动机控制系统故障诊断，所采用的车型是2012年款丰田花冠自动挡轿车。本文以此次竞赛所设置的“启动发动机不能正常运转，发动机无法启动”故障，分析故障产生的原因，故障诊断的思路、方法及步骤。此次竞赛要求选手在规定的时间内对丰田花冠轿车指定的系统进行故障诊断与排除，步骤包括前期准备、基本检查、现象描述、原因分析、诊断、发动机数据读取、故障确认等流程，在诊断出故障点的同时，完整准确填写汽车故障诊断作业表。设置的故障有5-8个，涉及发动机控制系统的传感器、执行器、控制线路，以及发动机供油系统、电控系统，设置的故障数量较多，会出现连环的故障，不排除前1个故障，后面的故障将无法检查出来。
一、故障现象描述
使用三角木将汽车固定，做好汽车尾气排放接管，进入驾驶室，安装好防护三件套（方向盘套，座椅套，脚垫），将自动变速器挡位置于“P”挡，启动发动机，启动机可以工作，但发动机无法启动，无着车征兆，观察仪表，启动时，故障指示灯不亮，燃油指示灯显示低位，未见异常。
二、故障范围初步确定
通过初步检查，该车燃油表指示油位低，毕竟是竞赛车辆，通过排除故障是可以正常运行，故排除该车油箱没油的可能。根据无法启动、无着车征兆查阅维修手册，其故障可能发生的部位是ECU电源电路，点火线圈电路，燃油泵控制电路，燃油系统电路。
三、故障排除的步骤及分析
如图1所示，采用故障诊断树的方法进行故障排除。连接解码器试图读取故障码，发现解码器无法成功连接，这种原因只有3种情况：一是ECU电源、二是ECU接地不良、三是诊断座线路故障。排除这一故障先从ECU供电入手，如果对应维修手册一步一步进行检查，根本就没有足够的时间去排除其它故障，因此我采取了其它措施来判断ECU供电，必须要检查出＋B （12V）和5V电源这2个电源。我选择空气流量传感器端子来判断。图2为空气流量传感器端子，因为该元件的5个端子基本覆盖我需要查询的3个重要信息：+B是由主继电器供给12V; VG和THA分别为空气流量计信号和进气温度信号，拔开传感器能测量出ECU中的5V电源电压；检测E2与发动机壳体接地。测量结果＋B和5V没有电压，E2接地正常，这说明主继电器没有供电给ECU，自然5V电源也没电压了，问题点在主继电器的故障。打开发动机舱盖，安装保护套，拆开主继电器检测主继电器线圈电阻，电阻值正常，这不代表继电器就是正常的。接下来给继电器接上12V电源测试，听见继电器工作的声音，使用万用表电阻挡测量继电器开关，结果开关电阻始终是∞，说明继电器开关触点无法闭合，示意裁判更换继电器。
再次插入解码器，此次可以连接解码器，启动发动机依然没有着车征兆。读取故障码为P1604，该故障为启动性能故障，通过数据分析，启动时转速为400r/min，出现这个故障有2种原因：一是当节气门发卡或油压不足导致未启动成功，二是断过蓄电池线后第1次打不着，也会产生这个历史码。接下来拆开4个缸的高压线，安装4个临时的火花塞，启动检查点火情况，点火情况正常，这说明电脑已经正常控制点火信号，曲轴信号、凸轮轴信号、点火信号、点火反馈信号都是正常的，高压电有了，该车点火提前角是电脑控制不会影响正常运行，原因只剩下节气门发卡和油压不足的故障了。要使发动机能启动起来，光有高压电还不够，即使节气门发卡也会有着车征兆，将矛头指向燃油系统。打开点火开关，认真听听后座下方有无油泵工作的声音。之前检车仪表的时候油位计显示油位在底部，也听不见油泵工作的声音，现场也没有检测油压的设备，无法检测燃油系统油压。如果是油路设置故障，只能从油泵插头和油泵控制电路着手。遵循易到繁的规则，先检查油泵插头是否松动，油泵位于后排座椅下方，到后面拆开后排座椅，经检查是油泵接头松脱。重新插入油泵插头，再次打开点火钥匙，即可听见油泵工作的声音，2s后停止转动，说明油泵控制的继电器正常，再次启动发动机，启动2次后，发动机能正常启动。
再次接入解码器读取故障码，依然是P1604启动性能故障，进行清除故障码操作，退出系统，再次启动发动机，在怠速的情况下读取故障码，显示系统正常，说明发动机电控系统已经没有故障，所有故障已经排除。根据这2个故障排除的过程，最后将引起发动机无法启动的具体原因和分析、排除过程中的测试项目，规范的填写汽车故障诊断作业表，示意裁判竞赛结束。
四、故障机理分析
在启动发动机时，如 ECU中＋B没有提供12V电源或E1没有接地，都会造成这个发动机电控系中点火、燃油喷射、自诊断等系统无法正常工作，发动机无法启动，而且是没有着车的征兆。进入常规检测时，解码器诊断仪这些设备自然无法与ECU接通，无法读取故障码和数据流。
第2个故障是油泵插头松动的故障，即使前1个故障没有问题，电控燃油喷射系统中没有燃油供给喷油器，发动机也是无法启动。
综合分析可知该故障现象是由EFI主继电器中开关触点无法闭合和油泵线路接头松动所引起的。
五、故障排除总结
在此次故障排除中，要排除电控发动机系统的项目，主要是按照对电控系统故障诊断作业流程，是否熟练地查阅维修资料，根据手册提供的诊断策略，在最短时间内能判断故障所在的位置，检测工艺步骤是否合理，方法是否正确，最后竞赛评分依据就是填写汽车故障诊断作业表，必须要显示出排除故障时思路的清晰和规程。
相关资料：2010年丰田花冠EX电路图
来源:网络
