张 峰
故障现象一辆2014年产丰田汉兰达车,搭载2GRFE发动机,累计行驶里程约为20万km。车主反映,车辆在高速公路上行驶时,发动机故障灯和防侧滑指示灯异常点亮。
故障诊断接车后首先试车验证故障现象,接通点火开关,起动发动机,发动机顺利起动。连接故障检测仪(GTS)调取故障代码,发动机控制单元内存储了2个故障代码,分别为“P0016 曲轴位置-进气凸轮轴位置相关性”和“P0017 曲轴位置-排气凸轮轴位置相关性”;记录并清除故障代码,故障代码可以清除。路试约500 m,发动机故障灯再次点亮,读取故障代码,故障代码保持不变。
查询资料得知,发动机控制单元使用可变气门正时(VVT)系统优化气门正时,以控制进气凸轮轴和排气凸轮轴。VVT系统包括发动机控制单元、凸轮轴正时机油控制阀及VVT控制器(凸轮轴正时齿轮)。发动机控制单元将目标占空比控制信号发送给凸轮轴正时机油控制阀,此控制信号调节提供给VVT控制器的机油压力,VVT控制器可提前或延迟进气凸轮轴和排气凸轮轴。故障代码P0016和故障代码P0017设置条件及可能故障原因见表1所列。
本着由简到繁的诊断思路对上述可疑的故障点进行逐一排除。首先利用故障检测仪(GTS)分别对进气凸轮轴正时机油控制阀和排气凸轮轴正时机油控制阀执行主动测试,发动机自动熄火,说明VVT系统可以正常工作。拆下进气凸轮轴正时机油控制阀和排气凸轮轴正时机油控制阀,测量进气凸轮轴正时机油控制阀的电阻,为7.4 Ω(标准值为6.9 Ω~7.9 Ω),正常;测量排气凸轮轴正时机油控制阀的电阻,为7.6 Ω(标准值为6.9 Ω~7.9 Ω),正常。将进气凸轮轴正时机油控制阀端子1连到蓄电池正极,端子2连接到蓄电池负极,检查控制阀的工作情况,结果控制阀迅速移动,说明进气凸轮轴正时机油控制阀正常。按照上述的方法对排气凸轮轴正时机油控制阀进行测试,排气凸轮轴正时机油控制阀也工作正常。
难道是气门正时的故障?带着这样的疑问,拆下气门室盖检查气门正时,在转动曲轴过程中,维修人员无意间发现正时链条局部有损伤(图1)。于是决定进一步拆检发动机,跟客户沟通后,客户表示同意。拆下正时链条盖后,检查正时链条安装情况,发现正时链条存在跳齿现象(图2),当凸轮轴正时标记与链条上油漆标记对准时,曲轴正时链轮上正时标记与链条上油漆标记相差一个链节。是什么原因导致正时链条出现跳齿现象呢?维修人员对发动机内部相关部件进行仔细检查,在发动机油底壳里发现了一个小塑料块,已被挤压变形。查找小塑料块的来源,发现位于进气凸轮轴齿轮与排气凸轮轴齿轮之间的正时链条挡板上的塑料板缺失一块。通过上述的检查及实物的比对,确定小塑料块就是正时链条挡板缺失的一小部分(图3)。确认小塑料块的来源后,正时链条跳齿现象就很容易解释了,由于正时链条挡板上的塑料板脱落在高速运转的正时链条与链轮之间,塑料板被挤压导致变形,在挤压的同时正时链条被塑料板翘起,导致正时链条与链轮发生相对位移,并造成正时链条的损坏。
表1 故障代码P0016和故障代码P0017的设置条件及故障可能部位
图1 正时链条局部有损伤
图2 正时链条存在跳齿现象
图3 正时链条挡板缺失的一小部分
故障排除更换正时链条、正时链条挡板、张紧器等相关部件,按照发动机大修标准流程重新装配发动机后试车,故障彻底排除。
故障现象一辆2012年产丰田汉兰达车,搭载3ARFE发动机和6速手自一体自动变速器,不配备智能进入和起动系统,累计行驶里程约为9万km,因遥控门锁功能失效而进厂检修。
故障诊断接车后试车验证故障,按下遥控发射器上的锁止按钮或解锁按钮,门锁电动机不工作,危险警告灯不闪烁,确认故障现象属实。连接故障检测仪(GTS)读取故障代码,主体ECU内无相关故障代码存储。
查阅遥控门锁的控制原理,得知遥控门锁正常工作条件如下:点火锁芯中没有钥匙;所有车门处于关闭状态;电动门锁系统正常工作;遥控门锁功能不能被定制禁用。根据上述遥控门锁的工作条件,维修人员首先对车辆做了以下基本检查:拔下点火锁芯中的钥匙,依次打开、关闭4个车门及后尾箱,各门控灯工作正常;操作驾驶人侧车门上的门锁开关,门锁电动机正常工作;通过驾驶人侧车门上的锁芯用机械钥匙去操作,门锁电动机也能正常工作,确定电动门锁系统工作正常;重新连接故障检测仪,进入定制菜单,确认遥控门锁控制功能定制在打开状态,至此,确定该车遥控门锁系统的工作条件符合要求。根据上述的检查,结合该车的故障现象进行分析,认为造成故障的可能原因有遥控发射器故障、车门控制接收器故障、主体ECU故障及相关线路故障。
本着由简到繁的诊断原则,依据之前判断的故障部位,维修人员首先检查遥控发射器,按压遥控发射器的按钮,发光二极管正常闪烁;拆卸遥控发射器的电池,用万用表测量电池的电压,为3 V,正常。查看车门控制接收器电路(图4),找到位于左后C柱装饰板内的车门控制接收器(图5);断开车门控制接收器导线连接器O32,测量导线连接器O32端子5与端子1之间的电压,为蓄电池电压,说明车门控制接收器的供电和搭铁是正常的。断开主体ECU导线连接器D7,测量导线连接器D7端子10与导线连接器O32端子3之间的电阻,小于1 Ω,正常;测量导线连接器D7端子12与导线连接器O32端子2之间的电阻,小于1 Ω,正常;依次测量导线连接器D7端子10、端子12与电源及搭铁的导通性,无短路的故障,由此可以排除车门控制接收器相关线路故障的可能。
图4 车门控制接收器电路
利用故障检测仪(GTS)注册遥控发射器识别码(俗称“遥控发射器匹配”),发现当前已注册的遥控发射器数量为0,怀疑该遥控发射器没有正常注册,从而出现遥控门锁功能失效的故障。于是维修人员决定对遥控发射器进行注册,结果注册失败。使用1把正常车辆的遥控发射器进行注册,依然无法注册,而故障车辆的遥控发射器却可以注册到其他车辆上。因为没有相关故障代码存储,而故障车辆的遥控发射器也能正常注册到其他车辆上,判断是车门控制接收器的故障。尝试调换正常车辆的车门控制接收器,并用正常车辆的遥控发射器进行遥控门锁操作,门锁电动机正常工作,至此,将故障点锁定在车门控制接收器上。
故障排除更换车门控制接收器,并注册遥控发射器识别码后试车,故障排除。
图5 车门控制接收器