【Pico案例分享】2019款Kia Forte發動機故障燈偶爾異常點亮

故障現象

一輛2019款Kia Forte,搭載G4FG發動機,累計行駛里程約9.3萬公里,車主進店反應發動機故障燈偶爾異常點亮

故障診斷

接車後試車,發動機故障燈為熄火狀態。用故障燈檢測儀檢測,發動機控制模組(ECM) 中儲存有歷史故障代碼”P2422蒸發排放系統通氣閥黏附在閉合位置”,執行故障引導,提示讀取燃油箱壓力傳感器(FTPS)數據,並檢查活性碳罐關閉閥(CCV)及其線路。進行路試,讀取FTPS數據(圖1),電壓為2.5V左右,對應的壓力為0.325hPa(1 hPa=100 Pa),與正常車隊比,正常。

測量CCV的供電,正常;測量CCV的電阻,為22.9Ω,也正常;對CCV執行元件測試,CCV可以正常打開和關閉;檢查CCV通大氣的管路及活性碳罐空氣濾清器,不存在堵塞。診斷至此,懷疑CCV偶爾卡在關閉位置。更換CCV後長時間試車,故障未再出現,於是交車,但在第2天車主進廣反映故障再現。用故障檢測儀檢測,讀取ECM中的故障代碼(圖2),發現歷史故障代碼”P2422蒸發排放系統通氣閥粘附在閉合位置”再次儲存,同時新儲存歷史故障代碼:P0558制動增壓器傳感器電路電壓高”。

仔細查看維修資料發現得知,該車滿足排放標準,燃油蒸發排放系統主要燃油箱、活性碳罐、活性炭罐電磁閥(PCSV)、CCV、FTPS及相關連接管路組成(圖3)。

CCV權用於燃油蒸發排放系統洩漏監測,且通常保持在常開狀態。車輛行駛中滿足特定條件時,ECM對燃油蒸發排放系統進行洩漏監測,此時ECM控制CCV和PCSV工作,CCV柱塞封住活性炭罐通風口,PCSV將活性炭罐與進氣歧管接通;進氣歧管中的負壓將燃油蒸氣從活性炭罐中抽走並參與燃燒,這樣燃油箱內的壓力就會降低,正常情況下可降低至-15 hPa左右。

隨後PCSV關閉,此時燃油箱內部形成一個密閉空間,ECM利用FTPS監測燃油箱內的壓力,並根據燃油箱內部負壓的衰減速度進行洩漏監測;洩漏監測完成後,CCV停止工作,恢復到常開位置。

根據燃油箱內部負壓的衰減速度,ECM會存儲3個故障代碼:若負壓衰減速度非常慢,但是在洩漏判定範圍內,則存儲存障代碼”P045600 蒸發排放系統檢測到洩漏(洩漏量非常少)”;若負壓衰減速度相對較慢,則存儲故障代碼”P044200 蒸發排放系統檢測到洩漏(洩漏量少)”;若負壓衰減速度非常快,甚至無法在燃油箱內形成負壓,則儲存故障代碼”P045500 蒸發排放系統檢測到洩漏(洩漏量大)”。


了解燃油蒸發排放系統的工作原理後,進一步分析認為,正常淨化燃油蒸氣時,ECM控制PCSV工作,CCV不工作,即PCSV和CCV均為打開狀態;大氣經過CCV進入活性炭罐,然後與活性炭罐中的燃油蒸氣混合後被吸入進氣歧管,最終進入氣缸參與燃燒。此時,若ECM通過FTPS檢測到燃油箱內的壓力快速下降,則認為CCV閥卡滯在關閉位置,從而儲存故障代碼“P2422 蒸發排放系統通氣閥黏附在閉合位置”。

拆下FTPS,發動機怠速時用滑動電阻模擬電壓到FTPS信號線上,當信號電壓從2.5 V調低至1.4 V時,對應的燃油箱壓力從0 hPa降低至-40 hPa,ECM儲存故障代碼P2422,這說明故障代碼P2422與FTPS信號電壓過低有一定關係。據車主反映,故障都是在晚上出現的,懷疑故障與前照燈有關聯。

用故障檢測儀執行燃油蒸發系統洩漏測試,在接通近光燈開關時,系統提示“測試中止!油箱壓差超出範圍”(圖4);讀取相關數據流(圖5),發現在接通近光燈開關時,FTPS信號電壓會突然從2.5 V降低至0.2 V,對應的壓力從-0.66 hPa下降至-40 hPa,制動助力器真空壓力傳感器信號電壓從3.3 V升高至4.8 V,異常;斷開近光燈開關,數據又恢復正常。

用pico示波器同時測量近光燈供電、FTPS供電、FTPS信號及制動助力器真空壓力傳感器信號波形(圖6),發現在接通近光燈開關時,近光燈供電出現明顯波動,同時干擾到了FTPS的5 V供電,以致FTPS信號也同步異常波動。

由於FTPS和制動助力器真空壓力傳感器共用5 V供電,所以制動助力器真空壓力傳感器信號也受到了乾擾。拆檢前照燈,發現遠、近光燈泡被改裝成了LED燈泡(圖7)。

故障排除

更換回原廠遠、近光燈泡後試車,再次用pico示波器同時測量近光燈供電、FTPS供電、FTPS信號及制動助力器真空壓力傳感器信號波形(圖8),在接通近光燈開關時,各供電及信號都比較穩定。交車1個星期後進行電話回訪,車主反映車輛使用一切正常,故障排除。

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