【Pico汽車診斷案例】2021 款Toyota Wildlander PHEV 車發動機故障燈異常點亮

01 故障現象

一輛2021款 Toyota Wildlander PHEV車,搭載 A25D-FXS發動機和動力蓄電池系統(額定電壓為355.2 V,額定容量為45.0 A·h),累計行駛里程約為1萬km。

車主反映,高速行駛時發動機突然抖動,且發動機故障燈異常點亮,於是將車開至我廠檢修。

02 故障診斷

用故障檢測儀檢測,發動機控制模組(ECM)儲存有多個故障代碼(圖1),其中故障代碼“P036531 凸輪軸位置傳感器’B’(氣缸列1)無訊號(No Signal)”的狀態為“已確定”,其他故障代碼的狀態均為“待定”。

圖1 ECM中儲存的故障代碼

查看維修手冊得知,故障代碼 P036531的設置條件為:發動機轉速≥600 r/min時,ECM接收不到排氣凸輪軸位置傳感器訊號。

另外,故障代碼“P001700 曲軸位置-凸輪軸位置相關性(氣缸列1傳感器B)”也與排氣凸輪軸位置傳感器訊號有關,由此懷疑排氣凸輪軸位置傳感器信號異常

清除故障代碼,啟動保養模式(在60 s內完成以下操作:將點火開關置於 ON擋;將擋位置於P擋,完全踩下加速踏板 2次;將擋位置於 N擋,完全踩下加速踏板2次;再將擋位置於 P擋,完全踩下加速踏板2次;踩下制動踏板,按下點火開關,發動機開始工作),使發動機工作。

圖2 正常的凸輪軸和曲軸位置傳感器的訊號波形

使用 Pico示波器測量凸輪軸和曲軸位置傳感器的訊號波形,發動機正常工作時的訊號波形如圖 2所示,分析可知,進、排氣凸輪軸位置傳感器的信號形狀一致,均為周期變化的3個寬度不同的脈衝訊號;信號電壓也一致,低電位約為800 mV,高電位約為4.2 V;相位不一致,排氣凸輪軸位置傳感器訊號比進氣凸輪軸位置傳感器信號稍微提前了一點。

圖3 故障時凸輪軸和曲軸位置傳感器的訊號波形
圖3 故障時凸輪軸和曲軸位置傳感器的訊號波形

發動機故障燈異常點亮時的信號波形如圖 3所示,分析可知,排氣凸輪軸位置傳感器的訊號電壓和相位均正常,但訊號形狀異常,由此確認排氣凸輪軸位置傳感器訊號異常,並排除線路存在故障的可能。

圖4 凸輪軸位置訊號產生原理

如圖4所示,信號輪與凸輪軸一體,隨著凸輪軸旋轉,當訊號輪上的凸齒和齒缺交替經過凸輪軸位置傳感器時,會產生高電位和低電位交替變化的訊號。

拆檢排氣輪軸位置傳感器,頭部無髒污,且安裝間隙無異常。由於訊號輪與凸輪軸是一體的,發生變形的可能性很小,因此推斷排氣凸輪軸位置傳感器損壞

03 故障排除

更換排氣凸輪軸位置傳感器後反複試車,故障未再出現,故障排除。

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