佳美轎車排放系統(tǒng)故障的判斷與排除

    一輛豐田V6佳美小轎車，裝配1MZ-FE發(fā)動(dòng)機(jī)，因發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，前來(lái)我公司修理，維修人員用元征X431電腦解碼儀進(jìn)行故障碼檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果故障代碼含義為空氣流量傳感器信號(hào)短路或斷路。由于維修人員的草率，沒(méi)有認(rèn)真分析發(fā)動(dòng)機(jī)故障原因，輕信電腦解碼儀診斷的結(jié)果，更換了空氣流量傳感器，將EFI保險(xiǎn)絲撥下20秒后插回，清除故障碼，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障燈沒(méi)有再亮，感覺(jué)發(fā)動(dòng)機(jī)故障已經(jīng)排除了。將車輛交于客戶出廠。
    車輛行駛不到兩天，該車又因發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，再次進(jìn)公司修理，由于發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈的再次亮起，說(shuō)明上次維修過(guò)程中，沒(méi)有將發(fā)動(dòng)機(jī)電控部分的故障根源真正找到。很可能因某個(gè)傳感器信號(hào)誤差,激活ECU產(chǎn)生故障代碼。對(duì)該車進(jìn)行認(rèn)真檢查，首先在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下，不開啟空調(diào)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在85℃時(shí)，測(cè)量尾氣成份，測(cè)量結(jié)果，HC為600PPM、CO為4％，顯然尾氣超標(biāo)。但加速時(shí)排氣管并沒(méi)有明顯的黑煙，再次讀取故障碼內(nèi)容含義時(shí)發(fā)現(xiàn)除了空氣流量傳感器信號(hào)不良外，多了一項(xiàng)故障代碼含義為：節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)短路或斷路。保留故障代碼，進(jìn)行路試，試車過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定性較差，輸出功率一般，“臨床”反映不太明顯。路試后，用元征X431電腦檢測(cè)儀對(duì)該車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)流觀察，怠速工況時(shí)數(shù)據(jù)流如下：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 634RPM；點(diǎn)火提前角 25.5DEG；進(jìn)氣溫度 69℃；空氣質(zhì)量流量 2.66GM/S；節(jié)氣門位置傳感器開度 18.4％。從數(shù)據(jù)流來(lái)看，顯然節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)不正確，由于節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)(負(fù)荷信號(hào))不正確，導(dǎo)致點(diǎn)火提前角也不正確。ECU誤認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入低、中速工況，將點(diǎn)火正時(shí)提前。再由于節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)具有修正噴油量作用，18。4％的節(jié)氣門開度在怠速工況下，必然增加怠速工況下的噴油量，進(jìn)入汽缸的可燃混合氣變濃。所以，在怠速工況下，尾氣必然超標(biāo)。
    為了確認(rèn)節(jié)氣門是否處于關(guān)閉狀態(tài)，我們進(jìn)行節(jié)氣門拉線回位的檢查、節(jié)氣門有無(wú)卡滯的檢查、節(jié)氣門位置傳感器至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU線路的檢查及節(jié)氣門體有無(wú)污染的檢查，綜合檢查結(jié)果均正常。那么節(jié)氣門位置傳感器為什么在全關(guān)閉的情況下，居然有18。4％的開度？維修人員決定對(duì)節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)行測(cè)量檢查。拆下節(jié)氣門位置傳感器，此傳感器是帶怠速觸點(diǎn)的4P結(jié)構(gòu)，首先用萬(wàn)用表檢查怠速觸點(diǎn)，輕轉(zhuǎn)節(jié)氣門閥，怠速觸點(diǎn)能斷開與閉合，觸點(diǎn)無(wú)接觸不良現(xiàn)象，接著再測(cè)量電源端與地端電阻值為4.98K歐。輕轉(zhuǎn)節(jié)氣門閥，測(cè)量可變電位器中心信號(hào)端與地端及電源端的電阻值能隨節(jié)氣門閥轉(zhuǎn)角變化而變化，線性變化良好。難道節(jié)氣門位置傳感器真的沒(méi)有問(wèn)題嗎？筆者決定再仔細(xì)檢測(cè)一次，在測(cè)量節(jié)氣門位置傳感器電源端腳與地端腳這間的電阻過(guò)程中，將萬(wàn)用表表棒輕壓傳感器的引線針腳，此時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)很反常的現(xiàn)象，電阻值由4.98K歐轉(zhuǎn)變成12.5K歐，再進(jìn)一步施加表棒對(duì)引線針腳的壓力，電阻值呈現(xiàn)無(wú)窮大！故障源頭終于凸現(xiàn)水面。經(jīng)過(guò)分析，造成此故障原因是因?yàn)榛瑒?dòng)電位器的碳膜開裂引起電阻值變化無(wú)常，由于它的開裂導(dǎo)致電阻值變大，由ECU提供的5V電壓經(jīng)此可變電阻分壓后，產(chǎn)生誤差電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)經(jīng)ECU的A/D電路轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生錯(cuò)誤控制數(shù)碼信號(hào)經(jīng)ECU內(nèi)部處理后去控制發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，引起了發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴，同時(shí)造成ECU對(duì)空氣質(zhì)量流量信號(hào)判斷的干擾，因此將會(huì)在ECU隨機(jī)存貯器中存貯錯(cuò)誤代碼。體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下時(shí)，節(jié)氣門開度為18.4％的錯(cuò)誤信號(hào)。
    更換節(jié)氣門位置傳感器后，進(jìn)行清除故障碼。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，同樣在怠速工況下觀察發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流為：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 753RPM；點(diǎn)火提前角11.5DEG；進(jìn)氣溫度44℃；空氣質(zhì)量流量 3.16GM/S；節(jié)氣門位置傳感器開度 5.9％。從數(shù)據(jù)流來(lái)看，節(jié)氣門閥的18.4％開度降低為5.9％的開度，點(diǎn)火提前角也推遲至11.5DEG，均屬正常。進(jìn)一步證明了節(jié)氣門位置傳感器的損壞。測(cè)量尾氣：CO為0.15％；HC為66PPM。經(jīng)路試，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速平穩(wěn)、加速順暢、功率有明顯提高。一切正常，故障排除。