车型:瑞风M4商务车,配置LJ481Q6国六发动机。
故障现象:车辆无法启动,仪表上EPC灯常亮,读取故障码显示为上游氧传感器故障,清除故障码后,重新启动虽有启动征兆,但不能松加速踏板(怠速就熄火),不断地加减油门只能使发动机转速保持短暂稳定,且尾气异常刺鼻。
检修人员根据上述故障现象,初步检查了相关线路,也通过更换ECU、前后氧传感器、点火线圈、火花塞、加速踏板、电子节气门及油轨总成等各总成件进行换件验证,但上述故障依然存在,维修陷入困境。
故障诊断:因为该车线路和传感器有被拆过痕迹,笔者把拆过的相关件也全部检查一遍并确认连接状态正常,检查蓄电池电压12.7V正常,燃油箱油位、油质也正常,试车启动发动机,故障现象确如前面描述的一样。
连接检测设备查看整车故障码,诊断仪显示无故障码,发动机自检也正常,到底是什么原因导致故障的呢?
由于发动机尾气味道刺鼻,笔者尝试通过诊断仪进入发动机控制系统查看相关数据流,由于发动机容易熄火导致数据流不稳定,只匆匆检查了氧传感器的数据流,结果显示氧传感器的电压无论何种工况下都显示在1000mV以上且变化很小。一般正常情况下,氧传感器在发动机工作时输出的信号电压在0.6~1V之间不断变化,按8次/10秒左右的频率跳变,而这台发动机氧传感器的电压却一直处于1V以上微弱变化或不动,数据流表明该车一直在浓混合气状态下运行,所以就先从混合气浓原因入手检查。
一般情况下混合气浓了,表明:①相关电路故障;②进气系统阻塞或进气压力传感器信号失真;③燃油系统压力过高或某个喷油器滴漏;④炭罐电磁阀常开导致燃油蒸气大量进入进气道;⑤水温过低等原因。慎重起见,重新把ECU到各传感器连线的相关电压和接地电阻值测量一遍,未发现异常。该车燃油导轨总成上次刚更换过新件,可以排除喷油器滴漏可能,难道是进气压力传感器提供数据与当前实际进气量有误(因发动机转速不稳定其进气压力始终77kPa上下小范围波动),于是更换进气压力传感器再次试车,故障仍没变化,至此,检修排查过程再次陷入困境。
到底是什么原因导致混合气过浓?在重新分析故障车问题时,又强行启动发动机并不断地松踩加速踏板维持发动机运转,在此过程中一直观察仪表上发动机的转速表的变化情况,偶然发现水温报警指示灯和EPC灯闪了一下后,转速迅速下降并熄火,难道水温传感器反馈信号有问题?再次连接诊断仪查看发动机还是无当前故障码,但出现一个历史故障码(环境温度对比不可靠),点火开关ON挡时看了一下静态数据流,发现当前水温数据是-40℃,如图1所示。
用手背触摸散热器感觉水温约50℃,难道是水温传感器的电阻不随温度变化,于是更换水温传感器装车后结果还-40℃。传感器信号电压在5V左右,接地电阻也在正常范围,ECU和传感器都是好的,难道是水温传感器到ECU的针脚位置不对?
询问上次返修的维修技师,回忆是当初的氧传感器线束端针脚错位了,通过测量果然是水温传感器的负极线和ECU端的AF5针脚不通,但前期从水温传感器端测量其提供的接地电阻是对的,问题是这条线是哪个传感器的,是什么性质的导线?
由于线束固定包扎很严实,只好以水温传感器端的负极针脚为原点,在ECU接口处找另外一端,测量显示其与AF3针脚对应的是一条线,那么当前的AF5针脚对应的又是哪个传感器?仔细查阅该车发动机电控图,发现AF3针脚对应的是爆震传感器信号线,如图2所示。
在上述电控线束图中仔细检索,发现AF5和AF3在一个连接器上,且插件位于发动机后端狭小空间内,拔出插件目视检查(如图3所示),发现插头上两根蓝色线刚好是连接水温传感器和爆震传感器的,对调两条线后再次测量,结果与原理图都可以对上了,恢复车辆再次启动,发动机故障排除,尾气味道慢慢也恢复正常。
再次读取数据流,随发动机运转时间的增加,后处理系统内前期因混合气浓而残留的CH化合物被进一步催化还原净化后,数据流动态显示值变化合理了,如图4所示。
再次凉车后,重新启动发动机,暖车怠速状态的数据也正常了,如图5所示,至此,该车故障问题彻底解决。
故障总结:该车故障原因并不复杂,回顾故障判断及检修过程,走了很多弯路,一直围绕混合气过浓找原因,当时正值冬季,环境温度低(室外温度约-10℃),忽视了ECU检测的实际水温,正是由于ECU检测水温信号异常,才造成燃油系统不能闭环控制,发动机一直处于浓混合气的状态下运行,这是本例故障中尾气排放超标的原因。
另外,发动机启动过程中点火提前角是固定的,启动过程中爆震传感器不输出信号,但该车由于插件针脚错位了,ECU输出类似爆震信号的电压值(实际为水温信号电压值),启动时的点火提前角一直被推迟,造成转速不稳定易熄火,这是本例故障中发动机难启动易熄火的原因。
所以遇到特殊的个例故障时还是需要先分析发动机电控原理及逻辑关系,全面假设问题的可能性,通过测量及诊断数据流验证判断,最终锁定故障问题点与排除故障。