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Part 1
故障現象
一輛2019款起亞福瑞迪車,搭載G4FG發動機,累計行駛里程約為9.3萬km,車主進店反映發動機故障燈偶爾異常點亮。
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Part 2
故障診斷
圖1 FTPS數據
接車后試車,發動機故障燈為熄滅狀態。用故障檢測儀檢測,發動機控制模塊(ECM)中存儲有歷史故障代碼“P2422 蒸發排放系統通氣閥粘附在閉合位置”,執行故障引導,提示讀取燃油箱壓力傳感器(FTPS)數據,并檢查活性炭罐關閉閥(CCV)及其線路。進行路試,讀取FTPS數據(圖1),電壓為2.5 V左右,對應的壓力為0.325 hPa(1 hPa=100 Pa),與正常車對比,正常。
圖2 ECM中存儲的故障代碼
測量CCV的供電,正常;測量CCV的電阻,為22.9 Ω,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炭罐空氣濾清器,不存在堵塞。診斷至此,懷疑CCV偶爾卡滯在關閉位置。更換CCV后長時間試車,故障未再出現,于是交車,但第2天車主進廠反映故障再現。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”再次存儲,同時新存儲歷史故障代碼“P0558 制動增壓器傳感器電路電壓高”。
圖3燃油蒸發排放系統的組成
仔細查看維修資料得知,該車滿足“國六”排放標準,燃油蒸發排放系統主要由燃油箱、活性炭罐、活性炭罐電磁閥(PCSV)、CCV、FTPS及相關連接管路組成(圖3)。
CCV僅用于燃油蒸發排放系統泄漏監測,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泄漏監測,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并參與燃燒,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;隨后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,并根據燃油箱內部負壓的衰減速度進行泄漏監測;泄漏監測完成后,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,但是在泄漏判定范圍內,則存儲故障代碼“P045600 蒸發排放系統檢測到泄漏(泄漏量非常少)”;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泄漏(泄漏量少)”;若負壓衰減速度非常快,甚至無法在燃油箱內形成負壓,則存儲故障代碼“P045500 蒸發排放系統檢測到泄漏(泄漏量大)”。
了解燃油蒸發排放系統的工作原理后,進一步分析認為,正常凈化燃油蒸氣時,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,然后與活性炭罐中的燃油蒸氣混合后被吸入進氣歧管,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,從而存儲故障代碼“P2422 蒸發排放系統通氣閥粘附在閉合位置”。
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存儲故障代碼P2422,這說明故障代碼P2422與FTPS信號電壓過低有一定關系。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。
圖4提示“測試中止!油箱壓差超出范圍”
圖5故障出現時的相關數據流
用故障檢測儀執行燃油蒸發系統泄漏測試,在接通近光燈開關時,系統提示“測試中止!油箱壓差超出范圍”(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。
圖6故障車的相關組合波形
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。
圖7改裝的LED燈泡和原廠遠、近光燈泡
由于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干擾。拆檢前照燈,發現遠、近光燈泡被改裝成了LED燈泡(圖7)。
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Part 3
故障排除
更換回原廠遠、近光燈泡后試車,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個星期后進行電話回訪,車主反映車輛使用一切正常,故障排除。
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