曾 偉

故障現(xiàn)象一輛2008年產(chǎn)豐田凱美瑞車(chē)，搭載1AZFE發(fā)動(dòng)機(jī)，累計(jì)行駛里程約為12萬(wàn)km。車(chē)主反映，在行駛過(guò)程中，車(chē)輛轉(zhuǎn)彎角度過(guò)大時(shí)，組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈和防側(cè)滑指示燈經(jīng)常會(huì)點(diǎn)亮，已經(jīng)在其他修理廠(chǎng)檢修過(guò)多次，但故障始終未能解決。

故障診斷接車(chē)后首先試車(chē)驗(yàn)證故障現(xiàn)象，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)，觀(guān)察組合儀表，組合儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈長(zhǎng)亮。連接故障檢測(cè)儀讀取故障代碼，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECM）內(nèi)存儲(chǔ)有故障代碼“P0335曲軸位置傳感器‘A’電路故障”；記錄并嘗試清除故障代碼，故障代碼可以清除。根據(jù)車(chē)主描述的駕駛狀況進(jìn)行試車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈和防側(cè)滑指示燈再次點(diǎn)亮。回廠(chǎng)后，連接故障檢測(cè)儀讀取故障代碼，讀取到的故障代碼保持不變；利用故障檢測(cè)儀快照數(shù)據(jù)記錄功能，讀取故障代碼存儲(chǔ)期間的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)在故障代碼存儲(chǔ)瞬間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有異常波動(dòng)，車(chē)輛的行駛狀態(tài)也很正常。查看維修手冊(cè)，得知故障代碼P0335的設(shè)置條件及故障可能部位如表1所列。

表1 故障代碼P0335的設(shè)置條件及故障部位

查閱相關(guān)資料得知，曲軸位置傳感器系統(tǒng)由曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)盤(pán)和感應(yīng)線(xiàn)圈組成。安裝在曲軸上的曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)盤(pán)有34個(gè)齒（為檢測(cè)上止點(diǎn)有2個(gè)齒缺失），相鄰齒之間的間隔為10°。曲軸每旋轉(zhuǎn)一圈，曲軸位置傳感器產(chǎn)生34個(gè)信號(hào)。ECM根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出曲軸位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，利用這些計(jì)算結(jié)果進(jìn)而控制燃油噴射時(shí)間和點(diǎn)火正時(shí)。

圖1 曲軸位置傳感器

本著由簡(jiǎn)入繁的診斷原則，維修人員首先檢查曲軸位置傳感器的安裝情況，安裝良好；斷開(kāi)曲軸位置傳感器導(dǎo)線(xiàn)連接器，用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量曲軸位置傳感器的電阻，為1 245 Ω，正常（標(biāo)準(zhǔn)值為1 150 Ω～1 450 Ω）。由于該車(chē)行駛里程比較多，考慮曲軸位置傳感器表面可能有油泥或金屬異物附著，于是拆檢曲軸位置傳感器（圖1），結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異常；檢查曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)盤(pán)上的齒，無(wú)斷裂、變形現(xiàn)象；使用撬棍軸向移動(dòng)曲軸進(jìn)而檢查曲軸軸向間隙，發(fā)現(xiàn)曲軸軸向間隙正常。嘗試更換曲軸位置傳感器后試車(chē)，故障依舊；測(cè)量曲軸位置傳感器與ECM之間線(xiàn)路的導(dǎo)通性，導(dǎo)通良好，沒(méi)有對(duì)電源及搭鐵短路的故障。根據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn)，曾經(jīng)遇到過(guò)因發(fā)動(dòng)機(jī)線(xiàn)束端子接觸不良或信號(hào)干擾而引起的曲軸位置傳感器故障，于是維修人員用2根導(dǎo)線(xiàn)直接跨接ECM和曲軸位置傳感器兩側(cè)端子，進(jìn)行路試，故障依舊。難道是ECM的故障？帶著這個(gè)疑問(wèn)，維修人員更換同款試乘試駕車(chē)的ECM，跨接數(shù)據(jù)診斷連接器DLC3的端子CG和端子TC約30 min，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行路試，故障依舊。

圖2 進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)齒輪處軸頸限位環(huán)斷裂脫落

圖3 軸向移動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸至最左側(cè)

圖4 軸向移動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸至最右側(cè)

診斷至此，維修徹底陷入僵局，重新整理之前的維修思路，分析該故障存在以下2處疑點(diǎn)：其一，如果是曲軸位置傳感器系統(tǒng)有故障，那么發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)甚至熄火的故障現(xiàn)象，而從多次試車(chē)和記錄的快照數(shù)據(jù)分析，均未出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象；其二，該故障只有在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎角度過(guò)大時(shí)才會(huì)出現(xiàn)，分析認(rèn)為故障跟車(chē)輛離心作用力或線(xiàn)路干涉有關(guān)，若是曲軸位置傳感器系統(tǒng)有故障，上述的檢查方法應(yīng)該能夠找到故障點(diǎn)。難道是ECM內(nèi)存儲(chǔ)的故障代碼指示錯(cuò)誤？考慮在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器配合使用，且凸輪軸位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一般不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)甚至熄火，懷疑是凸輪軸位置傳感器系統(tǒng)故障。斷開(kāi)凸輪軸位置傳感器導(dǎo)線(xiàn)連接器，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮，ECM內(nèi)存儲(chǔ)了故障代碼“P0340 凸輪軸位置傳感器“A”電路”。根據(jù)車(chē)主描述的駕駛狀況進(jìn)行反復(fù)試車(chē)，結(jié)果ECM內(nèi)始終存儲(chǔ)故障代碼P0340，并無(wú)其他故障代碼生成，說(shuō)明曲軸位置傳感器系統(tǒng)的確沒(méi)有故障。至此，將排查思路轉(zhuǎn)移至凸輪軸位置傳感器系統(tǒng)上。查閱維修手冊(cè)，存儲(chǔ)故障代碼P0340的可能部位有：凸輪軸位置傳感器電路存在斷路或短路故障；凸輪軸位置傳感器故障；凸輪軸末端信號(hào)齒故障；正時(shí)鏈條跳齒；ECM故障。根據(jù)維修手冊(cè)上的排查方法，維修人員快速排除凸輪軸位置傳感器及其電路故障的可能，而之前ECM也做過(guò)調(diào)換測(cè)試，剩下只有凸輪軸末端信號(hào)齒和正時(shí)鏈條跳齒沒(méi)有檢查。由于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力無(wú)明顯異常，判斷正時(shí)鏈條跳齒的可能性非常小。拆檢氣門(mén)室蓋，結(jié)果發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)齒輪處軸頸限位環(huán)斷裂脫落（圖2），軸向移動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸至最左側(cè)，用直尺測(cè)量進(jìn)氣凸輪軸末端面與選擇參考點(diǎn)（氣缸蓋邊緣上一點(diǎn)）之間的距離為20 mm（圖3）；軸向移動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸至最右側(cè)，用直尺測(cè)量進(jìn)氣凸輪軸末端面與上述參考點(diǎn)之間的距離為16 mm（圖4），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出進(jìn)氣凸輪軸最大軸向間隙（進(jìn)氣凸輪軸最大軸向間隙值為0.11 mm），判定為進(jìn)氣凸輪軸定位偏差故障，車(chē)輛轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，由于離心力的作用，導(dǎo)致進(jìn)氣凸輪軸軸向移動(dòng)，造成凸輪軸位置傳感器與信號(hào)齒之間的間隙過(guò)大，從而引起凸輪軸位置傳感器信號(hào)不良，ECM內(nèi)存儲(chǔ)錯(cuò)誤的故障代碼。

故障排除分解發(fā)動(dòng)機(jī)，清理發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部油泥，按照發(fā)動(dòng)機(jī)大修的標(biāo)準(zhǔn)流程更換氣缸蓋、進(jìn)氣凸輪軸及發(fā)動(dòng)機(jī)修理包后進(jìn)行路試，上述的故障現(xiàn)象消失，至此，故障徹底排除。