实例16 丰田皇冠3.0轿车发动机控制单元故障诊断
1 故障现象
皇冠3.0轿车配备2JZ-GE发动机,采用电子控制系统。据车主反映,轿车在洗完车后不能起动,不过洗车前就感觉不正常。根据车主描述,笔者就车检查发动机润滑系统和冷却系的工作情况,没有发现异常。起动发动机,起动困难,起动后将点火钥匙回到ON位,发动机缓慢熄火,重复几次后发动机运转正常。由于并没有找到故障原因,只好让车主把车开回修理厂。刚到修理厂门口,发动机又一次熄火了,该车故障现象是有时能发动而且正常行驶,有时却不能发动。
2 故障诊断与分析
2.1故障基本检查
根据故障现象,对该车进行基本检查。皇冠3.0轿车采用电控发动机,其故障一般在燃油供给系统、压缩系统、点火系统及电子控制系统等几个方面。因此笔者对这几个方面进行检查,以确定故障发生的范围。
2.1.1压缩系统的检查
利用气缸压力表测量该车发动机各缸的压缩压力,各缸的压缩压力均在981kPa左右,这就表明气缸活塞组的工作情况正常,可以排除压缩系统存在故障的可能性。
2.1.2点火系统的检查
检查点火系统的基本方法是高压试火法,皇冠3.0轿车采用电子控制的有分电器点火系统,可以检查发动机运转时各缸火花的工作情况。从分电器上脱开高压电线,握住它,使其端部离搭铁点约12.5mm,在发动机转动时观察其是否跳火及火花的强弱。经检查,高压总线和各缸高压分线的跳火情况正常,排除点火系统出现故障的可能性。
2.1.3燃油系统的检查
皇冠3.0轿车采用电子控制燃油喷射系统。通过上面的分析,该车燃油供给系统出现故障的可能性较大。由于该车能起动,但起动后缓慢熄火。透过现象看本质,笔者首先怀疑故障可能是燃油供给系统不供油或供油不良:①燃油压力低于标准压力,即低于100kPa,也就是燃油泵损坏;②燃油泵电路故障。
2.2故障初步判断
为了确定燃油供给系统是否有故障。连接好燃油压力表,对燃油供给系统进行油压测试。结果发现,当点火钥匙由ON档转向START档起动车辆时,燃油压力由0上升至280kPa;当钥匙由START档回至ON档时,燃油压力缓慢降低,直到发动机熄火为止。这一现象证明燃油供给系统确实存在供油不良的故障。
2.2.1燃油泵的检查
出现上述现象有可能是燃油泵工作不良造成的。燃油泵控制电路和ECU的电源电路分别如图1、图2所示。用万用电表测量燃油泵上2个接线端子间的电阻,即燃油泵电机线圈的电阻,其值为1.4Ω(标准值是在20℃时为0.2~2.0Ω),这说明燃油泵损坏的可能性不大。为了进一步验证,对燃油泵电源进行测试,用试灯一端搭铁,一端接在检测接口的FP端子。检测后发现,当钥匙置于START档时试灯点亮,当钥匙回置ON档时试灯熄灭。把发动机检测接口的+B端子和FP端子用导线连在一起,即短接+B、FP两个端子。也就是给燃油泵直接供电,重新起动发动机,工作正常。于是将车开出去试车。结果在路面不好的地方,汽车再次熄火。这说明故障不在电动燃油泵上。可能是燃油泵的电源电路出现故障。
2.2.2故障诊断与分析
皇冠3.0轿车专门设有燃油泵控制ECU,通过控制油泵的电压对泵油量进行控制,以控制燃油泵的工作情况。根据上述分析,燃油泵工作情况与燃油泵ECU的FP端子的电压有关,燃油泵ECU的工作情况又取决于+B端子是否有电压。不难发现燃油泵ECU的电源由EFI主继电器提供,燃油泵ECU工作与否与EFI主继电器的工作情况有关。于是拆下EFI主继电器检查,发现EFI主继电器的触点和线圈均正常。进一步检查EFI主继电器的工作电源,把点火钥匙转至ON档,用试灯检查,结果发现试灯不能点亮,用万用表检查发现只有6V电压(正常为9~14V),查看电路图1得知EFI主继电器的工作电源由发动机ECU的M-REL端子提供。用万用表检查发动机ECU的M-REL端子至EFI主继电器2脚的连线正常。说明故障在于EFI主继电器的工作电源不正常。是否因发动机ECU检测到故障而断开了M-REL端子的供电呢?于是用跨接线跨接诊断接口的E1和TE1端子,试图查询故障代码,而发动机故障灯以0.5s间断闪烁,发动机不存在故障代码。因为发动机ECU的M-REL端子输出电压应为电源电压9~14V,于是把发动机ECU的M-REL端子接在IGSW端子上,直接给EFI主继电器提供工作电源,起动发动机。发动机正常起动,路试也正常,因此判断故障原因肯定是发动机ECU。在发动机ECU无故障代码的情况下,M-REL端子无正常电压输出,导致EFI主继电器不能正常工作造成。如果轻易更换发动机ECU显然不可取,于是拆开发动机ECU进行检查,目测发现内有一个50V/10μF的电解电容漏液。清洗漏液,更换同规格的电解电容后,装回发动机ECU的插线,检查发动机ECU的M-REL端子电压为0,仍然存在故障,重新检查发动机ECU。顺着发动机ECU的M-REL端子检查发现,在漏液的电解电容处一条敷铜箔线被腐蚀断开,从而造成ECU的M-REL端子电压为0,EFI主继电器没有工作电源而出现上述故障。3故障排除根据上述分析,用电铬铁把电解电容取下,焊好被腐蚀断的线路板上的敷铜箔线后,焊回电解电容,重新装回发动机ECU的插接线。将点火钥匙转至ON档,测量发动机ECU的M-REL端子电压,正常。装回发动机ECU及EFI主继电器,发动机正常起动,路试正常。短接诊断接口的TE1和E1进行故障代码检测,无故障代码,交车,故障排除。4结束语由于发动机ECU内一个50V/10μF的电解电容漏液,腐蚀线路板上的敷铜箔线。即腐蚀发动机ECU的M-REL端子线路,中断EFI主继电器的工作电源,导致汽车无法正常起动。如果不经过仔细的检查而轻易的更换发动机ECU,则花费数千倍的成本(一个50V/10μF的电解电容只需0.5元)。所以我们在平时的汽车维修过程中,一定要结合工作原理,对故障进行仔细地分析,尽可能缩小故障范围,找到故障点,既可以节约维修成本,又可以提高维修的技术水平。
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