2021款广汽丰田威兰达PHEV车发动机故障灯异常点亮

汽车诊断

一、故障现象

  一辆2021款广汽丰田威兰达PHEV车，搭载A25D-FXS发动机和动力蓄电池系统（额定电压为355.2V，额定容量为45.0A·h），累计行驶里程约为1万km。车主反映，高速行驶时发动机突然抖动，且发动机故障灯异常点亮，于是将车开至我厂检修。

二、故障诊断

  用故障检测仪检测，发动机控制模26块（ECM）存储有多个故障代码（图1），其中故障代码“P036531凸轮轴位置传感器‘B’（气缸列1）无信号（NoSignal）”的状态为“已确定”，其他故障代码的状态均为“待定”。

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图1　ECM中存储的故障代码

  查看维修手册得知，故障代码P036531的设置条件为：发动机转速≥600r/min时，ECM接收不到排气凸轮轴位置传感器信号。另外，故障代码“P001700曲轴位置-凸轮轴位置相关性（气缸列1传感器B）”也与排气凸轮轴位置传感器信号有关，由此怀疑排气凸轮轴位置传感器信号异常。

  清除故障代码，激活保养模式（在60s内完成以下操作：将点火开关置于ON挡；将挡位置于P挡，完全踩下加速踏板2次；将挡位置于N挡，完全踩下加速踏板2次；再将挡位置于P挡，完全踩下加速踏板2次；踩下制动踏板，按下点火开关，发动机开始工作），使发动机工作。

  用pico示波器测量凸轮轴和曲轴位置传感器的信号波形，发动机正常工作时的信号波形如图2所示，分析可知，进、排气凸轮轴位置传感器的信号形状一致，均为周期变化的3个宽度不同的脉冲信号；信号电压也一致，低电位约为800mV，高电位约为4.2V；相位不一致，排气凸轮轴位置传感器信号比进气凸轮轴位置传感器信号稍微提前了一点。

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图2　正常的凸轮轴和曲轴位置传感器的信号波形

  发动机故障灯异常点亮时的信号波形如图3所示，分析可知，排气凸轮轴位置传感器的信号电压和相位均正常，但信号形状异常，由此确认排气凸轮轴位置传感器信号异常，并排除线路存在故障的可能。

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图3　故障时的凸轮轴和曲轴位置传感器的信号波形

  如图4所示，信号轮与凸轮轴一体，随着凸轮轴旋转，当信号轮上的凸齿和齿缺交替经过凸轮轴位置传感器时，会产生高电位和低电位交替变化的信号。

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图4　凸轮轴位置信号的产生原理

  拆检排气凸轮轴位置传感器，头部无脏污，且安装间隙无异常。由于信号轮与凸轮轴是一体的，发生变形的可能性很小，因此推断排气凸轮轴位置传感器损坏。

三、故障排除

  更换排气凸轮轴位置传感器后反复试车，故障未再出现，故障排除。

作者：太原广汽丰田黄河店　赵思强

赵思强，现任太原广汽丰田黄河店技术总监，2020年荣获广汽丰田“专家级技术总监”荣誉称号。