07款丰田Hilux启动故障

汽车诊断

故障现象

一辆 2007 年的丰田Hilux 2.5L柴油手动挡，行驶里程为23万公里。

车主说车辆有很多故障，包括故障灯闪烁、发动机启动后又熄火、短时间运行时发动机还会剧烈抖动异响，从排气管冒出大量烟雾。

故障诊断

接车之后进行检查，发现发动机和驾驶位的电路线路被改装过（图1），发电机线路被严重腐蚀（图2），并且出现两个故障码 P0340 和 P0335，同时发动机运行不稳定，最终熄火。实时数据显示发动机转速合理，点火信号设置为开启（无论是否启动），且在短暂的发动机运行条件下没有喷油信号反馈！

图1 点火开关处线路改装

图2 线路存在严重腐蚀

首先分析这两个故障代码：

P0340 动力系统控制模块（PCM）未接收到凸轮轴位置传感器信号

P0335 PCM未接收到曲轴位置传感器信号

这表明，无论在启动还是发动机运行过程中，信号都未传送到动力传输控制模块（PCM）！

于是使用虹科Pico示波器，从PCM端测量凸轮轴与曲轴位置传感器信号，同时监测发电机输出的电流。

捕捉到车辆波形如图3。可以看到凸轮轴和曲轴信号良好。但在整个波形轨迹中，依据发动机转速的不同，在周期性时间点出现明显的噪声。在发动机转速达到大约1000转/分钟时，可以看出发电机输出电流信号也不稳定（红色波形）。

图3 故障车的凸轮轴与曲轴位置传感器信号&发电机电流

总结一下目前的信息：故障码P0340、P0335表明，动力系统控制模块（PCM）未接收到凸轮轴、曲轴位置传感器信号，但波形则显示：凸轮轴和曲轴信号均存在的。与此同时，发电机信号不稳定，电池电压大致稳定在12.2V。那么，究竟是什么造成凸轮轴与曲轴信号噪声呢？

查找资料之后，发现凸轮轴和曲轴信号噪声的主要来源是：发动机在工作循环中，受到了周期性触发的大负载。这代表喷油器可能工作不正常，需要检查喷油器。但是基于刚刚的波形，我们需先确认：发电机的稳定性是否也会造成凸轮轴和曲轴信号噪声？

于是断开发电机并对线束进行绝缘，同时安装了稳定的电池供电。随后，使用虹科Pico示波器对凸轮轴和曲轴位置传感器信号进行了第二次采集，并使用电流钳，从喷油电子驱动单元（EDU）侧捕捉喷油电流。如图4，我们可以看到，噪声信号依旧存在，那么凸轮轴和曲轴信号中的噪声源头确实与发电机无关，而与喷油器的运行有关。

图4 改用稳定电池供电后的波形

接下来，我们就需要验证喷油器与噪声信号是否直接相关。使用虹科Pico示波器，采集故障车的曲轴与凸轮轴位置传感器信号被波形，并使用数学通道功能，计算出发动机转速曲线（黑色波形）。如图5与图6，可以发现噪音在喷油器工作时，间歇性出现。但当喷油器停止工作、发动机转速下降至停止时，噪音信号就消失了。可以确定喷油器的运行与噪声信号之间存在相关性。

图5 噪声对曲轴位置传感器存在影响

图6 喷油器停止工作后噪声消失

再次汇总一下我们现有的信息：

1. 诊断代码 P0340 和 P0335 存在且无法清除。凸轮和曲轴信号上的噪声可能影响 PCM 的计数计算，但是这两个传感器都在正常工作。

2. 发电机输出电压偏低，电流波形异常。并且已知发电机线路存在故障，很可能发电机本身也有问题。不过发电机故障与上述的噪声问题并没有关系。

3. 数据列表显示起动机信号在未启动时仍被设定为开启，但原因未知。

4. 喷油器电流异常，引入了过多的噪声到凸轮和曲轴信号中，并且具有间歇性。原因未知。

关于起动机信号的问题

回顾上述内容，发动机和驾驶位的电路线路被改装过，则需要检查该车的线路图。测量了 PCM 上的 STA（定子）端子，发现无论发动机是否在启动，该端子电压始终固定在+12V。如图7，我们进一步调查确认点火开关的线路已被修改，启动电机的激活线被切断并连接到点火线（在驾驶室内的点火开关处）。发动机舱内的启动电机激活线也被切断，并安装了一条电缆，连接回原始的点火开关上的启动电机端子。使得车辆可以像平时一样启动，但是PCM接收到的是假信号。

图7 改装后的车辆电路图

按照要求重新接线，并且启动了发动机，实时数据报告显示起动机信号在启动时为“ON”，非启动时为“OFF”（符合正常情况）。但是车辆未能启动，故障码 P0335 和 P0340 已清除，但被故障码P0069和P0200所取代！（可能这就是线路被改装的原因，从表面上解决无法启动的问题）

分析新的两个故障代码

P0069 ：MAP传感器气压相关性问题

P0200 ：喷油器电路开路/短路

其中P0200 与我们车辆无法启动的症状非常吻合，P0069与车辆目前的故障应该是无关的。

查询P0200故障代码相关内容。发现当 PCM 向 EDU 发送一系列喷油器触发（IJT）信号，并返回的喷油器反馈信号（IJF），但反馈信号数量异常时，PCM 就会设置 P0200 代码。IJF信号是由每个喷油器串联的电阻两端的电压降产生的，并由EDU进行监测。如果喷油器的电流增大或减小超过预设的阈值，EDU检测到电压发生变化，EDU将不会发送这一反馈信号。

此时，我们所掌握的信息有了变化：

1. P0340 和 P0335（凸轮和曲轴信号故障代码）不再与诊断相关。

2. 交流发电机输出及线束连接器故障，已不再与诊断相关。

3. 起动信号（STA）永久设定为“开启”已解决，不再与诊断相关。

4. P0200 故障代码与诊断相关。

P0200 故障码诊断

使用虹科Pico示波器检测IJT信号（喷油器的触发信号）与IJF信号（喷油器的反馈信号）。从图8的波形可以明显看出，PCM（动力控制模块）正在发送 IJT 信号，但更重要的是，喷油器产生的噪声几乎破坏了 IJT 信号。

图8 IJT电压信号与喷油器电流波形

如图9，EDU 对 PCM 没有任何 IJF 信号响应，只有噪声。

图9 EDU没有IJF信号响应

分析认为，IJT信号存在，但是由于受到干扰信号被破坏（因此PCM本身没有问题），因为EDU 对 PCM 没有任何 IJF 信号响应，只有噪声；每个喷油器都有电流信号，但是幅度和波形不足。

那么故障有可能是EDU损坏或者四个喷油器都损坏导致的。

四个喷油器都损坏的可能性很小，由此对喷油器电路的连续性、阻值（跨越喷油器）以及供电/接地是否正常进行了检查，均正常。那么故障源头可以确定是EDU出现了故障。

故障排除：

更换新的EDU，车辆运行正常，所有故障码均被清除。

图10 修复后的IJF&IJT信号与喷油电流

图11 修复后的IJT信号与喷油电流曲轴信号

故障总结

在日常诊断过程中，经常会出现这样一个节点，即我们必须决定是否更换某个部件。当然此时，我们也不得不面临较大的错换风险和客户流失风险。

但当你拥有虹科Pico汽车示波器，学会用波形进行系统诊断，寻找故障的因果关系，你就可以用明确的波形向顾客说明换件的必要性。无论是发动机，还是异响，或是总线问题，波形会就是你决策的向导。

没错，作为诊断维修技师，我们所要做的，就是“用正确的工具、以正确的方式、在正确的时间分析正确的事物”（詹姆斯·迪伦勋爵）