凯美瑞车发动机故障灯和防侧滑指示灯异常点亮

曾 伟

故障现象一辆2008年产丰田凯美瑞车，搭载1AZFE发动机，累计行驶里程约为12万km。车主反映，在行驶过程中，车辆转弯角度过大时，组合仪表上的发动机故障灯和防侧滑指示灯经常会点亮，已经在其他修理厂检修过多次，但故障始终未能解决。

故障诊断接车后首先试车验证故障现象，接通点火开关，起动发动机，发动机顺利起动，观察组合仪表，组合仪表上的发动机故障灯长亮。连接故障检测仪读取故障代码，发动机控制单元（ECM）内存储有故障代码“P0335曲轴位置传感器‘A’电路故障”；记录并尝试清除故障代码，故障代码可以清除。根据车主描述的驾驶状况进行试车，发动机故障灯和防侧滑指示灯再次点亮。回厂后，连接故障检测仪读取故障代码，读取到的故障代码保持不变；利用故障检测仪快照数据记录功能，读取故障代码存储期间的发动机数据流，发现在故障代码存储瞬间，发动机转速没有异常波动，车辆的行驶状态也很正常。查看维修手册，得知故障代码P0335的设置条件及故障可能部位如表1所列。

表1 故障代码P0335的设置条件及故障部位

查阅相关资料得知，曲轴位置传感器系统由曲轴转角信号盘和感应线圈组成。安装在曲轴上的曲轴转角信号盘有34个齿（为检测上止点有2个齿缺失），相邻齿之间的间隔为10°。曲轴每旋转一圈，曲轴位置传感器产生34个信号。ECM根据这些信号计算出曲轴位置和发动机转速，利用这些计算结果进而控制燃油喷射时间和点火正时。

图1 曲轴位置传感器

本着由简入繁的诊断原则，维修人员首先检查曲轴位置传感器的安装情况，安装良好；断开曲轴位置传感器导线连接器，用万用表电阻挡测量曲轴位置传感器的电阻，为1 245 Ω，正常（标准值为1 150 Ω～1 450 Ω）。由于该车行驶里程比较多，考虑曲轴位置传感器表面可能有油泥或金属异物附着，于是拆检曲轴位置传感器（图1），结果未发现异常；检查曲轴转角信号盘上的齿，无断裂、变形现象；使用撬棍轴向移动曲轴进而检查曲轴轴向间隙，发现曲轴轴向间隙正常。尝试更换曲轴位置传感器后试车，故障依旧；测量曲轴位置传感器与ECM之间线路的导通性，导通良好，没有对电源及搭铁短路的故障。根据以往的维修经验，曾经遇到过因发动机线束端子接触不良或信号干扰而引起的曲轴位置传感器故障，于是维修人员用2根导线直接跨接ECM和曲轴位置传感器两侧端子，进行路试，故障依旧。难道是ECM的故障？带着这个疑问，维修人员更换同款试乘试驾车的ECM，跨接数据诊断连接器DLC3的端子CG和端子TC约30 min，起动发动机，进行路试，故障依旧。

图2 进气凸轮轴正时齿轮处轴颈限位环断裂脱落

图3 轴向移动进气凸轮轴至最左侧

图4 轴向移动进气凸轮轴至最右侧

诊断至此，维修彻底陷入僵局，重新整理之前的维修思路，分析该故障存在以下2处疑点：其一，如果是曲轴位置传感器系统有故障，那么发动机就会出现转速波动甚至熄火的故障现象，而从多次试车和记录的快照数据分析，均未出现上述故障现象；其二，该故障只有在车辆转弯角度过大时才会出现，分析认为故障跟车辆离心作用力或线路干涉有关，若是曲轴位置传感器系统有故障，上述的检查方法应该能够找到故障点。难道是ECM内存储的故障代码指示错误？考虑在发动机控制系统中，凸轮轴位置传感器与曲轴位置传感器配合使用，且凸轮轴位置传感器出现故障时，发动机一般不会出现转速波动甚至熄火，怀疑是凸轮轴位置传感器系统故障。断开凸轮轴位置传感器导线连接器，起动发动机，发动机故障灯点亮，ECM内存储了故障代码“P0340 凸轮轴位置传感器“A”电路”。根据车主描述的驾驶状况进行反复试车，结果ECM内始终存储故障代码P0340，并无其他故障代码生成，说明曲轴位置传感器系统的确没有故障。至此，将排查思路转移至凸轮轴位置传感器系统上。查阅维修手册，存储故障代码P0340的可能部位有：凸轮轴位置传感器电路存在断路或短路故障；凸轮轴位置传感器故障；凸轮轴末端信号齿故障；正时链条跳齿；ECM故障。根据维修手册上的排查方法，维修人员快速排除凸轮轴位置传感器及其电路故障的可能，而之前ECM也做过调换测试，剩下只有凸轮轴末端信号齿和正时链条跳齿没有检查。由于发动机怠速运转平稳，且发动机动力无明显异常，判断正时链条跳齿的可能性非常小。拆检气门室盖，结果发现进气凸轮轴正时齿轮处轴颈限位环断裂脱落（图2），轴向移动进气凸轮轴至最左侧，用直尺测量进气凸轮轴末端面与选择参考点（气缸盖边缘上一点）之间的距离为20 mm（图3）；轴向移动进气凸轮轴至最右侧，用直尺测量进气凸轮轴末端面与上述参考点之间的距离为16 mm（图4），远远超出进气凸轮轴最大轴向间隙（进气凸轮轴最大轴向间隙值为0.11 mm），判定为进气凸轮轴定位偏差故障，车辆转弯行驶时，由于离心力的作用，导致进气凸轮轴轴向移动，造成凸轮轴位置传感器与信号齿之间的间隙过大，从而引起凸轮轴位置传感器信号不良，ECM内存储错误的故障代码。

故障排除分解发动机，清理发动机内部油泥，按照发动机大修的标准流程更换气缸盖、进气凸轮轴及发动机修理包后进行路试，上述的故障现象消失，至此，故障彻底排除。