2019年产一汽丰田RAV4燃油蒸发排放控制系统故障排除

文：江浩男、缪成杰

关键词：燃油蒸发排放控制系统、碳罐泵模块

故障现象：一辆2019年产的一汽丰田RAV4 运动型多功能车（SUV），搭载M20A 型2.0 L 发动机和模拟8 挡无级变速器（CVT），行驶里程为1.1 万km。用户因发动机故障灯突然点亮进店维修。

检查分析：维修人员接车后专用诊断仪Techstream 对全车控制单元扫描检测，发现发动机控制单元（ECM）存在3 个故障码：P04417E——清污VSV卡在打开位置（Evaporative Emission System Incorrect Purge Flow Actuator Stuck On）；P04419C—— 清污气流不 足（Evaporative Emission System Incorrect Purge Flow Low/Insufficient Flow）；P142100——蒸发排放碳罐大量泄漏（图1）。将故障码清除后再次运转发动机一段时间，检测发现发动机控制单元的故障码依旧存在。

图1 发动机模块存储的DTC

很多时候当用户加油后油箱盖未安装到位，也会导致发动机故障灯点亮，但是安装到位清除故障码后故障码不会再现（该情况是属于钥匙关闭监视检测）。将油箱盖打开后重新安装到位，检查发现故障码依然存在，因此故障不是因为油箱盖未安装到位所致。

由于故障码“P04419C——清污气流不足”是已确认的，因此维修人员决定从此故障码入手检查。不过故障与燃油蒸发排放控制系统（EVAP）有关，因此有必要先了解该系统的控制逻辑。

EVAP 系统结构如图2所示。发动机运转时，如果满足前提条件（闭环等），则ECM 将打开清污真空电磁阀（VSV），且炭罐中存储的燃油蒸气经过清污后将排入进气歧管。ECM 可以通过改变清污VSV 的占空比，来控制清污气流流量，也可以通过进气歧管压力确定清污气流流量。大气压力经过通风阀施加到炭罐，以确保对炭罐施加负压（真空）时保持清污气流。

图2 EVAP 系统示意图

ECM 通过监测钥匙关闭监视和清污气流监视的状态，以确认EVAP 系统操作正确。钥匙关闭监视检查EVAP 系统是否泄漏，以及炭罐泵模块的故障情况。由于燃油冷却至少需要5 h 以稳定EVAP系统的压力，从而保证EVAP 系统监视更加精确，因此钥匙关闭监视会在点火开关关闭5 h 后起动。泄漏检测泵在EVAP 系统中产生负压（真空）并测量EVAP 系统压力，ECM 根据EVAP 系统的压力来监测系统是否存在泄漏，以及炭罐泵模块和清污VSV 的故障情况。

EVAP 系统的清污气流监测包含两项：第一项是监视发动机运转且清污VSV 为打开（ON）时，ECM 通过测量EVAP 系统压力变化监视清污气流，如果没有产生负压，则ECM 开始第二项监视；第二项监视则是将通风阀置于关闭位置，然后测量EVAP 系统压力。第一项监视每次都执行，第二项监视只在必要时执行。如果系统压力变化低于0.396 kPa，则ECM 将此视为清污VSV卡在关闭位置，点亮发动机故障灯并存储故障码P04419C（双程检测逻辑）。

维修人员将清污VSV 上与进气歧管连接的燃油蒸气管断开，起动发动机，用手指确认管口有无吸力（图3），实测正常。再将清污VSV 上与油箱燃油蒸气供给管连接的软管断开，起动发动机，使用GTS 将清污VSV 置于打开位置（ON），并用手指确认清污VSV 有无吸力（图4），检测正常。以上检查说明，导致无法抽真空的问题在油箱燃油蒸气供给管侧，也就是炭罐总成，有可能炭罐泵模块以及相关的连接管路存在问题。

图3 进气歧管侧

图4 油箱蒸气供给管侧

使用GTS 进行EVAP 系统检查（图5），但是该功能每次做到一半就自动跳出，无法检测完成。维修人员只能将车辆举升，目视观察并用肥皂水喷洒炭罐相关的管路，没有发现泄漏。炭罐以及炭罐泵总成模块得用其他测量工具，逐一手动测量。经底盘目视发现该车炭罐泵总成模块损坏（图6）。

图5 对EVAP 系统检查

图6 炭罐泵总成模块损坏

故障排除：更换新的炭罐泵总成模块后再次检测，该车故障消失。

回顾维修：对于该故障，因为故障码的提示，要求维修人员对于EVAP 系统的工作原理了解后，再进行故障排除才可以做到心中有数，知道缩小故障的范围。当然本次维修最终是从外观上就能看出哪个部件损坏，但是今后即便遇到炭罐泵总成模块或碳罐的问题，维修人员按照这样的思路诊断也可以做到心中有数。