2018年产雷克萨斯LX570行驶中四驱控制系统故障灯点亮

文：田锐

关键词：中央差速锁换挡电机开关

故障现象：一辆2018年产雷克萨斯LX570 运动型多功能车（SUV），搭载3UR-FE 型5.7 L 发动机和AE80F 型8 挡自动变速器，行驶里程16.1 万 km。据用户反映，该车行驶中仪表板上的中央差速锁指示灯和低速四驱（4LO）指示灯点亮（图1）。

检查分析：该车为四驱车型，配备了JF2A 型带托森限滑中央差速器的分动器（图2）。维修人员与用户沟通得知，故障发生时该车正常行驶，用户并未触碰四轮驱动控制开关及中央差速锁控制开关，中央差速锁指示灯和4LO 指示灯突然点亮。而故障发生前后车辆没有任何异常，而且故障灯点亮后也不影响正常驾驶。该故障在几个月前发生过1 次，来店检查后未发现问题，建议清除故障码后观察使用。之后车辆使用一切正常，直到这次故障发生。用户表示目前用车频繁且经常是高速路况，为排除安全隐患，希望此次能将该故障彻底排除。

图2 四驱控制系统零部件位置

维修人员查询该车履历发现，该车确因用户所述故障来店检修过。当时到店后故障灯未点亮，用雷克萨斯专用故障诊断仪Lexus GTS 进行车辆健康检查，发现车辆四驱控制系统存有故障码“P17DF——中央差速锁限制开关电路”。因为不排除车辆在使用中用户误触集成控制面板上的中央差速锁控制开关，或四轮驱动控制系统应用程序误报所致，故先将故障码删除，并建议车主后期使用观察。

在了解之前的相关作业记录后，维修人员用故障诊断仪检测，依然存储了之前的故障码P17DF。该故障码的诊断控制逻辑是：当发动机开关置于ON（IG）位置，中央差速锁控制开关在松开和锁止之间切换时，位于分动器换挡执行器总成内的中央差速锁锁止执行器工作，中央差速锁换挡电机中限位开关TL2 和TL3 的ON/OFF 组合不匹配。正确的TL2 和TL3 应处于表1列出的 ON/OFF组合之一，其控制电路如图3所示。分动器换挡执行器总成在高速（H4）和低速（L4）之间切换时，限位开关HL1、HL2 和HL3 应位于表2列出的ON/OFF组合之一。根据故障码分析，故障原因可能涉及3 个部位：①线束和连接器；②分动器换挡执行器总成；③四轮驱动控制ECU。

表1 中央差速锁限位开关组合列表

图3 四驱控制系统电路图

本着科学规范、高效快捷的诊断原则，诊断测量前首先对四轮驱动模式切换的工作原理进行梳理。以H4F——H4L 切换模式（四驱高速驱动和中央差速器松开——四驱高速驱动和中央差速器锁止）为例。在H4F 模式下，中央差速器锁控制开关打开时，四轮驱动控制单元（四轮驱动控制ECU）启动中央差速器锁换挡电动机，以使中央差速器锁换挡拔叉轴向右移动（图4）。同时，中央差速器锁换挡拨叉轴与分动器1 号换挡拔叉一起向右移动。因此，中央差速器锁套与差速器壳和驱动链轮件接合且模式切换至H4L。四轮驱动控制ECU 通过限位开关和中央差速器锁位置开关检测中央差速器的状态。当中央差速器锁止时，四轮驱动控制ECU 使中央差速器锁止指示灯点亮。

图4 H4F——H4L 切换示意图

在充分理解了故障码P17DF 的诊断控制逻辑和四轮驱动模式切换的工作原理后，结合分动器换挡执行器总成在故障发生时的冻结数据帧进行分析（图5和图6）。从冻结数据帧可以看出，故障码产生时，电源处于IG-ON 模式，制动踏板踩下，换挡杆位置状态P 挡，车速0 km/h，四轮驱动控制开关和中央差速锁控制开关均未按压，四驱高速-四驱低速换挡电机和中央差速锁换挡电机目标电流均为0 A。

图5 冻结数据帧1

图6 冻结数据帧2

分动器换挡执行器总成当前运行工况隶属四驱高速驱动和中央差速锁松开状态，此时四驱高速-四驱低速换挡电机中的限位开关HL1、HL2 和HL3 的ON/OFF 组合与表2中的高速（H4）模式一致，但中央差速锁换挡电动机中的限位开关TL2 和TL3 的ON/OFF 组合与表1中的松开模式不一致。由此四轮驱动控制ECU 检测出中央差速锁换挡电机中的实际限位开关组合状态与目标限位开关组合状态不一致，故判断四驱控制系统发生故障，于是设定故障码并点亮中央差速锁指示灯和4LO 指示灯。

表2 分动器换挡执行器高、低速切换限位开关组合列表

参照四驱控制系统电路图并结合维修手册标准作业流程对故障码P17DF 进行诊断测量（图7）。首先。将点火开关置于IG-OFF 模式，分别断开四轮驱动控制ECU 侧插接器A27 和分动器换挡执行器总成侧连接器C43，使用同规格类型的检测探针检查A27 的9 号和10 号端子以及C43 的5 号和6 号端子是否有虚接。经插拔检查，排除了端子接触不良的可能性。

图7 四驱控制系统电路图

使用万用表欧姆挡，分别测量A27 的9 号和10号端子与C43 的5 号和6号端子之间的通断及对搭铁导通情况。测量结果如表3所示，排除了A27 和C43 之间线束断路和对搭铁短路的可能性。

表3 A27 与C43 之间短路及对地短路测量结果

将插接器A27 恢复牢固，将点火开关置于IG-ON模式，使用万用表电压挡测量C43 的5 号和6 号端子，即测量四轮驱动控制ECU 的输出电压。经测量，5 号和6 号端子电压均为12.8 V，正常。

综上所述，最终判断故障是因为中央差速锁换挡电机限位开关TL3 间歇性接触不良，四轮驱动控制ECU 检测出中央差速锁换挡电机限位开关的组合状态与标定状态不一致，因而设定故障码并点亮中央差速锁指示灯和4LO 指示灯。因限位开关TL3 与中央差速锁换挡电机一体整合，不可单独拆检维修，而中央差速锁换挡电机又与分动器换挡执行器总成一体整合，故需更换分动器换挡执行器总成。

故障排除：更换分动器换挡执行器总成后，再次连接诊断仪读取车辆四驱控制系统数据流（图8、图9和图10）。可以看出，当点火开关置于IG-ON 模式，换挡杆位于P 挡，通过按压中央差速锁控制开关，使四驱模式在H4F——H4L——H4F 之间来回切换，中央差速锁换挡电机限位开关TL2 和TL3 的ON/OFF 组合状态与标定一致，至此故障彻底排除。

图8 中央差速锁控制开关未按压数据（H4F）

图9 中央差速锁控制开关按压一下数据（H4L）

图10 中央差速锁控制开关再次按压一下数据（H4F）

回顾总结：在诊断此类中央差速锁故障时，首先必须掌握该系统运行时的工作原理，并了解故障码背后的生成基理及检测逻辑。尤其面对含有冻结帧定格数据的故障码，合理运用诊断仪对冻结帧定格数据进行梳理分析，可以更加形象地还原相关系统故障触发前、后的运行工况及特定条件，对后期故障的排查起到了事半功倍的效果，从而高效、准确地锁定故障原因，坚决将免拆诊断的专业素养贯彻到底。