2011年产路虎揽胜无法起动的故障排除
2023-07-19蔡永福
蔡永福
关键词:曲轴位置信号、曲轴位置传感器、发动机控制故障现象:一辆2011 年产路虎揽胜运动型多功能车,搭载3.0 L 柴油发动机,行驶里程25 万km。用户反映车辆在行驶中自动熄火,无法再次起动,由道路救援送至厂内。
检查分析:维修人员接车后尝试起动车辆,起动机运转吃力,发动机无法起动。仪表板提示蓄电池电量过低,发动机故障警告灯常亮,且多次尝试起动后,起动机的运转会出现卡顿。初步怀疑蓄电池电压不足,或起动机供电不良。
检查确认,车辆没有部件加装或改装,查看路虎品牌官方售后系统,未见相关技术通告和服务活动。连接诊断仪检查, 读取到故障码,“P0700-00——变速器控制系统(MIL) 请求- 无子类型信息”和“P0A94-00——直流/ 直流变流器性能”。
逻辑上讲,故障码P0700-00 不会影响起动机的运行,暂不考虑。而可能导致出现P0A94-00 故障码的原因包括发动机控制单元(PCM)硬件损坏、PCM软件异常、PCM 供电或搭铁异常等,这些因素均可能导致发动机无法起动。故障码可以删除, 但发动机仍无法起动,其多次起动失败后,P0A94-00 会重现。由此怀疑,故障现象和故障码很可能与PCM 有关。
出于严谨的考虑,维修人员对发动机起动相关部件做了检查。发现蓄电池电量低,充电后起动车辆,起动机带动飞轮运转状态正常,但仍然无法起动车辆,多次尝试后,起动机出现卡顿。替换一个全新的蓄電池再次测试,故障现象依旧,在起动机出现卡顿后,给蓄电池断电并重新连接,此后起动机卡顿消失,可正常运转。检查连接蓄电池的线束均未发现异常,机舱内的搭铁点也没有松动或腐蚀。
接下来,通过给起动继电器通电的方式测试,故障现象无变化。此时读取高压油轨的燃油压力数据,为20.3 MPa(图1)。在发动机起动时,高压油轨的燃油压力需达到15.0 MPa,否则喷油器将不工作,因此高压油泵工作正常。检查喷油器回油情况,发现没有回油,这显然不正常,因为即使高压没有建立的情况下,喷油器都应该产生回油。因此怀疑喷油器或相关线路故障。用示波器检查起动车辆时各气缸的喷油器电压波形,为0.0 V 的直线(图2)。正常情况应下,电压波形应该有明显跳动,峰值达到近120.0 V,对应的电流波形也会有波动(图3)。
接下来,检查喷油器到PCM 之间的线束,外观正常,万用表的测量结果显示,线束及喷油器均没有发生断路和短路。检查各喷油器与发动机之间的电阻,阻值为0.6 Ω,正常。各喷油器本身的电阻均为18 3.3 kΩ 左右,同样在正常范围。
检测过程中发现一个规律,那就是删除故障码后,起动车辆,失败,但诊断仪并不会第一时间就显示P0A94-00故障码。需要多次起动失败后,P0A94-00 才会出现,且故障码与起动机卡顿现象几乎是同步出现的。由此推测,起动机卡顿的原因并非供电异常,而是由于发动机控制系统存在某种错误,生成了故障码,随即使起动机出现了卡顿。因此,需要先找到产生故障码的原因。
检查PCM 束, 无明显外伤或水泡痕迹,供电、搭铁均正常, 更新PCM 软件后故障依旧存在。以上检查结果表明,是PCM 内部存在硬件故障,导致喷油器断电。但维修人员突然意识到一个问题,如果是因为生成P0A94-00 故障码, 导致喷油器供电被切断,那为什么在删除故障码之初,故障码未重新生成时,发动机同样无法起动呢?鉴于这种表现,有理由怀疑并不是因为PCM 生成了故障码才导致喷油器失去供电,而是PCM 在发动机起动的过程中感知到了某个信号有异常,才生成了P0A94-00 故障码。
会影响喷油的信号主要是曲轴位置信号和凸轮轴位置信号,于是着手开始检查。用万用表测量曲轴位置传感器的供电、信号和搭铁端子,无断路、短路现象。用示波器检测信号波形,发现高电平电压为5.0 V,正常,低电平电压为2.2 V,异常,标准应为0.0 V(图4 和图5)。
清除故障码,断开曲轴位置传感器线束,尝试起动发动机,起动机正常运转,约10 s 后起动成功。此时诊断仪上只看到“P0336-31——曲轴位置传感器电路范围性能”的故障码,原因是曲轴位置传感器线束被断开。反复多次起动发动机,并外出路试,均未再看到P0A94-00故障码。检查曲轴位置传感器及其线路, 外观正常, 线束也没有与周边物体发生接触摩擦的痕迹, 且线束插接器的端子也都正常(图6)。由此确认,该车故障是因为曲轴位置传感器信号异常引发的。
故障排除:更换曲轴位置传感器,车辆起动和行驶表现恢复正常, 也未再有故障码出现, 故障消除。
回顾总结:由于曲轴位置传感器信号异常, 导致PCM 切断了对喷油器的供电。且PCM 在接收到错误的曲轴位置信号后,生成了P0A94-00 故障码。该故障码在诊断仪和维修手册上的释义有偏差,导致本次维修走了一些弯路。