皇冠轎車行駛時車身竄動排除
在2003年8月份,我廠接修一輛豐田皇冠3.0轎車,該車曾經因排氣管冒藍煙,進行大修不到三個月,現又出現故障來我廠檢修。據車主反映,大修竣工出廠后,起動正常,怠速穩定,急加速反應很快,跑高速也正常,唯一的問題就是在中速行駛時發動機轉速在低于1500 r/min時沒問題,當繼續緩慢踩下加速踏板,轉速在2000 r/min并使加速踏板保持不變時,問題就出現了,車身出現前后竄動,而且發動機轉速還出現在1500 r/min~2000 r/min范圍內游車,同時感覺到排氣管發出有節奏的“呼呼”聲。
二、故障診斷過程
根據車主講述的故障現象,先檢查發動機故障燈,不亮(想必這又是一個疑難故障),起動發動機很容易著車。發動機轉速在1500 r/min,隨著冷卻液溫度上升,轉速逐漸下降,當升到常溫時,轉速在800 r/min,打開空調,轉速提到1000 r/min;急加速發動機反應很快,但松油門看到轉速表指針在1200 r/min停留一下,再緩慢降至800 r/min;進行路試時,車速在60 km/h左右;加速踏板保持不變狀態下,車主所說的故障出現。這時車身明顯出現竄動,令人乘坐十分不舒適。
由于此車發動機大修不久,工作平穩且無機械異響,可以排除機械原因。故障發動機在1500 r/min~ 2000r/min游車、喘氣現象并存,檢測無故障代碼,這往往是傳感器的隱性故障,使傳遞給ECU的信號錯亂引發故障。據此對有關系統、傳感器逐一檢查。
1、油路系統檢測
在輸油管上接好燃油壓力表,起動發動機測量油壓,怠速時為240 kPa,急加速時為300 kPa,在油壓調節器上拆下真空管時的油壓為321kPa,熄火后油壓不會降低。拆下噴油器用萬能表檢測噴油器的線圈電阻,其值正常。噴油器無堵塞、滴油現象,汽油濾清器工作正常。
2、點火系統測試
起動發動機預熱至工作溫度3、節氣門位置傳感器的檢測
根據檢測結果,節氣門位置傳感器的節氣門開度輸出信號VTA-E2端子的電阻值隨節氣門開度的增大成線性增大,不會有突變。可是怠速觸點IDL-E2端子在節氣門打開一定的角度時還處于閉合狀態,這顯然是不正常的,輸給ECU是錯誤的信號。電控燃油噴射發動機都具備斷油控制功能。它的作用:一是超速斷油,當發動機轉速超過額定轉速和行駛速度超過限定值時,ECU停止給噴油器供油;二是減速斷油,發動機在高速行駛急減速時,節氣門完全關閉,為避免混合氣過濃,燃油經濟性和排放性能變差,ECU停止噴油,當發動機轉速降到某預定轉速之下時恢復供油(減速斷油時怠速觸點閉合)。
經分析此故障與減速斷油有關
三、排除故障
為證實判斷,起動發動機,從怠速緩慢加油到2000 r/min,并保持加速踏板不變,使發動機游車,模擬故障現象發生時的狀況。用元征X-431查看怠速觸點和噴油脈寬的數據流:怠速觸點顯示ON,噴油脈寬隨著轉速在1500-2000r/min波動,也在0~2.8 ms反復變化,0 ms就是處于斷油狀態。于是對節氣門位置傳感器進行調整。先旋松節氣門限位螺釘的防松螺母,退出限位螺釘,使節氣門完全關閉,順時針轉動限位螺釘,直到螺釘觸及節氣門桿為止,此位置是節氣門開始開啟的位置,也就是初始位置,再鎖緊防松螺母。松開節氣門位置傳感器的固定螺栓,在限位螺釘與節氣門桿之間插入0.55mm的塞尺,轉動節氣門位置傳感器,直到怠速觸點信號由ON轉變成OFF時,鎖緊螺栓。經過路試一切正常,故障得到排除。
四、分析故障造成的原因
對于中速游車的現象確實是比較少見的,這輛豐田皇冠車的故障現象從表面上看,并不符合發動機ECU執行減速斷油,它要求高速行駛急減速,而我們是處在中速行駛,加速踏板保持一定時出現故障。實質上ECU一直監測發動機的運行狀況,由于節氣門位置傳感器調整不當,輸送給ECU的信號是怠速工況,因為怠速觸點一直閉合,符合減速斷油的條件,ECU控制噴油。當發動機轉速下降至1500r/min,此時節氣門已打開到一度角度,ECU接收到進氣壓力傳感器的信號不是怠速工況時的數值,修正噴油量后恢復噴油,由于反復供油通斷引起中速游車,發動機輸出的功率隨之變化,造成車身前后竄動現象,只要加速踏板保持不變的話,發動機轉速始終限制在2000 r/min以內不會升高。
五、維修的幾點體會
通過維修這輛本田皇冠車,深入了解節氣門位置傳感器的結構原理和調整方法。當它調整不當時,輸送給發動機ECU的是錯誤的信號,會引起ECU判斷上的錯誤,令發動機游車。往往電腦未設定故障對節氣門位置傳感器的怠速點常開或常閉進行監控,除非節氣門位置傳感器線路短路或開路,電腦才判定為故障,所以之前在用元征X-431讀取故障碼時顯示無故障,因此要學會讀數據流,從數據流里分析問題,避免走彎路。
解決此故障后,維修中也碰到了好幾部同樣問題的車,不同車型故障出現時的程度也不一。它的出現有兩個前提條件:一是發動機處于中速,二是從怠速緩慢地逐漸提高發動機的轉速,并把加速踏板穩定在一定位置。為什么要這樣做呢?因為在游車發生時,油門再踏深點,怠速觸點一打開現象就消失。急加速時,即使發動機ECU瞬間監測到怠速觸點沒打開,節氣門變化較快,能跨越這個故障點,難以察覺。
在電控系統中采用節氣門位置的信號很多,不要輕易調整節氣門位置限位螺釘和節氣門位置傳感器的初始位置。
,用連接線短接TE1和E1端子,用正時槍照射曲軸皮帶輪上的正時刻度,發動機轉速在800 r/min時點火提前上止點前10°符合要求。分電器蓋的旁電極無氧化物。中心電極活動自如,分電器蓋無裂紋,無漏電現象,分火頭無磨損。分電器信號轉子與G1、G2、Ne傳感線圈凸出部分的間隙為0.40 mm。用萬能表分別測量傳感器線圈電阻值為160 Ω左右。中央高壓線、分火線的電阻均為7~10 kΩ,點火線圈的初級線圈阻值為0.45Ω,二次側(次級)線圈為12 kΩ,以上說明點火系統正常。
上述檢查結果表明,此車的油路系統、點火系統數據正常符合要求,那么是什么原因引起中速行駛、車身竄動、竄動的同時伴隨著發動機轉速忽高忽低即游車呢?想必轉速忽高忽低,發動機輸出的功率也在起伏變化,是引發車身竄動的根源。所謂游車現象一般為發動機ECU接到兩個不相配的傳感器信號,電腦不能做出準確的噴油時間判斷,而反反復復地調整轉速引起的。怠速工況游車在維修中是經常碰到的,這種故障的原因大多是因為進氣管漏真空和怠速閥發卡、節氣門位置傳感器調整不當以致怠速觸點常開造成的。
由于發動機怠速很穩定,會不會和節氣門位置傳感器有關?該發動機的節氣門位置傳感器是線性輸出式(圖1),可以說是一個電位計,其電阻值隨節氣門開度而變化。設置怠速觸點是為提高節氣門全閉時的準確性。怠速觸點只在節氣門全閉(怠速)時才被接通。帶著這樣的疑慮,對節氣門位置傳感器進行檢測。
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