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丰田考斯特发动机行驶中有时自动熄火,是真空传感器故障?

  丰田考斯特发动机行驶中有时自动熄火

  故障描述:

  考斯特行驶中车辆偶尔熄火,车辆使用时间越长熄火的频率会增加。

  故障现象:

  车辆在高速路上熄火三次,车辆熄火后再次启动车辆又能正常行驶,由于上高速没走很远的路程,就回来到店检查。根据司机所述在回来的路上熄火有七八次,勉强将车辆开到4S店。接到车辆发现是老款的考斯特,03年生产的车辆,发动机型号是3RZ-FE;实际试车发现车辆行驶的过程中发现发动机转速在熄火的瞬间直接将为零;将车辆静置怠速着车,过一段时间车辆也会自动熄火;熄火之前车辆出现一定的抖动,踩油门踏板不能保证发动机运转;发动机故障灯没有点亮。

  故障诊断:

  试车发现确实存在熄火的故障,由于是老款的考斯特我们没有故障诊断设备。由于前一天晚上我们这里下了一夜的雨仔细检查并没有进水、渗水的痕迹。根据发动机工作的三要素进行常规检查,首先测量油压为300kpa正常,发动机熄火的瞬间燃油压力并没有改变;检查发动机火花塞,燃烧正常,进行跳火测试都能工作正常,为了更好的排除是不是火花塞的故障,安装一组新的火花塞进行替换实验故障还是存在。

  

 

  通过上述的检查可以得知故障应该出现在发动机的控制方面,此车是压力型的控制方式,查看修理书,引起故障的主要的原因有:

  1、真空传感器电路;

  2、喷油嘴电路;

  3、燃油泵控制电路;

  4、点火电路;

  5、ECM

  重点对压力传感器进行检查,电路图如下:

  

 

  

 

  由于没有相同的车辆无法进行零件替换的实验。测量VC-E2之间的电压在4.9V正常。将点火开关打开测量PIM-E2之间的电压在3.5V左右正常。启动车辆在ECM端测量PIM-E2之间的电压值,为1.4V左右,等待故障出现之前没有明显的波动,通过上述检查可以判断真空传感器工作正常。

  

 

  使用手动方式读取故障码,有15、21、31,15在修理书上没有给出介绍,21为氧传感故障,31为真空传感器电路。清除后只有一个21。但是氧传感器有故障的话也不会引起发动机直接熄火,拔下氧传感器插头启动车辆,静置着车20分钟没有故障出现,连接插头后出去试车故障出现,再次取下氧传感器插头故障还是出现,看来不是氧传感器的故障。

  点火系统、喷油器和油泵控制前面已经进行了检查。为了更好的判断发动机在熄火的瞬间喷油器的工作状况,在一缸的喷油器并联一个LED试灯,在发动机自动熄火前的1-2S内试灯停止闪烁,从测试可以得知发动机自动熄火前ECM终止了喷油。针对喷油器的电路进行检查测量4个喷油器连接器与ECM之间的阻值都在1欧之内,线路正常。

  自动断油导致的原因可能有:ECM自身的问题、其他故障导致ECM停止喷油?

  该车的点火系统使用的是DIS,针对DIS的控制原理,内部设有一个反馈信号“IGF”,如果发动机在工作的过程中无法检测到IGF信号,ECM将认为点火没有完成,为了保护环境将停止喷油。

  再者该车故障出现的频率并不是很高,请示领导借了一台示波器进行IGF信号的检查。将示波器连接好,进行IGF信号的检查。

  

 

  如下图在发动机怠速的时候得出的波形图,两个波形的长度不一致。一个是12V一个是10V

  

 

  将发动机的转速提高,可以看出一条在12V保持不变,另一条有变短的趋势,在9V左右。

  

 

  熄火后重新启动,再次进行测量发现连个波形长度还是不一致。这时发动机的转速比较平稳,怠速运转等待故障的出现,同时看IGF波形的变化,在发动机运转的过程中我们观察到短的那条波形在逐渐变短,当电压降在7V 左右的时候发动机停止运转。

  

 

  同时我们测量了曲轴位置传感器的波形,如下图,没有看出故障。

  

 

  故障的原因已经非常明确,从示波器上可以看出在两个点火线圈中的一个出现IGF信号的异常,当点火完成时ECM端的IGF端子检测的应该是0V,从故障出现的波形上得知,端子电压在5V 左右,这时ECM认为有点火异常,切断燃油喷射。

  检查点火线圈,当取下2号点火线圈的插头时发现了问题,插头的三号端子的针脚从点火线圈上带了下来。

  

 

  断下来的针脚

  

 

  取下2号点火线圈得知3号端子的针脚氧化断裂。三号端子正是2号点火线圈的IGF端子。

  

 

  为了更好的判断故障,将断掉的针脚重现固定到2号点火器上,实际试车多次故障没有出现。通过给客户的沟通客户同意更换两个点火线圈、火花塞、氧传感器。

  零件更换完我们再次通过示波器进行IGF 波形的检查,发现输出了正常的波形如下图:

  

 

  诊断结果:

  更换两个点火线圈、火花塞、氧传感器后多次试车故障消失,没有再次出现发动机自动熄火的现象,三日后对客户进行回访,客户表示一切正常。

  诊断结论:

  故障在排除的过程中走了一定的弯路,好在能及时到调整,要不将会浪费更多的时间,同时也存在检查不仔细,比如开始对点火系统的检查只是在传统的意义上查看点火线圈有没有正常的点火,而忽略了对点火反馈信号的检查,在排除了很多的问题之后再次回到点火反馈信号上来,不可谓是一个经验教训。有一个疑问为什么ECM能检查到2号点火器的反馈信号,从故障出现的波形上来看,还有一个大约7V的长度?这里其实是牵涉到关于“值域”的问题。通过下面的一个等效电路我们可以分析得知。

  滑动电阻接地ECM检测端子12V点火线圈内部控制ECM-IGF端子在没有发生点火的时候是一个12V的电压信号,如果在线路上没有接触电阻,点火发生时(相当于开关的闭合),ECM端子瞬间变为0V,也就是我们在波形上看到的大约有12V的电压降。随着发动机运转,接触电阻的增大,ECM端子会检查到一个非0V的电压信号,阻值越大检测到的电压信号就越大,就像故障出现时,ECM端子检测到的电压信号有5V左右,超过了ECM内部设定的标准,就会认为点火没有完成。同时切断燃油喷射。

  

 

  晓刚总结:

  总结:故障案例只是给大家提示一款车型在某一种工况下的故障可能性,不是系统方案,仅供大家参考!

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