2022款雷克萨斯LM300h行驶中发动机故障灯点亮.pdf

栏目编辑：桂江一MaintenanceCases维修实例田锐（本刊编委会委员）通过国家职业资格汽车修理工高级技师、LEXUS雷克萨斯高级诊断技师DMT四级等技能认证。曾荣获2 0 12 年雷克萨斯全国技能大赛一般维修故障诊断科目总决赛第四名；2 0 14年雷克萨斯全国技能大赛一般维修故障诊断科目理论笔试第一名等奖项。2022款雷克萨斯LM300h行驶中发动机故障灯点亮文/江苏田锐故障现象一辆2 0 2 2 款雷克萨斯LM300hMPV，搭载2 AR-FXE型2.5L阿特金森循环发动机及P314型输入式功率分流混合动力变速器，行驶里程为6 2 9 5 5 km。据车主反映，该车之前一切正常，直至近日行驶过程中，组合仪表内的发动机故障灯突然点亮，并出现“发动机故障，请到经销店检查”的提示信息。该车使用频次较高，每日至少行驶5 0 km，多用于城市通勤及高速往返。据车主回忆，在发动机故障灯点亮前后，车辆仍如往常一样行驶，未出现异常症状。为杜绝车辆行驶中可能存在的安全隐患，车主将其驶入我店检查。故障诊断与排除接车后，启动(Ready-on)车辆验证故障现象。经检查发现，该车组合仪表内的发动机故障灯、主警告灯均点亮，组合仪表信息提示栏显示“发动机故障-请到经销店检查”(图1)。1.反射信号：当电磁波信号遇到物体或者目标时，会被反射回来，反射信号的强度和相位信息与目标的位置、大小、形状等天线因素有关。2.接收信号：毫米波雷达的天线接收反射信号，并将其转换为电信号。反射信号的强度和相位信息被转换为数字信号，供后续处理使用。3.处理信号：毫米波雷达的信号处理单元对接收到的电信号进行处理，提取出目标的位置、速度、角度等有用信息。4.输出结果：处理后的目标信息被输出到显示单元或者控制系统，供驾驶员或者自动化决策系统使用。毫米波的波长位于微波和远红外波重叠的波长范围内，根据波传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强。因此，毫米波雷达具有高分辨率、高方向性、高穿透能力等优点，使得毫米波雷达在车辆安全、自动驾驶、无人机导航等领域得到了广泛应用。同时，由于毫米波雷达在传播过程中损耗较大，传输距离相对较短，且如受雨雪等恶劣天气影响较大。车载毫米波雷达系统的结构如图10 所示，主要包括：天线、收发芯片、信号处理芯片等，通过发射和接收毫米波段的电磁波来测量车辆与车辆之间的距离、角度和相对速度(图11)。M28MUTUR-CHINAAugust振荡器+调制器解调器图10 车载毫米波雷达系统的结构图11车载毫米波雷达探测原理放大器接收器信号分析脉冲发生器MaintenanceCases栏目编辑：桂江一维修实例EGR阀READY卫发动机故障请到经销店检重62955km清污VSVECM8010060120/4020140160180EGR冷却器炭罐泵模块*通风阀*泄漏检测泵图1组合仪表内发动机故障灯点亮*炭罐压力传感器炭罐连接LeXUSGTS专用诊断仪对该车进行健康检查，发现发动TWC机控制单元内存有2 个故障码(图2)：P0441-蒸发排放控制系统净化流量不正确；P0443-蒸发排放控制系统净化控制阀电路图故障。故障码P0441的检测触发条件是：泄漏检测泵在EVAP(燃油蒸汽排放)系统中产生负压(真空)并测量EVAP系统压力，泄漏检查开始和结束时测量参考压力。如果稳定压力高于第二参考压力xO.2，则ECM判定清污VSV卡在打开位置。EVAP泄漏检查完成后，清污VSV置于ON(打开)位置，并且大气进入EVAP系统。检查开始和结束时测量参考压力，如果压力没有恢复到接近大气压力，则ECM判定清污VSV卡在关闭位置。故障码P0443的检测触发条件是：当清污VSV目标控制值和实际控制值不相符，且持续10 s甚至更长时间，或者目标控制值和实际控制值不相符，且持续8 0 次甚至更多。上述两个故障码均与EVAP燃油蒸汽排放控制系统相关，该系统零部件位置及控制原理如图3、4、5 所示。本着科学规范，高效快捷的诊断原则，诊断前首先对该车型的燃油蒸汽排放控制系统的工作原理进行梳理。众所周知，汽油具有非常容易气化的属性，油箱内的汽油也通常会产生燃油蒸发气体(HC)。如果燃油蒸发气体(HC)增多，则HC将会推开活性炭罐的单向阀，并流入活性炭罐，然后通过活性炭将HC吸CTechstre8m(Ver17:30.011)-3938文件功能设费TS用户带助存储的数据：L300bAYB3W2ARFXE062956kaJTHAOABBSLBOOSIB2LW300h_2ARFXl文件注箱发动机和ECDTC/监社Data田系统检查排序详情TSI摇不打印540D-03空燃比加热型传感器氧传感器图3故障车型EVAP燃油蒸汽排放系统零部件位置图清污VSVEVAP供给软管总成（至炭罐）EVAP供给软管（至进气歧管）一清污管路炭罐泵炭罐图4故障车型EVAP燃油蒸汽排放系统零部件局部示意图附。被吸附的HC并没有释放到空气中，根据发动机ECM发出的占空控制信号，使用能够控制进气口间通气量的清污VSV。通过该VSV，能够将炭罐内的HC吸入发动机中，并且吸入量仅适诊断代码：IIL:ON代码说明P0441蒸发排放控制系统净化流量不正确P0443蒸发排放控制系统净化控制阀电路图2 发动机控制单元故障信息TWC当前 特定历史记永久概要录XXXX日英2023/6/3燃油箱进气炭罐滤清器燃油箱盖合发动机的各运转状态。以上，通过清污VSV将这些HC吸入发X动机并将实际空燃比控制为理论空燃比的控制叫做“炭罐清污控制”。清污控制的前提条件有：发动机预热结束(冷却液温度在70以上)；空燃比学习结束后(从学习结束范围开始执行清污控制)；不在加速时增量过程中；不在燃油切断过程中。炭罐泵模块执行燃油蒸汽排放泄漏检查，以监测EVAP(燃油蒸汽排放)控制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，为稳定EVAP系统压力，进而保证EVAP系统监视的更加精确，此检查在发动机关闭后约5 h才会进行(ECM8:45内部计时器，即保温计时器，激活钥匙关闭监视，炭罐泵模块泄露监测激活示意图如图6 所示）。2023/08汽车维修与保养29MaintenanceCases维修实例栏目编辑：桂江一炭罐19-ON：打开4MGND泄漏检测泵传感器炭罐压力VLVB5G84炭罐泵模块3号EFI11AP/EFI-MAINMAIN41E辅助蓄电池图5 故障车型燃油蒸汽排放系统控制原理图自P/I熔丝IG2-MAIN【M通风阀+BB40清污VSVEFI-MAIN1号集成继电器IGSW1号1G2IG2MTRB3VCC6VOUT7SGND8VGNDEVP1298一A49MPMP34VCPPA4949PPMPA4948EPPMA497VPMPA4968PRGB346MRELA49ECM保温计时器IC燃油箱清污VSV关闭标准节流孔，炭罐压力传感器清污VSV关闭泄漏检测泵打开图7 炭罐泵模块及清污VSV协同控制示意图清污VSV通风网洲漏检测泵EVAP压力正负第一参考压力清污VSV通风阀通风关闭炭罐泵模块炭罐滤清器泄漏检测系关闭通风阀关闭通风阀通风泄漏检测豪打托清污VSV关闭大气压力负压ONON正常通风阀通风泄漏检测泵打开ONOFF:关闭ON：关闭OFF:通风/第二参考宝力0.2自认证ECU（智能钥匙ECU总成）序号+B,+B2电源IC2号EFI自P/熔丝一EFI-MAIN图6 炭罐泵模块泄漏监测激活示意图为判断参考压力，ECM先向炭罐泵模块中的泄漏检测泵发出指令，让其通过标准节流孔在EVAP系统中产生负压(真空)；随后，ECM按照控制策略逐一执行炭罐泵模块中的泄漏检测泵、通风阀以及清污VSV的打开/关闭，并实时测量记录EVAP的系统压力；最后，ECM根据目标EVAP的系统压力监视实际EVAP系统的泄漏情况，以及炭罐泵模块和清污VSV的故障情况。炭罐泵模块及清污VSV的协同控制如图7 所示，燃油蒸汽排放系统泄漏检查时序如图8 所示、燃油蒸汽排放系统泄漏检查流程如表1所示。通过以上对该车型燃油蒸汽排放控制系统原理的深入了解，再结合此前车主对发动机故障灯点亮前、后的故障描述得知：两个故障码产生顺序应为：P0443、P 0 441。在满足清污控制的前提条件时，为减少碳氢化合物(HC)排放，ECM改变向清污VSVA时间（秒）601)MREL主继电器控制ICEFI-MAINECMB3602）图8 燃油蒸汽排放系统泄漏检查时序示意图表1燃油蒸汽排放控制泄漏检查流程顺序操作大气压ECM关闭通风阀（通风）并测量1力测量第一参考2准节流孔限制，并测量压力。ECM压力测量将此确定为参考压力。泄漏检测泵在EVAP系统中产生负压(真空)并测量EVAP系统压力。如EVAP泄果稳定压力高于参考压力，则ECM3漏检查确定EVAP系统泄漏。如果在15 分钟内EVAP压力未稳定，则ECM取消EVAP监控。ECM打开清污VSV并测量EVAP清污VSV4压力增量。如果压力增量大，则监控ECM视其为正常。泄漏检测泵产生负压（真空），由标第二参考5准节流孔限制，并测量压力。ECM压力测量将此确定为参考压力。ECM测量大气压力并记录监控结6最终检查果。C15分钟内3）描述EVAP系统压力以确定大气压力。泄漏检测泵产生负压（真空），由标D104）E605）6）时间60s360s15min10S60s30MUTUR-CHINA-AugustMaintenanceCases栏目编辑：桂江一维修实例发送的占空控制信号，以使从燃油箱蒸发的燃油蒸汽经过炭罐进入发动机进气歧管，然后在汽缸内燃烧并保证进气量与行驶状态(发动机负载、发动机转速、车速等)相适应。当清污VSV的目标控制值与实际控制值不相符时，故障码P0443被触发。当发动机停机超过5 h，E C M将触发炭罐泵模块执行EVAP控制系统的泄漏检测，当检测到EVAP系统的实际压力与目标压力之差超过规定阅值时，故障码P0441被触发。综上，对该车的故障成因提出假设：因清污VSV未按ECM的占空控制指令打开/关闭(设置故障码P0443)，导致炭罐泵模块在执行EVAP控制系统的泄漏检测时发现系统实际压力与目标压力不符(设置故障码P0441)。为佐证上述假设，本着由简入繁，免拆诊断的方针，使用LEXUS专用诊断仪GTS对炭罐泵模块进行主动测试。当真空泵打开，通风阀打开，清污VSV关闭(图9)时，EVAP控制系统压力为98.97 8 kPa，正常。当真空泵打开，通风阀关闭，清污VSV关闭(图10)时，EVAP控制系统压力为10 2.0 8 kPa，发现当前系统压力异常。由此说明上述假设完全成立，该车的故障原因是：清污VSV关闭不严使得炭罐泵模块在执行燃油蒸汽排放泄漏检测时发现异常。根据图11所示的燃油蒸汽清污控制示意图可以看出，导致出现故障码P0443的可能原因有：清污VSV至ECM之间的电路存TechsteaVe1710.b12)3938文祥T51群维的数据：发动机和ECT实克L300hAYH3R2ARFXE062956ksJTHADAMSLBOODINE130-09LE3002ARFXEATH3#062956kmJTHACANSLBOOSIN2在断路或短路；清污VSV内部故障或存在卡滞；1号集成继电器内部故障；ECM故障。对清污VSV插头B40的1号端子电压进行检查，当找到该插头准备拔下测量时，发现B40插头的2 号端子线束断开(图12)，该端子也是ECM控制清污VSV的占空控制信号。至此，该车故障真因水落石出，因清污VSV不能执行ECM所发出的占空控制指令，导致实际控制与目标控制不符，因其一直处在打开的状态，进而导致在后期的燃油蒸汽排放泄漏检查中出现系统负压不足的情况。对断开的线束进行修复后，使用Lexus专用诊断仪GTS对炭罐泵模块再次进行主动测试，当真空泵打开，通风阀关闭，清污VSV关闭时，EVAP控制系统压力为99.7 2 6 kPa，当前系统压力正常，该车故障已被彻底排除。11AEF-MAINP/41号集成继电器MAIN辅助蓄电池参数值Vapor Pressure(abs)98.978VaporPressure(gaugo)3432状态：记发类型：Manub！00384标盗数目：时间：.Ve17.1O.0:211151用户存信的数据：发动机和ECT实况参数VaporPressure(abs)VaporPressure(gauge)快态：标签数票：时间：983号EFIEFI-MAINB40清污VSV图11燃油蒸汽清污控制示意图单位参数kPakPaS.55量里（EF1-15-613步#2（井6 步）0 0 2 英寸压力检室项目净化VSV通风阀真空家12用时：20.81n-0042719002:17图9炭罐泵模块泄漏检测主动测试13938值102080-0.330记录触发费型：Mirual006240107625003图10 炭罐泵模块泄漏检测主动测试268+BEVP12单友状杰值关团OFF打开OFFON时间（步装通风人泵秒分下步触发点：o40中单位修数kPakPa车锅价量信牌（EF1-13-615）步#3（共6 步）世翔检项目净化VSV通风烟真空泵用时：20触发点：0PRGB3746MRELA49ECM咬断的插头线束an图12 故障车B40插头2 号端子线束断开维修小结在线束修复的过程中，发现断线创面呈明显啮齿类动物齿LC2023V/2/221421俏单位状杰值关团OFFONON时间步乐通风分痕，推测车辆在停放过程中该线束遭老鼠啃食至似断非断状态，后在车辆行驶过程中，炭罐清污控制时，作为线性电磁阀的清污VSV在接收ECM占空控制信号并已打开至目标开度，其插头B40的2 号端子线束完全断开，导致清污VSV一直保持此前的目标开度。这也为后期的燃油蒸汽排放泄漏检测异常埋下伏笔。在诊断此类故障时，首先必须掌握该系统运行时的工作原理，了解故障码背后的生成基理，以及故障码与故障码之间的逻辑关系，本着大胆假设，小心求证的严谨作风，形象生动的还原相关系统故障触发前、后的运行工况及特定条件，合理的运用Lexus专用诊断仪GTS对相应的系统部件执行主动测试，最终高1421效、准确地锁定故障真因，取得事半功倍的效果。因此，一定要2023/2/22将“免拆诊断”贯彻到底。M2023/08汽车维修与保养31