凱美瑞車發動機故障燈和防側滑指示燈異常點亮

曾 偉

故障現象一輛2008年產豐田凱美瑞車，搭載1AZFE發動機，累計行駛里程約為12萬km。車主反映，在行駛過程中，車輛轉彎角度過大時，組合儀表上的發動機故障燈和防側滑指示燈經常會點亮，已經在其他修理廠檢修過多次，但故障始終未能解決。

故障診斷接車后首先試車驗證故障現象，接通點火開關，起動發動機，發動機順利起動，觀察組合儀表，組合儀表上的發動機故障燈長亮。連接故障檢測儀讀取故障代碼，發動機控制單元（ECM）內存儲有故障代碼“P0335曲軸位置傳感器‘A’電路故障”；記錄并嘗試清除故障代碼，故障代碼可以清除。根據車主描述的駕駛狀況進行試車，發動機故障燈和防側滑指示燈再次點亮。回廠后，連接故障檢測儀讀取故障代碼，讀取到的故障代碼保持不變；利用故障檢測儀快照數據記錄功能，讀取故障代碼存儲期間的發動機數據流，發現在故障代碼存儲瞬間，發動機轉速沒有異常波動，車輛的行駛狀態也很正常。查看維修手冊，得知故障代碼P0335的設置條件及故障可能部位如表1所列。

表1 故障代碼P0335的設置條件及故障部位

查閱相關資料得知，曲軸位置傳感器系統由曲軸轉角信號盤和感應線圈組成。安裝在曲軸上的曲軸轉角信號盤有34個齒（為檢測上止點有2個齒缺失），相鄰齒之間的間隔為10°。曲軸每旋轉一圈，曲軸位置傳感器產生34個信號。ECM根據這些信號計算出曲軸位置和發動機轉速，利用這些計算結果進而控制燃油噴射時間和點火正時。

圖1 曲軸位置傳感器

本著由簡入繁的診斷原則，維修人員首先檢查曲軸位置傳感器的安裝情況，安裝良好；斷開曲軸位置傳感器導線連接器，用萬用表電阻擋測量曲軸位置傳感器的電阻，為1 245 Ω，正常（標準值為1 150 Ω～1 450 Ω）。由于該車行駛里程比較多，考慮曲軸位置傳感器表面可能有油泥或金屬異物附著，于是拆檢曲軸位置傳感器（圖1），結果未發現異常；檢查曲軸轉角信號盤上的齒，無斷裂、變形現象；使用撬棍軸向移動曲軸進而檢查曲軸軸向間隙，發現曲軸軸向間隙正常。嘗試更換曲軸位置傳感器后試車，故障依舊；測量曲軸位置傳感器與ECM之間線路的導通性，導通良好，沒有對電源及搭鐵短路的故障。根據以往的維修經驗，曾經遇到過因發動機線束端子接觸不良或信號干擾而引起的曲軸位置傳感器故障，于是維修人員用2根導線直接跨接ECM和曲軸位置傳感器兩側端子，進行路試，故障依舊。難道是ECM的故障？帶著這個疑問，維修人員更換同款試乘試駕車的ECM，跨接數據診斷連接器DLC3的端子CG和端子TC約30 min，起動發動機，進行路試，故障依舊。

圖2 進氣凸輪軸正時齒輪處軸頸限位環斷裂脫落

圖3 軸向移動進氣凸輪軸至最左側

圖4 軸向移動進氣凸輪軸至最右側

診斷至此，維修徹底陷入僵局，重新整理之前的維修思路，分析該故障存在以下2處疑點：其一，如果是曲軸位置傳感器系統有故障，那么發動機就會出現轉速波動甚至熄火的故障現象，而從多次試車和記錄的快照數據分析，均未出現上述故障現象；其二，該故障只有在車輛轉彎角度過大時才會出現，分析認為故障跟車輛離心作用力或線路干涉有關，若是曲軸位置傳感器系統有故障，上述的檢查方法應該能夠找到故障點。難道是ECM內存儲的故障代碼指示錯誤？考慮在發動機控制系統中，凸輪軸位置傳感器與曲軸位置傳感器配合使用，且凸輪軸位置傳感器出現故障時，發動機一般不會出現轉速波動甚至熄火，懷疑是凸輪軸位置傳感器系統故障。斷開凸輪軸位置傳感器導線連接器，起動發動機，發動機故障燈點亮，ECM內存儲了故障代碼“P0340 凸輪軸位置傳感器“A”電路”。根據車主描述的駕駛狀況進行反復試車，結果ECM內始終存儲故障代碼P0340，并無其他故障代碼生成，說明曲軸位置傳感器系統的確沒有故障。至此，將排查思路轉移至凸輪軸位置傳感器系統上。查閱維修手冊，存儲故障代碼P0340的可能部位有：凸輪軸位置傳感器電路存在斷路或短路故障；凸輪軸位置傳感器故障；凸輪軸末端信號齒故障；正時鏈條跳齒；ECM故障。根據維修手冊上的排查方法，維修人員快速排除凸輪軸位置傳感器及其電路故障的可能，而之前ECM也做過調換測試，剩下只有凸輪軸末端信號齒和正時鏈條跳齒沒有檢查。由于發動機怠速運轉平穩，且發動機動力無明顯異常，判斷正時鏈條跳齒的可能性非常小。拆檢氣門室蓋，結果發現進氣凸輪軸正時齒輪處軸頸限位環斷裂脫落（圖2），軸向移動進氣凸輪軸至最左側，用直尺測量進氣凸輪軸末端面與選擇參考點（氣缸蓋邊緣上一點）之間的距離為20 mm（圖3）；軸向移動進氣凸輪軸至最右側，用直尺測量進氣凸輪軸末端面與上述參考點之間的距離為16 mm（圖4），遠遠超出進氣凸輪軸最大軸向間隙（進氣凸輪軸最大軸向間隙值為0.11 mm），判定為進氣凸輪軸定位偏差故障，車輛轉彎行駛時，由于離心力的作用，導致進氣凸輪軸軸向移動，造成凸輪軸位置傳感器與信號齒之間的間隙過大，從而引起凸輪軸位置傳感器信號不良，ECM內存儲錯誤的故障代碼。

故障排除分解發動機，清理發動機內部油泥，按照發動機大修的標準流程更換氣缸蓋、進氣凸輪軸及發動機修理包后進行路試，上述的故障現象消失，至此，故障徹底排除。