故障现象
一辆2019款起亚福瑞迪车,搭载g4fg发动机,累计行驶里程约为9.3万km,车主进店反映发动机故障灯偶尔异常点亮。
故障诊断
图1 ftps数据
接车后试车,发动机故障灯为熄灭状态。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ecm)中存储有历史故障代码“p2422 蒸发排放系统通气阀粘附在闭合位置”,执行故障引导,提示读取燃油箱压力传感器(ftps)数据,并检查活性炭罐关闭阀(ccv)及其线路。进行路试,读取ftps数据(图1),电压为2.5 v左右,对应的压力为0.325 hpa(1 hpa=100 pa),与正常车对比,正常。
图2 ecm中存储的故障代码
测量ccv的供电,正常;测量ccv的电阻,为22.9 ω,也正常;对ccv执行元件测试,ccv可以正常打开和关闭;检查ccv通大气的管路及活性炭罐空气滤清器,不存在堵塞。诊断至此,怀疑ccv偶尔卡滞在关闭位置。更换ccv后长时间试车,故障未再出现,于是交车,但第2天车主进厂反映故障再现。用故障检测仪检测,读取ecm中的故障代码(图2),发现历史故障代码“p2422 蒸发排放系统通气阀粘附在闭合位置”再次存储,同时新存储历史故障代码“p0558 制动增压器传感器电路电压高”。
图3 燃油蒸发排放系统的组成
仔细查看维修资料得知,该车满足“国六”排放标准,燃油蒸发排放系统主要由燃油箱、活性炭罐、活性炭罐电磁阀(pcsv)、ccv、ftps及相关连接管路组成(图3)。
ccv仅用于燃油蒸发排放系统泄漏监测,且通常保持在常开状态。车辆行驶中满足特定条件时,ecm对燃油蒸发排放系统进行泄漏监测,此时ecm控制ccv和pcsv工作,ccv柱塞封住活性炭罐通风口,pcsv将活性炭罐与进气歧管接通;进气歧管中的负压将燃油蒸气从活性炭罐中抽走并参与燃烧,这样燃油箱内的压力就会降低,正常情况下可降低至-15 hpa左右;随后pcsv关闭,此时燃油箱内部形成一个密闭空间,ecm利用ftps监测燃油箱内的压力,并根据燃油箱内部负压的衰减速度进行泄漏监测;泄漏监测完成后,ccv停止工作,恢复到常开位置。
根据燃油箱内部负压的衰减速度,ecm会存储3个故障代码:若负压衰减速度非常慢,但是在泄漏判定范围内,则存储故障代码“p045600 蒸发排放系统检测到泄漏(泄漏量非常少)”;若负压衰减速度相对较慢,则存储故障代码“p044200 蒸发排放系统检测到泄漏(泄漏量少)”;若负压衰减速度非常快,甚至无法在燃油箱内形成负压,则存储故障代码“p045500 蒸发排放系统检测到泄漏(泄漏量大)”。
了解燃油蒸发排放系统的工作原理后,进一步分析认为,正常净化燃油蒸气时,ecm控制pcsv工作,ccv不工作,即pcsv和ccv均为打开状态;大气经过ccv进入活性炭罐,然后与活性炭罐中的燃油蒸气混合后被吸入进气歧管,最终进入气缸参与燃烧。此时,若ecm通过ftps检测到燃油箱内的压力快速下降,则认为ccv阀卡滞在关闭位置,从而存储故障代码“p2422 蒸发排放系统通气阀粘附在闭合位置”。
拆下ftps,发动机怠速时用滑动电阻模拟电压到ftps信号线上,当信号电压从2.5 v调低至1.4 v时,对应的燃油箱压力从0 hpa降低至-40 hpa,ecm存储故障代码p2422,这说明故障代码p2422与ftps信号电压过低有一定关系。据车主反映,故障都是在晚上出现的,怀疑故障与前照灯有关联。
图4 提示“测试中止!油箱压差超出范围”
图5 故障出现时的相关数据流
用故障检测仪执行燃油蒸发系统泄漏测试,在接通近光灯开关时,系统提示“测试中止!油箱压差超出范围”(图4);读取相关数据流(图5),发现在接通近光灯开关时,ftps信号电压会突然从2.5 v降低至0.2 v,对应的压力从-0.66 hpa下降至-40 hpa,制动助力器真空压力传感器信号电压从3.3 v升高至4.8 v,异常;断开近光灯开关,数据又恢复正常。
图6 故障车的相关组合波形
用pico示波器同时测量近光灯供电、ftps供电、ftps信号及制动助力器真空压力传感器信号波形(图6),发现在接通近光灯开关时,近光灯供电出现明显波动,同时干扰到了ftps的5 v供电,以致ftps信号也同步异常波动。
图7 改装的led灯泡和原厂远、近光灯泡
由于ftps和制动助力器真空压力传感器共用5 v供电,所以制动助力器真空压力传感器信号也受到了干扰。拆检前照灯,发现远、近光灯泡被改装成了led灯泡(图7)。
故障排除
更换回原厂远、近光灯泡后试车,再次用pico示波器同时测量近光灯供电、ftps供电、ftps信号及制动助力器真空压力传感器信号波形(图8),在接通近光灯开关时,各供电及信号都比较稳定。交车1个星期后进行电话回访,车主反映车辆使用一切正常,故障排除。
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