04.03 本田雅閣車發動機間歇性抖動

故障現象 一輛2011年產的雅閣2.4新車,行駛里程為3 km。該車發動機故障燈常亮,(車輛穩定性控制系統)VSA燈常亮,VSA激活指示燈常亮(VSA激活時,VSA激活指示燈閃爍,可使用VSA開關將VSA功能關閉;此外,在VSA功能失效時,VSA激活指示燈也會點亮)。

故障診斷 接車後,試車驗證故障,發現故障確實存在,起動發動機發現發動機故障燈確實常亮。連接HDS檢測儀讀取故障代碼,發現發動機系統有故障代碼“56-2 VTC系統故障”(圖1);ABS系統有故障代碼“83-11PCM故障(發動機)”(圖2)。查閱DTC的說明可知,產生故障代碼“56-2 VTC系統故障”的原因可能為VTC機油控制電磁閥堵塞或反應遲緩;VTC執行器堵塞或反應遲緩;VTC機油控制電磁閥線路短路。而產生故障代碼“83-11 PCM故障(發動機)”的原因可能是ECM/PCM故障。


本田雅閣車發動機間歇性抖動


圖 1 發動機系統故障代碼截屏


本田雅閣車發動機間歇性抖動


圖 2 ABS系統內的故障代碼(截屏)

記錄並試圖清除故障代碼,發現故障代碼可以清除。但是故障代碼清除後,試車約10 km故障又會出現。而在故障燈亮時,不論車速為低速、中速或高速均無明顯異常感覺。再次清除故障代碼並對VTC系統進行功能測試(圖3),測試結果未能通過,且顯示為“系統故障:VTC機油控制電磁閥卡滯或堵塞,油路洩漏、堵塞或有空氣存留”。


本田雅閣車發動機間歇性抖動


圖 3 故障車的VTC系統功能測試(截屏)

查閱相關資料可知,VTC系統的作用是根據發動機的工況,改變進氣門的正時,也就是改變進氣凸輪軸的相位。優化氣門正時可以使發動機產生最大的功率,VTC系統能提前凸輪軸轉角以獲得EGR作用並減少泵氣損失,而迅速關閉的進氣門可以減少混合氣進入進氣口,並提高衝注效果;在怠速時,系統提前減小凸輪軸轉角使燃燒穩定並降低發動機轉速;如果出現故障,VTC系統控制將停用並處在完全延遲的位置。VTC機油控制電磁閥根據來自ECM/PCM的信號控制VTC執行器提前室/延遲室的機油壓力,該電磁閥通過G101搭鐵,通過C23線上電壓變化來工作,從而控制VTC執行器工作油壓的大小。該電磁閥的佔空比是根據ECM/PCM發出的信號指令經常變化的,可以將進氣凸輪的正時提前,也可以將進氣凸輪的正時延遲。

根據以上的測試結果可以判定產生故障的原因如下。

(1)VTC油路控制電磁閥線路故障。

(2)VTC油路控制電磁閥閥芯卡滯或其濾網堵塞等故障。

(3)發動機機油壓力過低。

(4)機油油路堵塞。

(5)VTC執行器故障。

於是按照由簡到繁的原則排除故障。首先根據電路圖(圖4),斷開VTC油路控制電磁閥的連接器,接通點火開關至ON位置,用萬用表的直流電壓擋測量連接器端子2(藍/白色線)的電壓,電壓為0.02 V,正常;用萬用表電阻擋測量端子1(黑色線)的搭鐵,端子1與蓄電池負極間的電阻為0.2 Ω,也正常,由此可以判斷VTC油路控制電磁閥的線路正常。接著用二極管試燈替換VTC機油控制電磁閥,起動發動機,將發動機轉速緩慢提升至3000 r/min以上,可見試燈由暗變亮;當發動機轉速下降後,試燈由亮變暗,這樣反覆幾次,試燈的亮度都會隨著發動機的轉速變化而變化,說明ECM能向VTC油路控制電磁閥發出工作指令,由此可認為控制線路也無異常。因此,決定對VTC機油控制電磁閥進行


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圖4 VTC機油控制電磁閥電路

拆下VTC機油控制電磁閥,將其端子1接蓄電池負極,反覆將端子2與蓄電池正極接觸和斷開,能聽到電磁閥工作的“嗒嗒”聲,為了進一步確認該電磁閥的好壞,維修人員更換了VTC機油控制電磁閥,更換後清除故障代碼並對其進行VTC系統測試,仍然無法通過測試,這樣就排除了VTC機油控制電磁閥的問題,而檢查的重點也就落在了機油油路上。

維修人員又找來同型號的車進行VTC系統測試,結果可以通過,在測試過程中發現氣門正時是有三個變化過程的,依次約是13 °(圖5)、30 °(圖6)、45 °(圖7),該氣門正時就是所謂的可變氣門正時,通過裝在進氣凸輪軸上的VTC執行器來實現的,而故障車的氣門正時沒有變化,也就是說VTC執行器沒有工作。VTC執行器是依靠發動機的機油壓力來工作的,於是對發動機的機油壓力進行測試,測試發現怠速時發動機機油壓力為300 kPa,當發動機轉速達到3000 r/min以上時機油壓力為600 kPa,均正常。又檢查VTC機油控制電磁閥的機油濾網,很乾淨,對該濾網的蓋子(圖8)檢查也無異常。至此,決定拆檢VTC執行器詳細檢查。在拆下進氣凸輪軸時發現凸輪軸上沒有為VTC執行器供油的油道。


本田雅閣車發動機間歇性抖動


圖5 正常車的VTC系統功能測試1(截


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圖6 正常車的VTC系統功能測試2(截屏)


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圖7 正常車的VTC系統功能測試3(截屏)


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圖8VTC濾網位置

故障排除

更換進氣凸輪軸並裝復後,執行VTC系統功能測試,結果測試正常,試車50 km未見異常,故障徹底排除。

但是為什麼該故障會造成VSA和VSA激活指示燈點亮呢?分析可知該款雅閣車使用的車載網絡系統由多個車載局域網通過CAN協議構成,如ECM、PCM、VSA、儀表、自動空調系統等均為車載局域網,其信息可以通過CAN數據總線共享,且ECM、PCM和VSA之間是高速通信,連接速率為500 kbit/s,如果某個系統有異常則會反應到其他相關的系統上,即產生通信故障,所以該車發動機有VTC系統的故障也會導致VSA系統存有相關故障代碼而點亮VSA燈和VSA激活指示燈。

故障總結

該車的故障原因比較特殊,是由於進氣凸輪軸上沒有VTC的油道造成的,這是車輛製造過程中,進氣凸輪軸的加工出現問題導致的。對於這類罕見的故障,只要我們本著由簡到繁的原則,不放過任何細節,仔細查找,就一定能找到故障原因


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