一辆行驶里程超21万km,装配1 NZ-FE发动机的2006款丰田普锐斯。该车辆起步、行驶中闯动,无法行驶。
故障分析:车辆挂入前进档时,踩下加速踏板,车辆行驶闯动,挂倒档,行驶闯动加剧。勉强行驶中,车辆打滑指示灯开始闪烁,如图1所示。车辆行驶200m后,车速达到35km/h时,VSC OFF指示灯点亮,混合动力监视系统报警,如图2所示。车辆自动由D位回到N位,再挂D位,无法入位。读取故障码,在发动机和ECT系统中存在P3190,动机功率不良故障码,混合动力控制系统中存在POAOF发动机启动失败故障码,vsc系统中存在C1310HV系统故障故障码,并且故障码无法清除,只有重新关闭点火开关,再次打开点火开关到ON状态时,才能逐项将故障码清除,此时,车辆可以在速度极低(20km/h以下)状态下勉强行驶。行驶过程中,感觉发动机似乎处于能着火状态,但混合动力中央显示屏没有显示发动机处于充电状态。电池电量消耗极快,几乎只有5 min,显示屏上的电池电量显示即到最低一格。
相关资料:2006年丰田普锐斯(PRIUS)电路图(英文版)
由于混合动力蓄电池存电量严重不足,所以,车主利用非常特殊的方法给蓄电池充电。这种特殊方式是将车辆右前轮顶起,然后,踩下制动踏板,将点火开关转到READY(相当于普通车辆的发动机运行工况)状态,将变速杆推入D位,此时,松开制动踏板,深踩加速踏板,能够感觉发动机启动了,但不是很平稳,中央显示屏上显示在充电。发动机在边驱动右前轮旋转,边充电的情况下,需要大约30min,可以将蓄电池充到第四个格上,此时屏幕电池显示为蓝色格子。在此状态下,加大加速踏板开度,车辆滑转指示灯一样会闪烁,同时,最高车速显示不超过35km/h,读取此时的数据流,得到如图3所示的数据变化曲线图。
由于笔者接触混合动力车的机会比较少,欠缺经验,因此,一开始对上述数据流并未发现异常。因为打滑指示灯闪烁的原因,因此以为车辆在起步和低速行驶中的闯动,主要原因在于VSC车身稳定控制系统,因而对ABS/VSC系统行驶中的数据流进行了跟踪监控,确实发现在行驶中ABS系统工作。如图4所示,当车辆行驶中,四个车轮的ABS电磁阀在滑转指示灯点亮时开始工作,对相应车轮进行制动。
由于在车辆行驶过程中,转向角度传感器的数据始终是1150°不变,所以,以为VSC系统异常动作的原因在于转向角度传感器工作不良。重新对减度及偏摆率传感器进行初始化操作后,继续试车,发现转向角度传感器的数值仍然是1150°,没有变化。当时怀疑是转向角度传感器损坏,但更换了车主自行带来的零件后,数值仍旧没有变化。由于检测仪上没有转向角度传感器初始化的选项,而且,维修手册上也没有关于这项操作的说明,因此,翻阅其他书籍,在丰田RAV4上看到有这样一个解释:保持车速35km/h以上直线行驶5s,转向角度中点位置自动记忆。因此,将蓄电池充足电,再次出去试车,但车辆达到这一速度前,VSC OFF指示灯就开始闪烁,然后,整个系统进入保护状态,无法再行驶,读取故障码如前所述。反复两次以后,笔者终于认识到问题的核心并不在系统是否打滑上,前提还是要解决发动机功率不足的故障。
按照修理手册的要求,检查发动机功率不足故障和常规发动机进行系统检查的方法差别不大,也是对点火系统、供油系统、传感器、执行器进行逐步检查。因此,首先对点火系统进行了检查,结果发现,以往多人检查均未对火花塞仔细检修,检查到4缸时,发现火花塞外表已经严重锈蚀,明显是火花塞孔处进过水,更换一组火花塞,按照前面所述,将右前轮支起,此时发动机很容易就启动着了,这说明原车点火系统确实存在问题。再次试车,结果和原来一样,起步闯动,车速稍高,系统即保护。检查发动机油压,正常。进行到这,笔者决定将试车过程中记录的数据先进行分析,然后再根据分析的结果,缩小或确定故障范围。
首先开始分析的是车辆行驶过程中的数据。在ABS系统中,通过调看数据,确认在车辆起步过程中,ABS系统没有异常启动,电磁阀均处于关闭状态,这说明将问题的核心从VSC车身稳定控制系统转移到发动机和混合动力控制上是正确的。查看车辆实际行驶过程中的数据流,如图5所示。由于经验不足,感觉发动机也工作了,但为什么电脑还认为发动机功率不足,而混合动力控制系统干脆认为发动机不能启动呢?带着这些疑惑,笔者将参加普锐斯新技术培训的资料又重新学习了一番。