一辆行驶里程约11.7万km的2008年凯越1.6手动档轿车。用户反映:该车加油时,感觉车速不稳;在加速踏板开度不变的情况下,车辆不停地在加速/减速、加速/减速,感觉像坐轿一样。急加速时一切正常。
故障诊断:修理工接修此车后,首先观察到仪表上发动机故障指示灯已点亮,用TECH2检查发动机电控系统,记忆故障码P0404,其含义是废气再循环(EG R)润打开位置性能故障。修理工断开了EGR阀的电插头试车,故障不再出现,这说明故障现象和EGR阀故障码P0404有关。接着修理工检查了EGR阀线路,没有发现问题。更换了EGR阀,结果故障依旧。又参阅维修手册,先后更换了与这一故障码相关的发动机控制模块(ECM)、进气压力传感器(MAP)、节气门位置传感器(TPS),结果都无效,于是将车交给笔者修理。
笔者查阅维修手册中关于该故障码的说明如下:
废气再循环(EGR)系统用于降低高燃烧温度造成的氮氧化合物(NOx)排放水平,它通过将少量排气送回燃烧室实现这个作用。当空气和燃油的混合汽被排气稀释后,燃烧温度会降低。EGR控制电路如图1所示,此系统应用线性废气再循环阀,可精确地向发动机提供排气,无需使用进气歧管真空。该阀控制从排气歧管流出、通过受发动机控制模块(ECM)控制的带有轴针的小孔进入进气歧管的废气流量。ECM用节气门位置(TPS)和进气歧管绝对压力(MAP)传感器的输入控制EGR阀轴针位置。必要时,ECM通过控制点火信号向EGR阀发出操作指令。ECM通过一个反馈信号监测其指令的结果,此反馈信号也可以利用故障诊断仪监测,代表废气再循环(EGR)阀轴针的实际位置。可在故障诊断仪上监测出EGR阀的理想位置,EGR阀的实际位置应始终接近其理想位置,如果调节系统偏差大于25%,则会设置故障码P0404。
根据以上分析,可以判断EGR阀未按ECM的操作指令动作,系统偏差过大,从而记忆相应故障码。TECH2有一个特殊功能,可以指令EGR阀的动作,并且还可以监测出EGR阀位置的反馈值。连接TECH2,接通点火但不起动发动机,选择TEC H2的发动机特殊功能,在没有指令的情况下,TECH2的显示内容(为无指令时TECH2显示内容):
用TECH2指令EGR阀动作,每次指令的步长是5%。当ECM指令达25%时,EGR阀开始动作,位置反馈值与正常车相同。TECH2的显示内容(为有指令时TECH2显示内容):
以上检查结果说明在发动机静止时,EGR阀动作正常。连接TECH2试车,发现当ECM指令EGR阀动作时,故障现象开始出现,且ECM指令在0~100%间不停地变化,EGR阀开度位置反馈也是在不停地大幅度交化,这是不正常的。用TECH2抓取发动机运行数据,在TIS2000软件里回放,得到的EGR控制及位置反馈信号波形如图2所示。图中显示因控制信号在波动,造成EGR阀的开度不断波动,发动机转速也在波动,最终给人以车速不稳、耸车的感觉。
影响EGR阀控制的传感器都已经更换了,还有什么原因造成ECM的控制信号不正常呢?难道是发动机运转时产生了干扰信号,导致ECM控制不正常?按照这一思路,更换了点火线圈、高压线、火花塞,结果还是无效。
在发动机静态时测试EGR阀工作正常,为什么发动机运行时控制就会出现问题呢?在进行EGR阀动作测试时,TECH2会提示接通点火但不起动发动机。是否可以在发动机运行时进行EGR阀动作测试呢?连接TECH2,不参照TECH2关闭发动机的提示,起动发动机,选择TECH2的发动机特殊功能,指令EGR阀的动作。结果发现当EGR电磁阀指令达40%时仍不动作,在指令为45%时EGR阀才开始动作。对比正常车辆,无论发动机是否运转,都不影响TECH2指令EGR阀的动作。现在,ECM和EGR阀已更换,线路良好,是什么原因导致EGR阀动作滞后呢?
EGR阀的一端是进气岐管,另一端是排气管。EGR阀轴针的移动与其两端的压力有关,如果排气管堵塞,排气压力升高,会增加EGR阀轴针的打开阻力。根据这一思路,怀疑是排气管堵塞。举升起车辆,检查发现三元催化器表面有一个不明显的撞痕,怀疑其内部堵塞,更换三元催化器,试车感觉一切正常,也不再记忆故障码P0404了。
维修总结:三元催化转化器堵塞后,EGR阀轴针的移动阻力增大,在ECM原定的占空比指令下不能开启。ECM控制占空比增加,ECR阀轴针克服阻力开启。EGR阀轴针一旦开启,其两侧的压力很快相近,原来增加的阻力没有了,在ECM增大的占空比控制下会继续开启,使进气中尾气含量增大,发动机动力下降。ECM监测到这一情况后,会迅速减小EGR阀占空比,向反方向调节EGR阀。正是这一反复调节过程造成EG R阀指令在不停地变化,EGR阀开度也在不停地波动,发动机转速和动力输出也不停地波动,最终给人以车速不稳的耸车感觉且记忆EGR阀故障码。在急加速时,因EGR阀不工作,故不会出现这一故障现象。