一辆行驶里程约9万km,配置1 UZ-FE型电控发动机和自动变速器的雷克萨斯LS400轿车。用户反映:该车在行驶过程中发动机间歇性熄火,再次启动有时可顺利着车,有时需要停放一段时间才能着车。
接车后:经初步检查发现故障只在热车工况下产生,行驶时间越长,故障频率越高,这种问题以电气元件及线路接触不良的情况居多。短接诊断座的TE1与E1端子,打开点火开关,通过发动机故障灯的闪烁情况读取故障码,结果有多个故障码。进行清码,关闭点火开关,拔下熔丝EFI, 30s后插上。重新读取故障码,结果系统正常。进行路试,当故障出现时重新调码,只剩下故障码14,内容为1号点火信号故障。
1 UZ-FE型发动机的点火系统设计得比较特殊,8个气缸呈v型排列,左列为1-3-5-7,右列为2-4-6-8,点火顺序为1-8-4-3-6-5-7-2,而且配置了两个点火器、两个点火线圈和两个分电器。采用两套点火电路的优点在于每个点火器有更多时间控制点火线圈的初级电流,产生更大的点火能量。两个点火器位于空气流量传感器附近,1号点火器有一根至仪表板的发动机转速表的信号线,因此两个点火器比较容易区分,其电路图见图43。
查阅相关资料,得知故障码14的设定条件如下:在多个连续IGT信号产生的时间内发动机控制模块没有收到IGF信号(点火反馈信号)。相关故障原因包括1号点火器与发动机控制模块之间的导线、IGT和IGF的电路断路或短路,1号点火器损坏,发动机控制模块性能不良等。将两个点火器进行对换试验,故障依旧,故障码仍是14,说明故障与点火器无关。检查1号点火器的3号针脚供电、外壳接地及2号针脚的黑/白线(IGT1信号线),正常;测量1号点火器的1号针脚的黄/绿线(IGFI信号线)的电压,有5V电压,说明1号点火器与发动机控制模块之间的线路连接正常。拔下1号点火线圈的主高压线试火,发现起动时有高压火,说明点火线圈及其线路没有问题,难道是发动机控制模块损坏了?仔细观察故障症状,发现在每一次起动过程中,发动机转速表上升2s后便回落,说明发动机只运转了2s便熄火了。用示波器检测1号点火器的点火电路,将探针1接在IGT1线路上,探针2接在IGFI线路上,可以看到IGFI方波中有信号丢失现象,而且在起动2s后就变成了一条直线。至此可以断定1号点火线圈的热稳定性差,出现间歇性断火,导致IGFI信号不完整,发动机控制模块启用故障保护模式,停止燃油喷射功能。更换1号点火线圈,故障彻底排除。
在丰田车系电喷发动机系统中,具有分电器的点火系统其工作原理基本是相同的,发动机控制模块根据发动机转速、负荷以及其他信号确定点火正时,并发出一个IGT信号至点火器,由于是矩形脉冲波形式,可视为导通状态时为“1”,截止状态时为“0”。当IGT信号为1时,点火器接通点火线圈的初级电流,以确保点火器内储有足够大的电能;当IGT信号为0时,点火器切断点火线圈的初级电流,使点火线圈产生高压火。在产生高压火的同时,点火线圈产生一个反电动势,使点火器经IGF电路向发动机返回一个确定已经点火的反馈信号。若发动机控制模块没有收到IGF信号,则认为点火失效,燃油喷射功能被解除。由此可知点火线圈的重要性,它决定了点火器是否执行点火功能。