2021年产雷克萨斯ES200为何偶尔无法起动.pdf

故障排除TROUBLE CLEARING011AUTO DRIVING&SERVICE2023.08文：仵宗次、李超2021 年产雷克萨斯 ES200 为何偶尔无法起动关键词：空燃比传感器、故障屏蔽、发动机停机器、识别码盒故障现象：一辆 2021 年产雷克萨斯 ES200 轿车，搭载 2.0 L 发动机和无级变速器（CVT），行驶里程 1.5 万 km。该车因发动机故障灯、预碰撞系统故障灯和制动防抱死系统（ABS）故障灯点亮而进店维修。检查分析：维修人员接车后与用户沟通得知，该车因发生事故在其他修理厂更换过前保险杠、散热格栅以及左前照灯总成等。事故维修完成后该车仪表板出现多个故障灯点亮，且发动机无法起动。修理厂更换了发动机控制单元后发动机可以起动，但是随后仪表板上发动机故障灯常亮，ABS/VSC 系统、大灯自动变光系统以及预碰撞系统等多个故障灯点亮，发动机也再次无法起动。维修人员用故障诊断仪对车辆进行健康检查，发现多个故障码，其中发动机控制单元中存有：P22AB17A/F（氧）传感器正电流控制（气缸列 1 传感器 2）；P22B212A/F（氧）传感器负电流控制（气缸列 1 列传感器 2）；B279A12发动机停机器系统（图 1）。清除故障码后重新检测得到 2 个故障码：P22AB17 和 P22B212，此时仪表板上的故障灯没有变化，因此这 2 个故障码应与该车的故障相关。该车发动机为国六排放标准，三元催化器的前后都采用空燃比传感器，而2 个故障码都指向了 2 号空燃比传感器（S2）。查看资料得知，故障码 P22AB17的设置条件为：A/F（氧）传感器正电流控制（B1 S2）电路电压高于阈值，端子A1B+和 A1B-之间的电压差高于 1.72 V 且持续 5 s 或更长时间（双程检测逻辑）；故障码 P22B212 的设置条件为：A/F（氧）传感器负电流控制（B1 S2）电路对蓄电池短路，A1B-电压高于 4.59 V 且持续 5 s或更长时间（双程检测逻辑）。查看空燃比传感器（S2）控制电路图得知（图 2），发动机控制单元的 C113-118（A1B+）端子输出 2.70 3.20 V 电压，C113-117（A1B-）端子输出 2.20 2.70 V电压。空燃比传感器自身根据废气中氧含量的不同产生电动势，与端子电压叠加，系统可以通过检测两端电压差的变化判断混合气是浓还是稀。当点火开关处于 ON位置时，空燃比传感器（S2）的 C74-3 和C74-4 端子电压应该为 2.20 3.20 V，但使用万用表测量为 0 V，异常，说明发动机控制单元并没有电压输出。直接测量C113-117 和 C113-118 端子间电压，同样为 0 V。维修人员判断发动机控制单元有故障。检查发动机控制单元却发现，车上安装的并非原装零部件，而是国五排放的发动机控制单元（图 3）。将此问题告诉用户，用户与之前的修理厂沟通得知，该车出事故后长时间停放，导致发动机控制单元、蓄电池等多个零部件丢失，所以那家修理厂使用了二手的发动机控制单元，但没有解决问题。在了解了之前的维修经历后，维修人员建议用户重新更换正确的发动机控制单元。更换发动机控制单元后需要注册VIN。维修人员使用专用故障诊断仪进行VIN 注册（只能做一次注册且不能修改）。连接诊断仪进入车辆选择界面，此时诊断仪界面上却显示出了车辆的 VIN 信息，而新发动机控制单元不应该有 VIN 码。维修人员核对诊断仪显示的 VIN 序列号，图 1 初次诊断出的故障码图 2 2 号空燃比传感器控制电路图和 车 辆 铭 牌 一 致，这让维修人员产生疑惑。维修人员将 VIN信息写入诊断仪界面，点击确定，诊断仪提示 VIN 已存在，接着就显示注册失败，并提示故故障排除TROUBLE CLEARING012AUTO DRIVING&SERVICE2023.08障码“P0630VIN 未编程或者不匹配，请输入 VIN”（图 4）。这里明显存在矛盾，写入的时候提示 VIN 已存在，诊断仪显示界面也能读出 VIN，并且与车辆 VIN一致。但是注册失败的提示同样有 VIN未注册的自检结果，而且在发动机控制单元中读取故障码，之前显示的故障码P0630 不存在。再次写入 VIN 信息，依然存在相同的提示，注册失败。动，而且仪表板上所有故障灯熄灭。用诊断仪检测，未发现任何故障码，一切正常。正准备交车，用户反映该车之前还有起动困难的问题。维修人员这时想起最初诊断时，除了 2 号空燃比传感器相关故障码外，还存在 1 个“B279A12发动机停机器系统”的故障码，有可能是造成起动困难的原因。由于此时发动机起动顺利，为了确认故障，维修人员建议将车继续留在店内检查。通过几天的试车，难以起动故障终于再现，其主要的故障信息如下：故障在早晨第一次起动时出现的频率高；中午停车后 0.5 2.0 h 也都出现过；故障出现时，起动时起动机运转，只是不点火；有时候需要起动 10 多次才能起动发动机；起动完成后，车辆可以正常行驶；仪表显示正常。例如某次停车2.0 h之后起动发动机，起动机工作，可听到发动机已经可以自行运转，但在 1 2 s 后突然熄火，再次起动时却无法着车起动。连续起动 8 次，发动机终于起动，并且运转平稳，仪表无异常显示。使用故障诊断仪检测，存在故障码 B279A12，也验证了之前的推测。通过对该故障的确认，可知发动机第 1 次起动时有“初始燃烧”现象，然后突然熄火。其主要原因是发动机控制单元认为停机反馈信号异常，所以主动停机，并报“发动机停机器系统”故障码。故障码 B279A12 的生成条件是：发动机和识别码盒之间的通信线路（IMI-EFIO）持续高输出（单程检测逻辑）。通过故障机理进行分析，发动机控制单元输出12 V 电信号，识别码盒进行搭铁控制，搭铁频率根据自身存储的“停机信息”进行（图 6）。发动机控制单元停机器根据电压的变化，进行信息对比，发现异常就会停止发动机点火和喷油。而该故障码的生成条件是电压持续高输出，说明识别码盒并没有通讯。由此维修人员判断故障原因可能为：识别码盒故障；发动机控制单元故障；发动机控制单元与识别码盒之间的线束或插接器存在断路。图 3 错误安装了国五发动机控制单元图 4 更换发动机控制单元后无法输入 VIN 信息图 5 OBD 插接器旁边的屏蔽器图 6 发动机控制单元与识别码盒之间的通信维修人员对此分析，该车初来时的发动机控制单元并不是原车的，而且该车为了避免不同车辆之间相互替换发动机控制单元，只允许输入 1 次 VIN 信息，不可再更改。维修人员开始用故障诊断仪检测，并没有读出该车所包含 VIN 相关的故障码，于是怀疑之前的修理厂采用一些技术方法将该故障码屏蔽了。维修人员仔细检查车辆，最终在该车 OBD 插接器处找到了一个“外挂”芯片（图 5）。通过查询得知，该芯片是基于 CAN 总线开发的外挂单片机，主要用于 VIN 的修改、故障屏蔽以及不通信故障维修等。维修人员拆除该芯片后重新进行 VIN 注册，注册成功。维修人员起动车辆，发动机顺利起发动机控制单元为新更换零件，出现问题的可能性不大，因此检查的重点是识别码盒相关线束和插接器。由于识别码盒的拆卸比较繁杂，所以维修人员先进行外围检查。故障再现时，分别检查发动机控制单元 A28-25 端子和 A28-26 端子与 AG3-3 端子和 AG3-13 间的电阻（图 7），都为 0.2（小于 1.0 即正常）。使用 12 V 试灯测试 ECU-B1（5 A）熔丝，试灯能正常点亮，说明熔丝正常。采用“垫线”的方法，分别在各个插接器端子插入细小的铜丝，保障插接器连接牢固，结果发动机能够正常起动。发动机熄火并放置 2.0 h 后再次试车正常，本以为故障消失，但是第 2 天发动机难以起动现象再次出现，检测依然存有故故障排除TROUBLE CLEARING013AUTO DRIVING&SERVICE2023.08障码 B279A12。识别码盒的作用是存储 G 码、S 码等 ID 代码，属于重要的防盗装置。发动机控制单元已经更换过，线束接触不良的问题也已排除，只剩下识别码盒及其插接器 G52。仔细检查该车之前的事故维修，只是更换了前保险杠、散热格栅、发动机舱盖和左前照灯总成，驾驶室内的用电器、发动机线束、发动机舱接线盒以及仪表台线束都没有拆卸的痕迹。而识别码盒同样属于不易损坏的零件，所以其引发故障的可能性较小。再次梳理诊断思路，并仔细分析故障现象，结果发现该车故障有 3 个显著特点：和“温度”以及停放时间有关系；行驶中并没有发生停机故障；只有第一次起动有“初始燃烧”。根据维修经验，这些特征与以往一些“热胀冷缩”类故障相符，可能在之前检测过的电路中，因为这一特征而恰好导通。为此，维修人员再次用试灯检查ECU-B1 熔丝，试灯依然能点亮。取下该熔丝，使用万用表测量其阻值约为 1.2，大于标准值（0.1）。仔细检查该熔丝，发现其内部有轻微的烧蚀点。轻轻晃动熔丝两端，晃动中再次使用万用表测量其阻值，为无穷大，说明该熔丝内部存在“疲劳断裂”的故障（图 8）。故障排除：更换 ECU-B1 熔丝后多次试车，发动机难以起动的故障现象都不再出现。交车后 7 天回访客户，反馈车辆使用正常，故障彻底排除。回顾总结：该车因为事故存放停车场后被拆走了发动机控制单元，维修过图 7 识别码盒相关电路图图 8 ECU-B1 熔丝存在疲劳断裂程中更换了错误的拆车发动机控制单元，并使用信号屏蔽器屏蔽故障码，使用“终端设备”进行通信作业。一系列不符合规范的维修导致电流过大，使得 ECU-B 1熔丝疲劳断裂。当首次起动时，ECU-B 1熔丝呈断裂状态，就会出现“初始燃烧”后立刻熄火现象。多次起动后熔丝因电流发热，断裂部位接合导通，车辆可以顺利起动。在此建议广大维修人员，维修要规范操作，不能因为维修条件不充分而采用非常规的手段。这有可能暂时解决问题，但有可能导致更复杂的故障甚至产生安全隐患。（上接第 10 页）远光灯和近光灯共用一个灯泡，只是通过控制翻板来实现远、近光的切换。当翻板未打开时，前照灯为近光灯状态；而翻板打开时，实现远光灯。维修人员打开前照灯，在由近光变远光时能听到翻板动作的声音，但远光始终无法投射出去。仔细检查翻板，发觉翻板动作的声音较正常车辆小，翻板并未处于完全开启状态，仅有小角度的开启。根据维修经验，维修人员决定由简到难进行检查。首先打开发动机舱盖，分别测量左右两侧前照灯线束插接器的2 号和 8 号端子间电压，均为 12 V（图7）；连接试灯测试，试灯正常点亮，说故障，而且都是前照灯内部电器出现问题引起的。由于该车尚在质保期，维修人员并未对更换下来的故障件进行解剖，图 7 前照灯电路图明左右两侧前照灯的线路正常。维修人员怀疑为前照灯内部故障，用已知良好的前照灯进行替换，结果远光功能恢复正常。故障排除：因该车尚在质保期内，维修人员直接更换左右两侧的前照灯总成后故障排除。回顾总结：该车的故障比较罕见，左右两侧的前照灯同时出现无法切换远光的但推断可能是一侧的前照灯先坏，用户并未发觉，一直在使用，直至两侧都出现问题时才发觉车辆异常。