仵宗次 李超

關(guān)鍵詞：空燃比傳感器、故障屏蔽、發(fā)動機停機器、識別碼盒

故障現(xiàn)象：一輛2021年產(chǎn)雷克薩斯ES200轎車，搭載2.0L發(fā)動機和無級變速器（CVT），行駛里程1.5萬km。該車因發(fā)動機故障燈、預碰撞系統(tǒng)故障燈和制動防抱死系統(tǒng)（ABS）故障燈點亮而進店維修。

檢查分析：維修人員接車后與用戶溝通得知，該車因發(fā)生事故在其他修理廠更換過前保險杠、散熱格柵以及左前照燈總成等。事故維修完成后該車儀表板出現(xiàn)多個故障燈點亮，且發(fā)動機無法起動。修理廠更換了發(fā)動機控制單元后發(fā)動機可以起動，但是隨后儀表板上發(fā)動機故障燈常亮，ABS/VSC系統(tǒng)、大燈自動變光系統(tǒng)以及預碰撞系統(tǒng)等多個故障燈點亮，發(fā)動機也再次無法起動。

維修人員用故障診斷儀對車輛進行健康檢查，發(fā)現(xiàn)多個故障碼，其中發(fā)動機控制單元中存有：P22AB17——A/F（氧）傳感器正電流控制（氣缸列1傳感器2）；P22B212——A/F（氧）傳感器負電流控制（氣缸列1列傳感器2）；B279A12——發(fā)動機停機器系統(tǒng)（圖1）。清除故障碼后重新檢測得到2個故障碼：P22AB17和P22B212，此時儀表板上的故障燈沒有變化，因此這2個故障碼應與該車的故障相關(guān)。

該車發(fā)動機為國六排放標準，三元催化器的前后都采用空燃比傳感器，而2個故障碼都指向了2號空燃比傳感器（S2）。查看資料得知，故障碼P22AB17的設置條件為：A/F（氧）傳感器正電流控制（B1S2）電路電壓高于閾值，端子A1B+和A1B-之間的電壓差高于1.72V且持續(xù)5s或更長時間（雙程檢測邏輯）；故障碼P22B212的設置條件為：A/F（氧）傳感器負電流控制（B1S2）電路對蓄電池短路，A1B-電壓高于4.59V且持續(xù)5s或更長時間（雙程檢測邏輯）。

查看空燃比傳感器（S2）控制電路圖得知（圖2），發(fā)動機控制單元的C113-118（A1B+）端子輸出2.70～3.20V電壓，C113-117（A1B-）端子輸出2.20～2.70V電壓。空燃比傳感器自身根據(jù)廢氣中氧含量的不同產(chǎn)生電動勢，與端子電壓疊加，系統(tǒng)可以通過檢測兩端電壓差的變化判斷混合氣是濃還是稀。當點火開關(guān)處于ON位置時，空燃比傳感器（S2）的C74-3和C74-4端子電壓應該為2.20～3.20V，但使用萬用表測量為0V，異常，說明發(fā)動機控制單元并沒有電壓輸出。直接測量C113-117和C113-118端子間電壓，同樣為0V。維修人員判斷發(fā)動機控制單元有故障。

檢查發(fā)動機控制單元卻發(fā)現(xiàn)，車上安裝的并非原裝零部件，而是國五排放的發(fā)動機控制單元（圖3）。將此問題告訴用戶，用戶與之前的修理廠溝通得知，該車出事故后長時間停放，導致發(fā)動機控制單元、蓄電池等多個零部件丟失，所以那家修理廠使用了二手的發(fā)動機控制單元，但沒有解決問題。在了解了之前的維修經(jīng)歷后，維修人員建議用戶重新更換正確的發(fā)動機控制單元。

更換發(fā)動機控制單元后需要注冊VIN。維修人員使用專用故障診斷儀進行VIN注冊（只能做一次注冊且不能修改）。連接診斷儀進入車輛選擇界面，此時診斷儀界面上卻顯示出了車輛的VIN信息，而新發(fā)動機控制單元不應該有VIN碼。維修人員核對診斷儀顯示的VIN序列號，和車輛銘牌一致，這讓維修人員產(chǎn)生疑惑。

維修人員將VIN信息寫入診斷儀界面，點擊確定，診斷儀提示VIN已存在，接著就顯示注冊失敗，并提示故障碼“P0630——VIN未編程或者不匹配，請輸入VIN”（圖4）。這里明顯存在矛盾，寫入的時候提示VIN已存在，診斷儀顯示界面也能讀出VIN，并且與車輛VIN一致。但是注冊失敗的提示同樣有VIN未注冊的自檢結(jié)果，而且在發(fā)動機控制單元中讀取故障碼，之前顯示的故障碼P0630不存在。再次寫入VIN信息，依然存在相同的提示，注冊失敗。

維修人員對此分析，該車初來時的發(fā)動機控制單元并不是原車的，而且該車為了避免不同車輛之間相互替換發(fā)動機控制單元，只允許輸入1次VIN信息，不可再更改。維修人員開始用故障診斷儀檢測，并沒有讀出該車所包含VIN相關(guān)的故障碼，于是懷疑之前的修理廠采用一些技術(shù)方法將該故障碼屏蔽了。

維修人員仔細檢查車輛，最終在該車OBD插接器處找到了一個“外掛”芯片（圖5）。通過查詢得知，該芯片是基于CAN總線開發(fā)的外掛單片機，主要用于VIN的修改、故障屏蔽以及不通信故障維修等。維修人員拆除該芯片后重新進行VIN注冊，注冊成功。

維修人員起動車輛，發(fā)動機順利起動，而且儀表板上所有故障燈熄滅。用診斷儀檢測，未發(fā)現(xiàn)任何故障碼，一切正常。正準備交車，用戶反映該車之前還有起動困難的問題。維修人員這時想起最初診斷時，除了2號空燃比傳感器相關(guān)故障碼外，還存在1個“B279A12——發(fā)動機停機器系統(tǒng)”的故障碼，有可能是造成起動困難的原因。

由于此時發(fā)動機起動順利，為了確認故障，維修人員建議將車繼續(xù)留在店內(nèi)檢查。通過幾天的試車，難以起動故障終于再現(xiàn)，其主要的故障信息如下：①故障在早晨第一次起動時出現(xiàn)的頻率高；②中午停車后0.5～2.0h也都出現(xiàn)過；③故障出現(xiàn)時，起動時起動機運轉(zhuǎn)，只是不點火；④有時候需要起動10多次才能起動發(fā)動機；⑤起動完成后，車輛可以正常行駛；⑥儀表顯示正常。

例如某次停車2.0h之后起動發(fā)動機，起動機工作，可聽到發(fā)動機已經(jīng)可以自行運轉(zhuǎn)，但在1～2s后突然熄火，再次起動時卻無法著車起動。連續(xù)起動8次，發(fā)動機終于起動，并且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，儀表無異常顯示。使用故障診斷儀檢測，存在故障碼B279A12，也驗證了之前的推測。通過對該故障的確認，可知發(fā)動機第1次起動時有“初始燃燒”現(xiàn)象，然后突然熄火。其主要原因是發(fā)動機控制單元認為停機反饋信號異常，所以主動停機，并報“發(fā)動機停機器系統(tǒng)”故障碼。

故障碼B279A12的生成條件是：發(fā)動機和識別碼盒之間的通信線路（IMIEFIO）持續(xù)高輸出（單程檢測邏輯）。通過故障機理進行分析，發(fā)動機控制單元輸出12V電信號，識別碼盒進行搭鐵控制，搭鐵頻率根據(jù)自身存儲的“停機信息”進行（圖6）。發(fā)動機控制單元停機器根據(jù)電壓的變化，進行信息對比，發(fā)現(xiàn)異常就會停止發(fā)動機點火和噴油。而該故障碼的生成條件是電壓持續(xù)高輸出，說明識別碼盒并沒有通訊。由此維修人員判斷故障原因可能為：識別碼盒故障；發(fā)動機控制單元故障；發(fā)動機控制單元與識別碼盒之間的線束或插接器存在斷路。

發(fā)動機控制單元為新更換零件，出現(xiàn)問題的可能性不大，因此檢查的重點是識別碼盒相關(guān)線束和插接器。由于識別碼盒的拆卸比較繁雜，所以維修人員先進行外圍檢查。故障再現(xiàn)時，分別檢查發(fā)動機控制單元A28-25端子和A28-26端子與AG3-3端子和AG3-13間的電阻（圖7），都為0.2Ω（小于1.0Ω即正常）。使用12V試燈測試ECU-B1（5A）熔絲，試燈能正常點亮，說明熔絲正常。采用“墊線”的方法，分別在各個插接器端子插入細小的銅絲，保障插接器連接牢固，結(jié)果發(fā)動機能夠正常起動。發(fā)動機熄火并放置2.0h后再次試車正常，本以為故障消失，但是第2天發(fā)動機難以起動現(xiàn)象再次出現(xiàn)，檢測依然存有故障碼B279A12。

識別碼盒的作用是存儲G碼、S碼等ID代碼，屬于重要的防盜裝置。發(fā)動機控制單元已經(jīng)更換過，線束接觸不良的問題也已排除，只剩下識別碼盒及其插接器G52。仔細檢查該車之前的事故維修，只是更換了前保險杠、散熱格柵、發(fā)動機艙蓋和左前照燈總成，駕駛室內(nèi)的用電器、發(fā)動機線束、發(fā)動機艙接線盒以及儀表臺線束都沒有拆卸的痕跡。而識別碼盒同樣屬于不易損壞的零件，所以其引發(fā)故障的可能性較小。

再次梳理診斷思路，并仔細分析故障現(xiàn)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該車故障有3個顯著特點：①和“溫度”以及停放時間有關(guān)系；②行駛中并沒有發(fā)生停機故障；③只有第一次起動有“初始燃燒”。根據(jù)維修經(jīng)驗，這些特征與以往一些“熱脹冷縮”類故障相符，可能在之前檢測過的電路中，因為這一特征而恰好導通。

為此，維修人員再次用試燈檢查ECU-B1熔絲，試燈依然能點亮。取下該熔絲，使用萬用表測量其阻值約為1.2Ω，大于標準值（0.1Ω）。仔細檢查該熔絲，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部有輕微的燒蝕點。輕輕晃動熔絲兩端，晃動中再次使用萬用表測量其阻值，為無窮大，說明該熔絲內(nèi)部存在“疲勞斷裂”的故障（圖8）。

故障排除：更換ECU-B1熔絲后多次試車，發(fā)動機難以起動的故障現(xiàn)象都不再出現(xiàn)。交車后7天回訪客戶，反饋車輛使用正常，故障徹底排除。

回顧總結(jié)：該車因為事故存放停車場后被拆走了發(fā)動機控制單元，維修過程中更換了錯誤的拆車發(fā)動機控制單元，并使用信號屏蔽器屏蔽故障碼，使用“終端設備”進行通信作業(yè)。一系列不符合規(guī)范的維修導致電流過大，使得ECU-B1熔絲疲勞斷裂。當首次起動時，ECU-B1熔絲呈斷裂狀態(tài)，就會出現(xiàn)“初始燃燒”后立刻熄火現(xiàn)象。多次起動后熔絲因電流發(fā)熱，斷裂部位接合導通，車輛可以順利起動。在此建議廣大維修人員，維修要規(guī)范操作，不能因為維修條件不充分而采用非常規(guī)的手段。這有可能暫時解決問題，但有可能導致更復雜的故障甚至產(chǎn)生安全隱患。