解析豐田卡羅拉“失效保護(hù)模式”

1、解析豐田卡羅拉“失效保護(hù)模式”來源：本站整理作者：佚名2012-04-04 08:46:11“失效保護(hù)模式”，是指電子控制模塊在檢測到故障并記錄故障代碼后，為保護(hù)系統(tǒng)及行駛安全，系統(tǒng)進(jìn)入的一種安全保護(hù)模式 ，以使車輛能夠暫時行駛，同時點(diǎn)亮故障指示燈，警告駕駛員就近盡快維修。但不同的控制系統(tǒng)，失效保護(hù)操作不同，而且同一控制系統(tǒng)的失效保護(hù)模式也未必相同，不同的故障點(diǎn)有不同的失效保護(hù)操作。豐田卡羅拉電控系統(tǒng)中，共有11個系統(tǒng)具有失效保護(hù)功能，分別為：發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、安全帶警告系統(tǒng)、自動傳動橋系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、儀表/量表系統(tǒng)、駐車輔助監(jiān)視系統(tǒng)、電動車窗控制系統(tǒng)

2、、CAN通信系統(tǒng)，本文主要介紹發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)入失效保護(hù)模式后的失效保護(hù)操作及數(shù)據(jù)變化情況。一、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)失效保護(hù)模式二、在發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)中，節(jié)氣門體總成、質(zhì)量空氣流量計(jì)、進(jìn)氣溫度傳感器等元器件發(fā)生故障，存儲故障碼后，ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式。1節(jié)氣門電控系統(tǒng)故障節(jié)氣門電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，可產(chǎn)生P0120、P0122、P0123、 P0220、P0222、P0223、P2135、P0121、P2102、 P2103、P2111、P2112、P2118 、P2119等故障碼，這其中的任意一個故障碼(實(shí)碼)被存儲，ECM都將進(jìn)入失效保護(hù)模式。在失效保護(hù)模式下，ECM切斷通往節(jié)氣門執(zhí)

3、行器的電流，并且節(jié)氣門被回位彈簧拉回到6的開度，然后ECM根據(jù)加速踏板開度控制燃油噴射和點(diǎn)火正時以調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出，以確保車輛維持最低車速。如果加速踏板被輕輕踏下，汽車會緩慢行駛。筆者曾遇到一輛卡羅拉，由于節(jié)氣門體總成連接器松脫造成ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式，用故障診斷儀KT600讀得有三個故障碼：P0121(節(jié)氣門、踏板位置傳感器、開關(guān)“A”、電路范圍，性能故障)、P0123(節(jié)氣門、踏板位置傳感器、開關(guān)“A”電路高輸入故障)、P2135(節(jié)氣門、踏板位置傳感器、開關(guān)“A”、“B”電壓相關(guān)性故障)，發(fā)動機(jī)進(jìn)入失效保護(hù)模式，讀取數(shù)據(jù)流，很多數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯變化，如圖14所示。為了便于對比觀察，筆者將主

4、要數(shù)據(jù)的前后變化情況以表格(見表1)的形式列出。通過對比還可以看出，ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式后，發(fā)動機(jī)處于高怠速狀態(tài)，且加速時最高轉(zhuǎn)速也只為3000r/min，進(jìn)氣量被執(zhí)行在9.28g/s恒定不變，點(diǎn)火提前角也接近最小，節(jié)氣門傳感器位置被執(zhí)行在接近最大位置81.2%，兩根信號線電壓值(即節(jié)氣門位置1和節(jié)氣門位置2)也都為最大值4.980V，同時兩個氧傳感器的電壓值都變成了0，碳罐凈化真空轉(zhuǎn)換閥也處于關(guān)閉狀態(tài)，且空燃比也由正常的1.000變?yōu)榱?.948，這說明此時電腦已將閉環(huán)控制變?yōu)殚_環(huán)控制了，插牢插頭排除故障后失效保護(hù)模式解除。2質(zhì)量空氣流量計(jì)故障質(zhì)量空氣流量計(jì)出現(xiàn)故障時，將可產(chǎn)生P0100

5、、P0102 、P0103故障碼，其中任意一個故障碼(實(shí)碼)被存儲，ECM都將進(jìn)入失效保護(hù)模式。在此失效保護(hù)模式下，ECM根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門位置來計(jì)算點(diǎn)火正時?？_拉車質(zhì)量空氣流量計(jì)和進(jìn)氣溫度傳感器是集成在一起的，一輛卡羅拉由于流量計(jì)連接器松脫造成ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式，讀取的故障碼為：P0102(質(zhì)量或體積空氣流量電路低輸入故障)、 P0113(進(jìn)氣溫度電路高輸入故障)，故障現(xiàn)象為發(fā)動機(jī)怠速稍有不穩(wěn)，轉(zhuǎn)速在640678r/min間快速波動，加速時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速最高也只能達(dá)到3000r/min，數(shù)據(jù)流變化情況如圖5、6所示，數(shù)據(jù)對比見表2。從表2可以看出，質(zhì)量空氣流量計(jì)故障導(dǎo)致的失效保護(hù)模式下

6、，進(jìn)氣量和進(jìn)氣溫度被恒定在0.06g/s和-40，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速略有波動，噴油時間略有增加，兩個氧傳感器電壓接近為0，其余數(shù)據(jù)變化并不大，故障排除后，失效保護(hù)模式解除。不同故障的失效保護(hù)操作是不同的，筆者分析的還不夠詳細(xì)，希望同行們進(jìn)一步完善。3加熱型氧傳感器故障當(dāng)ECM存儲了P0134(未檢測到氧傳感器電路動作)、P0136(氧傳感器電路故障)故障碼中任一個，ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式。失效保護(hù)操作為停止空燃比反饋控制。因?yàn)楫?dāng)氧傳感器輸出高電位信號，說明空燃比偏濃，ECM為了把空燃比控制在接近理論空燃比范圍內(nèi)，當(dāng)其接到高電位信號后，ECM將反饋修正系數(shù)減小，控制噴油器少噴油從而使混合汽變稀。反之EC

7、M接到氧傳感器輸出的地電位信號后，會增加噴油量，使混合汽變濃，因此當(dāng)加熱型氧傳感器發(fā)生故障，ECM就不能完成精確的空燃比控制，另外還為了避免三元催化凈化器過熱和發(fā)動機(jī)有良好的性能，ECM停止空燃比反饋控制。4加熱型氧傳感器加熱器故障當(dāng)ECM儲存了P0031氧傳感器加熱器控制電路低電位(B1 S1)、P0032氧傳感器加熱器控制電路高電位(B1 S1)、P0037氧傳感器加熱器控制電路低電位(B1 S2)、P0038氧傳感器加熱器控制電路高電位(B1 S2)四個故障碼中的任意一個，ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式，失效保護(hù)操作為ECM關(guān)閉加熱型氧傳感器加熱器，即阻斷加熱器在ECM內(nèi)部的搭鐵線路。5冷卻液溫

8、度傳感器故障當(dāng)ECM存儲了P0015(發(fā)動機(jī)冷卻液溫度電路故障)、P0017(發(fā)動機(jī)冷卻液溫度電路低輸入)、P0118(發(fā)動機(jī)冷卻液溫度電路高輸入)故障碼中的任意一個，ECM將進(jìn)入失效保護(hù)模式，失效保護(hù)操作為ECM估計(jì)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度為80。因?yàn)楫?dāng)不能準(zhǔn)確反映冷卻液溫度時，發(fā)動機(jī)就無法準(zhǔn)確修正目標(biāo)氣門正時，精確控制噴油等，此時發(fā)動機(jī)為了保證目標(biāo)氣門正時得到基本修正，便將冷卻液溫度執(zhí)行在80，以保證其他系統(tǒng)得以正常工作。當(dāng)存儲故障碼為P0017(發(fā)動機(jī)冷卻液溫度電路低輸入)時，從數(shù)據(jù)流上讀得冷卻液溫度為-40，當(dāng)故障碼為P0118(發(fā)動機(jī)冷卻液溫度電路高輸入)時，從數(shù)據(jù)流上讀得冷卻液溫度為140

9、。6VVT系統(tǒng)故障當(dāng)VVT系統(tǒng)故障時，如存儲故障碼P0011(凸輪軸位置“A”-正時過于提前或系統(tǒng)性能B1)，ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式，故障現(xiàn)象為怠速轉(zhuǎn)速稍有提升，其它圖5 質(zhì)量空氣流量計(jì)故障時的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流1 圖6 質(zhì)量空氣流量計(jì)故障時的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)沒有明顯變化，同時ECM將正常工作的汽缸組氣門正時固定在最大延遲角位置上，故障排除后失效保護(hù)操作解除。7燃油修正系統(tǒng)故障當(dāng)ECM存儲了故障碼P0171(系統(tǒng)過稀)、P0172(系統(tǒng)過濃)中的任意一個，ECM將進(jìn)入失效保護(hù)模式，失效保護(hù)操作為停止空燃比反饋控制。8爆震傳感器故障當(dāng)ECM存儲了故障碼P0327(爆震傳感器低輸入)、P0328(爆震傳

10、感器高輸入)中的任何一個，ECM將進(jìn)入失效保護(hù)模式，失效保護(hù)操作為ECM將點(diǎn)火正時設(shè)定為最大延遲。9點(diǎn)火器故障當(dāng)ECM存儲了故障碼P0351(點(diǎn)火線圈“A”初級或次級電路)、P0352(點(diǎn)火線圈“B”初級或次級電路)、P0353(點(diǎn)火線圈“C”初級或次級電路)、P0354(點(diǎn)火線圈“D”初級或次級電路)，中的任意一個，ECM將進(jìn)入失效保護(hù)模式，失效保護(hù)操作為ECM切斷該缸燃油，直至故障排除后失效保護(hù)模式解除。10加速踏板位置傳感器故障加速踏板位置傳感器有2條傳感器電路，主電路和副電路。如果任意一條電路出現(xiàn)故障，則ECM使用另一條電路控制發(fā)動機(jī)，如果2條電路都出現(xiàn)故障，則ECM認(rèn)為加速踏板處于松

11、開狀態(tài)，節(jié)氣門關(guān)閉發(fā)動機(jī)怠速。以下8個故障碼都將導(dǎo)致ECM進(jìn)入失效保護(hù)模式：P2120(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“D”電路)、P2122(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“D”電路低輸入)、P2123(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“D”電路高輸入)、P2125(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“E”電路)、P2127(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“E”電路低輸入)、P2128(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“E”電路高輸入)、P2138(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“D”/“E”電壓相關(guān)性)、P2121(節(jié)氣門/踏板位置傳感器/開關(guān)“D”電路范圍/性能)。失效保護(hù)模式一直運(yùn)行，直至故障排除后失效保護(hù)

12、操作解除。二、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)豐田卡羅拉的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，當(dāng)電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，動力轉(zhuǎn)向ECU將停止動力轉(zhuǎn)向輔助、保持動力轉(zhuǎn)向輔助持續(xù)、減小動力輔助，這樣可以保護(hù)系統(tǒng)不受到大損害。具體的失效保護(hù)操作見表3。實(shí)際維修過程中，也經(jīng)常遇到轉(zhuǎn)向沉重的車輛，其中較常見的就是轉(zhuǎn)向輔助功能被禁用了，原因就是存儲了以上故障代碼，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)入失效保護(hù)模式，下面來看一個故障案例。故障現(xiàn)象：一輛剛過保修期的豐田卡羅拉，突然出現(xiàn)轉(zhuǎn)向非常沉重的現(xiàn)象，打開點(diǎn)火開關(guān)，PS警告燈亮起。故障診斷及排除：接車后，首先懷疑是否是因輪胎氣壓不足造成轉(zhuǎn)向困難，目測輪胎沒有被壓癟跡象，用胎壓表測量氣壓均正常，那會不會是下

13、球節(jié)卡滯造成轉(zhuǎn)向費(fèi)力的呢？升起車來檢查，發(fā)現(xiàn)下球節(jié)沒什么問題，活動正常。由于是電動助力轉(zhuǎn)向，蓄電池嚴(yán)重饋電也會影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不工作，但由于該車已啟動，所以此種情況可以排除。那會是哪出了問題了呢？最后拿來故障診斷儀讀取故障碼，出現(xiàn)了3個故障碼C1511、C1512、C1513，再進(jìn)一步測量動力轉(zhuǎn)向ECU端子6和8間的電壓為8V(正常)，說明動力轉(zhuǎn)向ECU沒有問題。那問題極有可能就出在了扭矩傳感器上，更換了轉(zhuǎn)向柱總成準(zhǔn)備試車，以為這回問題應(yīng)該解決了，但意想不到的事情發(fā)生了，啟動發(fā)動機(jī)試車，轉(zhuǎn)向仍舊困難。再用故障診斷儀讀取故障碼，在原有3個故障碼的基礎(chǔ)上又增加了2個碼：C1515(扭矩傳感器零點(diǎn)調(diào)整未進(jìn)行)、C1516(扭矩傳感器零點(diǎn)調(diào)整未完成)，這是為什么呢？扭矩傳感器零點(diǎn)調(diào)整？那怎么調(diào)整呢？修理工翻遍了故障診斷儀的各個菜單項(xiàng)，也沒有找到扭矩傳感器零點(diǎn)調(diào)整這項(xiàng)，后來打電話向筆者求救。我過去幫忙做了扭矩傳感器的零點(diǎn)校正，最后把故障碼清除掉，問題解決了。這個案例就是因?yàn)闆]有進(jìn)行扭矩傳感器零點(diǎn)校正，而存儲了故障碼C1511、C1512、C1513，