原创 汽车免拆诊断案例 | 2011 款奔驰 S400L HYBRID 车发动机故障灯异常点亮

故障现象

一辆2011款奔驰 S400L HYBRID 车，搭载272 974发动机和126 V高压电网系统，累计行驶里程约为29万km。车主反映，行驶中发动机故障灯异常点亮。

故障诊断 

接车后试车，组合仪表上的发动机故障灯长亮；用故障检测仪检测，发现发动机控制模块（ME）中存储有故障代码“P001500 排气凸轮轴（缸组1）调节执行过晚”“P001464 排气凸轮轴（缸组1）位置偏离额定值。存在一个不可信信号”；记录并清除故障代码，故障代码可以清除，且发动机故障灯熄灭；原地试车，故障未再出现；进行路试，加速时故障再现，且故障代码P001500和P001464再次存储。继续路试，观察进气、排气凸轮轴相位调节数据流（图1），发现加速时进气、排气凸轮轴相位开始调节，气缸列1和气缸列2（坐在驾驶室看向发动机室，右侧气缸为气缸列1，左侧气缸为气缸列2）的进气凸轮轴相位调节角度变化一直同步，而气缸列1和气缸列2的排气凸轮轴相位调节角度变化不同步，气缸列2（左侧气缸）排气凸轮轴相位调节角度较大，且波动较小，而气缸列1（右侧气缸）排气凸轮轴相位调节角度较小，且波动较大，由此推断气缸列1排气凸轮轴相位调节不到位，可能的故障原因有：气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀损坏；气缸列1排气凸轮轴相位调节阀阀芯卡滞；气缸列1排气凸轮轴链轮损坏；机油油路局部堵塞，导致气缸列1排气凸轮轴链轮调节腔中的机油压力不足；相关线路故障；发动机控制模块故障。

图1　故障车进气、排气凸轮轴相位调节数据流

怠速时人为将气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀控制线短暂搭铁，发现气缸列1排气凸轮轴位置传感器信号右移了约1个窄齿位（图2），约40°曲轴转角。

图2　人为将气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀控制线短暂搭铁时的相关波形

人为将气缸列2排气凸轮轴相位调节电磁阀控制线短暂搭铁，发现气缸列2排气凸轮轴位置传感器信号也右移了约1个窄齿位（图3），约40°曲轴转角。

图3　人为将气缸列2排气凸轮轴相位调节电磁阀控制线短暂搭铁时的相关波形

对比两列气缸的测试结果可知，在人为控制的情况下，气缸列1排气凸轮轴相位调节与气缸列2一样，能够达到最大调节角度（约40°曲轴转角），由此初步排除气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀、阀芯、链轮及机油油路存在故障的可能，怀疑气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号异常。

测量气缸列1和气缸列2的排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号波形（图4、图5），对比可知，气缸列1 排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号由低电位变为高电位时出现了约55 V的感应电动势，异常。

图4　气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号波形

图5　气缸列2排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号波形

测量气缸列1和气缸列2的排气凸轮轴相位调节电磁阀电流波形（图6、图7），对比可知，气缸列2排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号由低电位变为高电位时对应的电流是缓慢降低至0 A的，而气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀控制信号由低电位变为高电位时对应的电流会快速降低至0 A。由此推断发动机控制模块内部的续流电路损坏，无法通过占空比信号精确控制气缸列1排气凸轮轴相位调节阀阀芯位置，以致气缸列1排气凸轮轴相位调节不到位。

图6　气缸列1排气凸轮轴相位调节电磁阀电流波形

图7　气缸列2排气凸轮轴相位调节电磁阀电流波形

故障排除　

更换发动机控制模块后路试，发动机故障灯未再异常点亮，再次读取进气、排气凸轮轴相位调节数据流（图8），发现加速时气缸列1和气缸列2的进气、排气凸轮轴相位调节角度变化均同步，故障排除。

图8　正常车进气、排气凸轮轴相位调节数据流

故障总结

1、续流电路（通常是续流二极管）提供一个回路，使电流得以平稳衰减，避免电感元件产生过高的感应电动势尖峰，保护驱动电路和信号完整性。如果损坏，如续流二极管击穿或开路，则反向感应电动势将无法被有效吸收和抑制。高电压尖峰可能反馈到控制信号线路，叠加在占空比信号的下降沿，形成一个短暂的感应电动势尖峰。通过汽车示波器，可以将这短暂的异常完整地展现出来，帮助技师更好地判断故障问题。
2、在无法先行确定故障原因的情况下，技师往往会采用价格从低到高换件的形式，来反推故障。但模块损坏的维修成本通常是比较高的，如果使用换件的方法可能会造成很高的成本浪费和客户不满。使用汽车示波器则可以提供强有力的数据支撑，辅助技师先锁定故障，后自信维修！

作者：余姚东江名车专修厂叶正祥

Tech Gear 汽车诊断学院汽车免拆诊断专家，现任余姚东江名车专修厂厂长兼技术总监，被聘为哈弗汽车区域技术专家；2015 年获得首届中国汽车诊断师大赛总决赛三等奖；2016 年取得中国汽车工程学会汽车诊断专业领域中级工程师资格证书。

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