2009款北京现代悦动发动机故障灯点亮

背景

车型：2009款北京现代悦动1.6L轿车，发动机型号G4ED，5挡手动变速器，采用MFI发动机控制系统。VIN：LBEHDAEB09Y××××××。行驶里程：130000km。

现象

用户反映车辆因发动机启动后怠速不稳，而且容易熄火，发动机故障灯点亮。在一修理厂检查，维修师傅说有一个后氧传感器故障码，于是更换一个新后氧传感器，清除故障码后，发动机故障灯熄灭，车辆开出修理厂，还没到家发动机故障灯又亮了。 维修技师接车后确认故障现象，启动发动机可以顺利启动着车，但发动机怠速运转不平稳，仪表上的发动机故障灯点亮。

方案

用故障诊断仪对发动机控制单元进行检测，检测到一个“P0036氧传感器加热电路（1排/传感器2）”故障码（如图1所示），检查氧传感器线路连接器没有损坏或脱落的，同时看到后氧传感器是新更换的（如图2所示）。 用诊断仪清除故障码后，发动机故障灯熄灭，关闭发动机，重新启动故障灯不亮。路试，车辆行驶大约5km左右，发动机故障灯再次点亮，再次用诊断仪检测故障码，还是P0036故障码。 现代悦动轿车G4ED发动机MFI控制系统（如图3-图6所示），为了控制排气中CO、HC和NOx的排放，在催化转化器前侧和后侧安装加热式氧传感器（HO2S），检测排气中的含氧量。使用前HO2S信号控制空燃比（闭环燃油控制），使用后HO2S信号监测前HO2S和催化器是否正常工作。HO2S需要一个正常工作并提供闭环燃油控制系统的最低温度。因此氧传感器上安装有加热器，缩短其预热时间并保证其在整个运行期间的性能。 悦动G4ED发动机MFI控制系统中，ECM通过占空比控制此加热器元件，主继电器向加热器提供电压（如图7所示），ECM控制加热器的搭铁电路。 氧传感器的作用是测定发动机燃烧后的排气中氧是否过剩，最大程度地进行排放污染物的转化和净化。有两个氧传感器安装在排气管上，分别位于三元催化转化器的前后。ECM控制模块比较前后氧传感器的输出信号，从而确定后氧传感器的输出是否开始与前氧传感器的输出匹配。由于空燃比浓与稀状态不断转换，导致前氧传感器信号始终保持在高频率。催化器使后氧传感器频率降低，后氧传感器主要用来监测三元催化器的工作好坏。 发动机MFI控制系统ECM记录P0036检测条件：传感器或ECM连接器连接不良导致的间歇故障，或者是排除故障后没有删除ECM记录导致的，ECM检测到加热器控制电路（B1S2）断路时，ECM记录P0036。分析故障可能的原因： 01 氧传感器故障； 02 ECM和氧传感器连接器故障； 03 主继电器供电故障； 04 氧传感器加热器控制电路（B1S2）断路故障。 通过上述分析对G4ED发动机氧传感器及控制系统进行以下检查：启动发动机，读取氧传感器数据流，连接诊断仪进入数据流，在怠速状态下，观察发动机氧传感器数据流（如图8、图9所示），数据流中前氧传感器电压为0.43V，说明供电基本正常；数据流中后氧传感器的电压在0.00V不变。 查看数据流发现后氧传感器不工作，前氧传感器工作正常。排除进气系统、排气系统存在漏气或汽油质量太差氧传感器中毒的现象，后氧传感器信号电压无变化，说明后氧传感器和线路有故障存在，需要进一步检查。 01 检查氧传感器故障。 测量氧传感器加热器电阻是否正常，拔下HO2S（S2）连接器（新更换的氧传感器），用万用表测量HO2S（S2）的加热器电源和加热器控制端子之间的阻值为8.70Ω，接近标准值，氧传感器加热器电阻没有问题。 02 检查ECM和氧传感器连接器故障。 电气系统内的很多故障是由线束和端子连接不良造成的。故障还可能是由其他电系统干涉、机械或化学损坏造成的。分别检查ECM和氧传感器连接器的端子，是否有松动、连接不良、弯曲、腐蚀、污染、变质或损坏情况。检查ECM和氧传感器连接器无松动、连接牢固，端子无腐蚀、弯曲变形或者损坏的情况。 03 检查氧传感器电源及供电电路故障。 用万用表检查后氧传感器的线路，检查电源电路是否断路或短路，拔下HO2S（S2）连接器，测量HO2S（S2）线束连接器4端子（白色线）与继电器之间线路阻值0.001Ω，导通正常，测量连接器4端子与车身搭铁之间的电压为12.0V，加热线的电源有 12V电压，供电电压在正常范围。 04 检查氧传感器加热控制电路故障。 检查控制单元至氧传感器的线路，测量加热控制电路是否存在短路或断路，电气系统内的很多故障可能是由线束和端子不良造成的。所以彻底检查连接不良、ECM和部件之间的相关电路。用万用表测量HO2S（S2）线束连接器的加热器控制端子与搭铁之间的电压为0V（标准值约3.5V），测得的电压不在规定值范围，说明加热控制线路有接触不良或断路现象。 检查ECM控制单元至氧传感器之间线束导线的通断情况，断开ECM控制单元及氧传感器的连接器，根据ECM连接器端子电路图中氧传感器端子位置（如图10所示），对氧传感器线束导线进行测量，用万用表测量ECM 36端子与后氧传感器连接器2端子（蓝色线）之间阻值0.001Ω，导通良好；再测量ECM 16端子与后氧传感器连接器1端子（粉色线）之间0.001Ω，导通良好；最后用万用表测量ECM 71端子与后氧传感器连接器3端子（黄色线）之间阻值无穷大、不导通。 沿着线束分段测量导通正常，只有到ECM控制单元连接器不导通，用力晃动线束万用表数值有变化，说明此处断路。剥开连接器附近的线束，发现黄色导线断路（如图11所示），氧传感器不工作问题终于找到了。 由于氧传感器不能正常加热，也不能正常地把信号反馈给发动机ECM，不能对喷油器的喷油脉宽进行控制和修正，产生混合气过稀、过浓问题，同时记录P0036故障码。 焊接断路的（黄色）氧传感器加热控制信号线（如图12所示），包扎、固定好线束，用万用表测量ECM 71端子与后氧传感器连接器3端子之间导通正常（如图13所示），装复连接器，启动发动机，发动机故障灯熄灭，再次用力晃动线束，此时数据流的数值完全不受晃线的影响。清除故障码，观察前、后氧传感器工作数据流都在正常范围。 路试，发动机运转平稳，行驶20多千米发动机故障灯没有点亮。一周后回访用户，故障灯不再点亮。ECM控制的氧传感器加热控制线断路导致的P0036故障码彻底排除。

备注

从该车的故障排除可以看出，是氧传感器加热控制线断路，导致的发动机故障灯点亮和P0036故障码的出现。正常损坏由于氧传感器安装在高温的排气管上，长时间在恶劣的环境下工作，会造成其输出信号不准确，燃油控制系统得不到精确的控制，超过极限时记录故障码。记录P0036故障码，多数是氧传感器内部加热器断路，后氧传感器线束内导线断路，故障点隐蔽，用分段法找到故障点。维修技师通过数据流的观察分析确定故障部位，案例提醒我们维修人员，当出现故障码时，不要首先想到更换故障码指向的零件。由此可以看出，用诊断仪诊断现代车辆故障时，单独靠读取故障码来分析判断问题，已经不能满足需要了，数据流的分析在维修方面有重要作用。利用数据流分析系统各个传感器的工作情况，有时部件性能不良或者工作不正常，虽然没有故障码显示，但通过数据流可以显现出来，数据流又是协助维修人员查找线路故障的有力助手。很多电气故障都是由线路故障造成的，所以先要对相关的线路进行彻底的检查，然后再考虑更换故障码所指的元件。这就要求我们要看得懂数据流，能够分析和利用数据流，从故障现象、故障码和数据流来分析判断故障，做出快速准确的判断。