菏澤天泓雷克薩斯汽車銷售服務有限公司 仵宗次
故障現象一輛2018款雷克薩斯鋒致版NX300車,搭載8AR-FTS發動機和U661F變速器,累計行駛里程約為2.2萬km。車主反映,最近半個月正常行駛過程中緊急制動車輛,出現了4次停車后發動機熄火的現象,且組合儀表上會有故障燈點亮,并伴有“滴滴滴”的警報聲,熄火后再次起動發動機,起步、加速都正常。
故障診斷接車后與車主交流得知,故障第一次出現是在路口緊急制動等交通信號燈時,緊急制動前的車速約為50 km/h。由于為偶發性故障,決定測試多種工況下車輛發生故障的可能性。
當車速達到40 km/h時,緩慢踩下制動踏板,故障現象沒有出現,當車輛停穩大約1 s后,發動機出現抖動現象,且發動機轉速在400 r/min~700 r/min時會出現2次抖動,然后緩慢上升至正常怠速轉速。再次將車輛加速到40 km/h后,緊急制動車輛,當車輛停穩后發現發動機已經熄火,組合儀表上的助力轉向系統(EPS)故障燈及發動機故障燈點亮,同時出現“發動機停止 請換到P擋”的提示(圖1),并伴有“滴滴滴”的警報聲。

圖1 組合儀表上的提示
多次路試發現,踩下加速踏板讓車速迅速上升,隨后緊急制動,有很大的可能性會出現發動機熄火現象。當車速達到60 km/h~80 km/h后滑行3 s~5 s,再踩下制動踏板,發動機熄火的頻率降低,但車輛停穩大約1 s后,發動機出現抖動的頻率會增加,由此說明該車是否出現發動機熄火和抖動現象與踩下制動踏板的時刻有關。
路試發現車輛運行平穩,加速性能、制動性能均正常,升降擋時沒有出現明顯的沖擊感,發動機也沒有異響。車輛達到一定車速后,將擋位調至N擋再進行緊急制動,車輛停穩后沒有出現發動機熄火及抖動現象,由此說明該車是否出現發動機熄火和抖動現象還與踩下制動踏板前的擋位有關。
路試過程中還發現,冷機時不會出現故障現象,但是熱機時出現故障的頻率比較高。起動發動機后將擋位換入D擋,可以正常起步,接著換入N擋并緊急制動,當車輛停穩后再次換入D擋,等待1 s后偶爾會產生沖擊感。
由于發動機熄火與發動機轉速有關,決定先檢查渦輪增壓系統是否出現故障,檢查發現渦輪增壓系統進氣、排氣旁通閥沒有出現卡滯。斷開排氣旁通閥真空管后試車,故障現象依然存在,由此排除渦輪增壓系統出現故障的可能。
使用故障檢測儀檢測,在發動機控制單元內存儲有故障代碼“P160300 發動機失速歷史”,檢查故障代碼定格數據發現,渦輪轉速(NT Sensor Speed)異常升高至50 r/min(圖2),其他數據沒有出現異常。車輛停穩后,渦輪轉速應為0 r/min,而渦輪轉速異常升高說明存在外力作用。渦輪為液力變矩器內的主要元器件,而液力變矩器安裝在發動機與變速器之間,車輛停穩后,變速器不會對液力變矩器施加外力,因此懷疑是發動機輸出的力作用到液力變矩器,使渦輪轉速異常升高。對發動機的油液、壓縮壓力、點火正時、混合氣濃度進行檢查,沒有發現異常。

圖2 故障代碼P160300的定格數據(截屏)
反復試車,對比正常時和故障時的發動機數據流(圖3),發現故障出現時,渦輪轉速(黃色曲線)先下降至0 r/min,隨后又突然上升,異常(正常應保持為0 r/min);在渦輪轉速異常上升時,發動機轉速(藍色曲線)繼續下降,然后再與渦輪轉速一同上升,以相同轉速運行一段時間后再一起下降至0 r/min,發動機熄火。

圖3 對比正常時和故障時的發動機數據流(截屏)
查閱相關資料得知,渦輪轉速突然上升主要是由于液力變矩器內鎖止離合器分離不徹底或變速器內連接中間軸和行星齒輪機構中后太陽齒輪的C1離合器打滑所致。脫開鎖止控制電磁閥導線連接器,試車后發現故障依舊,由此排除液力變矩器內鎖止離合器相關線路存在故障的可能。對車輛進行失速試驗,在D擋狀態下,發動機最高轉速可達到2 800 r/min,轉速正常;在R擋狀態下,發動機最高轉速可達2 500 r/min,轉速正常,由此說明大轉矩下,C1離合器沒有出現打滑現象。繼而檢查變速器相關線路是否有故障,對變速器進行手動測試,將車輛舉升起來,脫開變速器電磁閥導線連接器,起動發動機,試車后發現故障依舊,因此排除變速器相關線路存在故障的可能。
變速器及液力變矩器相關線路均正常,難道是變速器或液力變矩器存在機械故障?檢查變速器液壓系統,在D擋時,怠速狀態下液壓系統壓力為410 kPa,失速狀態下液壓系統壓力為1 150 kPa;在R擋時,怠速狀態下液壓系統壓力為850 kPa,失速狀態下液壓系統壓力為2 050 kPa,液壓系統壓力在D擋與R擋時均正常,因此變速器不存在機械故障。
通過檢查發現發動機工作正常,故障是由外部負荷過大導致的。該車采用了柔性起步控制,起步后液力變矩器內鎖止離合器通過柔性鎖止實現平穩起步,降低了液力變矩器內泵輪與渦輪之間的轉速差,減少了由液壓油直接進行變扭的時間,減少了能量損失。結合液力變矩器內鎖止離合器的工作原理及發動機數據流分析,液力變矩器內鎖止離合器在緊急制動后可能處于聯動或半聯動狀態,并沒有迅速分離,導致產生較大阻力,使發動機無法正常運行。
故障排除更換液力變矩器后再次試車,期間多次進行緊急制動,發動機熄火現象不再出現,同時車身抖動現象消失,至此故障排除。