2019年產一汽豐田RAV4燃油蒸發排放控制系統故障排除

關鍵詞：燃油蒸發排放控制系統、碳罐泵模塊

故障現象：一輛2019年產的一汽豐田RAV4運動型多功能車（SUV），搭載M20A型2.0L發動機和模擬8擋無級變速器（CVT），行駛里程為1.1萬km。用戶因發動機故障燈突然點亮進店維修。

檢查分析：維修人員接車后專用診斷儀Techstream對全車控制單元掃描檢測，發現發動機控制單元（ECM）存在3個故障碼：P04417E——清污VSV卡在打開位置（EvaporativeEmissionSystemIncorrectPurgeFlowActuatorStuckOn）；P04419C——清污氣流不足（EvaporativeEmissionSystemIncorrectPurgeFlowLow/InsufficientFlow）；P142100——蒸發排放碳罐大量泄漏（圖1）。將故障碼清除后再次運轉發動機一段時間，檢測發現發動機控制單元的故障碼依舊存在。

很多時候當用戶加油后油箱蓋未安裝到位，也會導致發動機故障燈點亮，但是安裝到位清除故障碼后故障碼不會再現（該情況是屬于鑰匙關閉監視檢測）。將油箱蓋打開后重新安裝到位，檢查發現故障碼依然存在，因此故障不是因為油箱蓋未安裝到位所致。

由于故障碼“P04419C——清污氣流不足”是已確認的，因此維修人員決定從此故障碼入手檢查。不過故障與燃油蒸發排放控制系統（EVAP）有關，因此有必要先了解該系統的控制邏輯。

EVAP系統結構如圖2所示。發動機運轉時，如果滿足前提條件（閉環等），則ECM將打開清污真空電磁閥（VSV），且炭罐中存儲的燃油蒸氣經過清污后將排入進氣歧管。ECM可以通過改變清污VSV的占空比，來控制清污氣流流量，也可以通過進氣歧管壓力確定清污氣流流量。大氣壓力經過通風閥施加到炭罐，以確保對炭罐施加負壓（真空）時保持清污氣流。

ECM通過監測鑰匙關閉監視和清污氣流監視的狀態，以確認EVAP系統操作正確。鑰匙關閉監視檢查EVAP系統是否泄漏，以及炭罐泵模塊的故障情況。由于燃油冷卻至少需要5h以穩定EVAP系統的壓力，從而保證EVAP系統監視更加精確，因此鑰匙關閉監視會在點火開關關閉5h后起動。泄漏檢測泵在EVAP系統中產生負壓（真空）并測量EVAP系統壓力，ECM根據EVAP系統的壓力來監測系統是否存在泄漏，以及炭罐泵模塊和清污VSV的故障情況。

EVAP系統的清污氣流監測包含兩項：第一項是監視發動機運轉且清污VSV為打開（ON）時，ECM通過測量EVAP系統壓力變化監視清污氣流，如果沒有產生負壓，則ECM開始第二項監視；第二項監視則是將通風閥置于關閉位置，然后測量EVAP系統壓力。第一項監視每次都執行，第二項監視只在必要時執行。如果系統壓力變化低于0.396kPa，則ECM將此視為清污VSV卡在關閉位置，點亮發動機故障燈并存儲故障碼P04419C（雙程檢測邏輯）。

維修人員將清污VSV上與進氣歧管連接的燃油蒸氣管斷開，起動發動機，用手指確認管口有無吸力（圖3），實測正常。再將清污VSV上與油箱燃油蒸氣供給管連接的軟管斷開，起動發動機，使用GTS將清污VSV置于打開位置（ON），并用手指確認清污VSV有無吸力（圖4），檢測正常。以上檢查說明，導致無法抽真空的問題在油箱燃油蒸氣供給管側，也就是炭罐總成，有可能炭罐泵模塊以及相關的連接管路存在問題。

使用GTS進行EVAP系統檢查（圖5），但是該功能每次做到一半就自動跳出，無法檢測完成。維修人員只能將車輛舉升，目視觀察并用肥皂水噴灑炭罐相關的管路，沒有發現泄漏。炭罐以及炭罐泵總成模塊得用其他測量工具，逐一手動測量。經底盤目視發現該車炭罐泵總成模塊損壞（圖6）。

故障排除：更換新的炭罐泵總成模塊后再次檢測，該車故障消失。

回顧維修：對于該故障，因為故障碼的提示，要求維修人員對于EVAP系統的工作原理了解后，再進行故障排除才可以做到心中有數，知道縮小故障的范圍。當然本次維修最終是從外觀上就能看出哪個部件損壞，但是今后即便遇到炭罐泵總成模塊或碳罐的問題，維修人員按照這樣的思路診斷也可以做到心中有數。