文:牛英偉
一輛2018年產上汽通用雪佛蘭邁銳寶XL 轎車,搭載1.5T 發(fā)動機和6 擋手自一體變速器,行駛里程5.9 萬km。用戶因該車發(fā)動機故障燈點亮而報修。
維修人員接車后起動發(fā)動機,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機故障燈點亮。檢查發(fā)動機艙內各線束插接器,連接完好;線束布置也沒有異常。儀表板下熔絲盒內的熔絲沒有熔斷現(xiàn)象,車輛也沒有任何線路改裝、加裝的情況。
用故障診斷儀檢測車輛,發(fā)動機控制單元(ECM)K20 儲存歷史故障碼:P3055——直流/直流換流器輸出電壓1性能;P3056——直流/直流轉換器輸出電壓2 性能。查看維修資料,故障碼P3055 設置條件是ECM 檢測到ECM 點火電壓與直流/直流轉換器(即電源變壓器T19)輸出電壓之間的壓差高于或等于1.000 V;P3056 設置條件是ECM 檢測到ECM 點火電壓與T19 輸出電壓之間的壓差高于或等于1.000 V。
T19 不能設置故障碼,因此由ECM負責設置電壓相關故障碼。ECM 通過數(shù)據線路監(jiān)測T19 電壓。如果ECM 與T19 因某種原因失去通信,不能監(jiān)測電壓,就會將此判定為電壓損失,并將設置P3055(或P3051) 和P3056(或P3052)。
根據維修資料給出的信息可知,設置故障碼的原因,是ECM 監(jiān)測到電源穩(wěn)壓器模塊提供的電壓與ECM 自己得到電壓之間存在差異。用診斷儀查看ECM的電源電壓和點火1 信號電壓,以及T19 向ECM 提供的電壓,發(fā)現(xiàn)的確存在差異(圖1)。
圖1 電源穩(wěn)壓器輸出電壓異常
通過診斷儀可以看到,當ECM 的蓄電池電壓和點火電壓都為14.500 V時,T19 向ECM 提供的電壓“直流/直流換流器輸出電壓傳感器電路1&2”卻是12.800 V。而此時GDS2 右下角顯示的MDI 電壓為13.300 V(圖2)。由此可知電源變壓器與MDI 獲得的電壓都低于ECM 獲得的電壓。
圖2 故障診斷儀GDS2 顯示的MDI 電壓
T19 的2 個輸出電路輸出電壓低于ECM 自己得到電壓,一般不可能2 個輸出電路都存在問題,很有可能是T19自己的電源電壓就低。根據T19 相關電路圖可知(圖3),B+電路11 號端子為輸出電路10 號端子提供電壓,運行12.000 V 穩(wěn)壓電源1;B+電路端子8 為輸出電路端子9 提供電壓,運行12.000 V 穩(wěn)壓電源2。
圖3 電源變壓器T19 相關電路圖
通過維修手冊的提示,如果設置了故障碼P0355 或P3056,要先確認ECM和T19 的搭鐵線是否清潔牢固。這說明搭鐵線有可能是解決該故障的關鍵。為此,維修人員在發(fā)動機未運行時,進行一系列的電壓測量(圖4)。
圖4 電壓測量結果
通過測量得到的電壓數(shù)據可以看出,蓄電池正極上的壓降正常,說明正極連接良好。以車身為搭鐵所測量得的電壓,低于以發(fā)動機或蓄電池負極為搭鐵所測量得到的電壓。蓄電池負極至車身以及發(fā)動機搭鐵至車身,所測量的搭鐵線壓降過高;而發(fā)動機至蓄電池負極的搭鐵線壓降正常。這說明車身至蓄電池和發(fā)動機之間的搭鐵有接觸不良現(xiàn)象。
T19 和MDI 都是以車身為搭鐵獲得電源的,如果車身至蓄電池負極或車身至發(fā)動機搭鐵之間存在接觸不良,就會造成T19 和MDI 獲得的電源電壓低。這就會導致T19 輸出的電壓低于ECM 自身獲得的電壓,因此設置故障碼P0355、P3056。
根據車身搭鐵示意圖可知(圖5),蓄電池負極分別連接至發(fā)動機搭鐵G100和車身搭鐵G103。而車身搭鐵G103 為車身所有電器提供搭鐵。斷開蓄電池負極,測量搭鐵線間的電阻。經測量,蓄電池負極至發(fā)動機搭鐵間電阻為0.50 Ω,正常;蓄電池負極至車身搭鐵間的電阻為14.00 Ω,異常;發(fā)動機搭鐵至車身搭鐵間電阻為14.50 Ω,異常。由此可知,車身搭鐵存在接觸不良現(xiàn)象。
圖5 車身搭鐵示意圖
根據維修資料,車身搭鐵G103 位于蓄電池托架下面的縱梁上(圖6)。檢查發(fā)現(xiàn),該搭鐵點的緊固螺母不是搭鐵線專用螺母,而是普通螺母(圖7),不能將搭鐵線有效緊固,造成搭鐵線接觸不良。與用戶溝通得知,該車曾經做過前部的事故車維修,懷疑是之前的維修人員錯用了搭鐵線緊固螺母。
圖6 車身搭鐵G103 位置
圖7 車身搭鐵線錯用了普通緊固螺母
更換專用的搭鐵線緊固螺母并確認緊固(圖8),檢測T19 輸出電壓已經恢復正常(圖9),故障碼P3055 和P3056 不再出現(xiàn),故障排除。
圖8 用專用緊固螺母緊固車身搭鐵線
圖9 電源穩(wěn)壓器輸出電壓恢復正常
根據車輛搭鐵原理示意圖(圖10),本案例是由于蓄電池負極至車身搭鐵點接觸不良,車身總搭鐵線出現(xiàn)分壓降,造成在車身上搭鐵的所有用電設備電源電壓低于蓄電池的電壓,同時也低于發(fā)動機控制單元的電源電壓。因而,電源變壓器T19 輸出給ECM 的電壓,也是低于正常電壓的。因此ECM 內設置了故障碼P0355 和P3056。
圖10 車輛搭鐵原理示意圖
另外,故障診斷的關鍵是故障分析,而只有充分獲得信息,才能正確分析故障。特別是電器類的故障碼診斷,一定要遵循電氣系統(tǒng)的工作原理進行診斷,才能正確開展。而且通過本案例的診斷過程可以總結如下經驗。
(1)故障碼的很多關鍵信息均源自于維修手冊。將這些信息串聯(lián)分析,會得到正確的診斷方向。
(2)診斷儀上的關鍵數(shù)據,可以準確地對診斷分析進行驗證,減少很多沒有必要的拆裝、測量。
(3)搭鐵不良的故障,進行分壓或者叫壓降測量,往往能快速明顯地看出異常。