滄州/趙鼎明
車型:配置CLP 1.4L發(fā)動(dòng)機(jī)。
行駛里程:50000km。
故障現(xiàn)象:用戶抱怨熱車后發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火,冬天時(shí)故障頻率不高,4月份后天熱了故障頻率越來越高,但涼車一切正常。在其他修理廠已更換過下列部件:曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、點(diǎn)火線圈、節(jié)氣門總成、噴油器、汽油泵、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度傳感器、前后氧傳感器、爆震傳感器等,但故障依舊。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元具有防盜功能,因此沒有更換。
故障診斷:維修人員確認(rèn)故障,如用戶所述,在涼車時(shí)一切正常,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)停止后,有時(shí)熄火,無規(guī)律性。有時(shí)需要等待幾分鐘(發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后)發(fā)動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)著車,著車后又能正常運(yùn)行。車輛打開空調(diào),故障沒有出現(xiàn)過。
用診斷儀VAS6150B讀取并清除所有的故障碼,著車試驗(yàn)。故障出現(xiàn)前所有控制單元內(nèi)都沒有故障碼。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,在制動(dòng)電子裝置、儀表、空調(diào)/暖風(fēng)電子裝置和數(shù)據(jù)總線接口中存儲(chǔ)了故障碼。制動(dòng)電子裝置、空調(diào)/暖風(fēng)電子裝置和數(shù)據(jù)總線接口控制單元內(nèi)讀取到的故障碼為“01314 004 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元無信號/通信”, 儀表內(nèi)故障碼為“C10000 U1111100由于丟失信息功能受到損害” ,如圖1、圖2所示。
┃圖1 故障存儲(chǔ)器列表
┃圖2 控制單元內(nèi)故障碼
讀取發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)故障存儲(chǔ)器,無故障碼。讀取發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)流,各項(xiàng)數(shù)據(jù)流數(shù)值均在正常范圍內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)加速良好。如果自動(dòng)熄火后立即啟動(dòng),車輛不能著車,反復(fù)啟動(dòng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障碼“P0322發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器沒有信號”,如圖3所示。
┃圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)內(nèi)故障碼
發(fā)動(dòng)機(jī)涼車工作正常,怠速穩(wěn)定、加速良好,只有熱車時(shí)發(fā)生自動(dòng)熄火現(xiàn)象,說明發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分正常。根據(jù)故障碼和發(fā)動(dòng)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接圖,如圖4所示。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元在故障出現(xiàn)時(shí)不能對外通信,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元出現(xiàn)了“死機(jī)”現(xiàn)象。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元“死機(jī)”并導(dǎo)致不能與外界通信的原因有:①控制單元電源或搭鐵出現(xiàn)問題;②數(shù)據(jù)CAN線故障;③控制單元本身故障。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的供電電源有三條,分別是15號線、30號線和87號線,如圖5所示。出現(xiàn)故障時(shí),15號線和30號線均正常,沒有斷電的現(xiàn)象,87號線出現(xiàn)了斷電。查看87號線電路示意圖,如圖6所示,發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制繼電器線圈的搭鐵,故障時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元沒有控制繼電器線圈搭鐵,故障原因在控制單元。檢查控制單元的搭鐵線路和搭鐵點(diǎn)均正常,搭鐵問題排除。故障時(shí)與正常時(shí)數(shù)據(jù)線高CAN和低CAN的電壓沒有明顯的變化,說明數(shù)據(jù)線CAN沒有短路或斷路,數(shù)據(jù)CAN線沒有問題。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的電源搭鐵正常,數(shù)據(jù)CAN線正常,所有的傳感器和執(zhí)行器都換過了,所以有理由懷疑控制單元本身出現(xiàn)了問題。更換控制單元并在線編程解防盜后,試車,故障依舊。
維修工作陷入了僵局,還要從頭查起。
┃圖4 車輛網(wǎng)絡(luò)連接圖
┃圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元供電示意圖
┃圖6 電源繼電器示意圖
懷疑發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可能受到外面控制單元的干擾,例如受到防盜信號的干擾,所以斷開發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的數(shù)據(jù)CAN線,進(jìn)行試驗(yàn)。斷開數(shù)據(jù)CAN線,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài),風(fēng)扇一直轉(zhuǎn)動(dòng),故障沒有出現(xiàn)。是風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)造成的故障消失,還是切斷了數(shù)據(jù)CAN線與其他控制單元通信,造成的故障消失?為了驗(yàn)證一下,拔下風(fēng)扇控制器的保險(xiǎn),阻止風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),故障出現(xiàn),說明故障與其他控制單元無關(guān),只與溫度有關(guān)。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),溫度與進(jìn)氣溫度有關(guān),而與冷卻液溫度關(guān)系不大,在冷卻溫度87℃和95℃之間都可能熄火,進(jìn)氣溫度只有大于52℃時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)才熄火,如圖7所示。進(jìn)氣溫度應(yīng)是發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的溫度,缸蓋溫度高了,就容易熄火。
┃圖7 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度
此車曾經(jīng)出現(xiàn)過故障碼“P0322發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器沒有信號”,并且轉(zhuǎn)速傳感器出現(xiàn)問題發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)熄火,所以要檢查發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器信號及與其相關(guān)的凸輪位置傳感器信號。
┃圖8 正常波形
┃圖9 熱車后有雜波
使用示波器進(jìn)行檢測,示波器的紅表筆接曲軸位置傳感器信號線,綠表筆接凸輪軸位置傳感器信號線,檢查波形。在正常情況下,凸輪軸位置傳感器信號波形為正常的矩形波,如圖8所示。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱車后,在熄火幾分鐘前,凸輪信號出現(xiàn)了雜波,如圖9所示。當(dāng)凸輪軸信號完全是雜波時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,如圖10所示。對雜波進(jìn)行放大發(fā)現(xiàn),電壓有時(shí)出現(xiàn)負(fù)值,如圖11所示。
┃圖10 發(fā)動(dòng)機(jī)熄火前波形
┃圖11 發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)波形放大圖
凸輪軸位置傳感器的作用:把凸輪軸的位置信號輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,以便控制單元識別汽缸1壓縮上止點(diǎn),從而進(jìn)行順序噴油控制、點(diǎn)火時(shí)刻控制和爆燃控制。電路原理如圖12所示。在故障時(shí),測量凸輪軸位置傳感器的電源和搭鐵均正常,只有信號有異常,說明傳感器有故障。
故障排除:拔下凸輪軸位置傳感器插頭,故障現(xiàn)象消失。更換凸輪軸位置傳感器,試車故障排除,跟蹤一個(gè)月未出現(xiàn)故障。
┃圖12 凸輪軸位置傳感器原理圖
故障總結(jié):此車凸輪軸位置傳感器內(nèi)部電子元器件熱穩(wěn)定性差引起傳感器熱穩(wěn)定性不良,但未徹底損壞,溫度高時(shí)有故障。在故障時(shí)傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的CPU傳輸了干擾信號,造成發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)不能正常工作,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火并不能與其他控制單元進(jìn)行通信。此案例的難點(diǎn)在于,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元沒有存儲(chǔ)凸輪軸位置傳感器的故障碼并且此傳感器已在其他修理廠更換過,所以忽略了對此傳感器的檢查。更換的傳感器是副廠的,如圖13所示。維修人員在檢查、判斷故障時(shí),必須對部件進(jìn)行細(xì)致的檢查,看部件是不原廠配件,否則新的損壞的副廠配件將把你引入歧途,不能快速準(zhǔn)確地判斷出故障。
┃圖13 副廠凸輪軸位置傳感器