張雄華 王云
故障現(xiàn)象:一輛2022 年產(chǎn)一汽- 大眾攬境運(yùn)動(dòng)型多功能車, 搭載2.5T V6發(fā)動(dòng)機(jī),行駛里程43 km。用戶反映將車輛開去加油站加油,返程時(shí)儀表板的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮(圖1)。
檢查分析:維修人員接車后,確認(rèn)故障現(xiàn)象與用戶描述一致,發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮,但是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),并無明顯異常。維修人員鏈接診斷儀檢測,發(fā)現(xiàn)“發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)01”中存在靜態(tài)故障碼:“P00E800——?dú)飧琢? 進(jìn)氣溫度傳感器1 電氣故障”。
該發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列形式為大眾獨(dú)有的VR6 布置排列, 氣缸夾角為15°, 不同于常見V6 發(fā)動(dòng)機(jī)的60°或者90°氣缸夾角。因此VR6 發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度尺寸比常規(guī)V6 發(fā)動(dòng)機(jī)窄,長度尺寸則比直列6 缸發(fā)動(dòng)機(jī)更短。
傳統(tǒng)的V6 發(fā)動(dòng)機(jī)有2 列氣缸,因此可能存在分別對(duì)應(yīng)氣缸列1 和氣缸列2的溫度傳感器,然而故障車顯示的是“氣缸列3 進(jìn)氣溫度傳感器1 電氣故障”。氣缸列3 指的是哪里?維修資料中沒有相關(guān)說明,維修人員一時(shí)間無從下手。
為得出有意義的結(jié)果,對(duì)故障碼進(jìn)行引導(dǎo)檢測。根據(jù)故障碼關(guān)于進(jìn)氣溫度傳感器電氣故障的提示,讀取發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)氣缸列1 進(jìn)氣溫度傳感器3 數(shù)據(jù)異常,溫度顯示有215 ℃(圖2),與進(jìn)氣溫度傳感器1 和2 的溫度差異過大。
找到另外一臺(tái)同款正常車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比,正常車輛的該傳感器溫度45℃(圖3)。因此基本確定故障點(diǎn)在氣缸列1 的進(jìn)氣溫度傳感器3 及其線路上。而故障碼中文提示中所謂的“氣缸列3 進(jìn)氣溫度傳感器1 電氣故障”,可能是軟件漢化翻譯有誤。接下來,需要找到數(shù)據(jù)異常的溫度傳感器,做進(jìn)一步檢測。
查閱電路圖去尋找此傳感器,發(fā)現(xiàn)電路圖中沒有關(guān)于進(jìn)氣溫度傳感器3 的描述,只在空氣流量計(jì)里有相關(guān)溫度提示,為了驗(yàn)證是否是集成在空氣流量計(jì)里,斷開無故障車輛的空氣流量計(jì)插接器,結(jié)果進(jìn)氣溫度傳感器1 有變化,證明進(jìn)氣溫度傳感器1 是集成在空氣流量計(jì)內(nèi)部(圖4)。
那么,另2 個(gè)進(jìn)氣溫度傳感器安裝在哪里?由于該款發(fā)動(dòng)機(jī)為整機(jī)進(jìn)口,維修資料較少,維修手冊(cè)并沒有說明3 個(gè)進(jìn)氣溫度傳感器的具體位置,電路圖中只有GX9 進(jìn)氣歧管傳感器(圖5)。
根據(jù)以往車型維修經(jīng)驗(yàn),進(jìn)氣溫度傳感器可能與進(jìn)氣壓力傳感器集成為一體,于是嘗試斷開進(jìn)氣歧管傳感器GX9,出現(xiàn)了“U060900——進(jìn)氣歧管壓力傳感器1, 無通信”, 以及“P010500——進(jìn)氣歧管壓力傳感器1,供電電壓”的故障提示(圖6)。
此時(shí), 觀察進(jìn)氣溫度測量值, 發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣溫度傳感器3 數(shù)值變?yōu)?15 ℃(圖7),和故障狀態(tài)數(shù)值一致,因此可以明確得知進(jìn)氣溫度傳感器確實(shí)集成在進(jìn)氣歧管傳感器GX9 當(dāng)中。
GX9 傳感器位于進(jìn)氣歧管末端( 圖8), 且為3 線制傳感器, 與常見的溫度和壓力傳感器采用4 線制有明顯不同。
通過測量值可知,該車還裝備有進(jìn)氣溫度傳感器2,分析傳感器2 的位置很可能在傳感器1 和傳感器3 之間的進(jìn)氣管路上, 類型應(yīng)該與傳感器3 相同。
沿著進(jìn)氣管路尋找,終于在節(jié)氣門控制單元之前找到一個(gè)和進(jìn)氣歧管傳感器同樣的傳感器(圖9)。
該傳感器在電路圖上也沒有標(biāo)注,斷開該傳感器后,進(jìn)氣溫度傳感器2 變?yōu)?15 ℃(圖10)。把傳感器2 和3 互換,錯(cuò)誤數(shù)據(jù)也隨之轉(zhuǎn)移,故障點(diǎn)找到。
故障排除:為故障車更換進(jìn)氣溫度傳感器3,完工后讀取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù),恢復(fù)正常,故障排除。
回顧總結(jié):傳統(tǒng)溫度傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)會(huì)隨著特定電阻變化而變化,如反映溫度變化的進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器等采用負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)。溫度升高,阻值變小,溫度降低,阻值變大,由此帶來了連續(xù)變化的電壓信號(hào)。當(dāng)此類傳感器出現(xiàn)短路或者斷路時(shí),會(huì)產(chǎn)生5 V 或者0 V 的極值電壓,此時(shí)診斷儀會(huì)讀取到“信號(hào)過大”、“信號(hào)過小”或“信號(hào)不可信”的故障碼。而故障車的溫度傳感器斷開后,出現(xiàn)的故障碼是“無通信”,明顯與傳統(tǒng)的溫度傳感器有區(qū)別。
查詢資料得知,該溫度傳感器采用了全新的SENT 協(xié)議,并不是傳統(tǒng)的模擬信號(hào)。因此, 有必要解釋一下SENT傳感器的基本工作原理。SENT(SingleEdge Nibble Transmission)協(xié)議是汽車電子中常用于傳感器信號(hào)的一種數(shù)字信號(hào)接口,中文釋義為“單邊半字節(jié)傳輸”。
SENT 是傳感器和控制單元之間的通信協(xié)議,是一種數(shù)字信號(hào),采用SENT 信號(hào)的傳感器只需要3 根導(dǎo)線:1 根電源線、1 根搭鐵線和1 根SENT 信號(hào)線,SENT 信號(hào)為單向通信, 即傳感器只能發(fā)送數(shù)據(jù),但通過這1 根通信線可以發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù),以節(jié)氣門位置傳感器為例(圖11),傳統(tǒng)節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部的 2 個(gè)位置傳感器共用 1 根電源線
和1 根搭鐵線,各自有獨(dú)立的1 根信號(hào)線,共4 根導(dǎo)線,即4 線制。而新型節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部的2 個(gè)位置傳感器除了共用電源線和搭鐵線以外,還可以共用信號(hào)線,即通過1 根SENT 信號(hào)線便可以發(fā)送2 個(gè)位置傳感器的信號(hào)。
圖12 為SENT 傳感器的波形, 通過系統(tǒng)原理以及對(duì)信號(hào)線波形的測量可以得知,SENT 傳感器的3 根導(dǎo)線分別是供電、搭鐵和信號(hào)線。供電和搭鐵電壓對(duì)應(yīng)是5 V 和0 V,而信號(hào)線電壓則是在0 ~ 5 V 變化。如果有示波器, 可以借助波形分析來看是否正常, 如果沒有示波器, 也可以用萬用表測量端子電壓的方式來確定電腦和到傳感器是否正常。