朱先明

（湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院，湖南 株洲 412001）

雪佛蘭科魯茲發(fā)動機控制模塊芯片維修

朱先明

（湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院，湖南 株洲 412001）

1 故障現(xiàn)象

一輛通用雪佛蘭科魯茲（Cruze），整車型號為SGM7164TMTB，配置1.6T（LLU）發(fā)動機，由上海通用（沈陽）北盛汽車有限公司制造，于2010年6月出廠，已行駛6 229 km。客戶反映車輛加速后熄火，偶爾起動困難，發(fā)動機故障燈亮。經(jīng)過技術(shù)人員維修，仍未查出故障原因。

2 故障診斷與原因分析

1）讀取故障碼使用KT600診斷儀讀取故障碼，為P0628：發(fā)動機控制點火繼電器反饋電路低電壓。清除故障碼，再讀，故障碼為P0609；又清除故障碼，再讀，故障碼為P0121。反復(fù)執(zhí)行清除故障碼，再讀故障碼時故障碼在變化，但P0628故障碼出現(xiàn)次數(shù)最多。根據(jù)通用故障診斷策略，故障碼優(yōu)先的原則，決定先從P0628故障碼進(jìn)行分析。

2）故障碼設(shè)置條件查詢科魯茲維修手冊，設(shè)置P0628故障碼的條件是：指令繼電器通電5 s時，發(fā)動機控制模塊檢測到發(fā)動機控制動力系統(tǒng)繼電器反饋電路電壓低于5V。

3）發(fā)動機控制開關(guān)繼電器電路原理發(fā)動機控制開關(guān)繼電器電路工作原理如圖1所示。動力系統(tǒng)繼電器是一個電氣開關(guān)，在發(fā)動機控制模塊的控制下斷開和閉合。發(fā)動機控制模塊ECM通過輸出驅(qū)動器模塊，向繼電器線圈控制電路提供搭鐵路徑。點火主繼電器的輸出驅(qū)動器模塊還包含一個故障檢測電路，發(fā)動機控制模塊持續(xù)監(jiān)測該電路。發(fā)動機控制模塊指令動力系統(tǒng)繼電器通電時，將向發(fā)動機艙蓋下熔斷絲盒中的熔斷絲提供蓄電池電壓，向與節(jié)氣門執(zhí)行器控制（TAC）操作相關(guān)的發(fā)動機控制模塊內(nèi)部電路提供電源。發(fā)動機控制模塊還監(jiān)測蓄電池電路上的電壓，以確認(rèn)動力系統(tǒng)繼電器觸點已閉合。

4）故障原因分析根據(jù)電路圖進(jìn)行分析，發(fā)動機控制模塊KR75繼電器反饋電路電壓是靠發(fā)動機控制模

塊X1／16腳進(jìn)行監(jiān)測。在內(nèi)部控制搭鐵的電子開關(guān)未接通時，導(dǎo)致反饋電路電壓低有3個原因：①KR75發(fā)動機控制開關(guān)繼電器線路開路，導(dǎo)致B+電壓不能送給發(fā)動機控制模塊X1／16，即無反饋電壓導(dǎo)致反饋電路電壓低；②K20發(fā)動機控制模塊X1／16腳至KR75發(fā)動機控制開關(guān)繼電器1腳之間的線路搭鐵短路，造成反饋電路電壓低；③K20發(fā)動機控制模塊X1／16腳內(nèi)控制搭鐵開關(guān)電路短路損壞，K20發(fā)動機控制模塊未發(fā)出指令，使搭鐵開關(guān)閉合的情況下造成搭鐵導(dǎo)通，正常時反饋電壓應(yīng)為B+，因內(nèi)部短路造成反饋電路電壓低。

5）檢測分析為了找到真正的故障原因，筆者進(jìn)行了如下檢測并分析，見表1、表2。

表1 KR75發(fā)動機控制開關(guān)繼電器功能測試分析

表2 反饋電壓電路檢測與數(shù)據(jù)分析

以上檢測為未插入點火鑰匙的情況下，當(dāng)斷開K20發(fā)動機控制模塊X1插頭時，電壓和電阻值為正常。說明異常的數(shù)據(jù)是K20發(fā)動機控制模塊導(dǎo)致，同時觸摸KR75發(fā)動機控制開關(guān)繼電器時有溫度，該繼電器只有在插入點火鑰匙并處在ON擋時才會工作，充分說明是因為K20發(fā)動機控制模塊異常導(dǎo)致KR75發(fā)動機控制開關(guān)繼電器處于通電狀態(tài)，且在F9熔斷絲處試燈檢測時都是亮的。故障方向鎖定為K20發(fā)動機控制模塊。

3 故障排除

經(jīng)過以上檢查確定為K20發(fā)動機控制模塊故障。通過以上分析，發(fā)動機能起動，說明K20發(fā)動機控制模塊的微處理器正常，故障應(yīng)該發(fā)生在K20發(fā)動機控制模塊的接口電路，因為在微處理器到輸出電路之間必須有芯片隔離和驅(qū)動。將K20發(fā)動機控制模塊外殼小心打開之后，發(fā)現(xiàn)芯片APIC-S06表面已炸裂，如圖2所示。

隨即在網(wǎng)上訂購了一塊同型號的芯片，2天后到貨，如圖3所示。準(zhǔn)備熱風(fēng)槍、防靜電烙鐵、鑷子、焊寶、焊錫絲等，并對K20發(fā)動機控制模塊的微處理器進(jìn)行隔熱保護(hù)。芯片更換過程如下。

1）使用隔熱材料蓋住微處理器，因微處理器焊接工藝是使用BGA封裝，受熱不均勻?qū)?dǎo)致芯片損壞。為確保隔熱的效果，可以在隔熱的材料上加水進(jìn)行降溫，如圖4所示。

2）使用熱風(fēng)槍對芯片進(jìn)行均勻加熱，在芯片表面加上焊寶，使芯片受熱均勻，流動的焊寶還能將溫度帶至芯片底部的搭鐵焊接處，如圖4所示。

3）待芯片引腳焊錫和底部搭鐵焊錫融化，用鑷子試探性地將芯片夾起，以免將引腳下的焊盤拔斷。

4）整理焊盤，將每個引腳的焊盤使用防靜電烙鐵進(jìn)行整理，目的是使焊盤上的焊錫量一致且平整，如圖5所示。

5）將芯片放在焊盤上，注意芯片的缺角與電路板上絲印標(biāo)記對齊，且引腳與焊盤對齊，如圖6所示。稍有偏離，會造成引腳與相鄰的焊盤間隙過小，焊接難度增加，焊錫會粘連且不易分離。

6）先使用熱風(fēng)槍加熱芯片，使其整體焊錫融化，確保芯片貼合在電路板上。再使用防靜電烙鐵對每一個引腳進(jìn)行加焊，確保焊接品質(zhì)，最后使用洗板水清潔電路板，如圖7所示。

裝上K20發(fā)動機控制模塊外殼，恢復(fù)系統(tǒng)連接，進(jìn)行驗證，讀取故障碼顯示“系統(tǒng)正?！?，加速后不熄火，故障消失。交車后一周，回訪客戶，故障沒有出現(xiàn)，至此故障排除。

4 故障總結(jié)

K20發(fā)動機控制模塊芯片工作在高溫、靜電、大電流的環(huán)境下，由于芯片APIC-S06炸裂，內(nèi)部必然損壞。芯片內(nèi)部集成了很多數(shù)量的PN結(jié)，單一PN結(jié)損壞后，因電流過大溫度升高，造成相鄰的PN結(jié)工作不正常，表現(xiàn)在本案例中出現(xiàn)其它故障碼，即電路中的關(guān)聯(lián)影響。本案例在科魯茲車輛中并不常見，最終損壞的是K20發(fā)動機控制模塊，要確認(rèn)故障點，要求維修技師具備扎實的電路分析功底。遵循上海通用的診斷策略，按“故障碼優(yōu)先”的原則，根據(jù)維修手冊中電路／系統(tǒng)測試的步驟，結(jié)合診斷儀進(jìn)行檢測與分析。維修技師如果掌握芯片的焊接要領(lǐng)，即可輕松完成芯片APIC-S06的更換。

［1］上海通用汽車有限公司.2011雪佛蘭克魯茲維修手冊［Z］.2010.

（編輯 文珍）

U463.6

B

1003－8639（2016）04－0031－03

2015-10-26；

2015-10-30

朱先明（1979-），男，湖南株洲人，汽車運用系實訓(xùn)教研室主任，研究職業(yè)教育與教學(xué)。