關(guān)鍵詞:發(fā)動機故障燈亮、無法加速、節(jié)氣門、冷卻液流量控制閥
故障現(xiàn)象:一輛2019 年產(chǎn)上汽通用雪佛蘭沃蘭多運動型多功能車,搭載1.3T 發(fā)動機和6 擋手自一體變速器,行駛里程14.8萬km。用戶反映該車經(jīng)常會出現(xiàn)發(fā)動機故障燈、車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)故障燈點亮的現(xiàn)象, 故障燈點亮后,車輛加速沒有反應(yīng),只能怠速行駛。將發(fā)動機熄火等待一段時間后,再次起動發(fā)動機,車輛會恢復正常。故障的出現(xiàn)沒有規(guī)律性,已經(jīng)在其他修理廠做過維修,但沒有解決,于是在本店報修。
檢查分析:維修人員路試車輛,未發(fā)現(xiàn)用戶所述故障現(xiàn)象。與用戶溝通得知,該車主要用于網(wǎng)約車,車輛除了索賠維修外,其他的保養(yǎng)、維修均在非4S店做的,因此車上有副廠零件,而且有行車記錄儀和車內(nèi)攝像頭等加裝。
用故障診斷儀檢測, 在發(fā)動機控制單元中(ECM)存在歷史故障碼“P16A1——TPS SENT傳感器通訊線路1電壓”。根據(jù)故障現(xiàn)象結(jié)合故障碼,查閱廠家技術(shù)通報(圖1),懷疑故障碼是由于ECM插接件接觸不良導致的偶發(fā)故障。根據(jù)技術(shù)通報給出的方案,需要將ECM的插接件進行潤滑脂處理。
另外,由于故障碼P16A1反饋的是節(jié)氣門位置傳感器(TPS)與ECM之間SENT協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸,擔心是由于干擾造成的數(shù)據(jù)傳輸故障,于是將車輛的火花塞更換為正品零件。在對ECM和節(jié)氣門位置傳感器的線束插接器進行潤滑時,發(fā)現(xiàn)插接器內(nèi)涂抹有深色的油脂,好像是刻意涂抹進去的。維修人員認為是用戶在其他修理廠維修時,已經(jīng)進行過潤滑脂處理,但是處理不得當造成潤滑脂污染變色,以致效果不良。于是將原有深色油脂清理干凈,重新進行特殊潤滑脂處理后,將車交付給用戶。
1周后, 用戶因同樣故障返店。維修人員用故障診斷儀檢測, 在ECM中發(fā)現(xiàn)4個故障碼:P16A1——TPS SENT傳感器通訊線路1電壓;P16B1——TPS SENT傳感器通訊線路2電壓;P16A0——TPS SENT傳感器通訊線路1電壓;P16B0——TPS SENT傳感器通訊線路2電壓。故障碼均為當前存在。在防抱死制動控制系統(tǒng)(ABS)中存在2個故障碼:U0422——接收到來自車身控制單元的無效數(shù)據(jù);U0401——接收到來自發(fā)動機控制單元的無效數(shù)據(jù)。通過故障碼,維修人員懷疑故障的可能原因有:節(jié)氣門存在故障;節(jié)氣門位置傳感器的數(shù)據(jù)傳輸受到干擾;節(jié)氣門位置傳感器的5V參考電壓電路或低參考電壓電路存在故障。
從故障碼設(shè)置的原理,以及電路上出現(xiàn)斷路的幾率來分析:5V參考電壓出現(xiàn)斷路會設(shè)置故障碼P16A0、P16B0;低參考電壓電路出現(xiàn)斷路會設(shè)置故障碼P16A1、P16B1。雖然同時出現(xiàn)多個關(guān)于TPS1和TPS2的故障碼,但不可能是2根節(jié)氣門數(shù)據(jù)線同時出故障,也不可能是節(jié)氣門的低參考電壓電路和5V參考電壓電路同時出故障。所以節(jié)氣門位置傳感器本身出現(xiàn)故障的可能性較大,另外,節(jié)氣門位置傳感器或數(shù)據(jù)線受到外界干擾的可能性也很大。當然,ECM本身存在故障的可能性也是有的。
根據(jù)上述分析,維修人員建議用戶更換節(jié)氣門總成,加裝的攝像頭、行車記錄儀和USB風扇等暫時停用。考慮到之前檢查時在發(fā)動機控制單元插接器中看到的黑色油脂,擔心其會造成線束接觸不良,建議用戶一并更換發(fā)動機線束。用戶表示節(jié)氣門總成和發(fā)動機線束都是在其他修理廠更換的副廠件,可以更換,并拿出了之前更換下來的原廠發(fā)動機線束。維修人員檢查了線束上發(fā)動機控制單元的插接器,未發(fā)現(xiàn)明顯問題。更換車上的節(jié)氣門總成和發(fā)動機線束后試車,故障沒有出現(xiàn),將車交付車主使用。
然而1周后這名用戶再次返廠表示,故障又出現(xiàn)了。用故障診斷儀檢測發(fā)現(xiàn),在ECM 中存在故障碼:P16A1——TPS SENT 傳感器通訊線路1電壓;P16B1——TPS SENT 傳感器通訊線路2電壓。在ABS 控制單元中存在故障碼:U0100——與發(fā)動機控制單元失去通信;U0401——接收到來自發(fā)動機控制單元的無效數(shù)據(jù)。在電動轉(zhuǎn)向控制單元中存在故障碼“U0100——與發(fā)動機控制單元失去通信”,在儀表控制單元中存在故障碼“U0101——與變速器控制單元失去通信”。
根據(jù)故障碼可以看出,之前的故障并沒有排除。除原有故障碼外,而故障碼“U0100與發(fā)動機控制單元失去通信”讓維修人員懷疑ECM 存在故障。路試車輛60km,未見故障再現(xiàn)。
再次對發(fā)動機艙進行仔細檢查時發(fā)現(xiàn),該車的發(fā)電機外表很新,將線束插接器拔下來,可以看到插接器側(cè)面有副產(chǎn)件上常見的“撕毀不?!币姿橘N(圖2)。可見,發(fā)電機是個副廠件。
與用戶溝通得知,發(fā)電機的確也是副廠件,并且包括火花塞、節(jié)氣門和發(fā)動機線束,都是在出現(xiàn)這個故障后,先后在非4S店維修時更換的。而且再三確認除此之外,再沒有其他副廠件了。
維修人員重新梳理診斷思路。從系統(tǒng)組成分析,與該故障直接相關(guān)的就3個部件:節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機線束和ECM。發(fā)動機線束和節(jié)氣門總成都已經(jīng)更換,那么只有ECM未驗證了(圖3)。根據(jù)故障碼來分析,引發(fā)故障原因包括:節(jié)氣門位置傳感器信號被干擾;與節(jié)氣門位置傳感器共用的電路或共用電路中的某元件引發(fā)共用電路故障;ECM存在故障(圖4)。
從節(jié)氣門相關(guān)電路圖可知(圖5),有其他傳感器與節(jié)氣門共用5V參考電壓,也有共用低參考電壓的傳感器。發(fā)動機線束已經(jīng)更換,導線引起共用電路故障的可能性被排除。如果是其他共用5V參考電壓的傳感器引發(fā)的故障,那么ECM會檢測到并設(shè)置相應(yīng)的故障碼。所以相對來說ECM被干擾或者ECM本身故障的概率更大,因此維修人員決定更換ECM的方案,排除故障的概率最大。
更換ECM并做匹配后試車100km,故障沒有重現(xiàn),于是將車交付用戶。不到1周, 用戶因為同樣的故障再次返店。維修人員用故障診斷儀檢測,除了之前的故障碼P16A1、P16B1、P16A0和P16B0外,還發(fā)現(xiàn)一個新的故障碼“P0641——ECM 5V參考電壓1電路”。
根據(jù)節(jié)氣門的控制原理,ECM 向節(jié)氣門位置傳感器提供一個5V參考電壓和一個低參考電壓,作為驅(qū)動其內(nèi)部集成電路的電源。節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)的集成電路,通過2 根SENT 協(xié)議數(shù)據(jù)線,分別將其內(nèi)部2個節(jié)氣門位置傳感器TPS1和TPS2的信號傳遞給ECM。如果這個由ECM提供的5 V參考電壓出現(xiàn)故障,系統(tǒng)就會設(shè)置故障碼P16A1、P16B1、P16A0和P16B0。因此, 這次出現(xiàn)的故障碼P0641很可能是故障排除的突破口。
此時用戶又反饋了一條信息,每次故障現(xiàn)象都是在踩下制動踏板之后出現(xiàn)的。難道故障的出現(xiàn)與制動有關(guān)?真如此的話,與制動相關(guān)的傳感器,是否有與節(jié)氣門共用5V參考電壓的呢?會不會是這個與制動相關(guān)的傳感器導致的5V參考電壓故障呢?
考慮到此, 維修人員查看電路圖,與節(jié)氣門共用5V參考電壓的傳感器只有排氣凸輪軸位置傳感器和冷卻液流量控制閥(圖6),這2個傳感器與制動并沒有關(guān)系。那么在在ECM內(nèi)部,是否有與節(jié)氣門共用5 V參考電壓的制動系統(tǒng)相關(guān)的傳感器呢?
根據(jù)電路圖, 測量ECM的X1插接器17號端子與X2插接器的14號端子在ECM內(nèi)部導通。這說明14號端子連接的制動助力器真空傳感器,是與節(jié)氣門位置傳感器共用5V參考電壓的。而根據(jù)資料,如果使用試燈或直接短接制動助力器真空傳感器的5V參考電壓與低參考電壓,同樣會設(shè)置P0641、P16A1和P16B1故障碼。這說明,如果制動助力器真空傳感器的5V參考電壓出現(xiàn)對搭鐵短路,就會引發(fā)故障碼。
不過檢查ECM 至制動助力器真空傳感器的線束,線束完好沒有破損;與正常車輛互換制動助力器真空傳感器后試車,車輛也無異常。考慮到用戶反映故障都是在踩制動踏板之后出現(xiàn),為了滿足故障出現(xiàn)的條件,特別選擇了擁堵的路段長時間試車。功夫不負有心人,3h后故障終于出現(xiàn)了。故障出現(xiàn)時,發(fā)動機故障燈和車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)故障燈點亮;動力降低,無法正常加速,幾乎只能怠速行駛;換入倒擋,無法起步,前進擋可以行駛;熄火等待一段時間,再起動,故障現(xiàn)象會消失。用故障診斷儀檢測,依然出現(xiàn)故障碼P16A1 和P16B0。
由此可見,故障原因不在制動助力器真空傳感器與節(jié)氣門共用的5 V 參考電壓上。因此用戶所描述的“故障在制動之后出現(xiàn)”,也不一定就是故障出現(xiàn)的條件。根據(jù)電路圖, 與節(jié)氣門共用5 V參考電壓的傳感器,就剩下排氣凸輪軸位置傳感器和冷卻液流量控制閥了。
排氣凸輪軸位置傳感器安裝在凸輪軸罩蓋上,很容易檢查,而且進、排氣凸輪軸位置傳感器都是一樣的。由于線束是新?lián)Q的,可以排除線束的可能。排氣凸輪軸位置傳感器外觀無異常,與進氣凸輪軸位置傳感器互換進行驗證,也沒有異常。
冷卻液流量控制閥安裝在缸體后端, 位置比較隱蔽, 不便于直接觀察。如果冷卻液流量控制閥密封不嚴產(chǎn)生漏液,有可能引起內(nèi)部短路。此時想到之前換下來的副廠發(fā)動機線束,重點檢查舊線束上冷卻液流量控制閥的插接器,可以看到插接器上確實有腐蝕的痕跡。不過由于涂抹了黑色的不明油脂,不容易分辨出銹蝕的跡象。檢查冷卻液流量控制閥的插接器,在端子根部確實有銹蝕(圖7)。
拆下流量控制閥,可以看到控制閥的確存在漏液。冷卻液滲入電器部分,造成腐蝕短路。
故障排除:更換冷卻液流量控制閥后長時間試車,故障未再現(xiàn)。1個月內(nèi)多次回訪用戶, 一切正常, 故障徹底排除。
回顧總結(jié):該故障確實是一個比較隱蔽的故障,其中也有人為因素設(shè)置的障礙。
(1)5V參考電壓電路發(fā)生短路,已經(jīng)引起節(jié)氣門位置傳感器不能正常工作,但是ECM竟然沒有檢測到,僅僅設(shè)置了節(jié)氣門位置傳感器的故障碼。而且,與節(jié)氣門共用5V參考電壓的其他傳感器,不知道是因為工作沒有受到影響,還是ECM同樣選擇了“無視”,沒有設(shè)置確切的故障碼,或者說沒有原因類故障碼,只有現(xiàn)象類故障碼。這給故障診斷造成了困難。
(2)該故障的復現(xiàn)條件比較難實現(xiàn)。這類腐蝕短路引發(fā)的電路故障,與溫度、濕度等條件都相關(guān),會讓故障復現(xiàn)變得不確定。
(3)該車存在不少副廠件,而且用戶對這些信息有隱瞞,讓維修人員的診斷思路受到主觀引導:主觀上認為是副廠件造成的故障;主觀上對用戶不信任。這也造成了故障排除的反復。
(4) 用戶總結(jié)的故障條件“每次都是制動出現(xiàn)”, 也讓故障診斷走了一個彎路。此時已經(jīng)獲得關(guān)鍵性的故障碼P0641,診斷分析也出現(xiàn)了關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)折,但用戶給出的故障信息讓診斷方向又發(fā)生了偏離,人為地忽略了其他共用5V參考電壓的傳感器,出現(xiàn)了診斷上的遺漏。
通過該故障的診斷排除,可以體會到,面對此類無規(guī)律的偶發(fā)性故障,通過長時間試車,努力讓故障再現(xiàn)是個積極的態(tài)度。另外,采用同款車或同樣零件號的零部件互換,也是一個積極有效的方法。當然,如果更換發(fā)動機線束時能夠透過“特殊油脂”的干擾仔細檢查,發(fā)現(xiàn)冷卻液流量控制閥插接器的銹蝕痕跡,也會盡早發(fā)現(xiàn)故障點。