◆文/山東 陳耀

故障現(xiàn)象

一輛2022款上汽通用別克GL8 ES陸尊，搭載LSY型2.0T可變缸渦輪增壓發(fā)動機和9速自動變速器，VlN碼為LSGUL83L0NA00＊＊＊＊，行駛里程為467km。車主反映，該車在行駛過程中，發(fā)動機故障燈突然點亮，同時儀表信息中心出現(xiàn)“維護保養(yǎng)變速器”的提示信息(圖1)。

圖1 故障車儀表臺上的故障信息

故障診斷與排除

接車后首先驗證故障現(xiàn)象。啟動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)儀表臺上的發(fā)動機故障燈常亮，同時儀表信息中心出現(xiàn)“維護保養(yǎng)變速器”的提示信息，與車主描述的故障現(xiàn)象一致。使用通用專用診斷儀RDS讀取車輛故障信息，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存有多個故障碼(圖2)，如：P0641-5V參考電壓1電路；P2C08-進氣凸輪軸配置執(zhí)行器位置傳感器1電路電壓過高；P2C0C-進氣凸輪軸配置執(zhí)行器位置傳感器2電路電壓過高；P2C15-排氣凸輪軸配置執(zhí)行器位置傳感器1電路電壓過高；P2C19-排氣凸輪軸配置執(zhí)行器位置傳感器2電路電壓過高。

根據(jù)圖2所示故障碼分析，故障車的5V電路參考1出現(xiàn)了故障，同時系統(tǒng)內(nèi)還存儲了與進排氣凸輪軸配置執(zhí)行器位置傳感器相關(guān)的故障碼，但未發(fā)現(xiàn)與變速器相關(guān)的故障碼。

圖2 故障車內(nèi)存儲的故障碼

先來系統(tǒng)了解一下故障車型5V參考電路的工作原理。故障車型的發(fā)動機控制模塊內(nèi)有4個5V參考電壓電路。5V參考電壓電路為一個或多個傳感器提供5V電壓，當共享5V參考電壓電路上存在某個或多個對搭鐵短路或?qū)﹄妷憾搪窌r，該線路上所有的傳感器將工作異常。需要注意的是，5V參考電路存在對搭鐵點短路或?qū)﹄妷憾搪窌r，才會生成P0641故障碼，如果系統(tǒng)存在開路故障時則不會出現(xiàn)此類故障碼。

查閱故障車型發(fā)動機控制單元5V參考電壓系統(tǒng)電路(圖3)發(fā)現(xiàn)，該車5V參考電路1上的傳感器比較多，分別是：B1-空調(diào)制冷劑壓力傳感器；B17-大氣壓力傳感器；B23E-排氣凸輪軸位置傳感器；B23F-進氣凸輪軸位置傳感器；B37B-發(fā)動機機油壓力傳感器；B47-燃油壓力傳感器；B65-進氣歧管壓力和空氣溫度傳感器；B 3 2 1-曲軸箱壓力傳感器；Q42-渦輪增壓器排氣泄壓電磁閥；M10-增壓空氣冷卻器冷卻液泵；M 1 2 9 A-進氣凸輪軸配置執(zhí)行器1；M129B-進氣凸輪軸配置執(zhí)行器2；M129C-進氣凸輪軸配置執(zhí)行器3；M129D-進氣凸輪軸配置執(zhí)行器4；M130B-排氣凸輪軸配置執(zhí)行器2；M130C-排氣凸輪軸配置執(zhí)行器3。

根據(jù)故障現(xiàn)象及圖3所示電路圖分析，故障車動機控制模塊并非只存儲了一個故障碼，而是存儲了包括有5V參考電壓在內(nèi)的，與進排氣凸輪軸配置執(zhí)行器傳感器相關(guān)的諸多故障碼。由于進排氣凸輪軸配置執(zhí)行器也在5V參考電路1上，因此推測這兩類故障碼可能存在一定的相關(guān)性。根據(jù)故障碼出現(xiàn)的先后順序診斷的話，應(yīng)先診斷P0641。P0641屬于A類故障碼，可能的故障原因有：5V參考電壓線路故障；某個傳感器故障；發(fā)動機控制模塊或其線路故障；電氣干擾故障。

圖3 故障車型發(fā)動機控制單元5V參考電壓系統(tǒng)電路

故障車的行駛里程比較短，只有467km，查詢維修歷史未發(fā)現(xiàn)有碰撞修復(fù)記錄；詢問車主得知，該車未進行任何改裝或加裝，對車輛外觀、發(fā)動機艙以及車內(nèi)進行檢查也證實了這一點；查詢技術(shù)簡報等廠家信息，也未發(fā)現(xiàn)有類似故障的記錄。

根據(jù)維修手冊指引，再次連接通用專用診斷儀RDS，進入發(fā)動機控制模塊數(shù)據(jù)流中，讀取5V參考電路1電壓狀態(tài)數(shù)據(jù)，未見異常(圖4)。刪除故障碼后，重新啟動故障車發(fā)動機，儀表臺上的發(fā)動機故障燈熄滅，但上路行駛大約200m后，儀表臺上的發(fā)動機故障燈重新點亮。使用故障診斷儀重新讀取系統(tǒng)故障，發(fā)現(xiàn)故障碼P0641以及與進排氣配置執(zhí)行器相關(guān)的故障碼再次出現(xiàn)，且所有故障碼均為歷史狀態(tài)。由此說明，該車存在間歇性故障。

圖4 故障車5V參考電壓數(shù)據(jù)流

首先嘗試斷開最容易拔插的傳感器(曲軸箱絕對壓力傳感器)，測量其供電電壓為5.05V(圖5)，隨后又測量了其他便于拔插的傳感器數(shù)據(jù)，并與同款車進行對比，均正常。說明故障車發(fā)動機控制模塊輸出了正常的供電電壓，相關(guān)線路并未出現(xiàn)對地或?qū)﹄娫炊搪返那闆r。另外，考慮到該車為準新車，行駛里程較短，且未進行改裝或加裝，線路存在故障的可能性很小。為此，將診斷重點轉(zhuǎn)移到各個傳感器是否存在內(nèi)部短路故障上。連接通用專用診斷儀RDS進行實時監(jiān)控，依次斷開5V參考電路1上的各個傳感器后進行路試，每次路試后系統(tǒng)均產(chǎn)生故障碼P0641。嘗試與正常車互換進排氣凸輪軸配置執(zhí)行器(圖6)后試車，故障依舊。此時故障診斷工作陷入僵局。

圖5 曲軸箱壓力傳感器5V供電測量值

圖6 故障車上的進、排氣凸輪軸配置執(zhí)行器

重新梳理診斷步驟。在上述檢查中，通過依次斷開和互換的辦法排除了傳感器本體存在故障的可能性。另外，在檢查過程中還發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機怠速運行時一切正常，只有上路行駛一段距離后系統(tǒng)才會生成故障碼，而且故障發(fā)生只是一瞬間的事，因此，當下首先要確認故障發(fā)生時5V參考電路電壓變化的情況，是5V電路電壓真的發(fā)生了波動，還是5V參考電壓根本就沒有出現(xiàn)異常，只是發(fā)動機控制模塊出現(xiàn)了誤報的情況？

將萬用表的紅色表筆通過背插的方式連接在5V參考電壓電路其中的一個傳感器供電上，黑色表筆連接在蓄電池負極上，再次上路測試，發(fā)現(xiàn)萬用表上的數(shù)字從最初的5.02V開始跳變到3V，然后再回到5V。而且整個變化過程非常短，大約在1s的時間內(nèi)就完成了。此時，發(fā)動機故障燈點亮。另外，在路試過程中也發(fā)現(xiàn)了故障出現(xiàn)的規(guī)律，一般是車輛行駛在顛簸路面或轉(zhuǎn)彎時，萬用表上的電壓數(shù)據(jù)才會出現(xiàn)異常波動。這種情況與線路虛接或搭鐵非常類似，因此，懷疑是相關(guān)線路虛接或搭鐵異常，也有可能是發(fā)動機控制模塊供電、搭鐵不良或內(nèi)部故障。

回到維修站后，著重檢查發(fā)動機控制模塊各插頭以及線路搭鐵是否存在松動、虛接等異常情況。通過仔細排查，未發(fā)現(xiàn)異常。但在晃動發(fā)動機線束時發(fā)現(xiàn)，故障車儀表臺上再次出現(xiàn)“維護保養(yǎng)變速器”的提示信息。

重新刪除故障碼后，再次晃動發(fā)動機線束，儀表臺上的發(fā)動機故障燈再次點亮。拆除一部分部件后，仔細排查線束，發(fā)現(xiàn)圖7所示的線束與變速器上殼體發(fā)生磨損，且有部分線路出現(xiàn)輕微破損。對磨損的線路進行包扎修復(fù)，并重新布局后試車，發(fā)現(xiàn)該車故障已被徹底排除。

圖7 故障車位于變速器殼體上的線束

維修小結(jié)

在本案例中，由于故障車輛的發(fā)動機線束布局出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致線束出現(xiàn)了異常磨損。雖然故障車的行駛里程較短，但由于變速器殼體表面比較鋒利，在行駛過程中，變速器殼體與線束發(fā)生干涉，久而久之造成線束破損，出現(xiàn)對搭鐵點短路的情況。該車為間歇性故障，如果一開始就能通過反復(fù)試車去尋找故障出現(xiàn)的規(guī)律，或許能少走不少彎路。

現(xiàn)代汽車的車身網(wǎng)絡(luò)已高度集成化，變速器需要從發(fā)動機模塊中獲取各傳感器信息，5V供電電壓不正常會影響各傳感器的正常工作，導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤，因此變速器也會進入保護模式，并在儀表臺上出現(xiàn)“維護保養(yǎng)變速器”的提示信息。

專家點評

高惠民

看完這篇案例感到很揪心。一輛才行駛不到500km，又沒有改裝過的新車就出現(xiàn)了發(fā)動機警告燈點亮，對車主來說是真的很難接受，而對于4S店的售后接待人員來說，更是不知如何解釋才能消除車主的憂慮，可能唯有修理技師能盡快排除故障才是最好的解釋。好在修理技師能在維修手冊的指引下，通過對P0641故障碼的產(chǎn)生條件進行系統(tǒng)分析后，快速框定了故障涉及范圍并進行排查。由于該車是偶發(fā)性故障，一般只是車輛行駛在顛簸路面或轉(zhuǎn)彎時發(fā)生，修理技師很有經(jīng)驗，在路試時抓住萬用表上測量的5V傳感器參考電壓數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動特點，對發(fā)動機線束進行仔細排查，發(fā)現(xiàn)線束與變速器上殼體發(fā)生干涉而磨損，且有部分線路絕緣皮出現(xiàn)輕微破損。

這起故障是汽車總裝廠在安裝發(fā)動機線束時出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致線束出現(xiàn)了異常磨損，屬于責任事故，4S店要及時把信息反饋給制造廠。車輛電控系統(tǒng)中傳感器的5V工作電源很重要，它是一塊恒定的電壓源模塊。在ECU內(nèi)部有對5V供電模塊進行實時監(jiān)測的電路，控制輸出電壓處于4.9～5.1V的范圍內(nèi)，當電腦板檢測供電模塊輸出針腳電壓高于5.1V或低于4.9V時，系統(tǒng)會判斷傳感器供電導(dǎo)線短路故障，并激活故障碼。此時，供電模塊將切斷5V電源的輸出，與此供電模塊相連的所有傳感器電源都將會受到影響，傳感器無法正常工作，并生成“傳感器供電模塊故障”的故障碼。

傳感器是將各種信號轉(zhuǎn)換成可以被發(fā)動機ECU檢測的電壓變化信號的零部件。汽車上有眾多類型的信號，傳感器一般只能通過三種常見的方式(圖8)把這些信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，我們只有掌握了每一種信號轉(zhuǎn)換方式的特性才可以準確判斷檢測過程中端子電壓是否正常。從圖8中可以看出：

圖8 傳感器信號轉(zhuǎn)換的三種方式

1.ECU的恒定電壓電路給VC和E2端子之間提供了一個恒定電壓值(5V)。為了輸出電壓信號，這個電位器型傳感器用0～5V的電壓變化來代替被檢測的節(jié)氣門開度或進氣歧管壓力。

2.熱敏電阻器具有電阻值隨溫度的變化而變化的特性，利用這個特性，熱敏電阻器型傳感器被廣泛應(yīng)用于溫度監(jiān)測，如發(fā)動機的水溫、進氣溫度等。

3.開關(guān)型傳感器主要用來監(jiān)測開關(guān)的通或斷。發(fā)動機ECU提供一個5V的電壓給開關(guān)，當開關(guān)接通時，發(fā)動機ECU端子電壓是5V，當開關(guān)斷開時電壓為0。也可以用晶體管來取代開關(guān)，通過接通或切斷電源來監(jiān)測傳感器的工況。