◆文/湖南 李子洋 譚溜
吉普指南者無法啟動
◆文/湖南 李子洋 譚溜
一輛2010款吉普指南者,行駛里程110000km,顧客反映把點火開關旋轉到“START”擋位發動機不能啟動,組合儀表內液晶顯示器換擋桿位置指示器沒有擋位顯示。
接車后,把點火開關旋轉到“IG”擋位,組合儀表工作正常但內部液晶顯示器擋位顯示為空白,再把點火開關旋轉到“START”位置,啟動機不工作,發動機無法啟動。
接著使用專用診斷儀對該車輛的各個電控單元模塊進行故障診斷,專用診斷儀對各個電控單元進行診斷通訊的過程中,唯獨發動機電控單元PCM無法通訊(圖1)。
由于發動機電控單元PCM與自動傳動橋控制模塊TCM、四輪驅動轉換模塊4WD、ABS防抱死制動控制系統單元、轉向角度傳感器SRS以及車身控制單元TIPM共用一條CAN-BUS總線,與該總線連接的所有模塊內部都存儲了與PCM通訊斷開的U1861故障碼。
翻閱廠家提供的維修手冊,根據維修手冊提供的故障碼分析,只有以下情況才會出現此類故障:①由蓄電池直接提供的記憶電源沒有到達PCM;②由點火開關分配的“IG”電源沒有到達PCM;③CAN-BUS總線開路或短路;④發動機電控單元PCM故障;⑤發動機電控單元的搭鐵不良。
根據維修手冊提供的故障原因,遵循先簡單后復雜的檢查原則,制定了以下故障診斷與排除步驟:
步驟1:檢查PCM電源和搭鐵回路
使用萬用表和有源試燈檢查發動機電控單元PCM的“A”插座的15號針腳、16號針腳、2號針腳、4號針腳,測試結果顯示“A”插座的點火開關“IG”激活電源電壓為12.7V,16號針腳蓄電池直接供電的記憶電源12.7V,2號針腳和4號針腳的PCM搭鐵與車身的電阻小于1Ω。為了防止電源和接地出現虛接現象,使用普通有源試燈對接地和搭鐵回路逐個測試,燈泡均點亮,測量結果說明PCM的記憶電源、激活電源和搭鐵回路符合技術要求。
步驟2:檢查數據總線CAN-BUS
用手撥開PCM“A”插座的線束波紋管,找到兩根白色為主基色的白藍色和白棕色雙絞線(雙絞線是控制區域網路線的特征,采用雙絞線是防止外界產生的電磁干擾使傳輸的數據遭到破壞)。斷開蓄電池負極樁頭,使用萬用表測量控制區域網的終端電阻值,經測試當萬用表的紅色表筆和黑色表筆測量白藍色和白棕色雙絞線阻值為58.9Ω。
斷開PCM的“A”插座,將萬用表的紅、黑探針分別插入“A”插座的41號針腳和54號針腳,測量區域控制網的終端電阻(控制區域網為了防止數據傳輸終了反射回來,產生反射波而使數據遭到破壞,在特定的模塊中加了單個阻值為120Ω的終端電阻。指南者的終端電阻被分別安裝在PCM和TIPM模塊中),經測試電阻阻值為107Ω。再把TIPM的C11插座拔下,把PCM的“A”插座插好,把萬用表的紅、黑表筆分別插入C11插座的1號針腳和9號針腳,測試PCM內部的終端電阻阻值為107Ω,終端電阻實際阻值比標準值小13Ω。
將蓄電池電纜連接好,重新安裝所有連接插座,把點火開關轉到“IG”位置,將萬用表的黑色探針接地,紅色探針分別插入控制區域網的白藍色導線和白棕色導線測得的電壓分別為2.1V和2.3V,接近標準值的2.5V。
步驟3:斷開控制區域網的其他模塊
為了防止其他電控單元故障導致控制區域網的故障,分別將該車輛區域控制網動力傳輸部分的其他無關模塊逐個斷開,只留下PCM和TIPM,再進行診斷儀連接仍無法通訊。
步驟4:替換PCM和TIPM
步驟2測得的數據與標準值有偏差,懷疑車輛的PCM和TIPM終端電阻阻值實際值與理論值偏差較大。于是將該車輛的PCM和TIPM予以更換,將新零件換到車上以后,組合儀表內部的液晶顯示器依然沒有擋位指示,專用診斷儀無法與PCM通訊。
按照上述的診斷與排除步驟,參考技術指導手冊的要求分別檢查PCM的電源,控制區域網的終端電阻、電壓。對控制區域網的其他模塊逐個斷開并替換TIPM和PCM,但故障診斷儀依然無法與發動機控制模塊通訊,組合儀表內部的液晶顯示器換擋桿位置沒有指示,發動機仍無法啟動,車輛故障的診斷與排除一時斷了線索。
把原車PCM和TIPM重新裝回,查閱、分析該車輛的電路圖。根據電路圖的指示,發現當點火開關旋轉到“IG”位置,點火開關施加PCM的激活電流。此PCM的54號針腳控制電子燃油噴射系統的主繼電器閉合,主繼電器閉合以后再向PCM提供電源,為PCM1號針腳和3號針腳控制的大電流執行器提供電源。但當點火開關旋轉到“IG”位置,使用有源試燈測試PCM“A”插座的1號針腳和3號針腳試燈沒有點亮,主繼電器沒有閉合或32號熔斷器熔斷(圖2)。
根據上述狀況,技師檢查了主繼電器30針腳的32號電源熔斷器工作正常,再把位于左前翼子板內部的繼電器盒總成拆除,檢查主繼電器的工作狀況。在拆除過程中發現繼電器盒內部繼電器針腳斷裂、腐蝕嚴重。該繼電器盒設計有明顯缺陷,當外界雨量較大或洗車過程中容易使大量水進入該繼電器盒,當水飛濺到正在工作的繼電器導致繼電器出現大量腐蝕物,造成短路、開路,使內部所有繼電器都不能正常工作(圖3)。
將受水垢腐蝕的繼電器全部更換,并將主繼電器盒內部的腐蝕物清理干凈,受水腐蝕而斷開的導線重新連接好。旋轉點火開關到“IG”位置,組合儀表內部的擋位指示燈顯示、發動機控制模塊通訊正常。再將點火開關旋轉到“START”位置,車輛順利啟動,故障排除。
該車輛的故障主要是PCM控制的主繼電器盒進水,使主繼電器嚴重銹蝕不能正常工作,導致PCM無法激活引起此類故障現象。而廠家技術資料提供的維修信息不全面導致技師維修工作出現錯誤判斷,增加了客戶維修車輛的費用并延長了維修時間,造成客戶不能及時使用車輛。
(作者李子洋、譚溜單位:湖南九城集團)
專家點評——高惠民
這是一篇很典型的通信總線故障案例文章。作者在分析思路和檢查的方法步驟上都是比較完整的,雖然在檢查步驟的順序上有些錯誤,走了一些彎路,但最終還是回到正確的診斷思路上,找到了故障真因。
車輛電子控制單元(或模塊)要正常工作,其兩個電源供應必須要到位,一個是供電子控制單元CPU存儲器用不間斷電源;另一個是受到點火開關控制的電子控制單元CPU、傳感器用的工作電源。現代車輛把通信總線的收發器做在各大系統的電子控制單元內,所以電子控制單元的電源供應正常與否直接關系到通信總線能否正常傳輸信息。歸納通信總線的故障類型有種:①帶通信總線的電子控制單元的電源供應故障;②通信總線上各個節點(ECU、傳感器)故障;③通信總線鏈路(線束、連接器、包括終端電阻)故障。我們可以根據這三種故障類型去分析判斷通信系統故障原因。