奔騰B70試制車失火故障排查與整改

郭 新，于浩洋，王 穎， 孟祥媛

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130012）

1 故障現(xiàn)象

2017年3月，一輛奔騰B70新動力總成自動擋車型道路試驗車在行駛過程中，突然出現(xiàn)發(fā)動機抖動、加速無力癥狀。發(fā)動機運行時錄視頻看發(fā)動機的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機抖動嚴重，符合失火表現(xiàn)。熄火后重起，故障不能消失。

2 故障分析

引起失火的可能性比較多，由于發(fā)動機控制單元通過控制噴油、進氣和點火來實現(xiàn)發(fā)動機運行，因此，失火原因要從5個方向來分析：①發(fā)動機本體是否有問題；②發(fā)動機進排氣系統(tǒng)是否有問題；③發(fā)動機供油系統(tǒng)是否有問題；④發(fā)動機點火系統(tǒng)是否有問題；⑤發(fā)動機控制單元是否有問題。

3 故障排查

根據(jù)故障現(xiàn)象，首先在發(fā)動機運行的時候依次拔掉4個點火線圈，發(fā)現(xiàn)拔掉1缸點火線圈后發(fā)動機無明顯變化，拔掉其他3個缸的點火線圈后發(fā)動機立刻熄火。此操作可以排除節(jié)氣門、進氣歧管和排氣系統(tǒng)的問題。使用診斷設(shè)備讀取發(fā)動機控制單元故障碼，有1缸失火故障，與實際檢查結(jié)果相吻合。

更換發(fā)動機控制單元后故障消失，但是行駛一段時間后再次出現(xiàn)此故障，故障表現(xiàn)和故障碼相同。故障發(fā)動機控制單元換到正常的車輛上故障復(fù)現(xiàn)，初步懷疑為發(fā)動機控制單元故障。供應(yīng)商分析多個故障件時發(fā)現(xiàn)點火線圈驅(qū)動芯片均被燒壞，原因是芯片承受了過高的電壓。

如圖1所示，發(fā)動機控制單元的點火驅(qū)動芯片直接連接到點火線圈的控制端，中間并無其他連接線。實車使用示波器測量點火線圈控制端的電壓信號，如圖2所示。可知在點火結(jié)束后，確實存在一個較大的高頻干擾電壓。所以芯片燒毀的直接原因就是整車干擾電壓過大，導(dǎo)致驅(qū)動端的感應(yīng)電壓超過發(fā)動機控制單元的承受范圍，進而燒毀驅(qū)動芯片。分別更換發(fā)動機所有的火花塞、點火線圈，干擾電壓無明顯變化。

圖1 發(fā)動機控制單元點火系統(tǒng)電路

圖2 點火線圈驅(qū)動端示波器截圖

根據(jù)點火線圈和火花塞點火的特性和原理，可以判斷故障原因是搭鐵電阻過大，增大了點火線圈信號段干擾信號，高壓串擾脈沖疊加到控制端，燒毀發(fā)動機控制單元的點火驅(qū)動芯片。需要檢查整個點火回路的線束是否有松動或斷路情況，于是在熄火時檢查了如下回路：①發(fā)動機控制單元到點火線圈控制端；②點火線圈供電到蓄電池正極；③點火線圈負極到蓄電池負極。檢查結(jié)果通斷均正常，未發(fā)現(xiàn)異常。

發(fā)動機運行時，從負極直連出一根線，將此線的另一端直接連接到以下位置后測量點火線圈驅(qū)動端干擾信號：①配電盒搭鐵；②車身搭鐵；③車身和變速器連接點；④變速器本體；⑤發(fā)動機本體；⑥點火線圈公共搭鐵；⑦點火線圈搭鐵端。

經(jīng)過此次短接操作，發(fā)現(xiàn)在將蓄電池負極直接連接到②、③、④、⑤、⑥、⑦后干擾電壓明顯下降到芯片可以承受范圍內(nèi)，而直連到①處干擾信號并無明顯變化。問題點鎖定到配電盒搭鐵點。擰下此搭鐵螺栓后，發(fā)現(xiàn)這個螺栓是破漆螺栓，再次擰好后復(fù)測，發(fā)現(xiàn)干擾電壓下降到芯片可以承受范圍內(nèi)。

4 故障解決

此故障是由于破漆螺栓未能完成其功能，導(dǎo)致蓄電池搭鐵電阻過大，進而放大了點火線圈次級線圈的電壓。放大的次級電壓又放大了點火驅(qū)動端的干擾，燒壞了發(fā)動機控制單元的驅(qū)動芯片。

這個問題的解決有兩個方法：①使用破漆效果更強的破漆螺栓；②搭鐵點在白車身進涂裝前進行遮蔽，保證搭鐵點沒有涂漆。

經(jīng)過分析和比較，最終采用方案②來對整車的所有搭鐵螺栓進行遮蔽，保證車輛的搭鐵性能。