◆文/福建 林宇清

林宇清(本刊編委會委員)曾在福建奔馳汽車有限公司擔任經銷商技術支持,,取得了奔馳廠家的最高等級技術資質-診斷技師認證(CDT),并積累了眾多疑難故障案例和較為全面的診斷思路。目前就職于云度新能源汽車股份有限公司,擔任質量改進工程師。
一輛2007年產奔馳R350,行駛里程偉216 730km,車主反映該車冷車啟動后發動機風扇就開始運轉,行駛期間無其他異常。
接車后試車。冷車啟動車輛后,發動機風扇會以低速運轉;試車至熱車后,風扇轉速也會相應的升高;打開空調后,風扇會高速旋轉。由于此車使用年限和里程都比較長,車主無法詳細說明車輛的維修記錄,但最近一年來都在維修技師所在修理廠進行保養,沒有做過其他維修項目。
用診斷儀(DAS)對車輛進行快速檢測,結果發動機控制單元(ME)沒有故障碼(圖1)。查閱相關電路圖(圖2),得知風扇插頭上各針腳的作用如下:1號腳接地;2號腳是來自F32的30回路供電。通過圖中鏈接的文檔號對應的電路圖(圖3)進一步查詢得知3號腳為來自F58的87回路;4號腳為來自N3/10控制信號。

圖1 故障車診斷結果

圖2 風扇電路圖1
結合上述功能檢查結果和電路圖分析來看,風扇可以從低速到高速正常運轉,說明風扇的供電、接地、控制線均正常,故障原因初步鎖定在ME或風扇上。維修技師根據以往的維修經驗判斷是風扇故障所致,并用“換件法”對調了一個工作正常的風扇,結果故障依舊,由此可以排除風扇故障的可能。由于ME控制單元是防盜件,無法對調,價格又昂貴,但技師無把握確認ME故障,只好通過微信向筆者咨詢。
筆者根據維修技師描述的上述檢查情況,基本斷定該車故障確實是由ME控制問題引起的。接下來的檢查思路應轉為分析ME為什么會控制風扇低速轉?是ME自身故障還是其他原因引起的呢?
為此,筆者又向技師介紹了風扇的轉速取決于冷卻液溫度、機油溫度、ME自身的溫度、空調系統和變速器油溫等因素。ME在綜合評估這些信號后通過PWM信號控制風扇運轉,當PWM為10%時,電子扇停止運轉;當PWM為20%時,電子扇以最低速運轉;當PWM為90%時,電子扇以最高速運轉。按此分析,筆者建議技師從外圍入手,進行如下檢查:
1.用DAS讀取冷卻液溫度實際值(圖4),結果從冷車到熱車的暖機過程中,冷卻液溫度變化正常,但風扇控制的脈沖負載系數為30%,剛好是低速轉的PWM信號,而此時發動機的風扇功率要求為25%,空調器的風扇功率要求為40%,且這3個數值一直不變。

圖4 故障車冷車時與風扇相關的數據
2.仔細分析圖3中的實際值,判斷在暖車過程中發動機對風扇的25%功率請求不至于讓風扇低速轉,而來自空調的40%請求才是主要原因,尤其是此時空調已關閉,在此情況下空調對風扇還有40%的請求,明顯不正常,據此將診斷思路轉移至空調系統。

圖3 風扇電路圖2
3.查看空調控制單元,沒有故障碼;讀取空調控制單元的實際值,在空調關閉下,制冷劑壓力為5bar(1bar=105Pa)(圖5);當開啟空調后,壓力升至9.5bar(圖6),且風扇立即高速運轉,說明空調系統工作正常,風扇對空調的響應也正常。

圖5 空調關閉時的實際值

圖6 空調開啟后的實際值

圖7 空調系統通信框圖
4.既然空調系統工作正常,為何在關閉的情況下對風扇還有40%的請求呢?其中的信號是如何傳輸的呢?為了解整個通信過程,在WIS中查找空調系統的通信框圖如圖7所示,嘗試獲取相應的線索,同時思考是否還有其他原因。
結合實際經驗分析圖7所示框圖得知,在圖7所示各傳感器中只有B12的信號與風扇有關,其信號由N22讀取,然后通過CAN B總線、N93和CAN C總線傳送至ME,是ME控制風扇的參考因數之一,且在空調關閉下該信號并不會導致風扇運轉。只有在空調開啟后,才會引起風扇高速轉,說明該信號與40%的請求無關。這樣,只有N22自身向ME發送40%的風扇請求,即將故障原因鎖定在N22上。
嘗試升級N22或查看其設碼,結果發現它對風扇的40%請求已激活(圖8),將此設碼改為未激活(圖9),結果故障排除。再次查看ME的實際值(圖10),結果發動機的風扇功率要求和空調器的風扇功率要求均為0,這是正常情況下的實際值。

圖8 設碼實際值

圖9 更改設碼后的實際值

圖10 正常實際值
此案例從故障根源來看,整個檢查過程需要扎實的理論基礎和技術經驗。具體而言,首先分析有哪些因素需要通過風扇進行散熱,然后通過實際值發現故障線索在空調系統內,并結合豐富的診斷經驗逐步縮小范圍,最終鎖定在設碼錯誤上。
另外,該故障很有“特殊性“。分析設碼不對的可能原因是在其他修理廠維修時,技師在非故意的情況下設置錯誤,當然也不排除是空調控制單元自身變化引起的。