◆文/深圳李明權勞模創新工作室 張杰
一輛2017年生產的九代混動雅閣,搭載型號為LFA11阿特金斯2.0發動機,VIN碼為LHGCR6611H806****,行駛里程為168 505km。車主反映:該車在行駛過程突然出現儀表指示燈閃爍,減速靠邊停車后再次啟動時發現儀表盤黑屏且多個故障指示燈點亮,且發動機無法啟動。
接車后,打開點火開關檢查發現,儀表盤上的防盜指示燈和擋位指示燈閃爍,且出現胎壓監測、電力、變速器、坡道輔助、智能鑰匙、高壓蓄電池(電量不足)等系統的故障提示信息(圖1)。

圖1 故障車儀表臺上的故障信息
通過儀表自診斷和MICU自診斷發現牽引電機控制單元內存有故障碼U0111,但F-CAN和B-CAN通訊正常(圖2)。

圖2 故障車自診斷結果
連接廣汽本田HDS對車輛進行檢測,發現多個系統內存有很多故障碼(表1)。

表1 故障車各系統故障代碼明細
執行故障碼清除操作,診斷儀數據表顯示該車輛處于行駛狀態無法清除故障碼,且顯示車速為255km/h(圖3)。
明明車輛處于靜止狀態,但數據流中的車速卻顯示255km/h,導致這種異常的可能原因有:PCM故障、PCU故障、儀表盤故障、無鑰匙控制單元故障、E-CVT內部故障、VSA調制器故障、高壓蓄電池內部故障、相關線路故障等。
根據故障碼U0111的維修指引(圖4)要求,測量PCU的5號端子與CAN的14號端子、PCU的6號端子與CAN的15號端子之間的導通情況,實測均處于導通狀態,按照維修步驟需更換PCU。故障車型上的PCU(圖5)將高壓蓄電池作為動力來源,用于驅動發動機,并且通過發電機的電力為高壓蓄電池充電。

圖3 診斷儀中顯示的車速數據流異常

圖4 對故障碼U0111的維修指引

圖5 故障車型上PCU的位置
由于該車型是屬于新能源車輛,有些零件無法通過互換的方式進行測試。其它的故障碼檢查方法與U0111雷同,也是需要進行零部件互換測試。此時,故障診斷陷入僵局。之前提到,車輛靜止狀態時,診斷儀數據流上卻顯示車速為255km/h,我們都知道傳統汽車的車速信號是由變速器上的車速傳感器提供的,電腦根據車速傳感器輸入的脈沖信號轉變成與車速成比例的電流信號使儀表指針偏轉,最終在儀表上指示出相應的車速,混動汽車的車速是也通過傳感器的信號先反饋到PCM,然后再到組合儀表(圖6)。

圖6 故障車型車速信號傳遞路線
根據電子維修手冊提示的檢測步驟進行排查,斷開PCU、E-CVT變速器上相關聯的插頭,故障依舊。導致里程表不工作或工作異常的可能原因有:牽引電機位置傳感器磨損或損壞、牽引電機位置傳感器線路故障、電機傳感器線束故障、牽引電機位置傳感器安裝失敗。
故障車型的高壓蓄電池由72個鋰電池構成,單個電池電壓為3.6V,總電壓為259V。正常情況下,高壓蓄電池實際電壓低于總電壓5%左右時,高壓蓄電池狀態監視器單元會出現警示,強制發動機驅動給高壓蓄電池充電。故障車的故障原因已經很明確:某個線路故障使得HDS數據表中車速顯示255km/h導致故障碼無法清除,從而使得高壓蓄電池長時間處于耗電狀態,單個電池電壓下降至1.4V上下,總電壓為130V(圖7),只有正常值的40%左右,無法驅動車輛。

圖7 故障車數據流中顯示的電池電壓
也就是說,當下關鍵是找到車速信息錯誤的根源。詢問同行,都沒有遇到類似問題。咨詢廠家技術服務科,建議斷開所有與故障相關的模塊插接器,再查看車速數據。斷開所有相關插接器后故障依舊,車速數據沒有任何變化。由于當時找不到同款車型,無法采用“零件互換”的方法進行檢測。詢問廠家是否有充電器可對高壓蓄電池進行充電,得到的結果依然是否。此時故障診斷工作再次陷入僵局。
再次對PCM插接器進行斷電測試,當斷開插接器、打開點火開關時,意外發現冷卻風扇一直常轉。正常情況下,冷車狀態下冷卻風扇是不會運轉的,故障車為什么會出現這種情況?帶著這個問題,查閱故障車型冷卻風扇控制電路(圖8)和繼電器控制電路(圖9)。從圖中可以看出,當12 V蓄電池電源連接至端子B3、車身搭鐵連接至端子B1時,端子A1和C3(或B7)之間應導通;電源斷開時,端子A1和C3(或 B7)之間應不導通。

圖8 故障車型冷卻風扇控制電路

圖9 故障車型繼電器控制電路
另外,從電路圖中可以看出,B11號熔絲與B9、B10、B12、B13、B24號熔絲是并聯關系,如果B11號熔絲上出現了+B電源,整車電路就會出現混亂,所有控制單元的數據就會改變初始狀態。所有相關聯的IG電源變成了多個+B電源,汽車就會出現工作不正常耗電等現象。通過檢查發現,故障車繼電器盒C3號腳上外接了一條+B電源到熔絲盒A5號腳上(圖10),這使得整個控制電路發生了改變,導致整個電路不正常。

圖10 故障車繼電器盒上的外接線
拆掉外接線后,重新連接診斷儀HDS進行數據讀取和故障碼的清除,車速數據變為0(圖11),正常。至此,故障診斷已有眉目,故障原因是由于車主加裝用電器對線路進行了改裝,從而導致電路出現混亂,儀表上出現了很多故障指示燈點亮,高壓蓄電池電量異常損耗而無法驅動發動機。
經過一番周折,找到同款正常車型,對高壓蓄電池進行互換測試。互換高壓蓄電池后試車,故障車的全部故障消失。在征得廠家及車主同意后,訂購并更換高壓蓄電池(圖12)后試車,正常;檢測單個電池電壓數據流如圖13所示,正常,該車故障被徹底排除。

圖11 拆除外接線的車速數據流

圖12 故障車型上的高壓蓄電池
通過本案例,筆者有以下幾點心得想與同行分享:
1.在進行故障診斷時,一定要熟練掌握車輛的控制邏輯;
2.要熟練掌握原廠診斷工具的使用方法和技巧,如:儀表自診斷可以檢查B-CAN、F-CAN的通訊和儀表板上指示燈,通過MICU自診斷也可以檢查B-CAN故障碼等;

圖13 新高壓蓄電池電壓數據流
3.認真觀察儀表指示燈所提供的故障信息等;
4.認真排查每一步,并仔細分析電路走向及控制邏輯;
雖然在維修過程中會遇到很多困難和障礙,即使按照電子維修手冊進行排查也會重重困難,但維修技術人員一定要思路清晰,認真進行邏輯分析,努力縮小故障范圍,相信最終的結果一定將是完美的。
專家點評

李明權
作者對該車型非常熟悉,診斷思路也非常清晰。現代車輛的車速和里程很多都是采用ABS系統的輪速傳感器的數據作為依據,尤其是現在很多輪速傳感器還能監測車輪的轉動方向(正轉或反轉)。變速器上的車速傳感器準確性相對于前者,精度相對較差,但是可以作為備用和對車速的參考。故障車車速顯示255km/h,從技術上來講,不應該與高壓動力電池故障有直接關系,很有可能是廠家在設計的時候,軟件上存在bug,從而導致維修技術人員在故障診斷過程中走了一些彎路。希望本案例能對汽修同仁和車企的研發人員,有很好的借鑒作用。