◆文/浙江連清彪大師工作室 駱佳豪
一輛2015年生產的奔馳,搭載M157型5.5T發動機,行駛里程為122 331km,VIN碼為WDC4632721X23****。據車主反映:在行駛過程中,該車儀表臺上坡道起步輔助系統AAS故障燈常亮報警,且發動機自動啟停功能失效。
維修技師接車后,連接故障診斷儀對全車進行故障掃描,N10信號采集及促動控制模組中存有兩個故障碼(圖1):B23B313-制動摩擦片磨損傳感器有功能故障,存在斷路;B11C11B-附加蓄電池存在功能故障,超出電阻極限值。很顯然,故障碼B23B313指向的是剎車片傳感器,與該車故障現象無關,而故障碼B11C11B指向的是附加蓄電池,與故障車儀表臺上的報警信息相關。

圖1 故障車內存儲的故障碼
通過故障碼環境值可見故障為當前故障,且頻率計數器顯示該故障出現過兩次。對故障碼B11C11B進行引導性檢測。該故障檢測的前提是部件N10信號采集及促動控制模組供電正常,發動機運行10s后檢查相關實際值。檢查該控制模組供電正常,并啟動車輛10s后,檢測實際值如圖2所示,部件G1/7附加蓄電池的內阻為240mΩ,大于標準值200mΩ。

圖2 故障碼B11C11B引導檢測實際值
根據檢測實際值發現附加蓄電池的內阻過高,于是又檢查了附加蓄電池正負極的連接狀態,未發現明顯松動和接觸不良。根據引導測試的提示和以往的維修經驗,維修技師建議車主先更換附加蓄電池,但是車主卻反應:該車4天前在其他4S店檢查出同樣的問題,且已經更換了附加蓄電池和12V車載電網電池。為了確保更換的配件沒有問題,使用蓄電池檢測儀對附加蓄電池進行了檢測,檢測儀結果顯示“good battery”。更換后的輔助蓄電池沒有問題,但是電腦檢測的實際值超過標準,且故障燈點亮。
查閱附加蓄電池電路圖(圖3),對其進行分析。當車載電網需要G1/13附加蓄電池供電時,K114繼電器由N10信號采集及促動控制模組控制吸合K114繼電器3號腳與4號腳導通,G1/13附加蓄電池正極向F33熔絲盒供電,除了這一路電,G1/13附加蓄電池的正極還有一根線徑為1.5mm的紅色(RD)線通過F3/2熔絲盒的F18熔絲,通過節點Z44/1去往N73點火開關和N10信號采集及促動控制模組。分析完電路圖后,再次梳理思路,既然故障車在更換了附加蓄電池4天后故障再次出現,說明在這期間N10信號采集及促動控制模組檢測到的附加蓄電池的電阻未超過200mΩ,是否有可能是由于附加蓄電池的線路未緊固到位導致線路與附加蓄電池之間的接觸電阻過大,導致電腦報故障。為了避免維修時導致的故障,筆者拆下附加蓄電池正負極(圖4),對與附加蓄電池接觸的正負極進行打磨。

圖3 故障車G1/13附加蓄電池電路圖

圖4 打磨過觸點的線束
在重新安裝附加蓄電池,并以標準扭矩緊固螺栓之后,儀表臺上的AAS故障燈熄滅,故障碼又由當前故障變為已儲存的故障,附加蓄電池電阻實際至為160mΩ(圖5)。由于之前其他4S店重新安裝附加蓄電池后故障也暫時消失,4天后故障又出現,建議車主將車輛留廠觀察。

圖5 重新安裝附加蓄電池后的內阻
通過每天都啟動車輛,檢查附加蓄電池的電阻,發現附加蓄電池的電阻每天都會有所上升,到第5天時,附加蓄電池的內阻達到205mΩ,儀表臺上的AAS故障燈再次點亮。根據之前的思路,附加蓄電池元件正常,輸出火線和搭鐵線正常,那么剩下的就只可能是檢測線路和N10信號采集及促動控制模組存在故障。使用飛線的方式,直接跨接附加蓄電池正極到N73和N10信號采集及促動控制模組的線路(圖6),飛線短路了Z44/1節點、F3/2熔絲盒。再次啟動發動機并查看實際值,附加蓄電池內阻為10mΩ,遠小于200mΩ,正常。

圖6 對附加蓄電池的檢測線路進行飛線
由此可以說明被短路的部件中有電阻過大的情況,在對Z44/1節點進行重新焊接后,試車一星期,附加蓄電池內阻仍然保持在10mΩ左右,刪除故障碼,儀表臺上的AAS故障燈熄滅。交車1個月后進行電話回訪,該故障未再出現,該車故障被徹底排除。
本案例中,故障車裝備有坡道起步輔助系統AAS。停車時,松開制動踏板后,起步輔助系統AAS還可以將制動效果最多保持1.5s,以確保在坡道起步過程中不會出現溜車的現象。觸發儀表臺上AAS報警燈報警的可能原因有兩個:
1.限距控制系統故障;
2.附加蓄電池故障。
本案例中,故障車內存儲的故障碼將故障原因指向附加蓄電池故障。對于這種情況,在大多數情況下,通過更換附加蓄電池一般都能解決該問題。但是本案例中的故障車,之前的維修師傅更換過附加蓄電池后行駛一段時間電阻依舊過大,其根本原因在于沒有進行全面檢查,未能找到電阻過大的根源,只是憑借著以往的維修經驗,形成了定向思維,從而導致維修走了彎路。
專家點評

焦建剛
這是一篇關于電路電阻過大導致的電腦控制故障,其中牽扯到兩個方面,一是電路中節點電阻過大的問題,二是蓄電池內阻值過大的問題。相信很多一線的技術人員都遇到過電路接觸不良導致的電阻過大故障,這其中也包括接地電路接觸不良的故障。相對來說,電阻過大的故障比較容易理解,但后者蓄電池內阻過大的問題,可能很多人聽說過,但并沒有過多的關注過這個問題,或者對這個名詞的理解也不深刻。
蓄電池的內阻是指蓄電池在工作時,電流流過蓄電池內部所受到的阻力,一般分為交流內阻和直流內阻。充電電池的內阻很小,測直流內阻時由于電極容量極化會產生極化內阻,故無法測出其真實值,但測量交流內阻可避免極化內阻的影響,得出真實的內阻值。
電池的內阻包括歐姆電阻和極化內阻兩個部分。歐姆電阻是由電極材料、電解液、隔膜而導致的電阻;極化內阻是由正負極化學反應而引起的內阻。這兩者并不是直接影響的,而是通過影響其他方面而間接影響對方。也就是說,兩者并沒有直接的關系,而是通過影響對方的制約因素來影響對方。如:溫度的變化可以影響到電池的電解液和電阻變化。電解液溫度升高,擴散速度提高,電阻降低,電動勢增加,因此電池容量及活性物質的利用率隨溫度增加而增加。電解液溫度降低,黏度增大,離子運動受阻,擴散能力降低,電阻增大,電化學反應阻力增加,蓄電池容量下降。
蓄電池內阻由歐姆極化電阻(導體電阻)、電化學極化電阻及濃差極化電阻三個部份組成。在充放電過程中電阻是變化的,充電過程中內阻由大變小,放電過程中內阻由小變大。檢測蓄電池內阻已經成為判斷蓄電池好壞的流行方式。
看到這里,相信大家對蓄電池的內阻值的定義已經有所了解。車載ECU通過測量蓄電池的內阻值就可以判斷蓄電池的好壞,從而提醒車主提前更換蓄電池。
回顧本案例的故障檢測過程,并對照表1所示蓄電池內阻標準值,明顯可以看出在故障診斷環節中第一次維修時,4S店直接更換蓄電池的做法是有問題的。第二次作者進行維修時的做法,對于蓄電池的內阻值判斷的依據來自于車輛故障診斷儀,是通過故障碼和數據流來判斷故障的。這種方法不能說不對,但判斷蓄電池的性能好壞時為什么不使用專用的蓄電池性能檢測儀呢?大部分蓄電池性能檢測儀都具備蓄電池內阻值的測試功能。如果第一次維修過程中,4S店的技師就使用了蓄電池專用檢測儀,肯定可以避免誤換蓄電池。而作者在打磨完蓄電池正負極后,檢測到160mΩ的電阻時,是否會對這么大的阻值產生過懷疑呢?

表1 蓄電池內阻標準值
而這一系列問題的產生,我認為都是由于大家對蓄電池內阻標準值的認識不清楚所導致的。希望通過本案例,能夠讓國內一線的技術人員重新認識蓄電池內阻檢測的重要性。最后也要感謝作者能夠提供這樣一個經典的案例,希望大家都能有所觸動。