趙寶平,郭 彬
(南京交通職業技術學院 汽車工程學院,江蘇 南京 211188)
一輛2008年5月產天津一汽TV7181GL-iM豐田卡羅拉轎車,因車前方出現交通事故修復后無法啟動著車而找到筆者,該車搭載2ZR 1.8L自然吸氣電控汽油發動機和5速手動變速器,累計行駛里程數約為137300km。
據汽修店老板陳述,該車在本次事故中主要是車前方受損,在本次事故修理過程中曾更換過前保險杠、左前照燈、左前霧燈、散熱器、冷凝器、空氣濾清器底座、蓄電池及相關附件等。
筆者接車后,首先對故障現象進行了驗證。嘗試啟動發動機,起動機運轉有力,但發動機一點著車跡象都沒有。在接通點火開關至IG擋位時,發現所有儀表均不顯示,也聽不到燃油泵工作的聲音。另外,還發現散熱器風扇一直高速旋轉,若將點火開關置于OFF擋位,散熱器風扇停轉。
拔下散熱器風扇控制模塊側的風扇電機供電2P連接器(因點火開關接通至IG擋位時,風扇會一直常轉,務必會造成蓄電池虧電),借助診斷儀對發動機系統進行檢測,可是診斷儀與發動機控制模塊ECM卻無法通信。
在點火開關接通至IG或START擋位時,測量燃油泵及所有噴油器(1#端子)與點火線圈(1#端子)的供電端對搭鐵電壓,均為0V,異常;檢查蓄電池(BJB)接線盒所有熔斷絲均完好。
查閱該車型相關電路圖,燃油泵控制電路如圖1所示,噴油器控制電路如圖2所示,點火線圈控制電路如圖3所示,組合儀表供電電路如圖4所示。通過圖1~圖3可以得知,噴油器及點火線圈的供電均受控于IG2 Relay(點火2#繼電器),那么造成噴油器及點火線圈供電異常的可能原因有:IG2 Relay自身故障、IG2 Relay供電故障,IG2 Relay搭鐵回路故障等。測量IG2 Relay上游兩路供電熔斷絲均正常,分別為:IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲及IG2(15A)熔斷絲。
通過發動機艙熔斷絲、繼電器盒蓋背面標識查閱并沒有發現IG2 Relay字樣。經查閱該車型熔斷絲、繼電器盒位置分布圖及熔斷絲盒相關單元內部電路圖得知,IG2 Relay隱藏在熔斷絲盒單元B區內。
發動機艙熔斷絲、繼電器盒分布圖如圖5所示,熔斷絲接線盒單元A、B區內部電路圖如圖6所示。

圖1 2008款豐田卡羅拉燃油泵控制電路

圖2 2008款豐田卡羅拉噴油器控制電路

圖3 2008款豐田卡羅拉點火線圈控制電路

圖4 2008款豐田卡羅拉組合儀表供電電路
通過圖1及圖6可以得知,IG2 Relay對應的接線端子號,其中1A連接器的3#端子(GR)作為繼電器線圈的IG供電電源,2#端子(W-B)作為繼電器線圈的搭鐵回路,4#端子(R)作為繼電器輸出供電端,1#端子(B)作為繼電器的30供電。為了盡快查明故障原因,于是用微型平口小螺絲刀輕輕撬開熔斷絲盒內部的單元B總成,如圖7所示。
分別拔下單元B總成三組連接器,依據電路圖,用數字式萬用表對單元B總成1A連接器對應的2#與3#端子的電阻值進行了測量,其電阻值約為296Ω,符合技術要求。

圖5 2008款豐田卡羅拉發動機艙熔斷絲、繼電器位置分布圖

圖6 發動機艙熔斷絲、繼電器盒A、B單元內部控制電路
接著,接通點火開關至IG擋位,檢測1A連接器的3#端子即IG供電端子對搭鐵電壓,為0V,異常;檢測1A連接器的1#端子30供電及2#端子搭鐵回路均正常。由此可以證明IG2 Relay不工作故障是因1A連接器的3#端子無IG供電所致,其故障點應該就在1A連接器的3#端子與IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲之間。

圖7 發動機艙熔斷絲、繼電器盒內部的單元B總成
用數字式萬用表檢測IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲上端兩個檢測點對搭鐵電壓,均為11.85V左右,說明熔斷絲沒有問題。IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲安裝位置如圖8所示。

圖8 發動機艙IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲安裝位置
拔下IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲,經仔細檢查發現此熔斷絲下游端子(右側)已經脫槽,測量此端子至1A連接器的3#端子導通性正常,顯然故障點已查明。
將已脫槽的IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲下游端子進行精心處理,并把熔斷絲復位,再次接通點火開關至IG擋位,所有儀表均正常顯示,也能夠聽到IG2 Relay吸合的聲音。
此時,啟動發動機,發動機能夠順利啟動著車,說明燃油系統及點火系統供電已恢復正常。斷開點火開關至OFF擋位,將散熱器風扇電機供電2P連接器復位,接通點火開關至IG擋位時,散熱器風扇也不再高速旋轉,至此故障徹底排除。
該車由于IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲下游端子異常,導致IG2 Relay不工作,引起發動機燃油系統及點火系統供電異常,故發動機不能啟動著車。
那么,為何又會造成組合儀表不顯示及散熱器風扇高速旋轉及診斷儀無法通信呢?接下來我們還需要對IG2 Relay的輸出供電分配進一步檢查與核對。
該車型部分電源電路分配如圖9~圖12所示,通過圖9~圖11可以得知,IG2(15A)熔斷絲是直接給IG2 Relay提供30供電的,即常電。而IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲受控于Ignition Or Starter Switch Assembly(點火開關)的6#端子,即IG2端子。點火開關的IG2端子不僅給IG2 NO.2(7.5A)熔斷絲供電,同時,也為Main Body(主車身)ECU提供IG電源。

圖9 2008款豐田卡羅拉轎車電源控制電路(1)

圖10 2008款豐田卡羅拉轎車電源控制電路(2)

圖11 2008款豐田卡羅拉轎車電源控制電路(3)
通過圖11~圖12可以得知,IG2 Relay供電輸出端分為兩路。即一路為:7.5A METER(儀表)熔斷絲;另一路為:7.5A IGN(點火開關)熔斷絲。通過圖4可以得知,7.5A METER熔斷絲是給組合儀表提供IG供電電源的。由此,可以說明IG2 Relay不工作時,組合儀表是不可能工作的(即不顯示)。另外,通過圖1、圖2可以得知,7.5A IGN(點火開關)熔斷絲不僅給Fuel Pump Relay(燃油泵繼電器)線圈提供IG電源,同時還給發動機控制模塊ECM提供IG(SW)電源。
通過上述電源電路分配控制原理即可以證明,當IG2 Relay不工作時,ECM是接收不到IG(SW)供電(信號)的,故發動機控制模塊ECM不工作,診斷儀無法與其通信,同時,又會驅動散熱器風扇模塊,致使散熱器風扇高速旋轉,作為對發動機應急保護的措施。

圖12 2008款豐田卡羅拉轎車電源控制電路(4)
該車維修結束后,筆者刻意將發動機艙熔斷絲、繼電器盒內的單元B總成進行了分解,分解后發現,單元B內部也就是4個常開繼電器的組合,如圖13所示,通過圖6單元B內部電路可以得知,4個繼電器分別作為:IG2 Relay(點火2#繼電器)、Horn Relay(電喇叭繼電器)、EFI Main Relay(燃油噴射系統主繼電器)等。通過數字式萬用表檢測,4個繼電器線圈電阻值基本一致(296Ω左右)。

圖13 分解后的發動機艙熔斷絲、繼電器盒內的單元B