故障现象 一辆别克新君越车,VIN:LSGGF59B5AH××××××,行驶里程:48000km。驾驶人反映,换了新蓄电池,但是车停了一晚上就没电了,充电后发现车窗无法升降,车门无法打开。
故障诊断 维修人员认为车窗无法升降、车门打不开应该是蓄电池亏电引起的副作用,等车辆正常使用自充电后,下一次起动这些功能会恢复。于是给蓄电池充满电,起动车辆,熄火再起动后检查,车门可以正常打开,除了左前车窗。其余车窗都正常升降。用GDS2查看故障码,如图1-1所示,U1534是一个摇窗机失去通信的故障。
图1-1 故障码
关闭点火钥匙后打开车门,发现收音机还在工作,并且行车记录仪也没停止用电,所以车上的用电设备并没有完全断电,此时诊断仪检测到的蓄电池电流为-7.26A(图1-2)。此数据显示放电电流大大超过了正常的休眠电流,正常的休眠电流应小于或等于0.03A,所以蓄电池过了一个晚上就没电,可能是因为收音机和行车记录仪工作而放的电。
此时维修人员以为找到了漏电原因,是驾驶人下车时忘了关闭用电器而造成的。随后关掉车上所有的用电器,锁上车门再次读取数据流,如图1-3所示。分别打开左前门和右前门准备检查线路,此时忽然发现一个细节,左右车门都打开时,仪表显示只有右前门打开,如图1-4所示。
图1-2 诊断仪检测到的蓄电池电流
图1-3 数据流
图1-4 仪表显示
驾驶人侧无法感应车门开启,并且摇窗机无法工作,而故障码提示摇窗机失去通信。整理一下思路,从电路图(图1-5)得知,摇窗机模块与BCM(Body Control Module,车身控制模块)通信,车门锁与摇窗机模块LIN总线通信。摇窗机模块失去通信,那么门锁也失去了通信,结果导致BCM无法感应门的开启状态,关钥匙下车时,BCM以为驾驶人还在车内,没有切断供电,导致蓄电池一直放电。
故障排除 疑点集中在摇窗机模块上,拆下门板,发现摇窗机模块有进水痕迹,如图1-6所示。更换摇窗机模块以后,恢复正常。
技巧点拨 维修过程中应留意每个细节,并分析与故障之间的关联性,不能盲目地更换零部件,应先分析,再验证。
图1-5 电路图
故障现象 一辆2015年奔驰C200车,搭载型号为M274的2.0T涡轮增压发动机,行驶里程:2.6万km,因仪表信息中心提示“辅助蓄电池故障”而进厂检修。
故障诊断 接车后试车验证故障,接通点火开关,起动发动机,仪表信息中心出现白色字样“辅助蓄电池故障”提示信息(图1-7)。此外,仪表板上无其他故障灯点亮,也未发现其他故障提示信息。查阅该车的维修记录可知,车辆此前并没有事故、涉水等维修记录。
图1-6 摇窗机模块有进水痕迹
图1-7 仪表信息中心提示“辅助蓄电池故障”
连接奔驰故障检测仪,读取故障码,在电子点火开关控制单元(N73)内存储有故障码“B21DC01——电子点火开关的缓冲蓄电池存在故障。存在一个一般电气故障”(图1-8)。故障码的状态为当前和已存储的故障码。查看N73中辅助蓄电池的电压,为0.00V(图1-9),异常。
图1-8 电子点火开关控制单元内存储的故障码
图1-9 辅助蓄电池的实际值
查看相关资料并结合电路图(图1-10)分析可知,该车配有电容器C8作为辅助蓄电池,为N73提供电压,以此保证车辆在紧急情况下档位能顺利返回P位。电容器C8由熔丝盒K40/5提供充电所需的电能,然后电容器C8直接通过一根导线为N73提供30b的电源支持。
图1-10 辅助蓄电池电路
结合故障码及不正常的实际值,判断故障可能原因有:电容器C8的供电及相关电路故障;电容器C8损坏;电容器C8与N73之间的电路故障;N73故障等。
本着由简到繁的诊断原则,对上述可疑故障点进行排查。首先查看熔丝盒K40/5中的熔丝f448,未见异常;测量该熔丝的电压,为12.8V,说明供电电压正常;接着断开电容器C8的导线插接器,测量导线侧端子1和端子2之间的电压,为12.8V,说明电容器C8的供电回路正常。由于电容器存储的能量具有瞬间释放性,无法通过直接测量电容器的电压及电容来判断其好坏。
结合电路图及辅助蓄电池的功能分析可知,既然电容器C8的供电回路正常,那么只要直接去掉电容器C8,并将电容器C8的供电直接连接到电容器C8的输出电路上,再查看电子点火开关控制单元中辅助蓄电池的电压,即可判断故障点。如果辅助蓄电池电压实际值恢复正常,说明电容器C8存在故障;如果辅助蓄电池电压没有变化,说明问题在于电容器C8的输出电路或电子点火开关控制单元有问题。
故障排除 根据上述思路,将电容器C8导线插接器端子2和端子3连接起来,再次查看辅助蓄电池电压,为14.30V(图1-11),至此可以判定电容器C8内部故障。更换电容器C8(图1-12)后,故障排除。
图1-11 辅助蓄电池电压实际值恢复正常
技巧点拨 对于此类故障,宜采取排除法或替换法进行排查。
故障现象 一辆2014年宝马X4,车型:F26。行驶里程:40000km。驾驶人反映,车辆早上第一次起动时,仪表板提示蓄电池电量不足,可以正常起动着车。车辆在停放状态下没有任何触发时,防盗报警喇叭自动响起,应急灯闪烁。
图1-12 电容器C8
故障诊断 接车时目测观察,仪表板并没有蓄电池报警的故障提示。连接ISID进行诊断检测,无相关故障码,添加电源诊断的检测计划,执行检测计划,电源诊断有2次休眠电流超过80mA,故障只发生了1次。测量休眠电流,低于80mA。车辆留店观察,车辆停放时没有受到外界任何触发,车辆防盗报警系统自动起动,喇叭响起,应急灯闪烁,与驾驶人反映的故障现象一致。车辆停放一晚后再次起动,故障现象再次出现。仪表板提示蓄电池电量不足,根据驾驶人反映的故障,查看仪表板和中央信息显示屏,但当前故障不存在,没有任何故障提示,可以顺利起动发动机。查阅钥匙数据的控制诊断报告,没有相关故障提示。测量休眠电流半小时后,一直在20mA左右,在正常范围内。通过ISTA的服务功能读取车辆的检查控制信息,读取的控制信息为“415”,具体含义见表1-1。
表1-1 控制信息“415”说明
再次诊断测试,读取故障内容如下:①213601——动力管理:休眠电流故障;② 801C10——由于不合理的唤醒请求复位总线端KL.30F;③801C11——由于不合理的关闭请求复位总线端KL.30F;④801C12——由于休眠受阻发送断电命令;⑤801C13——由于休眠受阻请求关闭总线端KL.30F;⑥8020E8——总线端KL.30F复位或关闭;⑦801A52——SINE:匹配设码数据时错误;⑧B7F301——TGB:未存储当前设码数据。
选择故障内容执行检测计划,执行电源诊断,提示FZD车顶功能中心休眠受阻,唤醒原因是防盗报警系统。防盗报警系统由带超声波车内防盗监控传感器(USIS)和带倾斜报警传感器的报警器组成。倾斜报警传感器(集成在报警器中)监控车辆倾斜情况。倾斜报警传感器识别车辆的抬起或牵引状态。带倾斜报警传感器的报警器通过LIN总线与FZD控制单元连接。防盗报警系统(DWA)的软件已集成到FZD控制单元中。FZD控制单元因此控制防盗报警系统。DWA报警以听觉和视觉方式进行。在DWA报警被触发时,FZD控制单元通过LIN总线激活报警器的喇叭。同时,FZD控制单元作为信息发送一个报警信号到K-CAN2上。脚部空间模块激活通过照明设备的光报警。报警可能已根据国家设码,例如光报警触发(通过闪烁报警、通过近/远光灯等)和报警持续时间(间歇:1次、3次等)。
FZD控制单元通过K-CAN2接收下列状态信号:①来自脚部空间模块(FRM)或前部车身电子模块(FEM)或车身域控制器(BDC)的车门状态;②来自接线盒电子装置(JBE)或车尾电子模块(REM)或车身域控制器(BDC)的行李舱盖状态。
DWA发光二极管由FZD控制单元直接控制,在LIN总线上监控导线连接。FZD控制单元通过LIN总线向带倾斜报警传感器的报警器周期性地发送监控导线连接的要求。如果在规定的时间内应答消失,FZD控制单元就触发一次DWA报警。报警触发期间,导线监控也激活。查阅防盗控制系统电路图,如图1-13所示。
图1-13 防盗控制系统电路
断开防盗报警喇叭插头,测量H1 * 1B端子1和3的电压,测量结果为12.4V,在正常范围之内。测量H1 * 1B端子1和2的LIN总线波形,测量结果为12V左右的常电压。没有发现信号波形,分析电路故障,LIN总线对正极短路。
接下来检查电路,在左前翼子板内发现三根电线被咬破(图1-14),三根电线之间存在短路现象。修复电路后,再次测量LIN总线波形,无论打开或关闭点火开关,均显示12V左右的常电压,始终没有发现波形,拆下FZD车顶功能中心检测也没有发现异常,多次和其他正常车型对比,发现防盗报警喇叭LIN总线波形只有在上锁监控后才出现通信,有别于其他LIN总线。于是,上锁后再次测量本车修复的LIN总线,如图1-15所示,矩形波明显可见,峰值在12V左右,说明电路已经正常。
故障排除 测量休眠电流,半小时后,一直在20mA左右,休眠电流在正常范围内,停放两天,防盗喇叭也没有出现乱报警现象,所有故障码可以全部清除,仪表板和中央信息显示屏没有任何故障提示,故障排除。
技巧点拨 防盗报警系统(DWA)监控车门、行李舱盖、车前盖上的触头以及倾斜报警传感器和车内监控的状态。
图1-14 断路位置
图1-15 正常波形
故障现象 一辆雷克萨斯ES350车,搭载2GR-FE发动机,行驶里程:30万km。驾驶人在店里补漆,准备交车时发现蓄电池亏电严重,对车辆进行帮电处理,顺利着车,组合仪表无任何异常现象,但是2min后,发动机自动熄火;再次进行帮电处理,起动后发现充电指示灯异常点亮,发动机运转3min左右,发动机再次自动熄火。诊断至此,推断该车供电系统存在故障。
故障诊断 由于之前遇到过因蓄电池不存电而导致发动机起动后自动熄火的故障,决定先更换蓄电池。更换蓄电池后试车,顺利起动着车,但充电指示灯还是一直点亮;运转几分钟后,发动机又自动熄火了,尝试起动发动机,发动机无法起动,且组合仪表上的指示灯均无法点亮。怀疑蓄电池没有安装好,断电后,重新安装蓄电池,将电源模式切换至IG ON模式,决定先检查发电机的电路。
由图1-16可知,该车发电机上共有4个端子,端子B为充电输出端子,连接至蓄电池正极;端子L为充电指示灯的控制端,连接至组合仪表;端子S负责检测蓄电池电压,并把输出电压调节到规定数值;端子IG为供电输入端,若此端子没有电压输入,发电机就不会发电。
图1-16 发电机控制电路
断开发电机导线插接器B22,将电源模式切换至IGON模式,测量导线插接器B22端子1上的电压,为8.1V,偏低(正常应为12V);测量端子2上的电压,为0V,异常(正常应为12V)。导线插接器B22端子1由蓄电池直接供电,难道蓄电池电压也是8.1V?测量蓄电池电压,果然为8.1V,蓄电池是新换的,为什么蓄电池电压下降得这么快呢?
考虑到导线插接器B22端子2上的电压为0V,决定先检查发电机端子IG的供电电路。检查熔丝GAUGE NO.1,正常;测量熔丝GAUGE NO.1输出端子与导线插接器B22端子2之间电路的导通情况,导通良好,说明发电机端子IG的供电电路正常。
重新整理维修思路,决定还是从蓄电池电压低这一点入手,怀疑发电机端子B与蓄电池正极之间的电路接触不良。测量发电机端子B与蓄电池正极之间电路的导通情况,导通良好;为了判断是否存在虚接情况,重点检查电路中间的过渡点螺栓,均无松动现象;但在检查过程中发现,发电机端子B烫手;触摸蓄电池正极,正常;拆下发电机端子B上的接线后再次测量蓄电池电压,蓄电池电压上升至12.5V,由此推断发电机内部短路,导致存在大电流放电现象,造成蓄电池电压下降。用万用表测量发电机端子B与发电机壳体之间的导通情况,导通(图1-17),由此确定发电机损坏。
图1-17 发电机端子B与发电机壳体导通
故障排除 更换发电机后试车,故障现象消失,故障排除。
技巧点拨 为什么故障车导线插接器B22端子2上的电压会是0V呢?考虑到当时只检查了熔丝GAUGE NO.1的状态和电路,并没有测量熔丝本身的供电情况,怀疑当时熔丝本身没有供电,而没有供电的原因是蓄电池电压过低,IG1继电器无法吸合。
故障现象 一辆2012款朗逸,在行驶过程中因临时停车熄火,结果在再次起动发动机时,发动机出现无法起动的情况。怀疑蓄电池电量不够,对蓄电池进行更换。发动机可以正常起动,却发现了新的问题——仪表上的充电指示灯常亮。
故障诊断 由于该车已经更换了蓄电池,所以蓄电池故障基本可以排除,接下来就要对传动带张紧度和发电机进行检查。首先检查发电机传动带张紧度,断开蓄电池负极电电缆,用拇指按压施加大约100N的力度,传动带下压为5mm左右,符合标准值。接下来检查发电机,接好蓄电池负极电缆并起动发动机,通过测量发电机B+端子与负极之间的电压来检查发电机发电量是否正常。经测量,发电机两端的电压为4.9V,且随着发动机转速升高并无明显变化。而正常发电机两端电压要高于蓄电池电压且随发动机转速升高而升高,因此可判断故障原因为发电机损坏。更换发电机后,重新进行检测,结果充电指示灯依然常亮。
朗逸电源系统如图1-18所示,朗逸发电机连接共有3根导线,其中1根连接发电机B+和蓄电池;1根连接发电机L线与J519;1根连接发电机和发动机控制单元之间,为DMF线。B+线在发动机起动瞬间向发电机转子提供励磁磁场,发动机起动后,发电机通过此线向蓄电池充电。L线的作用是当点火开关打开时,J519通过此线在发电机内部搭铁,J519通过CAN总线向仪表传送信号,仪表上充电指示灯被点亮。当起动后,发电机发出的电量通过L线反馈给J519,J519再通过CAN总线将信号传递给仪表,充电指示灯熄灭。DMF线的作用是发动机控制单元通过此线向发电机提供励磁电流,实现发电机发电,并通过调节该电流的大小从而控制发电量,实现稳定压力的作用。
图1-18 朗逸电源系统
A—蓄电池 B—起动机(在发动机左侧前方) C—交流发电机(在发动机右侧前方) C 1 —电压调节器(在交流发电机内) J220—发动机控制单元 J519—BCM车身控制器
基于上述对于汽车电源系统电路分析,本着从易到难的原则,首先对B+进行了检查,使用万用表电阻档,测量B+至熔丝SA1之间的电阻,为0.5Ω,正常。接着测量SA1至蓄电池正极之间的电阻,为∞,说明这里存在断路故障。经过仔细观察,发现SA1处的熔丝螺栓没有拧紧,导致线路虚接,从而产生故障。
故障排除 重新紧固螺栓后,故障灯熄灭,并再无此故障出现。回顾整个诊断过程,在检测发电机是否存在故障时出现了失误。测量发电机发电电压只有4.9V,不能直接得出发电机损坏的结论,原因在于发电机的励磁方式有他励和自励两种方式,发电机刚开始发电时,转子绕组由蓄电池供电产生磁场,属于他励;发动机正常发电后,发电电压高于蓄电池电压,此时发电机向磁场绕组供电,属于自励。
技巧点拨 最后的故障点为B+虚接,但在诊断过程中由于对于发电机发电原理没有充分分析,导致出现了误诊断。由此可见,正确全面地理解汽车各个系统的工作原理,是进行正确维修诊断的基础,所以必须重视理论知识的学习与运用。