故障现象 一辆2009年宝马730Li,车型:F02,行驶里程:8万km。驾驶人反映,车辆起动时仪表偶尔出现黑屏的现象,并且仪表黑屏时发动机立即熄火,故障出现没有特定的规律。
故障诊断 接车后首先验证驾驶人反映的故障现象,前几次起动发动机时车辆能正常起动,后经过多次测试实验,驾驶人反映的故障现象终于出现,起动后发动机自动熄火,仪表黑屏。观察到故障发生的时候,感觉像发动机运行过程瞬间突然断电。连接ISID进行诊断检测,读取和发动机相关的故障内容:930732——起动机运行时有发动机起动故障,继电器搭接片。
查看故障码的说明见表1-2。
表1-2 930732故障码说明
通过操作起动/停止按钮可开始车辆起动。通过总线端KL.30为直流机供电。如果发动机已起动,将抑制起动机小齿轮处的超越离合器,起动机小齿轮由飞轮驱动。基于起动机小齿轮和齿圈之间的大传动比(约15:1)可能导致起动机损坏,起动机小齿轮将自动停止。
起动机直接连接到总线端KL.30和总线端KL.50L。CAS控制单元或FEM控制单元或BDC控制单元通过总线端KL.50L控制起动继电器。该起动继电器是继电器和电磁铁的组合件。起动继电器具有两个线圈:吸引线圈和保持线圈。
起动机工作时,两个控制线圈控制活动铁心使起动齿轮与飞轮齿圈啮合。如果电磁开关关闭,将通过总线端KL.30为直流电机提供电压。同时,由于关闭电磁开关,移入线圈将短路,仅能通过吸持线圈保持电磁开关。如果发动机已起动,吸持线圈将不通电换档。因此打开电磁开关后,蓄电池和直流电机之间的电路已中断。起动机控制电路如图1-19所示。
图1-19 起动机控制电路
接下来在起动状态下测量KL.50L,正常时,发动机起动时12V,成功起动后电压变为0V。自动熄火时,发动机起动时12V,成功起动后变为8~9V,然后熄火。在故障详细说明中,可以看到这句话“通过回读导线进行测量:回读电平阈值高”。根据前面起动机工作原理分析,CAS通过KL.50控制起动机起动和关闭。当发动机起动后,CAS通过总线信息已经知道发动机成功起动并正常工作,所以会断开KL.50控制,结束起动机工作。
如果CAS断开KL.50的控制,那么这根导线是不该有电的,如果此时这根导线仍然有电,则会记录故障信息。故障的可能原因分为起动机故障、CAS内部故障、控制电路故障几个方面。
故障排除 测量电路对地、正极、导通均正常,无短路现象,可排除电路故障。故障现象不是一直存在,而是偶然出现,属于偶发性故障,故障不出现的时候什么都是好的,正常起动的时候CAS都能正确输出控制信号,CAS损坏的概率较低。故障码指向比较明确,而且经过分析,如果起动机吸合接触片不回位则能解释得通此故障现象。判断为起动机继电器的搭接片机械故障,导致无法回位,CAS识别到KL.50有反馈电压,将电源都断掉起保护作用,更换起动机后,多次试车测试,故障现象没有再次出现,故障排除。
技巧点拨 便捷进入及起动系统(CAS)或前部车身电子模块(FEM)或车身域控制器(BDC)通过总线端KL.50L将电压接通到起动继电器。借助起动继电器和中间轴,或者行星齿轮变速器将通过飞轮齿圈干预起动机小齿轮。起动机小齿轮啮合后,将以起动转速从起动机的直流电机中带动发动机曲轴。
故障现象 一辆奔驰E200车,发动机型号:274920,因无钥匙起动系统不能正常工作而进厂检修。驾驶人反映,该车无钥匙起动功能失效,需将遥控钥匙插入仪表台下方的读卡槽内才能起动发动机。
故障诊断 接车后,试车验证故障现象,将遥控钥匙插入仪表台下方的读卡槽内(图1-20),按下起动按钮,发动机顺利起动着车;将遥控钥匙从读卡槽里取出,再次尝试起动发动机,按下起动按钮,发动机无法起动,仪表信息提示中心显示“遥控钥匙探测不到”和“将遥控钥匙放在标记的位置查看用户手册”的提示信息。按下遥控钥匙上的解锁和闭锁按钮,车辆可以正常解锁和闭锁车门,且遥控钥匙上的指示灯能正常点亮。此外,驾驶人提供了该车的另一把遥控钥匙,经测试故障现象依旧,初步排除遥控钥匙有故障的可能性。
图1-20 将遥控钥匙插入读卡槽
连接专用故障检测仪(XENTRY),进入无钥匙起动控制单元(N69/5),读取到的故障码:B1A5013——前部LF天线功能失效,电路断路(图1-21)。根据故障码的提示,判断可能的故障原因有前部LF天线(A2/60)故障、无钥匙起动控制单元(N69/5)故障及相关电路故障等。
图1-21 XENTRY读取到的故障码
本着由简到繁的故障诊断原则,维修人员决定先检查A2/60与N69/5之间的线路。分别找到位于仪表台中央面板下的A2/60导线插接器和位于行李舱右侧翼子板饰板内的N69/5导线插接器,确认导线插接器插接牢固。断开导线插接器,测量A2/60与N69/5之间电路的导通性,导通情况良好,且无短路故障。然而,维修人员在将导线插接器装复时,发现N69/5一侧的端子(端子22,与A2/60端子2相对应)弯曲变形(图1-22),看来这就是导致故障的原因了。
图1-22 N69/5端子22弯曲变形
故障排除 对N69/5端子22进行处理并清除故障码后试车,故障排除。
技巧点拨 后经询问驾驶人得知,该车右后侧前不久曾发生过追尾事故,怀疑故障是事故修复过程中维修人员操作不当,造成N69/5端子22变形,导致电路断路,最终引起无钥匙起动系统不能正常工作。
故障现象 一辆2015年英菲尼迪ESQ车,搭载型号为HR16的发动机和无级变速器,行驶里程:1.7万km。驾驶人反映,发动机偶尔无法起动,将车辆放置一段时间后,又能正常起动。
故障诊断 接车后首先试车验证故障现象,接通点火开关,起动发动机,发动机顺利起动,组合仪表上无故障灯点亮。连接故障检测仪读取故障码,车身控制模块(BCM)内存储有故障码:B26FA——起动机切断开路(图1-23)。记录并尝试清除故障码,故障码无法清除。将发动机熄火,重新起动发动机,起动机不运转,发动机无反应。结合上述故障现象,初步判定为起动控制系统故障。
本着由简入繁的诊断原则,维修人员首先检查起动机继电器和起动机控制继电器,由于该车的起动机继电器和起动机控制继电器均集成在发动机舱智能配电模块(IPDM)上,尝试更换同款试乘试驾车的IPDM后试车,发动机仍然无反应。在起动过程中,故障检测仪读取到的发动机相关数据流如图1-24所示,发现“起动信号”始终显示为OFF,不正常(正常情况下“起动信号”应为OFF→ON→OFF)。查询维修手册,得知故障码B26FA的检测条件及故障可能部位见表1-3,且提示检查起动请求信号电路。
图1-23 读取到的故障码
根据相关电路(图1-25),查阅BCM的端子相关说明,得知BCM导线插接器M69端子64为起动请求信号端子,该端子通过导线与ECM导线插接器E34端子82、IPDM导线插接器E13端子23互相连接,断开BCM导线插接器M69、ECM导线插接器E34和IPDM导线插接器E13,用万用表测量BCM导线插接器M69端子64与ECM导线插接器E34端子82之间的导通性,导通良好;测量BCM导线插接器M69端子64与IPDM导线插接器E13端子23之间的导通性,导通良好。仔细检查BCM导线插接器M69端子64、ECM导线插接器E34端子82及IPDM导线插接器E13端子23,发现BCM导线插接器M69端子64的孔存在扩孔现象(图1-26),推测此处接触不良,导致起动请求信号偶尔无法正常传递,从而出现发动机无法起动的故障现象。
图1-24 读取发动机相关数据流
表1-3 故障码B26FA的检测条件及故障部位
故障排除 修复BCM导线插接器M69端子64,重新连接导线插接器后试车,故障现象不再出现,于是将车辆交还给驾驶人,两个星期后电话回访,驾驶人反映车辆一切正常,故障彻底排除。
技巧点拨 随着汽车技术的发展,起动机的控制也需要直接和间接通过发动机控制模块(ECM)或车身控制模块(BCM)进行控制,只有具备起动机的工作条件时,才能控制起动机继电器工作,进行起动机的起动。
图1-25 起动机控制电路
故障现象 一辆2011年上海大众新帕萨特,行驶里程:15万km,装配1.8TSI发动机和02E双离合变速器。该车起动时起动机无反应,此前该车也出现过类似故障,维修技术人员仅当作偶发性故障处理,但故障反复出现。
图1-26 BCM导线插接器M69端子64
故障诊断 接车后首先验证故障现象,接通点火开关及点火开关处于起动位置时,组合仪表(J285)中EPC灯和发动机管理系统故障警告灯能正常点亮,仪表中央显示屏显示变速器档位是P位,正常,但起动时起动机没有反应。同时,仪表板所有指示灯未出现变暗的情况,这说明起动机电磁开关和主电路没有消耗电能。该车不装备无钥匙进入集控门锁系统,该车起动系统电路如图1-27所示。
图1-27 起动系统电路
分析电路可知,在接通点火开关及点火开关处于起动位置时,组合仪表(J285)中EPC灯和发动机管理系统故障警告灯能正常点亮,说明SC17熔丝正常,转向柱电子装置控制单元(J527)的端子T16r/1得到了蓄电池常电源,当点火开关D处于15运行位置和50起动位置时,通过点火开关D相应闭合的触点,点火开关D将15信号输送给转向柱电子装置控制单元(J527)的端子E/5,J527将15信号输送给车身控制单元(J519)的端子T52c/31,即15供电继电器输入信号正常。同时,J519的端子T52b/12将执行火线(电源)送给15供电继电器控制线圈,15供电继电器负载触点闭合后,将来自SB25熔丝的常电源送给50供电继电器负载进线,同时通过SC7熔丝将该15电源(火线)送给发动机控制单元(J623)的端子T94a/87,在J623的30电源(火线)、搭铁线正常的情况下,得到15电源(火线),J623工作并点亮组合仪表(J285)中EPC灯和发动机管理系统故障警告灯。根据该车故障症状分析可知,该车15供电线路正常。至此,该车起动机无反应的故障范围缩小至点火开关D的50触点、J527能否接收到点火开关D的50信号、J527能否将50信号传送给J519、J519能否将50执行信号输送给50供电继电器、50供电继电器本体、起动机及其相关线路等。
用故障检测仪进入J519和J527读取故障码,显示系统正常;拆卸相关部件,取下位于仪表板左侧下部支架5号位的50供电继电器(图1-28),对50供电继电器本体进行测量,控制线圈电阻为60Ω,在控制线圈两端施加蓄电池电压,测量负载触点之间的电阻,测量结果为低电阻状态,断开蓄电池电压后为断路状态,这说明50供电继电器本体正常。50供电继电器插座布置如图1-29所示,测量50供电继电器控制出线2/85插孔与搭铁之间的电阻,为低电阻状态,正常;测量负载出线5/87插孔与搭铁之间的电阻,约为1Ω(为起动机电磁开关吸拉线圈和保持线圈的并联电阻),正常;接通点火开关,测量负载进线3/30与搭铁之间的电压,为蓄电池电压,说明15供电继电器负载出线能将15电源送入50供电继电器负载进线,正常;用带有熔丝的跨接线短接继电器插座的负载进线3/30和负载出线5/87,此时,起动机能正常运转,说明起动机正常;用试灯测试50供电继电器控制进线1/86与搭铁在点火开关D处于起动位置时的状态,试灯未能正常点亮,说明50供电继电器控制进线1/86状态异常。根据试灯在起动位置未能点亮的异常现象,测量50供电继电器控制进线1/86与J519的端子T52b/29之间的导线电阻,为低电阻状态,正常。
图1-28 50供电继电器安装位置
图1-29 50供电继电器插座布置
再次分析该车起动电路,决定分别进入J527和J519读取有关50起动信号的数据流。从J527中读取的数据显示,50信号能正常传递给J527,从J519中读取有关50起动信号的数据,发现点火开关D在起动位置时,第1区数据“接线柱50输入”显示“端子50开”,第2区数据“接线柱50CAN输入”显示“开”,正常;第4区数据“接线柱50CAN输出”显示为“关”,异常,说明J519的端子T52b/29未能送出执行电源至50供电继电器控制进线。
在更换J519之前,再次对起动机信号控制电路进行分析,发现J519的端子T52c/31和端子T52c/13这两根信号线的作用有不明之处。从电路分析,这两根线均为15信号线,之前通过故障现象确定15供电线路正常可能是错误的结论,于是决定测量两根15信号线的状态。断开J519的T52c导线插接器(棕色插接器),将点火开关D置于15触点位置,分别测量端子T52c/31和端子T52c/13对搭铁之间的电压,应均为蓄电池电压,但测量结果显示端子T52c/13与搭铁之间的电压为0V,异常。由于这两根15信号线在J527处共用一个节点,故断开点火开关,直接测量端子T52c/31和T52c/13之间的电阻,测量结果是∞。经仔细观察T52c导线插接器发现,端子T52c/13导线固定卡扣损坏(图1-30),有松动迹象,导线缩回至与J519端子不能正常接触的状态。
图1-30 J519的T52c导线插接器(棕色插接器)
故障排除 将J519的端子T52c/13导线可靠固定,恢复T52c导线插接器的连接。再次取下50供电继电器,将点火开关D转至50位置,从J519中读取50起动信号数据流,此时,第4区的数据“接线柱50CAN输出”由之前的“关”状态转变为“开”状态,正常,即J519本体正常,J519的端子T52b/29已送出执行电源至50供电继电器控制进线。恢复50供电继电器的连接,重新起动发动机,起动机运转正常,发动机顺利起动着车。经试验,确认故障排除。
技巧点拨 在诊断汽车故障时,经常会遇到没有故障码情况,了解和掌握特定数据流的含义,能快速、准确地判断故障所在。针对J519而言,该车发动机起动信号由3部分组成:端子T52c/31和端子T52c/13的15供电信号、端子T52c/14的50起动信号,只有3个信号同时呈现高电位,逻辑关系才能成立,J519的端子T52b/29才能将执行电源送给50供电继电器控制信号。