广西/梁昌凡
修车之道(1)
广西/梁昌凡
一辆2004年的菲亚特西耶那轿车,1.5L,手动挡,行驶里程17000km,由于空调有时不工作进厂维修。
图1 空调指示灯
图2 发动机电脑显示的故障码
图3 空调电路(电脑控制端)
故障诊断:空调一直不工作好查,偶尔工作偶尔不工作检查起来有些难度。空调不工作原因大概有以下几种:(1)发动机电脑或空调ECU没收到空调请求信号;(2)发动机动力不足或者有严重影响动力的故障码存在;(3)空调控制电路(包括各种传感器及执行电路)故障或者空调压缩机故障;(4)以上几种原因中一种或者其他故障。此车空调为定排普通空调,打开空调开关,空调指示灯亮(图1红圈内黄色的灯为空调指示灯),但怠速并没有提高,也没有听到磁吸吸合,高速风扇也没有转动。空踏油门踏板到底,发现发动机动力充足,那么空调不工作到底是发动机电脑没有收到信号还是执行电路有问题呢?或者是发动机电脑里面有影响空调工作的故障码?用X431PRO查看数据流,发现有一个有关空调的故障码(图2红框):P1531 空调控制。单单凭故障码,我们猜想可能是空调执行控制系统的问题,但是不肯定(因为不是所有的故障码/解释都是准确的)。为了查清楚发动机电脑到底有没有收到空调的请求信号,找到了本款车的空调控制系统电路图,为了方便理解,只是查看了受发动机控制部分(如图3所示),再查看电脑板插脚图(如图4和表1所示),由图和表可知,48脚为空调请求信号(图4中红色框与圈),21脚为开空调时高速风扇请求信号(图4蓝色框与圈),41脚为空调压缩机继电器(图4粉红色框与圈)控制信号,在电脑板那里找到相应的48脚线(图5,红横线以下即电脑板大插顺数第5脚,空脚也算一个脚位),用万用表检查空调开关按下/放开时的数据状态,发现当按下空调开关的时候,48脚有13.8V电压,松开空调开关时,为0V,证实空调请求信号正确地提供给了发动机电脑板;直搭压缩机的电源线到电瓶正极,发现压缩机能够正确的吸合且制冷。按照保险丝盖反面图(如图6)所示,T5为压缩机继电器,在保险盒那里找到T5编号压缩机继电器,量取了85、86脚,发现有电瓶电压到85脚,再量取T5继电器的30脚,发现也有电瓶电压。直搭T5继电器的30、87脚,发现压缩机能够吸合且风扇会高速运转。(分辨85、86脚与30、87脚的方法:一般继电器都标有85、86和 30、87字样,如果没有,则可以从插脚的大小来分,小的为85、86脚,小且有电的为85脚,大的为30、87脚,大且有电的是30脚)。
图4 发动机ECU端子
表1 发动机ECU端子说明表
图5 电脑板实际对应线路
图6 压缩机继电器
想用X431PRO查看数据流里面的空调工作状态,但是X431PRO里面没有空调工作请求或者工作状态栏。换KT600进入发动机系统,发现里面有“空调压缩机”及“空调系统”两项。但是两项都为“未激活”状态(如图7所示)细心地看了一会,发现“空调压缩机”栏有时候会变成“激活”状态,但是很快(半秒内)又变成了“未激活”状态,也没有听到压缩机吸合或者是高速风扇转。试图删除故障码,发现发动机在删除故障码后一瞬间转速升高,但随即又下来,空调压缩机并不吸合/风扇不高速转,再次查看仍然有故障码P1531。
图7 KT600检测发动机数据流空调选项
综合以上这些数据流以及删除发动机故障码时的现象提供了一个很有用的信息:空调故障为控制系统线路有问题——很可能是接触不良。于是,量取T5继电器86脚(如图8所示)与发动机电脑41脚(如图5所示)之间并不通路。综合发电机电脑已经接收到了空调请求信号(删除了故障码后瞬间发动机电脑提速的现象再次证实),断定电脑板41脚到继电器之间断路。经检查为发动机舱保险丝盒下(如图8所示)保险丝盒的插脚弯曲导致与排线接触不良导致时常断路,造成空调时而工作,时而不工作。
图8 发动机舱保险丝盒
故障排除:把弯曲的针脚矫正后插上排线,空调工作正常。
故障总结:(1)此故障为一个典型的空调系统线路检查故障,我们的检查思路为:空调不工作→不工作原因分析→不工作原因确定:发动机电脑是否有影响空调工作的故障码或者发动机动力不足→发动机电脑是否收到空调请求信号→经检查收到空调请求信号(删除故障码发动机瞬时提速)→为什么收到请求信号不指示工作→查看数据流表明指示空调工作(图7里压缩机状态有时变为“激活”)→空调在应该工作状态下不工作→空调压缩机控制线路有问题→找到问题所在。我们在这里用到了电路图(能够更加快速定位相关的线路)、发动机系统故障码检查(查看是否有关于空调系统的故障)、发动机数据流(查看空调的请求状态和/或者工作状态)、故障码删除(发动机瞬间提速),最终在30min内快速检测到空调控制线路断路;(2)通过此车的空调控制线路我们得知,空调工作时风扇为高速运转,空调不工作时如果水温没有到达97℃时风扇不工作,会造成空调工作瞬间发动机不稳。
一辆2.5L排量老君威水淹车(全淹,淹后30多天才维修),电路维修好后,空调不工作,空调面板不通电、无显示。更换了空调面板后,面板通电、有显示,但空调系统仍然不工作,维修师傅怀疑是空调面板或者是发动机电脑的问题,说要发货回来。后本人接手维修。
故障诊断:经查,确认无论用KT600还是用X431PRO,均无法进入空调系统(如图9所示),经查询电路图以及量取了空调模块的供电、接地以及到空调模块及诊断线,均无问题。查看发动机数据流(如图10所示)。这页数据流给我们提供了两个信息:(1)空调不工作的情况下冷媒量正常(844kPa),这表明压力传感器提供给发动机电脑的数据正常,线路无问题;(2)发动机电脑正确收到空调模块的空调请求信号(如图10红框两项),有了这两项数据,加上空调模块可以正确控制风量、风向等,基本可以肯定空调不工作与空调模块无关系。在此情况下,我们可以得出一个结论:空调不工作与发动机电脑收到的某项数据不符合空调工作策略控制有关,是哪一项呢?空踩油门踏板到底,发现发动机动力正常,证实空调不工作与发动机动力无关系。查看发动机故障码,发现了两个故障码,P0443:蒸发排放EVAP排污电磁阀控制电路, P0650:功能失效指示器灯(MIL)电路(如图11所示)。但这2个故障码并不会影响发动机动力也就是不会对空调控制产生影响。动力无问题,也没有影响动力的重要故障码,为什么空调不工作呢?难道是发动机电脑板的问题?
图9 无法进入空调系统
图10 发动机数据流2里面空调数据流
图11 发动机故障码
偶然间看到发电机故障指示灯亮。发电机不发电会不会影响空调的工作呢?对于其他国产车以及日系车,不发电并不影响空调控制。但对于通用车,我们以前并没有注意这方面的影响,与同行交流后同行也不敢确定。粗略浏览本车的维修手册,也并没有说发电机不发电会导致空调不工作。发电机不发电,会导致系统电压低(但是不报故障),查看了数据流,发现点火电压为9V左右且有波动,实际量取电瓶两极电压,为11.78V,根据一般的车系统电压,如果低于某个值,很可能导致发动机电脑板(在此案例为动力模块,包括发动机与自动变速器控制)故障。为了保证动力而对其他用电器(包括空调)请求信号忽略。于是先着手维修发电机不发电故障,而发电机不发电的情况,问询之前维修的师傅,他说原来发电机曾经发电过一段时间,然后突然变成一会发电,一会不发电。经量取发电机插头三个脚的数据,与维修手册对比,发现均无问题。是什么原因导致发电机一会发电,一会不发电呢?在外部线路无问题的情况下决定拆解发电机,结果发现炭刷过度磨损,自由长度比接触面仅长2mm左右(如图12蓝圈两个长度对比示意)。这确实会造成发电机时而发电,时而不发电。当时没有新的发电机,也没有炭刷可更换,于是抱着试一试的心理,重新装上调节器(炭刷与调节器一体,无法单独更换炭刷)时尽量往图12箭头方向移压再拧紧发电机调节器(带炭刷),这样大约能够让炭刷往发电机轴心比原来多靠近1mm。装车,打火,发现发电机故障灯熄灭,用万用表量取电池正、负极之间电压为14.14V,证实发电机发电。于是打开空调开关,结果发现发动机提速随即又降下来,空调泵也没有吸合。但是就是怠速提了一下又降下来这个细节,说明发动机电脑试图控制空调压缩机吸合,但是由于某种原因导致不成功。再次检测发动机故障码,发现多了一个关于空调的故障码P1546:空调系统A/C离合器继电器控制电路(图13红框所示),再次查看了电路,结果发现空调继电器不知道让谁给拔下了。插上空调继电器,空调压缩机正常,在开、关空调的情况下分别吸合、松开。到此,空调不工作故障排除。
故障排除:更换发电机调节器后发电机正常发电,空调系统正常工作。
图12 发电机炭刷长度远比原长小得多
图13 空调故障码
故障总结:(1)本案例在空调系统无法进入诊断的情况下,没有盲目地更换发动机电脑板与再更换空调模块。而是根据本车空调的控制原理(空调面板只负责给发动机提供空调请求信号以及控制鼓风机和冷暖风转换的作用,具体空调压缩机的吸合为发动机电脑控制),经量取空调面板(也是空调ECU)的供电,从数据流查看到它给发动机电脑提供了正常的空调请求信号后,从发动机系统查起,结果查到发电机不发电。虽然再没有维修过类似故障,在猜想发动机电脑控制策略的情况下(发电机不发电,动力系统会中断执行某些用电器的工作以保证发动机动力),最后解决了发电机不发电的故障后,空调问题也就解决了。避免了“头痛医头,脚痛医脚”的庸俗做法;(2)从本案例可以得出结论,在发电机不发电的情况下(或者发电机电脑接收到系统电压低于某个电压值的情况下,但并不报系统电压低故障码),空调很可能无法正常工作,这应该是通用车系的隐性控制策略;(3)通用型故障诊断仪很可能无法进入具体某一车系的系统(就像本案例元征X431与金德KT600无法进入空调系统一样,但是并不代表空调系统有故障),这个也是正常的情况;(4)本人从来没有维修过通用车系空调不工作的故障,但是在对系统工作原理、汽车控制策略了解的情况下,结合维修手册、电路图,通过一步一步地检查、推断,能够快速、准确查找并解决问题:空调压缩机不吸合→空调信号正确提供给发动机→发动机动力正常→发动机无严重影响动力的故障码→发现发电机不发电→发现系统电压低但不报故障码→综合考虑通用车系的控制策略→推定发电机不发电影响动力ECU对空调的控制执行→检修发电系统→发电机不发电问题解决→空调故障最终解决。
(待续)