温州/张良 饶军
车型:配置CED 1.8T发动机、01V变速器。
VIN:LSVET69F792××××××。
故障现象:客户反映行驶中偶尔出现发动机水温过高现象,水温表指针已经到表的红色区域极限,同时水温灯报警(如图1所示),空调失效。
故障诊断:客户描述的故障中,有两类故障现象,分别是水温过高和空调失效。在笔者看来这两个故障现象其实是有直接的因果关系,因为现代电子控制单元控制比较完善,一旦发动机检测水温过高,如果不切断空调的话,则发动机水温会进一步升高,由此可能引起发动机高温损坏机械部件。由于该故障一直是偶发,因此本站无法得以验证该故障现象。据客户描述该故障已经在其他兄弟服务站维修过多次,更换了水泵、节温器以及水温传感器,故障却一直无法排除。
接到任务后,维修技师也非常细心的做了许多检查,包括再次更换水温传感器,将水温传感器上的所有线路进行飞线处理(包括G62至发动机控制单元的线路、G2至仪表水温表的飞线以及相关传感器共用的接地线路,电路如图2所示),但是经过处理客户开回去行驶一段时间之后,反映故障依旧会存在。至此确定之前的维修工作均告失败,由此笔者介入了该车的相关检查工作。
图2 水温检测电路
笔者接手后经询问客户和维修技师,也得到一些对判断故障有参考价值的信息:①虽然仪表上水温屡屡过高且报警,但是发动机的实际水温并不高,这点客户已经是久病成郎中,对此深有体会。客户的经验是出现高温熄火后马上再次启动,仪表上水温表就能恢复正常。维修技师经过多次检修,有一次也偶尔见到了故障现象,当时水温表指针已经到底但读取发动机水温,也只有95℃左右,进一步说明仪表水温和发动机实际水温并不吻合。②维修技师已经将水温传感器上的线路全部飞线处理,基本可以排除是相关线路方面存在的故障,因此接下来可考虑的故障范围也就区区几个方面,分别是发动机控制单元、仪表控制单元或者外围干扰等因素了。
由于该车型较老,相关配件本站均无库存现货,若盲目订购而实际问题未排除的话,则可能导致所定配件成为一个死库存,因此摆在笔者面前的难题是:既不能提前定购任何配件(发动机控制单元和仪表),又必须准确无误地判断出故障点。那笔者就考虑能否通过模拟故障现象来倒推故障原因了。
模拟故障之前,有必要根据图2将冷却液温度传感器G62和冷却液温度表传感器G2的作用和功能弄清楚:G62信号线连接至发动机控制单元,该信号为发动机控制单元提供冷却液实时温度,从而实现冷热车工况的控制或者包括对空调的控制;G2信号则连接至仪表中的水温表,为水温表指针的驱动提供信号源。在实车上,G62和G2为一个整体,安装在缸盖后面的水道上,因此实际上两个传感器处的信号应该非常接近。由此有了更多的疑问,当冷却液缺少的时候,仪表中央显示屏同样会提示图1中的报警提示,此信号无疑是来自于水壶上的冷却液位传感器,那么当水温表指针走到红线时候,仪表中央显示屏的冷却液面报警,此刻仪表中央的报警信号是来自于G2传感器,还是来自其他的信号?若能搞清楚这个问题,则故障方向就会非常明确了。
带着这个疑问,首先模拟G62出现故障的症状,而模拟G62故障,无非就是断路或短路两种情况,经模拟发现将G62对地短路后,通过VAS6150读取发动机控制单元的水温为143℃(如图3所示),此时发动机控制单元同时记忆故障码P0117发动机冷却液温度传感器1 信号过小。让笔者意外的是,发动机控制单元水温143℃,空调仍旧能继续正常工作;接着笔者继续模拟G62断路故障,发现发动机控制单元故障码已经变为P0118发动机冷却液温度传感器1 过大信号。此时读取水温数据流为-48℃(如图4所示)。由此证明无论G62是否检测到水温高低或者是G62出现故障,空调都不会被切断,那么剩下来只能去考虑G2了。
图3 水温过高
图4 水温过低
继续模拟G2上的两根线路(1号和3号),经模拟再次让笔者感到意外的是,无论是G2对地短路或是相互断路,仪表指针均会回到最低位置,此时读取仪表数据显示仪表检测的水温为0℃。看来该车水温表很难用传统方法来模拟水温故障了。
模拟到此已经可以做一个简单的总结来判断故障点了,不管G62出现任何故障,也不管发动机控制单元检测水温是否过高,都不会影响水温表指针的位置,同样也不会影响空调的切断。而G2(冷却液温度传感器)已经换新,相关线路也已经飞线处理,那么可以确定发动机控制单元、G2、线路都没有问题,只能是仪表本身存在故障的可能性了。
让配件仓库订购全新仪表配件后,在将新仪表匹配过程中,为确认故障又反复试车,意外的发现原车仪表竟然故障再次出现。同样可以验证空调无法正常工作,读取仪表数据流,发现水温为138℃(如图5所示),而观察发动机控制单元的数据流,显示水温为正常,由此完全可以确定是仪表本身的故障了。经更换新仪表后,客户试车半个月,反馈过来一切正常,至此故障排除。
图5 仪表水温
故障总结:对老款车型维修,一个最大的难处就是配件没有,特别是控制单元等元件的故障判断则更难把握。如本车的仪表出库价格接近3500元,盲目订购回来肯定会冒很大的风险,因此准确无误地判断出故障则非常考验技师的智慧了。对此类故障,故障现象模拟不失为一个好办法,同时通过模拟,也让笔者对该车的专业知识有了进一步的了解,对之前的认识误区有了明确的纠正。之前的认识误区包括:
老款帕萨特新领驭等车型的空调切断的保护控制,如果没有这次的故障模拟,笔者一直都认为空调切断是发动机控制单元通过G62检测到水温过高所做的一项保护措施,据笔者和其他技师的交流探讨,大部分技师也都是这样想法。本案例模拟却给这种看法一个截然不同的结果,其正确的控制方式应该是:该车上的仪表相当于一个网关,将舒适CAN系统和驱动CAN系统通过仪表进行信息交换,一旦G2检测到水温过高,首先驱动水温表指针走往高水温区域,当水温超过118℃左右时,仪表控制单元发出指令,提示空调关闭,以降低发动机的热负荷。而之前的理解由发动机控制单元来切断空调其实并不符合逻辑,主要基于两个理由:一是G62和G2为一个整体,理论上发动机控制单元检测的水温和仪表检测的水温会高度一致;二是发动机控制单元不能与空调控制单元直接进行通信,假设由它来切断空调的话,必须将该指令输入仪表再由仪表发出切断空调泵的工作信号,由此可以说是绕了一个圈子来控制空调,当然不如直接由仪表控制空调的切断来得更加直接了。
仪表中央显示屏水温警告灯的控制。该车辆的故障可以认为是仪表本身自导自演的一个故障,可以这么理解,当故障出现时,G2信号是否正常,仪表控制单元内部已经给水温表一个错误的驱动信号,结果水温表指针就会到底,而中央显示屏此时则听命于水温表的信号,便点亮水温灯警告,提示驾驶员熄火。因此对此的理解是:水温高温报警灯和水温表指针的状态有直接的因果关系,而和G2等传感器并无直接的关联了。
水温表的模拟。虽然笔者排除本案例一直说的是通过模拟法来倒推故障,但是自始至终笔者始终无法模拟水温表到底的故障,不管笔者是模拟高电位还是低电位,水温表始终是回到零位的。因此笔者的想法是:若想模拟该车的水温表到极限,最大的可能性是通过一个合适的电阻来模拟,而笔者模拟水温表信号的短路或断路,始终无法给出一个正确的电阻信号,当然也无法模拟出水温表走到极限的状态了。