王杰
车型:雷克萨斯ES300H轿车,搭载混合动力技术。
行驶里程:140000km。
故障现象:客户反映车辆无法正常行驶,仪表显示检查混合动力系统,如图1所示,启动车辆后没行驶多久,车辆就再也无法继续行驶。和客户沟通后,将车辆拖至我店做进一步检查。
图1 故障现象
故障诊断:车辆到店后,电源模式可以正常切换至IG状态,仪表灯也正常点亮,仪表中央显示检查混合动力系统,踩下制动,按下点火开关后,仪表可以正常点亮READY指示灯,但是电子散热风扇一直持续高速运转,直到将电源模式切换至OFF的状态才停止。再次将电源模式切换至IG状态后,电子散热风扇再次高速运转,使用诊断仪,发现无法进入系统,如图2所示。再次将电源模式切换至IG的状态,发现发动机故障指示灯无法点亮。询问客户情况,客户说早上行驶无任何异常,下午准备将车辆开走时,突然发现车辆无法正常行驶且仪表中央报警。
正常情况下,将电源模式切换至IG状态后,发动机故障灯会点亮,而该车辆并没有点亮发动机故障灯,另外诊断仪也无法进入系统进行检查,决定从这2点切入进行故障诊断。
怀疑部位:(1)发动机控制单元;(2)发动机控制单元的电源和搭铁;(3)CAN BUS通信线路;(4)DLC3诊断接口的电源和搭铁。
决定先检查发动机控制单元的电源和搭铁是否正常,电路图如图3所示。
正常情况下,电源开关置于IG位置时,动力管理控制ECU的端子IG2D会输出12V电压,从而接合IG2继电器,辅助蓄电池电压施加到ECM的端子IGSW上,当ECM的IGSW端子有12V电压输入后,其ECM的端子MREL会输出12V电压到EFL MAIN的继电器的线圈并闭合触点向ECM的端子+B和+B2端子供电。了解其工作原理后,将电源模式切换至IG状态,拔下ECM的插头A22,使用万用表测量其端子+B和+B2与搭铁电压为12V,接着断开其ECM的插头D24,测量其搭铁端子E1到搭铁的电阻为0.2Ω,无任何异常。经过测量,可以判断其发动机控制单元的电源和搭铁是良好的。
图4 电路图2
难道是发动机控制单元损坏?于是将发动机控制单元拆下,没有任何异常情况,没有进水和受过撞击,拆下发动机控制单元的外壳,内部并无任何异常显现,于是决定先替换发动机控制单元试试,从其他车辆拆卸一块同型号的发动机控制单元安装上去,发现故障依旧,将电源模式切换至IG状态下,发动机故障灯无法点亮,散热风扇一直高速运转,说明并不是发动机控制单元的问题,难道是刚才测量的线路存在虚接的情况?于是再次使用试灯进行判断,试灯可以正常点亮,说明线路确实不存在问题,检查其端子口,无任何异常情况。检查到这里,一时陷入僵局,没有了思路。
从其他方面考虑的话,仪表上显示混合动力系统故障,是否可以调取其相关故障码?另外一方面就是诊断仪无法进入车辆系统。接着检查诊断接口的电源和搭铁,包括通信电阻是否良好,如图4所示。
测量插头DLC3的16号端子BAT的电源电压,为12V,无任何异常,接着测量DLC3的4号端子CG与搭铁的电阻为0.2Ω,无任何异常,接着断开后备箱的辅助蓄电池的负极,等待60s之后,测量DLC3诊断接口的6号端子CANH与14号端子CANL的电阻,为60Ω左右,正常。说明CAN主线不存在任何异常。检查到这里,再次陷入僵局。
想到混合动力系统故障,于是想到个办法,在其他车辆上进入到系统内,再将诊断仪插入到该故障车上,进入混合动力系统和发动机系统,如图5和图6所示。
图5 进入混合动力系统和发动机系统
图6 故障码
图7 发动机控制单元内部的恒定电压电路
进入到混合动力系统查看,故障码为U0100,与ECM失去通信。还是再次回到原点,经测量ECU的线路没有任何问题,且发动机控制单元也无任何故障。冷静下重新思考,找寻新的突破口来检查,发现该车还存在一个异常点,就是将电源模式切换至IG状态下,散热风扇会一直高速运转,且不会停止。想到这里,难道是发动机ECM没有接收到水温传感器的信号,而导致进入失效保护模式,从而驱动散热风扇一直高速运转,而现在无法使用诊断仪进入系统查看水温的状态,但是水温传感器是发动机控制单元提供的5V电压,找到水温传感器,在电源模式处于IG状态下,拔下水温传感器插头测量电压,发现为0。而水温传感器本身的电源供给是发动机控制单元内部的5V恒定电压电路供给,查询维修资料,发动机控制单元内部的5V恒定电压电路分为两路,一路是供给VC传感器,另外一路是供给其他非VC供电的传感器,如图7所示。而冷却液的插头电压为0,很有可能就是VC电路供应的传感器出现短路,造成ECM中的微处理器和通过VC电路获得电源的传感器由于没有从VC电路获得电源而不能激活,造成5V恒定电压缺失,以致传感器不能正常工作,另外由于短路还会造成发动机故障指示灯不点亮,而VC电压供给的传感器有节气门位置传感器、凸轮轴位置传感器和歧管绝对压力传感器,如图8所示。
图8 电路图3
于是决定分别断开VC电路上的各个传感器,看是否再断开后,发动机故障指示灯会点亮。依次断开各个传感器的插头,发现当断开凸轮轴位置传感器的时候,发动机故障指示灯点亮,恢复正常。说明凸轮轴位置传感器内部短路造成5V恒定电压缺失,观察插头,发现有进水痕迹,端子已经发绿,重新更换凸轮轴传感器,处理端子后故障排除。后询问客户,客户之前使用水枪冲洗过发动机舱,很可能就是由于进水导致凸轮轴位置传感器损坏。