◆文/福建 林宇清
林宇清(本刊编委会委员)曾在福建奔驰汽车有限公司担任经销商技术支持,,取得了奔驰厂家的最高等级技术资质-诊断技师认证(CDT),并积累了众多疑难故障案例和较为全面的诊断思路。目前就职于云度新能源汽车股份有限公司,担任质量改进工程师。
一辆2007年产奔驰R350,行驶里程伟216 730km,车主反映该车冷车启动后发动机风扇就开始运转,行驶期间无其他异常。
接车后试车。冷车启动车辆后,发动机风扇会以低速运转;试车至热车后,风扇转速也会相应的升高;打开空调后,风扇会高速旋转。由于此车使用年限和里程都比较长,车主无法详细说明车辆的维修记录,但最近一年来都在维修技师所在修理厂进行保养,没有做过其他维修项目。
用诊断仪(DAS)对车辆进行快速检测,结果发动机控制单元(ME)没有故障码(图1)。查阅相关电路图(图2),得知风扇插头上各针脚的作用如下:1号脚接地;2号脚是来自F32的30回路供电。通过图中链接的文档号对应的电路图(图3)进一步查询得知3号脚为来自F58的87回路;4号脚为来自N3/10控制信号。
图1 故障车诊断结果
图2 风扇电路图1
结合上述功能检查结果和电路图分析来看,风扇可以从低速到高速正常运转,说明风扇的供电、接地、控制线均正常,故障原因初步锁定在ME或风扇上。维修技师根据以往的维修经验判断是风扇故障所致,并用“换件法”对调了一个工作正常的风扇,结果故障依旧,由此可以排除风扇故障的可能。由于ME控制单元是防盗件,无法对调,价格又昂贵,但技师无把握确认ME故障,只好通过微信向笔者咨询。
笔者根据维修技师描述的上述检查情况,基本断定该车故障确实是由ME控制问题引起的。接下来的检查思路应转为分析ME为什么会控制风扇低速转?是ME自身故障还是其他原因引起的呢?
为此,笔者又向技师介绍了风扇的转速取决于冷却液温度、机油温度、ME自身的温度、空调系统和变速器油温等因素。ME在综合评估这些信号后通过PWM信号控制风扇运转,当PWM为10%时,电子扇停止运转;当PWM为20%时,电子扇以最低速运转;当PWM为90%时,电子扇以最高速运转。按此分析,笔者建议技师从外围入手,进行如下检查:
1.用DAS读取冷却液温度实际值(图4),结果从冷车到热车的暖机过程中,冷却液温度变化正常,但风扇控制的脉冲负载系数为30%,刚好是低速转的PWM信号,而此时发动机的风扇功率要求为25%,空调器的风扇功率要求为40%,且这3个数值一直不变。
图4 故障车冷车时与风扇相关的数据
2.仔细分析图3中的实际值,判断在暖车过程中发动机对风扇的25%功率请求不至于让风扇低速转,而来自空调的40%请求才是主要原因,尤其是此时空调已关闭,在此情况下空调对风扇还有40%的请求,明显不正常,据此将诊断思路转移至空调系统。
图3 风扇电路图2
3.查看空调控制单元,没有故障码;读取空调控制单元的实际值,在空调关闭下,制冷剂压力为5bar(1bar=105Pa)(图5);当开启空调后,压力升至9.5bar(图6),且风扇立即高速运转,说明空调系统工作正常,风扇对空调的响应也正常。
图5 空调关闭时的实际值
图6 空调开启后的实际值
图7 空调系统通信框图
4.既然空调系统工作正常,为何在关闭的情况下对风扇还有40%的请求呢?其中的信号是如何传输的呢?为了解整个通信过程,在WIS中查找空调系统的通信框图如图7所示,尝试获取相应的线索,同时思考是否还有其他原因。
结合实际经验分析图7所示框图得知,在图7所示各传感器中只有B12的信号与风扇有关,其信号由N22读取,然后通过CAN B总线、N93和CAN C总线传送至ME,是ME控制风扇的参考因数之一,且在空调关闭下该信号并不会导致风扇运转。只有在空调开启后,才会引起风扇高速转,说明该信号与40%的请求无关。这样,只有N22自身向ME发送40%的风扇请求,即将故障原因锁定在N22上。
尝试升级N22或查看其设码,结果发现它对风扇的40%请求已激活(图8),将此设码改为未激活(图9),结果故障排除。再次查看ME的实际值(图10),结果发动机的风扇功率要求和空调器的风扇功率要求均为0,这是正常情况下的实际值。
图8 设码实际值
图9 更改设码后的实际值
图10 正常实际值
此案例从故障根源来看,整个检查过程需要扎实的理论基础和技术经验。具体而言,首先分析有哪些因素需要通过风扇进行散热,然后通过实际值发现故障线索在空调系统内,并结合丰富的诊断经验逐步缩小范围,最终锁定在设码错误上。
另外,该故障很有“特殊性“。分析设码不对的可能原因是在其他修理厂维修时,技师在非故意的情况下设置错误,当然也不排除是空调控制单元自身变化引起的。