◆文/北京 牛英伟
一辆2017款第六代上汽通用雪佛兰科迈罗,搭载2.0T LTG型发动机,行驶里程为2 306km。根据车主描述,该车热车后熄火,发动机就无法再重新启动了。点火操作时,启动机不工作,且仪表上没有任何提示,但等待一段时间后,又可以正常启动。该故障出现得比较频繁,几乎每次热车后都有可能出现。
根据车主的描述,该车是热车时启动机不工作导致的发动机无法启动,热车是导致故障再现的重要前提条件。为了让故障再现,笔者先启动发动机,并大约运行了60min后熄灭发动机,再次转动点火开关时,启动机不动作。启动时,点火开关和仪表均表现正常,说明BCM已经接收到点火开关的启动信号。仪表台上的挡位及其他信息均显示正常。连接专用诊断仪,没有发现故障码。
该车的启动机是由ECM通过启动继电器控制的,除了需要通过防盗审核外,启动继电器时还需要满足的条件有:接到BCM的启动请求信号、变速器挡位处于驻车挡或空挡。
科迈罗的启动电路(图1)控制逻辑是:点火开关把启动的电源模式发送给BCM,BCM核准防盗信息后,通过数据线向ECM发送启动请求信号;ECM接到启动请求信号后,判断变速器挡位是否处于驻车挡或空挡,满足启动条件时将向启动继电器供电,从而使得启动机运转。
图1 启动机控制电路
驻车/空挡(P/N)信号是由ECM提供参考电压,该电压通过变速器内的P/N挡触点开关,然后由TCM提供接地。当处于驻车挡或空挡位置时,P/N挡开关闭合,来自ECM的电压被TCM接地,ECM会监测到该电压被拉低,据此判断是否处于P挡或N挡。也就是说,该电路是向ECM提供驻车/空挡(P/N)位置用来判断启动条件的专线,而驻车/空挡(P/N)信号不是通过数据线传递的。
故障车相关系统内没有故障码,说明控制电路没有故障,防盗系统也不存在故障。通过原理分析,很有可能是启动继电器控制系统工作的条件没有得到满足。
通过相关诊断数据可以看出,启动时启动请求已经到达了ECM,但是“启动继电器指令”一直处于“不活动”状态,也就是ECM认为控制启动继电器工作的条件没有全部被满足。而驻车挡/空挡信号是非常关键的条件之一。通过数据可以看到,该数据一直显示“行车挡”,且把变速器换挡杆在P挡和空挡之间来回切换,数据依旧显示“行车挡”。
正常情况下,当变速器换挡杆处于驻车挡或空挡时,对应的数据应该显示为“驻车/空挡”,所以,初步判断该车故障很可能就是由于P/N信号异常所致。通过诊断软件GDS检测启动继电器,诊断仪提示“条件不满足,请挂入驻车或空挡”,这说明ECM没有接收到正确的驻车/空挡信号,认为换挡杆还处于行驶挡位,所以不会让启动继电器吸合。
P/N信号电路,是由ECM提供电压,驻车/空挡时,由P/N触点开关闭合,TCM提供接地。当变速器换挡杆处于P/N挡时,ECM通过该电路监测到的是低电压。当电路中存在开路时,ECM就会监测到高电位,据此判断变速器换挡杆不是处于P/N挡,所以不会让启动继电器吸合。而电路中存在开路是最可能出现的电路故障,如果P/N挡触点接触不良,或线路中任一插头端子接触不良、导线断路,都会造成系统处于开路状态。
具体到本案例中的故障车,P/N触点无论在P挡或N挡,系统都处于开路状态,且来回切换挡位,系统依旧“顽固”地显示开路,这种情况则非常少见,而且基本不太可能发生。由此推断,该车故障应该不是P/N挡触点接触不良所致。另外,考虑到该车故障与温度相关,而温度变化最容易引起插头端子的接触不良。
通过变速器内部模式开关、P/N信号和X175插头电路(图2)可知,P/N信号电路在变速器处要经过变速器插头X175才能进出变速器,并与其内部的变速器线束和开关相连。这个插头处于整个电路的中间,由此处向上可测量ECM的参考电压,向下可检查TCM的接地状态,同时还可以测量P/N挡触点的接触情况,所以,从此处着手测量、诊断最为合适。
图2 变速器内部模式开关、P/N信号和X175插头
通过对变速器插头X175处(图3)的35#端子对搭铁电压和30#端子对搭铁电阻的检测发现:来自ECM的电压正常,TCM的搭铁也正常。
进一步检查发现,插头上35#端子出现了缩针现象(图4),这导致ECM的参考电压无法提供给P/N挡开关和TCM,造成ECM检测到的电压总是处于高电位,也就是行驶挡位置,所以ECM认为启动继电器吸合的条件没有被全部满足,造成发动机无法启动的故障现象。对该插头上的35#端子进行处理、复位后,该车故障被彻底排除。
图3 变速器上的X175插头
图4 X175插头上缩针的P/N信号线端子
自动挡车辆,ECM会监测驻车/空挡位置状态,通过向启动继电器提供电源来控制启动机工作。变速器挡位开关中会设有P/N挡开关,由ECM提供参考电压,由TCM(或ECM)提供搭铁,以“专线”的形式,向ECM提供驻车/空挡位置信号,而不是通过“数据线”传输“驻车/空挡”位置信号。这种以“专线”方式传递“驻车/空挡”信号的目的是,即使TCM的数据线无法传递信息,发动机也可以启动,而且配合变速器的“故障”模式,车辆依然可以移动。
在本故障案例中,故障车故障现象是否再现,与温度直接相关,变速器处的温度变化范围比较大,且不容易冷却,符合故障出现后要较长时间才会消失的规律。掌握了这些特征之后,诊断方向就更加明确,诊断思路也将更加清晰。