彭 杰
一辆2013款进口福特锐界车,搭载2.0 L EcoBoost发动机,累计行驶里程约为13万km。据车主反映,车辆在高速公路上行驶时,仪表盘上的发动机故障灯异常点亮,同时车辆的动力受限。
接车后首先试车,起动发动机,仪表盘上的发动机故障灯长亮,踩下加速踏板,发动机动力输出明显滞后。用福特专用故障检测仪(IDS)检测,在动力系统控制模块(PCM)内存储有故障代码“P0299 涡轮/超级增压器增压不足”“P0141 氧传感器加热器电路”。记录并尝试清除故障代码,故障代码可以清除。进行路试,一段时间后发动机故障灯再次点亮。用故障检测仪检测,读得的故障代码为“P0299 涡轮/超级增压器增压不足”。根据故障代码的提示,并结合该车的故障现象分析,初步判断该车故障出在涡轮增压系统上。
查阅相关资料可知,该车涡轮增压系统主要由涡轮增压器、废气旁通阀、废气旁通执行机构、废气旁通调节电磁阀、增压压力和温度(MAPT)传感器、歧管绝对压力(MAP)传感器、进气旁通阀、进气旁通调节电磁阀等部件组成(图1),PCM是涡轮增压系统的主控制模块。PCM根据发动机转速和负荷及其他各传感器(如大气压力传感器、进气温度传感器等)的输入信号产生目标需求增压压力,然后PCM通过向废气旁通电磁阀提供占空比信号,控制电磁阀内滑阀的位置,从而控制废气旁通执行机构腔室内真空度的大小,以此来决定废气旁通阀所处的位置。通过控制旁通废气量以实现对涡轮增压器的转速控制,进而控制进气侧的进气量,最终达到对增压压力的调节。与此同时,PCM通过增压压力和温度(MAPT)传感器监测实际的增压压力是否达到目标需求增压压力,从而进行闭环监控。此外,车辆行驶过程中,如果PCM监测到的实际增压压力小于目标需求增压压力超过27.6 kPa,并持续5 s以上,则会设置该故障代码。根据涡轮增压系统的工作原理进一步分析故障代码P0299,推测可能的故障原因有:排气系统存在堵塞;废气旁通调节电磁阀故障;废气旁通控制管路真空异常;涡轮增压器与节气门之间的管路存在泄漏;增压压力和温度(MAPT)传感器或其电路故障;PCM故障;涡轮增压器自身故障。
图1 2013款进口福特锐界车涡轮增压系统的组成部件
原地怠速着车,排气管排气顺畅,由此排除排气系统存在堵塞的可能。踩下加速踏板,用IDS读取发动机数据流,发现实际增压压力最大只能达到130 kPa左右,与正常车相比,实际增压压力相差较大。查询该车的维修记录得知,车辆前部发生过碰撞,于是重点考虑事故后进气系统相关部件是否存在损坏及安装不到位的情况。对进气系统相关部件进行仔细检查,发现中冷器出口处的铝卡扣(图2)存在松动的情况,进而造成进气系统出现泄漏。重新固定中冷器出口处的铝卡扣,原地试车,用故障检测仪读取发动机相关数据流(图3),发现目标需求增压压力(TCBP_DSD)约为190 kPa,实际增压压力(TCBP)约为196 kPa,目标需求增压压力与实际增压压力基本保持一致,由此判断涡轮增压系统已恢复正常工作。
图2 中冷器出口处的铝卡扣
图3 正常车的发动机相关数据流(截屏)
固定中冷器出口处的铝卡扣,清除故障代码后试车,车辆动力恢复正常,于是将车辆交还给车主。1个星期后进行电话回访,车主反映车辆一切正常,至此故障排除。
一辆搭载2.3 L GTDI发动机和6速手自一体变速器的2017款进口福特探险者车,累计行驶里程约为9万km,因脚部空间氛围灯不亮而进厂检修。
接车后首先试车验证故障现象。使用中央显示屏的控制选项对氛围灯进行设置,发现除了两前门氛围灯可以正常点亮外,前排、后排脚部空间氛围灯及中央扶手箱处的杯托氛围灯均不能点亮。用故障检测仪检测,读得的故障代码为“B1467 环境照明总线3”。查阅相关电路(图4)得知,所有氛围灯共用电源线,各氛围灯与车身控制模块(BCM)通过LIN总线进行连接,其中,左、右前门氛围灯共用一路LIN总线,剩下的氛围灯(左前脚部空间氛围灯、右前脚部空间氛围灯、后排脚部空间氛围灯及中央扶手箱处的杯托氛围灯)共用一路LIN总线。根据故障代码的提示,结合该车的故障现象分析,推测可能的故障原因有:故障氛围灯的电源和搭铁故障;LIN总线故障;氛围灯故障;BCM故障。
图4 氛围灯控制电路
用万用表依次测量故障氛围灯的电源线与搭铁线之间的电压,均为12.6 V,将试灯连接在故障氛围灯的电源线与搭铁线之间,试灯也能够正常点亮,由此排除故障氛围灯电源线及搭铁线存在故障的可能。继续测量故障氛围灯LIN总线的电压,为0.22 V,不正常,测得左、右前门氛围灯LIN总线的电压均为7.8 V左右,怀疑故障氛围灯的LIN总线存在对搭铁短路的情况。断开蓄电池负极接线柱,用万用表电阻挡测量故障氛围灯的LIN总线与车身搭铁之间的电阻,为63.9 Ω(图5),由此判断故障氛围灯的LIN总线的确存在对搭铁短路的情况。
图5 测得的故障氛围灯LIN总线与车身搭铁之间电阻
接下来需要检查短路点在哪里,依次断开左前脚部空间氛围灯、右前脚部空间氛围灯、后排脚部空间氛围灯及中央扶手箱处的杯托氛围灯,当断开中央扶手箱处的杯托氛围灯时,其他氛围灯均能够正常点亮。用万用表电阻挡测量杯托氛围灯侧导线连接器C3398端子2与端子3之间的电阻,为20.1 Ω,说明短路点位于杯托氛围灯侧。拆检杯托氛围灯,发现杯托氛围灯的电路板已进水腐蚀(图6)。推测客户用车过程中,由于杯托里水杯中的水洒了出来,造成杯托氛围灯内部进水,进而导致上述故障现象的出现。
图6 杯托氛围灯的电路板已进水腐蚀
更换杯托氛围灯后试车,所有氛围灯均能够正常点亮,至此故障排除。