2022款别克GL8 ES陆尊发动机故障灯常亮

2022-12-21 12:19山东陈耀
汽车维修与保养 2022年9期
关键词:凸轮轴线束执行器

◆文/山东 陈耀

故障现象

一辆2022款上汽通用别克GL8 ES陆尊,搭载LSY型2.0T可变缸涡轮增压发动机和9速自动变速器,VlN码为LSGUL83L0NA00****,行驶里程为467km。车主反映,该车在行驶过程中,发动机故障灯突然点亮,同时仪表信息中心出现“维护保养变速器”的提示信息(图1)。

图1 故障车仪表台上的故障信息

故障诊断与排除

接车后首先验证故障现象。启动发动机,发现仪表台上的发动机故障灯常亮,同时仪表信息中心出现“维护保养变速器”的提示信息,与车主描述的故障现象一致。使用通用专用诊断仪RDS读取车辆故障信息,发现系统内存有多个故障码(图2),如:P0641-5V参考电压1电路;P2C08-进气凸轮轴配置执行器位置传感器1电路电压过高;P2C0C-进气凸轮轴配置执行器位置传感器2电路电压过高;P2C15-排气凸轮轴配置执行器位置传感器1电路电压过高;P2C19-排气凸轮轴配置执行器位置传感器2电路电压过高。

根据图2所示故障码分析,故障车的5V电路参考1出现了故障,同时系统内还存储了与进排气凸轮轴配置执行器位置传感器相关的故障码,但未发现与变速器相关的故障码。

图2 故障车内存储的故障码

先来系统了解一下故障车型5V参考电路的工作原理。故障车型的发动机控制模块内有4个5V参考电压电路。5V参考电压电路为一个或多个传感器提供5V电压,当共享5V参考电压电路上存在某个或多个对搭铁短路或对电压短路时,该线路上所有的传感器将工作异常。需要注意的是,5V参考电路存在对搭铁点短路或对电压短路时,才会生成P0641故障码,如果系统存在开路故障时则不会出现此类故障码。

查阅故障车型发动机控制单元5V参考电压系统电路(图3)发现,该车5V参考电路1上的传感器比较多,分别是:B1-空调制冷剂压力传感器;B17-大气压力传感器;B23E-排气凸轮轴位置传感器;B23F-进气凸轮轴位置传感器;B37B-发动机机油压力传感器;B47-燃油压力传感器;B65-进气歧管压力和空气温度传感器;B 3 2 1-曲轴箱压力传感器;Q42-涡轮增压器排气泄压电磁阀;M10-增压空气冷却器冷却液泵;M 1 2 9 A-进气凸轮轴配置执行器1;M129B-进气凸轮轴配置执行器2;M129C-进气凸轮轴配置执行器3;M129D-进气凸轮轴配置执行器4;M130B-排气凸轮轴配置执行器2;M130C-排气凸轮轴配置执行器3。

根据故障现象及图3所示电路图分析,故障车动机控制模块并非只存储了一个故障码,而是存储了包括有5V参考电压在内的,与进排气凸轮轴配置执行器传感器相关的诸多故障码。由于进排气凸轮轴配置执行器也在5V参考电路1上,因此推测这两类故障码可能存在一定的相关性。根据故障码出现的先后顺序诊断的话,应先诊断P0641。P0641属于A类故障码,可能的故障原因有:5V参考电压线路故障;某个传感器故障;发动机控制模块或其线路故障;电气干扰故障。

图3 故障车型发动机控制单元5V参考电压系统电路

故障车的行驶里程比较短,只有467km,查询维修历史未发现有碰撞修复记录;询问车主得知,该车未进行任何改装或加装,对车辆外观、发动机舱以及车内进行检查也证实了这一点;查询技术简报等厂家信息,也未发现有类似故障的记录。

根据维修手册指引,再次连接通用专用诊断仪RDS,进入发动机控制模块数据流中,读取5V参考电路1电压状态数据,未见异常(图4)。删除故障码后,重新启动故障车发动机,仪表台上的发动机故障灯熄灭,但上路行驶大约200m后,仪表台上的发动机故障灯重新点亮。使用故障诊断仪重新读取系统故障,发现故障码P0641以及与进排气配置执行器相关的故障码再次出现,且所有故障码均为历史状态。由此说明,该车存在间歇性故障。

图4 故障车5V参考电压数据流

首先尝试断开最容易拔插的传感器(曲轴箱绝对压力传感器),测量其供电电压为5.05V(图5),随后又测量了其他便于拔插的传感器数据,并与同款车进行对比,均正常。说明故障车发动机控制模块输出了正常的供电电压,相关线路并未出现对地或对电源短路的情况。另外,考虑到该车为准新车,行驶里程较短,且未进行改装或加装,线路存在故障的可能性很小。为此,将诊断重点转移到各个传感器是否存在内部短路故障上。连接通用专用诊断仪RDS进行实时监控,依次断开5V参考电路1上的各个传感器后进行路试,每次路试后系统均产生故障码P0641。尝试与正常车互换进排气凸轮轴配置执行器(图6)后试车,故障依旧。此时故障诊断工作陷入僵局。

图5 曲轴箱压力传感器5V供电测量值

图6 故障车上的进、排气凸轮轴配置执行器

重新梳理诊断步骤。在上述检查中,通过依次断开和互换的办法排除了传感器本体存在故障的可能性。另外,在检查过程中还发现,发动机怠速运行时一切正常,只有上路行驶一段距离后系统才会生成故障码,而且故障发生只是一瞬间的事,因此,当下首先要确认故障发生时5V参考电路电压变化的情况,是5V电路电压真的发生了波动,还是5V参考电压根本就没有出现异常,只是发动机控制模块出现了误报的情况?

将万用表的红色表笔通过背插的方式连接在5V参考电压电路其中的一个传感器供电上,黑色表笔连接在蓄电池负极上,再次上路测试,发现万用表上的数字从最初的5.02V开始跳变到3V,然后再回到5V。而且整个变化过程非常短,大约在1s的时间内就完成了。此时,发动机故障灯点亮。另外,在路试过程中也发现了故障出现的规律,一般是车辆行驶在颠簸路面或转弯时,万用表上的电压数据才会出现异常波动。这种情况与线路虚接或搭铁非常类似,因此,怀疑是相关线路虚接或搭铁异常,也有可能是发动机控制模块供电、搭铁不良或内部故障。

回到维修站后,着重检查发动机控制模块各插头以及线路搭铁是否存在松动、虚接等异常情况。通过仔细排查,未发现异常。但在晃动发动机线束时发现,故障车仪表台上再次出现“维护保养变速器”的提示信息。

重新删除故障码后,再次晃动发动机线束,仪表台上的发动机故障灯再次点亮。拆除一部分部件后,仔细排查线束,发现图7所示的线束与变速器上壳体发生磨损,且有部分线路出现轻微破损。对磨损的线路进行包扎修复,并重新布局后试车,发现该车故障已被彻底排除。

图7 故障车位于变速器壳体上的线束

维修小结

在本案例中,由于故障车辆的发动机线束布局出现偏差,导致线束出现了异常磨损。虽然故障车的行驶里程较短,但由于变速器壳体表面比较锋利,在行驶过程中,变速器壳体与线束发生干涉,久而久之造成线束破损,出现对搭铁点短路的情况。该车为间歇性故障,如果一开始就能通过反复试车去寻找故障出现的规律,或许能少走不少弯路。

现代汽车的车身网络已高度集成化,变速器需要从发动机模块中获取各传感器信息,5V供电电压不正常会影响各传感器的正常工作,导致数据错误,因此变速器也会进入保护模式,并在仪表台上出现“维护保养变速器”的提示信息。

专家点评

高惠民

看完这篇案例感到很揪心。一辆才行驶不到500km,又没有改装过的新车就出现了发动机警告灯点亮,对车主来说是真的很难接受,而对于4S店的售后接待人员来说,更是不知如何解释才能消除车主的忧虑,可能唯有修理技师能尽快排除故障才是最好的解释。好在修理技师能在维修手册的指引下,通过对P0641故障码的产生条件进行系统分析后,快速框定了故障涉及范围并进行排查。由于该车是偶发性故障,一般只是车辆行驶在颠簸路面或转弯时发生,修理技师很有经验,在路试时抓住万用表上测量的5V传感器参考电压数据出现异常波动特点,对发动机线束进行仔细排查,发现线束与变速器上壳体发生干涉而磨损,且有部分线路绝缘皮出现轻微破损。

这起故障是汽车总装厂在安装发动机线束时出现偏差,导致线束出现了异常磨损,属于责任事故,4S店要及时把信息反馈给制造厂。车辆电控系统中传感器的5V工作电源很重要,它是一块恒定的电压源模块。在ECU内部有对5V供电模块进行实时监测的电路,控制输出电压处于4.9~5.1V的范围内,当电脑板检测供电模块输出针脚电压高于5.1V或低于4.9V时,系统会判断传感器供电导线短路故障,并激活故障码。此时,供电模块将切断5V电源的输出,与此供电模块相连的所有传感器电源都将会受到影响,传感器无法正常工作,并生成“传感器供电模块故障”的故障码。

传感器是将各种信号转换成可以被发动机ECU检测的电压变化信号的零部件。汽车上有众多类型的信号,传感器一般只能通过三种常见的方式(图8)把这些信号转换成电压信号,我们只有掌握了每一种信号转换方式的特性才可以准确判断检测过程中端子电压是否正常。从图8中可以看出:

图8 传感器信号转换的三种方式

1.ECU的恒定电压电路给VC和E2端子之间提供了一个恒定电压值(5V)。为了输出电压信号,这个电位器型传感器用0~5V的电压变化来代替被检测的节气门开度或进气歧管压力。

2.热敏电阻器具有电阻值随温度的变化而变化的特性,利用这个特性,热敏电阻器型传感器被广泛应用于温度监测,如发动机的水温、进气温度等。

3.开关型传感器主要用来监测开关的通或断。发动机ECU提供一个5V的电压给开关,当开关接通时,发动机ECU端子电压是5V,当开关断开时电压为0。也可以用晶体管来取代开关,通过接通或切断电源来监测传感器的工况。

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