背景
车型:2008款奇瑞QQ6,SQR7110S216,发动机型号为SQR472F,电控系统为玛瑞利(发动机控制单元型号MM61601C),点火系统为DIS系统,配装的是全电子控制节气门。
现象
发动机故障灯亮,且加不上油。
方案
此车因为涉水,在其他修理厂进行维修,因为此故障更换一块新的发动机控制单元和一个新节气门仍不能排除故障后,转到我们修理厂维修。接手后,发现全车的线束几乎全部改动过,发动机室内的发动机控制单元插头全部是剪断后接到一起的。仪表台也拆下了,转向的情况十分杂乱,几乎让人头脑欲炸,如图1所示。
用诊断仪读取故障码,显示有两个故障码,一个是“P0121”,解释是节气门信号1故障;另一个是“P0340”,解释是凸轮轴位置传感器电路故障。本着先易后难的原则,用万用表测量传感器的5V供电,正常。再用示波器测量凸轮轴位置传感器的波形,为一条0V的直线,确认为传感器损坏。更换一新传感器后,再用示波器检测波形,有了正常的信号波形,这时再用诊断仪清除故障码,故障码“P0340”可以清除掉,只剩下“P0121”。试着加油,加不上油的故障现象没有改变。接着用万用表检测节气门上的两个信号线,与发动机控制单元之间的连接关系正常,进一步把发动机控制单元打开,测量到两个电子节气门位置信号电压都送到了发动机控制单元内部相关的端子的电路板上。可以确认信号线路正常。并且,该车在送来的时候就已经更换了一块新控制单元,现在也在车上,我们更换成这块新控制单元后,故障现象一样,并且也有故障码“P0121”。借用奇瑞专用诊断仪,对节气门进行匹配,故障现象没有改变。
既然发动机控制单元中的关于节气门信号电压1的故障码无法清除掉,是不是说明节气门信号1的电压确实超出正常范围呢?
让我们的同事用万用表测量节气门信号1和2的电压,得到数据如表1所示(用万用表在发动机控制单元插头处测量,万用表负极接在控制单元的负极端子上)。
结合表1中的数据,分析认为节气门和发动机控制单元都已经更换成了新的且故障现象一致,故障码一致,说明这两个配件损坏的可能性比较小,很有可能是线路问题引起,节气门信号1的数据可能有问题。
虽然我们手中没有标准数据,但凭以前的经验感觉电压偏高。直观感觉如果这个信号电压能降低的话,就可能会排除故障。将车发动着,仔细观察发现,在怠速状态下,节气门打开一个小的缝隙,通过上表的测量也发现,节气门信号1的电压是随着节气门开度增加而增加的,如果反方向让节气门阀片往小的开度方向转动,则有可能会清除故障码,虽然不一定排除故障,但可以使故障范围缩小。经过试验,用手逆向扳动节气门阀片的同时,试着用诊断仪清除故障码,发现仍旧无法清除故障码。
在节气门插头处用万用表测量节气门的两个信号电压,在怠速状态下信号1的电压是1.3V,这一结果跟表1中的测量结果相差0.38V,这是为什么呢?与同事核对后发现,当万用表负表笔在蓄电池负极测量到的电压是1.3V,而当把万用表负表笔移到发动机控制单元的负极上时,电压为0.78V,再进一步测量发动机控制单元的负极线对蓄电池负极的电压为0.4V的电压,是不是这0.4V的电压影响到输入到发动机控制单元的信号电压,让发动机控制单元存上故障码呢?
于是,试着将发动机控制单元的负极用一根导线直接接到车身搭铁,这时可以清除关于节气门的故障码,并且在不着车的状态下,踩下加速踏板时,节气门阀片开始在电机的带动下转动。说明节气门电机开始正常动作了,发动着车后,加不上油的故障现象消失,发动机可以轻松加速,到此故障排除。
手中没有更加详细的发动机电控系统的线路,也没有最后找出到底是哪一处的线路出现故障,仅仅是给发动机控制单元的负极接了一个与车身连接的搭铁线,就把车辆交给了上一家修理厂。该修理厂装复仪表台后,将车辆交给车主,再经过一周的使用后,打电话回访该车行驶正常。
故障排除后,我们在发动机室,将万用表负表笔接到蓄电池负极上,测量节气门上6根线的电压,得到数据如表2所示。
表2中的数据,可以用做以后维修时的参考。为了收集更多的信息,我们还将维修前后节气门信号在示波器上的波形记录下来,如图2、图3所示。
从波形上也可以看出,在维修前节气门信号1的电压在怠速位置时超过了1V,而维修后节气门信号1的电压为0.9V左右。证明维修前确实存在节气门信号1电压过高的故障。图3中信号线上的毛刺是点火系统的干扰,不影响发动机正常工作。
为了收集更多的数据,我们接上诊断仪,把数据流也记录下来,如表3所示。
备注
此车故障是因为节气门位置传感器信号1的线路出现故障,引起加不上油。事后分析此车的 故障现象,我们得出这样的结论,为了充分利用传感器输出的信号电压的范围,所以一般情况下,节气门的信号电压在怠速时应该在1V以内,这样才能充分利用整个0.5~4.5V之间可以利用的信号取值范围,而此车在之前是1.3V,由此判断该信号电压偏高,这是我们找到问题突破点的重要思路。在此基础上,我们的收获是遇到疑难故障,此车没有标准数据可以参考,凭着我们多年的积累,利用上述原理分析,再结合实践经验,这些都起到了非常重要的作用,同时更加难得的是站到设计者的高度去分析问题,与设计者对话,因为故障码本身就指向此处。一旦找到问题着手点后,解决起来就比较简单了。 在排除此车故障时,确实费了不少周折。因为没有标准数据可以参考,并且在此之前的修理厂已经更换了新控制单元和节气门,仍旧不能正常工作,最主要的是全车线路都经过维修,涉及范围比较广,所以排除故障有一定难度。 此车两个节气门位置信号的变化规律是交叉型的,当节气门从小到大增加开度时,信号1电压由0.90V增加到4.76V;信号2的电压则由4.08V降到0.22V,这两信号电压保持精确值,以相互验证,只有保持精密的对应关系,发动机控制单元才认为节气门信号开度是可信的,一旦出现不遵循上述规律时,则发动机控制单元判定节气门信号出现错误,为了避免“惊车”,对节气门开度进行保护性限速,防止出现事故。