浅析18款别克威朗发动机无法熄火故障诊断与排除

2024-01-11 14:54高永祥
时代汽车 2023年22期

高永祥

摘 要:文章为笔者在实际维修中所遇到的典型故障案例,笔者从故障现象出发,分析其工作原理,并进行相关部件的诊断。由于故障点比较特殊,属于人为导致的间接故障,为此故障診断流程思路尤为重要,以下为笔者的诊断思路及反思总结,仅供同行参考。

关键词:无法熄火 控制单元 点火主继电器

1 前言

汽车的技术发展日新月异,不断升级换代,特别是整车的电控集成化程度越来越高,各模块间通讯日益复杂,相互间存在复杂的逻辑关系,如多模块共用供电、接地、CAN总线、LIN线等,给故障诊断带来一定难度,故需从维修手册入手,分析其电路原理,真正理解模块间逻辑关系,不可盲目更换总成或部件。对此,这就要求,作为汽车维修从业人员必须具备掌握汽车电控原理,并能熟练掌握汽车专用诊断设备的使用,进行科学的故障诊断与排除。

2 故障现象

车主到店描述,自己的爱车出现无法熄火。即使是关闭和拔下点火钥匙,发动机任无法熄火。经店内技师确认后,故障现象如顾客描述一致。

3 故障初诊

该车辆行驶约60000km,一直在4S店保养,一直都是用品质机油,并定期进行汽车的养护,如清洗喷油嘴、节气门等,发动机一直性能很好。近期天气炎热,汽车空调使用中,时常出现不制冷现象,但目前空调使用是正常的。

通过以上对车主车辆的初诊,似乎并未发现有效线索,汽车发动机与汽车空调系统属于相对独立的两大系统,故维修技师并未将故障点锁定在汽车空调上。首先,使用专用诊断仪进行检测,并未查询到DTC(故障代码)。根据以往维修经验,维修技师认为,汽车点火开关S39内部可能存在短路故障,从而导致车辆无法断开15#电,因此更换了点火开关S39,可更换后故障依旧,显然故障不在点火开关本体上。

4 电路原理分析

由于无故障代码,根据故障现象,维修技师查找到维修手册“电源模式不匹配”、“车辆不会改变电源模式”等相关诊断流程。并查阅电路系统说明可知,车辆的电源模式主控模块是BCM,S39点火开关作为小电流开关,由F24D 2A保险丝为其2#端子供12V,当点火开关转动,车身控制单元K9接受到相应的离散信号,具体过程如下:

(1)当插入点火钥匙时,S39的2#与4#端子接通,T24D的12V给BCM提供一个12V,此时只有BCM X3/15有12V;

(2)当点火开关转至附件档,点火开关S39 2#与5#端子接通,为BCM X3/5端子提供12V,此时汽车仪表小屏点亮,部分电气设备可以工作,如收音机、导航等附件;

(3)当点火开关S39打开至“ON”挡时,点火开关S39内部6#与4#端子接通、2#与3#端子接通,以及2#与1#端子接通。

对于电源模式端子BCM X3/15,其内部原理图(见图1),K9内部的上拉750Ω电阻以及下拉电阻3kΩ电阻,由K9提供5V电,构成串联电路,此时电源模式端子BCM X3/15分得的电压为4V。当转动点火开关S39,点火开关6#与4#端子接通,又串联1.3kΩ,此时电源模式端子BCM X3/15分得的电压为3V。启动过程结束后,点火开关S39又回转至点火档,此时,电源模式端子BCM X3/15又将回归到3V。

BCM通过点火开关S39为其电源模式端子X3/15提供所需的信号电压,来识别点火开关S39所处的位置,即KEY-in、ACC、ON、RUN、OFF等五个档位的信号电压来识别,信号电压分别为5V、0V、4V、3V、4V间不断变化。

当BCM识别到S39的电压信号后,BCM内部的电子开关随之接通,由F13DA为其后级电路(附件电路、点火电路),提供12V电,由此点火主继电器KR73得到BCM 提供线圈端的高压侧驱动,从而为后级电路的各个模块提供所需的15#电,使其进入工作状态。对于BCM来说,X4/22为附件供电端子,其电压指令是由电源模式端子X/15,通过BCM内部电路提供的,进行相应的附件唤醒,对于本电路中尤为关键是BCM X4/15,笔者通过专用诊断仪进行相应数据流的读取,发现可以正常输出12V,并且通过测试发现该电路,可以驱动功率试灯,并正常点亮,如图2所示。

5 故障诊断

根据以上对原理的解析,进行相关数据流的读取,发现BCM电源模式端子X3/15,信号电压变化是正常的,即“KEY-in”时为5V,“ACC”时为0V,“ON”时为4V,“RUN”时为3V。可以说明,点火开关及BCM的电源模式端子X3/15端子都没问题,问题应集中在“下游”电路部分,即BCM为KR73线圈提供的驱动、KR73本体以及相关线路等。在诊断中,维修师傅发现,即使断开点火开关S39,点火主继电器KR73依然处于工作状态,随即对点火主继电器KR73进行本体检测。由于KR73属于五端子继电器,对其静态测量电阻,具体的测量方法如下:

在日常维修中,对于继电器的检测,通常我们只是测量其线圈电阻和动态测试开关通断,并没有去进行相关“短路”的测试。笔者在实际维修中曾遇到过,继电器的端子间短路,从而造成较为奇怪的故障现象,以至于故障诊断陷入困境,导致诊断思路更加混乱,对自己的诊断思路持否定态度。为此笔者认为,汽车诊断思路固然重要,但实际检修过程中,必须做到步步有据,且规范检修,确保每一步都是正确的,以防止误判,造成不必要的时间与经济上的损失。对于继电器的检测,简言之,就是必须保证继电器的独立性检测,即控制端电阻必须在80-120Ω,主电路必须是受控的,在静态是常开,动态是常闭,且工作要可靠。

通过对KR73本体电阻法测试后,并未发现异常,维修技师又进行KR73的动态测试,也未发现异常。排除继电器KR73本体外,只剩BCM以及相关线路的故障。在实际维修中,由于BCM的故障率是非常低,诊断重点则转移至对相关线路进行诊断。维修技师在故障诊断中发现,不仅是断开点火开关,即使是断开点火主继电器KR73,发动机也任无法熄火,故障点即可锁定在线路上。根据图1的工作原理不难分析,故障点应出现在KR73给各个模块提供15#电的某线路出现的对电源短路故障。

为此,将功率试灯进行实时检测,断开点火主继电器KR73,一端连接KR73的负载端,一端接地,发现试灯常亮,故验证了之前的分析。下面,将采用逐个插拔的方式,锁定故障点,即逐个断开给各个模块供电的保险丝,当断开空调K33保险丝时,功率试灯熄灭,即点火主继电器KR73开关负载端对电源短路故障消失。因此,故障范围被锁定在空调相关电路上,根据之前车主描述,近期出现空调工作失效的故障,不得将两者联系到一起,拆开空调控制面板,发现空调线路被认为改动,经与车主证实,之前车主加装过导航,故障点是由于在人为改装导航时,将空调K33模块上的“15#”线连接至导航,由于使用中不断颠簸,造成“15#”线对“B+”短路,使得该故障出现,即车辆改变电源模式,但点火主继电器KR73不受控,KR73一直处于常工作状态,各个模块一直处于常工作。

点火主继电器KR73给整车的控制单元提供IGN信号,采用小电流开关为车身控制单元K9提供离散信号,K9模块得到此信号后,进行相应的驱动,有ACC附件唤醒、ON、ST相应模式的驱动。基于以上的思考,将故障点于点火主继电器KR73执行电路部分,快速锁定故障范围,将问题更加具体化、清晰化。这一点正大大说明了汽车维修理论分析直观重要,对于理论的理解深入,可以快速锁定故障,如果辅之以必要的实践经验的话,汽车诊断必然事半功倍。

6 故障反思与总结

通过以上对现象的描述、原理的解析及故障的诊断,可以发现汽车的诊断对其工作原理的理解要求越来越高,看似两个独立的控制单元,由于共用一个点火主继电器KR73,造成了发动机无法熄火。笔者在检修时,对于点火主继电器KR73及其相关线路的快速诊断,是通过触摸继电器本体来判断的,存在一定的偶然性,如实际维修中,应结合相应的数据流,观察IGN信号,如图3所示。

再次,深入分析其原理,当进行车辆起动,必须通过如下信号确认,即防盗验证、P/N档信号确认、制动踏板信号、请求起动信号验证后,发动机满足应有的启动条件。对于这个故障,以上条件均以满足,说明汽车的故障不是太复杂,应该属于常规的本体或相应的线路故障。事实证明,点火主继电器KR73下游的电路对正极短路,使得各个模块一直工作,由于之前发动机的所有启动条件已经满足,即使断块点火开关,发动机任然不熄火。电路中,“对地”短路、“对电压”短路,是我们在维修中经常会遇到的,其诊断思路都是一样的,采用“插拔”的方式,快速定位短路范围,进而快速定位故障点。汽车电路的检修的实质就是,运用已掌握的基本原理、基本方法,进行电路的检修。进而真正做到“举一反三、触类旁通”。

今后,在汽车检测与维修中,不可盲目更换配件,应该注重原理的分析与把握,逐个分析,有理有据进行故障诊断与排除。笔者一直人为,“一个故障现象有多种故障原因,一个故障原因可以引发多种故障现象”。不管多么复杂的故障,我们都要对已有的知识进行重构,之所谓“树高千丈,根在营养”。为此,唯有脚踏实地、不尚空谈,并不断努力学习专业理论知识,不断躬身实践,不断积累维修经验,在实践维修时,故障诊断才能游刃有余。通过这次的故障诊断,也给笔者一些警醒,今后对于人为改装的车辆,维修时应该更加关注,以防出现类似情形。笔者一直人为,我们的车辆尽可能不要进行改装,必须注重原厂的设计,实际维修中经常出现,线路改动后,其可靠性会大大降低,影响汽车行驶的安全性。

參考文献:

[1]杨乐.浅析别克威朗车起动系统的检修[J].汽车维护与修理,2021(01).

[2]胡杰.2017款别克威朗发动机通讯错误故障检修[J].汽车与驾驶维修,2020(11).

[3]王召兴.2020年别克君威主驾驶无钥匙进入功能不管用[J].汽车维修技师,2023(02).

[4]朱龙良.汽车维修行业市场监管法律制度研究[D].西南政法大学,2016.