廣東省輕工業(yè)高級技工學校 關(guān)永樂
故障現(xiàn)象一輛2010年產(chǎn)廣汽豐田凱美瑞車,搭載2AZ-FE發(fā)動機,累計行駛里程約為8萬km。車主反映,組合儀表上發(fā)動機故障燈點亮,且定速巡行功能失效。
故障診斷接車后首先試車驗證故障現(xiàn)象,接通點火開關(guān),起動發(fā)動機,發(fā)動機順利起動,此時組合儀表上發(fā)動機故障燈長亮。連接故障檢測儀,讀取故障代碼,發(fā)動機控制單元(ECM)內(nèi)存儲有故障代碼“P0500 車速傳感器故障”。記錄并嘗試清除故障代碼,故障代碼可以清除。進行路試,觀察組合儀表,車速能夠正常顯示;讀取組合儀表和ABS控制單元內(nèi)的車速信號,均正常,但ECM內(nèi)的車速信號卻一直顯示為0 km/h,此時發(fā)動機故障燈再次點亮,讀取故障代碼,故障代碼仍為P0500。
查閱相關(guān)資料,車速信號的傳遞方式如圖1所示,輪速傳感器監(jiān)視車輪旋轉(zhuǎn)速度,并向防滑控制ECU發(fā)送信號,防滑控制ECU將車輪轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)?脈沖信號,并通過組合儀表發(fā)送至ECM,ECM根據(jù)脈沖信號的頻率確定車速。根據(jù)故障代碼的提示,并結(jié)合車速信號的傳遞方式分析,認為造成故障的可能原因有:組合儀表與ECM之間的車速信號線路故障;組合儀表故障;ECM故障。
拆下組合儀表,檢查組合儀表上相關(guān)導線連接器,連接牢靠。根據(jù)組合儀表相關(guān)電路(圖2),斷開組合儀表導線連接器F2和ECM導線連接器A24,未發(fā)現(xiàn)端子存在氧化及松動的現(xiàn)象;用萬用表測量導線連接器F2端子12與導線連接器A24端子8之間的電阻,小于1 Ω,正常;接通點火開關(guān),測量導線連接器F2端子12的電壓,為12.6 V,正常;連接導線連接器F2和導線連接器A24,斷開防滑控制ECU導線連接器A26,接通點火開關(guān),測量導線連接器A26端子12的電壓,為12.7 V,正常;連接防滑控制ECU導線連接器A26,用1根導線將組合儀表上車速信號的輸出端子(端子12)引出,連接手持式示波型萬用表。舉升車輛,使四輪離開地面,起動發(fā)動機,將擋位置于D擋,踩下加速踏板,使車速保持在20 km/h,此時測量組合儀表輸出波形,信號波形為1條直線(正常情況下應(yīng)為方波),且電壓恒定為4.88 V,與維修手冊上的波形不符;用同樣的方法將組合儀表上車速信號的輸入端子(端子14)引出,測量組合儀表輸入波形呈方波,與維修手冊中的波形相符。
圖2 組合儀表相關(guān)電路
難道是組合儀表故障?帶著這個疑問,嘗試更換同款試乘試駕車的組合儀表后試車,發(fā)動機故障燈不再點亮。建議車主更換組合儀表,并檢修其相關(guān)的線路。車主覺得維修費用太高,要求只更換組合儀表,不進行線路檢修。更換組合儀表后,將車輛交還給客戶。行駛約1 800 km,發(fā)動機故障燈再次點亮,詢問車主得知,發(fā)動機故障燈是在晚上行駛過程中突然點亮的。連接故障檢測儀讀取故障代碼,故障代碼保持不變。維修人員要求車主務(wù)必將車輛和舊的組合儀表留下來作進一步檢查。拆解舊的組合儀表,做好標記后取出集成電路板,根據(jù)端子12的線路走向,用萬用表測量集成電路板上相關(guān)的電子元件,發(fā)現(xiàn)電阻R7斷路和三極管T1擊穿,推測電壓過高導致三極管擊穿,然后電流過大導致電阻燒壞。于是把維修工作分為以下2步進行:拆下相關(guān)線束檢查;嘗試修理損壞的組合儀表。
維修人員首先檢查儀表板線束,未發(fā)現(xiàn)無異常,接著重點檢查發(fā)動機室線束,拆下發(fā)動機室線束,順著發(fā)動機線束的走向,一段段地檢查,發(fā)現(xiàn)線束末端的搭鐵點連接器部分損壞。后詢問車主得知,車輛前部有過一次事故。難道組合儀表的損壞跟這個搭鐵點連接器損壞有關(guān)?帶著這個疑問,用1根導線將組合儀表上車速信號的輸出端子再次引出,連接手持式示波型萬用表,起動發(fā)動機,將擋位置于D擋,踩下加速踏板,使車速保持在20 km/h,示波型萬用表顯示的電壓為4.88 V;碰了碰搭鐵點連接器,示波型萬用表顯示的電壓瞬間上升到13.06 V,足以將組合儀表內(nèi)部集成電路板上的三極管擊穿。診斷至此,故障點已明確,修復損壞的搭鐵點連接器。
拆解新的組合儀表,發(fā)現(xiàn)電阻R7斷路和三極管T1擊穿。使用溫控型電焊臺拆下?lián)p壞的電阻R7和三極管T1,分別焊接上功率為1/8 W的10 Ω電阻和NPN型三極管(圖3),裝復后著車試驗,測得的組合儀表輸出波形如圖4所示,正常;進行路試,組合儀表上車速正常顯示;用故障檢測儀讀取ECM里的車速信號,車速與組合儀表顯示的車速保持一致。
故障排除修復損壞搭鐵點連接器和組合儀表內(nèi)部集成電路板后試車,故障現(xiàn)象消失,故障徹底排除。
故障總結(jié)本次維修過程可謂一波三折,第1次是客戶不愿意付工時費和嫌檢修時間太長,故不作線路檢修處理,沒有找到故障點就裝復新的組合儀表交車,導致后期的返修。其中,維修人員在維修時常見錯誤的方法有:問診沒有做到位,車輛曾經(jīng)在修理廠做過事故維修,因此沒有對拆檢過的關(guān)鍵部位和故障出現(xiàn)時的狀態(tài)進行詳細記錄;在故障代碼重復出現(xiàn)時,維修人員沒有重視其背后所隱藏的問題,以“治標不治本”的維修方式,盲目更換組合儀表,造成更嚴重的損失。這次維修案例中使用了手持式示波型萬用表,比一般萬用表更能直觀地顯示數(shù)據(jù),結(jié)合故障檢測儀的使用,可以非常方便地檢修各類電氣故障。另一方面,本次案例也說明了故障隱患往往出現(xiàn)在上次事故維修后遺留的小問題中,如連接器損壞和搭鐵不良等,若不及時發(fā)現(xiàn)和解決,容易引發(fā)更大的安全隱患及損失。建議維修前務(wù)必提高問診表格的使用率,以便維修時能“對癥下藥”。
圖3 焊接上功率為1/8W的10 Ω電阻和NPN型三極管
圖4 測量組合儀表輸出波形(截屏)