故障现象:一辆 2 0 1 9 年捷豹F-TYPE跑车,配置3.0L V6 S/C机械增压发动机。该车仪表发动机故障灯点亮,发动机严重抖动,并伴随加速无力的故障。
故障诊断:用诊断仪读取故障码( DTC),动力系统控制模块(PCM)中有以下故障码:
(1)P0262-1C:气缸1喷油器“A”电路电压过高,电路电压超出范围。
(2)P0274-1C:气缸5喷油器“A”电路电压过高,电路电压超出范围。
(3)P0301-00:检测到气缸1缺火,无子类型信息。
(4)P0305-00:检测到气缸5缺火,无子类型信息。
(5)P0305-00:检测到随机/多个气缸缺火,无子类型信息。
有经验的技师根据故障码可以判断出,故障码P0262-1C 和P0274-1C喷油器线路相关故障应该是本车的故障根源,应该首先从这两个故障码入手检查。对于这两个故障码,车间维修手册对于可能的故障原因说明如下:
(1)喷油器插头断开,接头针脚退出,接头针脚腐蚀。
(2)喷油器电路对地短路,对电源短路、断路,电阻过高。
(3)喷油器故障。
车间维修手册中相应的检查指导步骤:
(1)检查插头是否存在进水迹象,针脚是否存在损坏和/ 或腐蚀迹象。
(2)参考电路图(如图1 所示),检查喷油器电路是否对地短路,对电源短路、断路或电阻过高。
(3)清除故障码,然后重新测试。
(4)检查喷油器电阻。
(5)检查喷油器,需要时安装一个新的喷油器。
故障总结:在检修本故障过程中出现了误判,我们当时检查测量了喷油器线圈电阻,检查了喷油器线束是否对地短路, PCM与喷油器间线束的电阻和端子夹紧力,都没有发现问题。回头再看车间维修手册,对产生故障码P0262-1C 和P0274-1C的第二条说明是喷油器电路对地短路,对电源短路、断路,电阻过高。我们只是测量出喷油器线束与地之间没有短路(断开了PCM和喷油器的插头后测量的),但是没有测量喷油器线圈端子与其壳体(接地)间的电阻值,或者说没有在连接喷油器线束插头的情况下,测量线束与接地之间的电阻值。如果执行了这个测量,就会发现问题。我们还想当然地认为PCM同时记忆了1缸和5缸的喷油器线路同样类型的故障码,两个喷油器线路发生同样故障的可能性极小,就认为是PCM出现了故障。这是导致误判的主要原因。
我们对产生这一故障码的机理当时还不理解,即为什么5缸喷油器故障会同时记忆1缸和5缸喷油器故障码,且两个喷油器同时不工作呢?我们咨询了相关专家,得到了解释。专家首先解释了喷油器波形,此发动机喷油器波形如图2所示。连接PICO示波器,4个通道分别连接1缸和5缸喷油器电路的4根线,分别为:
(1)蓝色A通道=1缸喷油器插头C1E205-1(对应PCM喷油器功率输出级高压侧端子INJ HS)。
(2)红色B通道=1缸喷油器插头C1E205-2(对应PCM喷油器功率输出级低压侧端子INJ LS)。
(3)绿色C通道=5缸喷油器插头C1E209-1(对应PCM喷油器功率输出级高压侧端子INJ HS)。
(4)黄色D通道=5缸喷油器插头C1E209-2(对应PCM喷油器功率输出级低压侧端子INJ LS)。
由示波器波形可以看到,正常情况下,蓝色线和绿色线的波形是一样的,如果我们调整时间轴,抓更多的波形,它们也是完全一样的。也就是无论在1缸喷油器还是5缸喷油器工作时,这两根线都同时输出波形,这是因为它们连接在了PCM内部的同一个功率输出级高压侧。以图2中左列波形为例,蓝色线(PCM HS)输出高压波形,红色线(PCM LS)输出低压控制波形,说明是1缸喷油器工作。此时,5缸喷油器不需要工作,虽然绿色线(PCM HS)输出了同样的高压波形,但是黄色线(PCM LS)输出了与绿色线HS侧同样的波形,故5缸喷油器两端电压波形相同,喷油器没有电流通过,所以它不工作。右列波形是5缸喷油器在工作,情况与1缸相反。这样设计的好处是,PCM硬件省去了一个功率输出级。不少厂家的PCM内部喷油器功率输出级都采用了这样的设计。
弄明白了控制原理后,专家又给我们介绍了喷油器故障的诊断原理。上面已介绍,1缸喷油器端子C1E205-1和5缸喷油器端子C1E209-1从外表上看是两根线,但是它们在PCM内部连接到一个共用的功率输出级。PCM会检测喷油器输出级高压侧电压,是否存在以下情况:
(1)对蓄电池正极短路。
(2)对地短路。
如果与预期值比较超过阈值,会设置相应故障码。当PCM检测到5缸喷油器线圈对接有轻微短路时,关闭了共用的输出级,这样1缸喷油器也同时不工作了。
本车的车间维修手册对于P0262-1C/ P0274-1故障码的解释是喷油器电路电压过高,电路电压超出范围,即车间维修手册中只说明了上述故障情况(1),而忽略了故障情况(2)。本故障恰好是故障情况(2),即喷油器线圈电路对地有一定程度的短路。明白了上述原理,我们可以看到车间维修手册中的这一故障码的解释可能会带来误导,即解释中少了“喷油器电路电压过低(或对地短路),电路电压超出范围”。这样不全面的解释,可能会导致检修走弯路。
在不请教专家的情况下,我们是不知道PCM内部这一工作原理的,这也会使我们在诊断这一疑难故障时,思路不全面,产生误判。在此也呼吁一下,在培训教材和车间维修手册中,对于车辆的控制原理应该给出更详细、更深入的说明,使技师有足够的储备知识,对疑难故障的诊断更迅速、更准确。
《汽车维修技师》杂志
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