維修案例:雷克薩斯ES300H混合動力轎車無法行駛

故障現象

一輛雷克薩斯ES300h轎車,搭載混合動力技術,行駛里程為14萬km。用戶反映車輛無法正常行駛,儀錶顯示「檢查混合動力系統」,起動車輛後沒多久,車輛就再也無法繼續行駛。

檢查分析

維修人員接車後,首先進行故障確認。電源模式可以正常切換至IG狀態,儀錶燈也正常點亮,儀錶中央顯示「檢查混合動力系統」。踩下制動踏板,按下點火開關後,儀錶上的READY指示燈可以正常點亮,但是電子散熱風扇一直持續高速運轉,直到將電源模式切換至OFF的狀態才停止。再次將電源模式切換至IG狀態後,電子散熱風扇再次高速運轉。

維修人員連接故障診斷儀進行檢測,發現無法進入車輛系統(圖1)。再次將電源模式切換至IG狀態,發現發動機故障指示燈無法點亮。詢問用戶得知,車輛早上行駛時無任何異常,下午準備將車輛開走時,突然發現車輛無法正常行駛且儀錶中央報警。

圖1 故障診斷儀無法與車輛系統建立通信

正常情況下,將電源模式切換至IG狀態後,發動機故障燈會點亮,而該車卻並沒有點亮(圖2),另外,故障診斷儀也無法進入系統進行檢查。維修人員決定從這2點切入進行檢查。

圖2 IG狀態下發動機故障燈不亮

根據以上檢修,維修人員初步懷疑的故障點如下。

① 發動機控制單元ECM。

② 發動機控制單元的電源和搭鐵。

③ CAN 網路通訊線路。

④ DLC3診斷介面的電源和搭鐵。

首先檢查發動機控制單元的電源和搭鐵是否正常。如電路圖所示(圖3),正常情況下,電源開關置於IG位置時,動力管理控制單元的IG2D端子會輸出12V電壓,從而接合IG2繼電器。此時,輔助蓄電池電壓施加到發動機控制單元ECM的IGSW端子上,當ECM的IGSW端子有12V電壓輸入後,ECM的端子MREL會輸出12V電壓到EFI MAIN繼電器的線圈並閉合觸點,從而向ECM的+B和+B2端子供電。

圖3 發動機控制單元電路圖

了解以上工作原理後,維修人員將電源模式切換至IG狀態,拔下ECM的A22插頭,使用萬用表測量其+B和+B2端子與搭鐵之間電壓為12V,接著斷開ECM的D24插頭,測量其搭鐵端子E1到搭鐵的電阻為0.2Ω,無任何異常。經過測量,可以判斷ECM的電源和搭鐵是良好的。

難道是發動機控制單元ECM損壞?於是將ECM拆下,沒有進水和撞擊的跡象,拆開ECM外殼,內部也並無任何異常。維修人員從其他車輛拆卸了同型號的ECM安裝上去,發現故障依舊,說明並不是ECM的問題。

難道是剛才測量的線路存在虛接的情況?於是維修人員再次使用試燈進行檢測,試燈可以正常點亮,說明線路確實不存在問題。檢查接線埠,也無任何異常情況。至此,維修工作陷入僵局,沒有了思路。

重新整理思路後,維修人員考慮到故障診斷儀無法進入車輛系統,是不是診斷介面及其線路存在問題?於是決定測量診斷介面DLC3的電源、搭鐵及通訊電阻是否良好。

根據電路圖(圖4),測量診斷介面DLC3的16號端子BAT的電源電壓,為12V,正常。接著測量其4號端子CG與搭鐵之間的電阻,為0.2Ω,正常。然後斷開行李艙的輔助蓄電池的負極,等待60s之後,測量DLC3的6號端子CANH與14號端子CANL之間的電阻,在60Ω左右,正常,說明CAN主線不存在任何異常。測量至此,確定診斷介面及線路正常。

圖4 診斷介面電路圖

維修人員冷靜下重新整理思路,找尋新的突破口來檢查,想到該車還存在一個異常點,也就是將電源模式切換至IG狀態下,散熱風扇會一直高速運轉,且不會停止。難道是ECM沒有接收到水溫感測器的信號,導致進入失效保護模式,從而驅動散熱風扇一直高速運轉?

由於現在無法使用故障診斷儀進入系統查看水溫的狀態,考慮到水溫感測器是由ECM提供5V的電壓,於是在電源模式處於IG狀態下,拔下水溫感測器的插頭測量,發現電壓為0V,而水溫感測器的電源是來自ECM內部的5V恆定電壓電路。

查詢維修資料,ECM內部的5V恆定電壓電路分為2路,一路是供應給VC感測器,另外一路是供應給其他非VC供電的感測器(圖5)。而水溫感測器的電源為0V,很有可能就是VC電路供應的感測器出現短路,造成5V恆定電壓缺失,使得ECM中的微處理器和通過VC電路獲得電源的感測器不能激活。另外,短路還會造成發動機故障指示燈不點亮。

圖5 5V恆定電壓電路圖

由VC電路供電的感測器有節氣門位置感測器、凸輪軸位置感測器和歧管絕對壓力感測器(圖6)。於是維修人員決定逐一斷開VC電路上的各個感測器,看是否斷開某個感測器後,發動機故障指示燈會點亮。結果當斷開凸輪軸位置感測器時,發動機故障燈點亮,恢復正常,說明是凸輪軸位置感測器內部短路造成5V恆定電壓缺失。觀察凸輪軸位置感測器的插頭,發現有進水跡象,端子已經發綠。詢問用戶得知,之前使用水槍沖洗過發動機艙,很可能就是這個原因導致凸輪軸位置感測器進水損壞。

圖6 VC電路供電的感測器電路圖

故障排除

更換凸輪軸位置感測器並處理端子後故障排除。


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