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gongxingchen

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2003年款别克君威轿车间歇性出现仪表信息丢失

  • 2018-11-20
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故障现象:一辆2003年款别克君威3.0 L轿车,用户反映车辆在行驶过程中会间歇性出现仪表信息丢失,指针归零的现象。

检查分析:由于接车时故障未出现,维修人员只能根据用户反映的情况进行诊断。他们初步怀疑二级串行数据线或组合仪表的电源、地线有问题,从而影响了仪表的数据通讯,导致仪表上的相关信息丢失。维修人员先用故障诊断仪对车辆进行了检测,在仪表系统内发现了“U1016——遗失与PCM对话”的故障码,而在PCM内却发现了故障含义分别为“遗失与BCM(车身控制单元)、IPC(仪表单元)及ABS等系统对话”的多个故障码。然后他们通过诊断仪观察了PCM与仪表单元IPC的各项数据,在车辆正常的情况下未见异常。接下来维修人员协同用户反复试车,但故障始终未出现。根据该车的故障症状,维修人员认为有必要检查一下数据通讯线及仪表本身的电源、接地等相关线路。经过测量得知,仪表至PCM、车身控制单元BCM等相关单元间的线路无短路、断路情况,测试过程中反复晃动相关线束,也未见异常。拆下组合仪表按照电路图(图1)用试灯加载测试组合仪表的电源、接地线路,仍然没有发现异常点,于是只好先将车交给用户观察使用。

图1  仪表相关电路图

图1 仪表相关电路图

结果当天该车便返厂,笔者介入该车的维修。经咨询用户得知,该车前1个月就出现了此故障现象,只是不明显,也到其他维修厂查过2次,但都无功而返。该车仪表信息丢失时,车辆可以正常行驶,发动机运转平稳;无论冷车热车都有出现故障的可能,故障持续时间有时是1~2 s,有时是几分钟;若故障出现后将车熄火再次起动,故障消失。由于故障现象是仪表中的指示灯点亮、仪表指针归零,笔者又询问了用户哪些仪表有动作,他说能确定发动机转速、车速、水温及油量4个表没有动作。

从上述故障信息看,我们并没有发现很有用的故障线索,因为仪表的各信息来自PCM、BCM及ABS等多个控制单元,我们并不能确定丢失的信息是一个控制单元还是多个控制单元。如果是1个或2个控制单元信息丢失,根据丢失信息便可以判定是哪个控制单元出了问题;如果仪表丢失所有控制单元信息,则应该主要考虑仪表本身的问题。根据上述推断,我们决定先试验出故障,再判定故障原因。

经过反复试车,故障终于出现。维修车辆、机油压力、蓄电池报警、水温过高及油面过低等发动机信息报警灯均点亮,安全带、安全气囊及轮胎气压报警信息没有显示,可以确定仪表中来自发动机控制单元的信息丢失了,所以应对PCM及其二级串行数据连接线路(CLASS-2数据线)进行检查。

回厂后,维修人员利用专用诊断仪检测时发现,各控制单元都存在遗失与PCM对话的故障码,同时诊断仪不能进入PCM。为此,笔者决定拆下位于发动机舱内空气滤清器下的PCM,检查其电源、接地及数据通讯等线路。按照相关线路利用试灯加载测试相关控制单元的电源与接地时发现,线路没有虚接等异常现象,观察其接口的端子针脚没有缩针、开口等现象。因为PCM出现故障时可以正常起动、行驶,只是不能与其他控制单元进行通讯,所以损坏的几率很小,很可能是控制单元某个信号对它们产生了影响,从而造成仪表与之不能通讯。在笔者的印象中,曾经有1例点火开关挡位信号引起的数据通讯失效造成车辆起动困难及仪表显示信息丢失的类似案例。那么这例故障是否也存在类似情况呢?因此笔者要求维修人员在故障出现时测量相关熔丝的电压。当故障再现时测量发现,为PCM提供电源的点火0、点火1及蓄电池常电源均正常。难道是接地不实?但之前检查PCM位于发动机上的接地点G117没有松动且已拆卸打磨过了,维修人员百思不得其解!

经过近一整天的反复试验,维修人员渐渐发现了一些规律,该车若在平坦的路面上行驶,故障很难再现;若在颠簸路面上行驶,故障出现几率较高。到了晚上,又发现了一个奇怪的现象,当故障发生时,若将PCM放到车身上,数据通讯立即恢复正常;若用手将PCM拿起来,故障便会再次出现,且PCM外壳与车身接触点会产生一点小小的火花,说明PCM接地确实有问题。

笔者赶到现场,再次试验,结果发现了更为怪异的现象:若将PCM的接地线路连接到发动机接地点G117或直接连接到蓄电池负极,故障依旧;若将发动机机体连接一根电线到车身任何一个接地部位时,在接触的同时居然有火花出现,且此时仪表、数据通讯均恢复正常。这说明发动机机体与车身接地点之间接触不良才是造成PCM与其他控制单元不能通讯的“罪魁祸首”!但这个接地点不是PCM的接地点G117,那么又会是哪个呢?

图2  接地点电路

图2 接地点电路

图3  接地点G113、G117

图3 接地点G113、G117

笔者找出维修手册,查到接地信息部分可以很明显看到,PCM接地点G117位于发动机机体上,G117与蓄电池负极完全靠接地点G113连接(图2~4)。若将G117直接连接到蓄电池负极,故障依旧;若将G117连接到车身接地点G100上,故障消失,说明虚接点不在G117、G113这条接地线路,而是在G100与蓄电池负极之间。

图4  接地点G119

图4 接地点G119

故障排除:根据上述推断,笔者与维修人员找到位于熔丝盒下方(图5)的蓄电池负极与车身的接地点G100,发现紧固力矩足够,但接触面却被一层厚厚的腻子遮住了。正是由于钣金喷漆工的不负责任,才造成了此车故障的发生。

图5  接地点G100

图5 接地点G100

在将腻子处理掉并打磨接地线路装复后,经过反复试验,故障彻底消失。

回顾总结:虽然故障点已经找到了,但相信维修人员可能存在一个疑惑,造成此故障发生的根本原因是什么呢?可以肯定一点,即故障发生时动力控制单元未参与其他控制单元间的数据通讯,并不是我们想象中的PCM本身电源、接地或数据线路的问题,而是车身接地点与蓄电池负极之间线路虚接造成的数据通讯问题。那么车身的接地点怎么会影响PCM的数据通讯呢?根据该车的系统电路可知,PCM的接地点G117、G113虚接不仅会造成PCM不能正常工作,由于起动系统利用G113形成回路,因此也会造成起动机因接地不良而不能起动。但车身接地点G100虚接后,不会对PCM产生任何影响,只会对车身上的电器部件及各控制单元产生影响。在本例故障中,由于该接地点并不是彻底断路,所以并没有对传感器、执行器等部件产生影响,而只是改变了控制单元的电压范围。同与G100接地点相连的几个控制单元,由于控制单元接地点对蓄电池负极的电压差在同一起跑线上,所以不会对它们相互之间的数据通讯产生影响。然而由于PCM的接地点与蓄电池负极间没有电压差,使得PCM的工作电源电压区别于其他控制单元,一旦这个差值超出一个范围,结果就会从量变到质变,从而影响PCM与其他控制单元间的数据通讯。所以,该车的故障并不是PCM方面的问题,而是整个车身网络上所有的单元的问题,从而使维修人员误认为是PCM方面的问题。(杨 波)

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