雪佛蘭科魯茲發動機控制模塊芯片維修

朱先明

（湖南汽車工程職業學院，湖南 株洲 412001）

雪佛蘭科魯茲發動機控制模塊芯片維修

朱先明

（湖南汽車工程職業學院，湖南 株洲 412001）

1 故障現象

一輛通用雪佛蘭科魯茲（Cruze），整車型號為SGM7164TMTB，配置1.6T（LLU）發動機，由上海通用（沈陽）北盛汽車有限公司制造，于2010年6月出廠，已行駛6 229 km。客戶反映車輛加速后熄火，偶爾起動困難，發動機故障燈亮。經過技術人員維修，仍未查出故障原因。

2 故障診斷與原因分析

1）讀取故障碼使用KT600診斷儀讀取故障碼，為P0628：發動機控制點火繼電器反饋電路低電壓。清除故障碼，再讀，故障碼為P0609；又清除故障碼，再讀，故障碼為P0121。反復執行清除故障碼，再讀故障碼時故障碼在變化，但P0628故障碼出現次數最多。根據通用故障診斷策略，故障碼優先的原則，決定先從P0628故障碼進行分析。

2）故障碼設置條件查詢科魯茲維修手冊，設置P0628故障碼的條件是：指令繼電器通電5 s時，發動機控制模塊檢測到發動機控制動力系統繼電器反饋電路電壓低于5V。

3）發動機控制開關繼電器電路原理發動機控制開關繼電器電路工作原理如圖1所示。動力系統繼電器是一個電氣開關，在發動機控制模塊的控制下斷開和閉合。發動機控制模塊ECM通過輸出驅動器模塊，向繼電器線圈控制電路提供搭鐵路徑。點火主繼電器的輸出驅動器模塊還包含一個故障檢測電路，發動機控制模塊持續監測該電路。發動機控制模塊指令動力系統繼電器通電時，將向發動機艙蓋下熔斷絲盒中的熔斷絲提供蓄電池電壓，向與節氣門執行器控制（TAC）操作相關的發動機控制模塊內部電路提供電源。發動機控制模塊還監測蓄電池電路上的電壓，以確認動力系統繼電器觸點已閉合。

4）故障原因分析根據電路圖進行分析，發動機控制模塊KR75繼電器反饋電路電壓是靠發動機控制模

塊X1／16腳進行監測。在內部控制搭鐵的電子開關未接通時，導致反饋電路電壓低有3個原因：①KR75發動機控制開關繼電器線路開路，導致B+電壓不能送給發動機控制模塊X1／16，即無反饋電壓導致反饋電路電壓低；②K20發動機控制模塊X1／16腳至KR75發動機控制開關繼電器1腳之間的線路搭鐵短路，造成反饋電路電壓低；③K20發動機控制模塊X1／16腳內控制搭鐵開關電路短路損壞，K20發動機控制模塊未發出指令，使搭鐵開關閉合的情況下造成搭鐵導通，正常時反饋電壓應為B+，因內部短路造成反饋電路電壓低。

5）檢測分析為了找到真正的故障原因，筆者進行了如下檢測并分析，見表1、表2。

表1 KR75發動機控制開關繼電器功能測試分析

表2 反饋電壓電路檢測與數據分析

以上檢測為未插入點火鑰匙的情況下，當斷開K20發動機控制模塊X1插頭時，電壓和電阻值為正常。說明異常的數據是K20發動機控制模塊導致，同時觸摸KR75發動機控制開關繼電器時有溫度，該繼電器只有在插入點火鑰匙并處在ON擋時才會工作，充分說明是因為K20發動機控制模塊異常導致KR75發動機控制開關繼電器處于通電狀態，且在F9熔斷絲處試燈檢測時都是亮的。故障方向鎖定為K20發動機控制模塊。

3 故障排除

經過以上檢查確定為K20發動機控制模塊故障。通過以上分析，發動機能起動，說明K20發動機控制模塊的微處理器正常，故障應該發生在K20發動機控制模塊的接口電路，因為在微處理器到輸出電路之間必須有芯片隔離和驅動。將K20發動機控制模塊外殼小心打開之后，發現芯片APIC-S06表面已炸裂，如圖2所示。

隨即在網上訂購了一塊同型號的芯片，2天后到貨，如圖3所示。準備熱風槍、防靜電烙鐵、鑷子、焊寶、焊錫絲等，并對K20發動機控制模塊的微處理器進行隔熱保護。芯片更換過程如下。

1）使用隔熱材料蓋住微處理器，因微處理器焊接工藝是使用BGA封裝，受熱不均勻將導致芯片損壞。為確保隔熱的效果，可以在隔熱的材料上加水進行降溫，如圖4所示。

2）使用熱風槍對芯片進行均勻加熱，在芯片表面加上焊寶，使芯片受熱均勻，流動的焊寶還能將溫度帶至芯片底部的搭鐵焊接處，如圖4所示。

3）待芯片引腳焊錫和底部搭鐵焊錫融化，用鑷子試探性地將芯片夾起，以免將引腳下的焊盤拔斷。

4）整理焊盤，將每個引腳的焊盤使用防靜電烙鐵進行整理，目的是使焊盤上的焊錫量一致且平整，如圖5所示。

5）將芯片放在焊盤上，注意芯片的缺角與電路板上絲印標記對齊，且引腳與焊盤對齊，如圖6所示。稍有偏離，會造成引腳與相鄰的焊盤間隙過小，焊接難度增加，焊錫會粘連且不易分離。

6）先使用熱風槍加熱芯片，使其整體焊錫融化，確保芯片貼合在電路板上。再使用防靜電烙鐵對每一個引腳進行加焊，確保焊接品質，最后使用洗板水清潔電路板，如圖7所示。

裝上K20發動機控制模塊外殼，恢復系統連接，進行驗證，讀取故障碼顯示“系統正常”，加速后不熄火，故障消失。交車后一周，回訪客戶，故障沒有出現，至此故障排除。

4 故障總結

K20發動機控制模塊芯片工作在高溫、靜電、大電流的環境下，由于芯片APIC-S06炸裂，內部必然損壞。芯片內部集成了很多數量的PN結，單一PN結損壞后，因電流過大溫度升高，造成相鄰的PN結工作不正常，表現在本案例中出現其它故障碼，即電路中的關聯影響。本案例在科魯茲車輛中并不常見，最終損壞的是K20發動機控制模塊，要確認故障點，要求維修技師具備扎實的電路分析功底。遵循上海通用的診斷策略，按“故障碼優先”的原則，根據維修手冊中電路／系統測試的步驟，結合診斷儀進行檢測與分析。維修技師如果掌握芯片的焊接要領，即可輕松完成芯片APIC-S06的更換。

［1］上海通用汽車有限公司.2011雪佛蘭克魯茲維修手冊［Z］.2010.

（編輯 文珍）

U463.6

B

1003－8639（2016）04－0031－03

2015-10-26；

2015-10-30

朱先明（1979-），男，湖南株洲人，汽車運用系實訓教研室主任，研究職業教育與教學。