◆文/廣東 鐘斌
一輛2012 年生產的日產新陽光,搭載HR15DE型1.5L發動機,VIN碼為LGBP12E20BY07****,行駛里程為38600km。車主反映,該車儀表上的發動機故障燈常亮,行駛過程中感覺加速無力,且加速時車輛“竄”動厲害,另外,儀表臺上的擋位指示閃爍幾次后就不再顯示(圖1)。關閉鑰匙重新啟動后,除發動機故障燈亮以外,其余均恢復正常,但行駛不久又會出現同樣的故障現象。另外,車主還反映,大半年前出現過類似的問題,維修師傅清除故障碼后恢復正常,最近又頻繁出現同樣的故障,在其他地方進行過檢修,說是擋位開關故障,但更換擋位開關后故障依舊。

接車后,啟動發動機并觀察儀表臺,與車主反映的故障現象一致。用專用診斷儀讀取故障信息,在變速器控制單元中存儲有故障碼為P0705-變速器擋位傳感器A故障(圖2)。為進一步確認故障,清除故障碼后與車主一起試車。發動機重啟后故障燈依舊亮起,開始擋位功能顯示正常,但行駛一段里程后擋位顯示開始閃爍,隨后進入失效保護模式,擋位顯示消失,換擋沖擊感強,且加速無力。清除故障碼后,儀表臺上的顯示均正常,但行駛一段路程后發動機故障燈再次點亮,故障現象重現。

該車搭載的是CVT無級自動變速器,具有OBD自診斷功能,CVT變速器是電子控制自動變速器,具有故障保護模式。故障保護模式主要是為防止自動變速器在出現故障時進一步損壞,而啟動的又一控制模式。當自動變速器電子控制系統、液壓控制系統及機械系統控制單元判定變速器出現嚴重故障時,控制單元不但通過點亮故障燈的方式提醒駕駛員,同時控制單元還會啟動故障保護模式功能來保護變速器。
另外,該款變速器的控制單元通過采集節氣門位置傳感器TPS和電子節氣門EPC信號,實現對換擋點的控制(與車速信息一起實現)、換擋程序的控制,以及不同節氣門開度下油壓控制,使變速器在執行換擋時通過油壓來改善換擋品質。其中,換擋程序控制,是為了實現模糊邏輯換擋控制功能,也就是在經濟模式與運動模式之間進行轉換,這是通過加速踏板運動率來激活的。
結合故障碼及加速無力的故障現象進行綜合分析,初步判斷該車的故障點在CVT無級自動變速器上,可能的故障原因有:自動變速器油位或油液品質異常;初級帶輪故障;控制系統故障。
查閱維修手冊,并按照維修手冊指引進行檢查和測試。檢查油液液位、顏色及氣味,均正常。進行失速試驗,失速轉速正常,說明初級帶輪工作良好。進行油壓測試,結果均正常,說明控制系統良好。根據上述檢查和測試,初步判斷該車CVT變速器機械部分應該沒有問題,故障應為偶發間歇性電路或電子元器件故障,可能的故障原因有:相關線束或者線束插頭接觸不良;變速器擋位開關或控制模塊等存在故障。
對變速器控制單元TCM、擋位開關及相關線路等進行檢查與測量,均未發現異常,同時對其連接器插頭進行清潔處理,確保插頭接觸性良好,清除故障碼后再次路試,故障依舊,沒有任何改變。
故障診斷工作陷入困境,再次分析故障原因,尋找故障產生的規律。在路試的過程中發現,正常行駛時故障出現的頻率較低,但在車多路況復雜踩剎車頻繁的行駛過程中,故障就容易重現。據此判斷該車故障與制動或擋位存在一定的關聯性,回廠后將檢查重點放在了制動及擋位上。反復進行掛擋、換擋操作,發現在D擋時踩下制動踏板,倒車影像顯示屏偶爾會閃亮一下并進入倒車模式,這進一步證實了制動、換擋或擋位開關與故障現象之間存在著某種關聯關系。由于該車已經更換過擋位開關,暫時排除擋位開關存在故障的可能。
查閱故障車型的擋位開關及TCM控制單元相關電路圖(圖3、圖4),從中可以看出,故障車型擋位開關中的R擋信號5一方面進入控制單元TCM的6號腳,另一方面還要驅動倒車燈。


故障車的倒車燈位于在右后尾燈中,而右后尾燈中的轉向燈、倒車燈、制動燈以及小燈均共用搭鐵點B57。利用維修診斷儀讀取相關數據流發現,在掛擋時踩制動,數據流中有時候能看到倒擋R和前進擋D的擋位信號同時處于“ON”狀態(圖5)。也就是說,在擋位處于前進擋D時,變速器TCM控制單元同時還收到一個倒擋開啟信號,致使變速器TCM控制單元誤判為擋位開關有故障,從而進入失效保護模式。也就是說,擋位開關存在故障,是的系統生成故障碼P0705并點亮儀表臺上的發動機故障燈。

根據上述檢查,并結合擋位開關、TCM控制單元以及右后尾燈的電路分析,可能是尾燈搭鐵點接觸不良,踩制動時制動燈開關正電通過制動燈泡回流到倒車燈泡,再通過擋位開關5號腳進入TCM控制單元,使得TCM控制單元同時收到兩個擋位信號,TCM控制單元誤判為擋位開關故障。因此,更換擋位開關后問題仍未得到解決。
拆檢右后尾燈及搭鐵點發現,右后尾燈插頭3號腳(搭鐵線)存在輕微腐蝕現象,存在接觸不良的情況(圖6)。對該插頭進行清潔處理并裝復后,清除故障碼,再次進行試車,故障現象消失,讀取數變速器控制單元TCM據流,顯示正常。交車后過了一段時間,通過電話跟蹤回訪,該車未再出現相關故障,故障已被徹底排除。

在故障診斷過程中,我們常常習慣于先讀取故障碼,然后根據故障碼引導的結果進行檢測,最后更換或維修與故障相關的零部件。這種方法雖然能解決一部分問題,但具體到本案例,還需要通過查閱維修手冊、路試,并結合關聯系統的數據流等進行綜合分析,才能真正找到故障根源。
本案例中,筆者在診斷工作陷入困境時,通過仔細觀察并分析變速器控制單元TCM的數據流才找到了突破點。雖然故障車的故障點只是一個小小的搭鐵點存在接觸不良的情況,但由此引發的故障現象與故障點相差較遠,二者關聯性不強。通過本案例可以看出,在診斷汽車故障時,一定要借助專業的維修資料、專用檢測儀器,根據系統工作原理和控制邏輯進行綜合分析,才有可能找到故障根源,快速排除故障。

本案例,診斷過程敘述得很詳細,且內容很容易理解。讀完這篇案例,讓我想起一個類似故障。
35年前,一位BJ130輕型貨車(圖7,可惜我沒找到尾燈照片)的駕駛員對我說:“踩下制動踏板時,右制動燈暗亮,兩個前小燈點亮”。我說施個“魔法”立馬就會好,于是我口中念念有詞,并用手拍了一下右制動燈,果然右制動燈亮度恢復正常,兩個前小燈也熄滅了。所謂“魔法”,其實就在于抬手一拍。該車制動燈與尾燈共用一個雙絲燈泡,燈殼安裝到車身當作負極回路。一旦燈殼與車身搭鐵不良,踩下制動踏板時,電流會通過右制動燈絲、右尾燈絲、兩個前小燈和左尾燈并聯的三條支路,流向搭鐵點,12V電壓加到串聯電路上,所以這些燈泡都是暗亮。

現如今,汽車尾燈總成外殼由耐熱ABS制成,并裝有集中搭鐵線。如果搭鐵線與車身接觸不良,同樣會出現上述現象。而且,現在的尾燈總成中集成了倒車燈,虛假的倒車燈信號送到TCM,導致TCM進入失效保護模式。
本案例中,車主對故障現象描述得非常詳細,發動機故障燈常亮,擋位指示燈不顯示。該車擋位指示燈兼做變速器故障警告燈,不顯示就等于變速器有故障。本車半年前維修該故障時,維修人員的診斷工作顯然過于簡單,更換的擋位開關未必有問題。雖然當時故障消失,但那只是暫時被掩蓋,因為右制動燈只是偶發性搭鐵不良故障。
本文作者接手該車后,查詢到得故障碼是“變速器擋位傳感器A故障”,作者按照標準診斷流程,讀碼、清碼、路試、觀察故障是否再現。當故障再現時,作者觀察到中控屏顯示倒車影像,這說明倒車影像控制單元也收到R擋信號。根據擋位開關的結構分析,掛D擋后同時輸出D擋、R擋兩個信號的可能性很小,應該是R擋信號線有問題。隨后,作者根據電路圖分析,右尾燈總成插座的3針,通過電線連接到B57搭鐵點;如果3針接觸不良,制動燈開關閉合時,電流不能通過B57去搭鐵,而是通過倒車燈流向TCM插座的6針。這就相當于TCM接收到R擋信號,因同時接收D擋和R擋信號,TCM隨即失效保護模式。
右尾燈插座3針斷路,踩下制動踏板時,電流還會流經尾燈、轉向燈,燈泡會暗亮或不亮(施加燈泡的實際電壓低于額定電壓過多時,燈絲不會點亮)。另外,故障車雖然有10年車齡,但只行駛了38600km,每次保養時間間隔應該比較長,猜測在保養時也沒檢查燈光。如果及時檢查燈光,當發現右制動燈亮度不夠或不亮,可能就會查找故障點:右尾燈總成插座3針腐蝕,從而順帶排除本案例中的故障。