彭 杰
一輛2013款進口福特銳界車,搭載2.0 L EcoBoost發動機,累計行駛里程約為13萬km。據車主反映,車輛在高速公路上行駛時,儀表盤上的發動機故障燈異常點亮,同時車輛的動力受限。
接車后首先試車,起動發動機,儀表盤上的發動機故障燈長亮,踩下加速踏板,發動機動力輸出明顯滯后。用福特專用故障檢測儀(IDS)檢測,在動力系統控制模塊(PCM)內存儲有故障代碼“P0299 渦輪/超級增壓器增壓不足”“P0141 氧傳感器加熱器電路”。記錄并嘗試清除故障代碼,故障代碼可以清除。進行路試,一段時間后發動機故障燈再次點亮。用故障檢測儀檢測,讀得的故障代碼為“P0299 渦輪/超級增壓器增壓不足”。根據故障代碼的提示,并結合該車的故障現象分析,初步判斷該車故障出在渦輪增壓系統上。
查閱相關資料可知,該車渦輪增壓系統主要由渦輪增壓器、廢氣旁通閥、廢氣旁通執行機構、廢氣旁通調節電磁閥、增壓壓力和溫度(MAPT)傳感器、歧管絕對壓力(MAP)傳感器、進氣旁通閥、進氣旁通調節電磁閥等部件組成(圖1),PCM是渦輪增壓系統的主控制模塊。PCM根據發動機轉速和負荷及其他各傳感器(如大氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器等)的輸入信號產生目標需求增壓壓力,然后PCM通過向廢氣旁通電磁閥提供占空比信號,控制電磁閥內滑閥的位置,從而控制廢氣旁通執行機構腔室內真空度的大小,以此來決定廢氣旁通閥所處的位置。通過控制旁通廢氣量以實現對渦輪增壓器的轉速控制,進而控制進氣側的進氣量,最終達到對增壓壓力的調節。與此同時,PCM通過增壓壓力和溫度(MAPT)傳感器監測實際的增壓壓力是否達到目標需求增壓壓力,從而進行閉環監控。此外,車輛行駛過程中,如果PCM監測到的實際增壓壓力小于目標需求增壓壓力超過27.6 kPa,并持續5 s以上,則會設置該故障代碼。根據渦輪增壓系統的工作原理進一步分析故障代碼P0299,推測可能的故障原因有:排氣系統存在堵塞;廢氣旁通調節電磁閥故障;廢氣旁通控制管路真空異常;渦輪增壓器與節氣門之間的管路存在泄漏;增壓壓力和溫度(MAPT)傳感器或其電路故障;PCM故障;渦輪增壓器自身故障。

圖1 2013款進口福特銳界車渦輪增壓系統的組成部件
原地怠速著車,排氣管排氣順暢,由此排除排氣系統存在堵塞的可能。踩下加速踏板,用IDS讀取發動機數據流,發現實際增壓壓力最大只能達到130 kPa左右,與正常車相比,實際增壓壓力相差較大。查詢該車的維修記錄得知,車輛前部發生過碰撞,于是重點考慮事故后進氣系統相關部件是否存在損壞及安裝不到位的情況。對進氣系統相關部件進行仔細檢查,發現中冷器出口處的鋁卡扣(圖2)存在松動的情況,進而造成進氣系統出現泄漏。重新固定中冷器出口處的鋁卡扣,原地試車,用故障檢測儀讀取發動機相關數據流(圖3),發現目標需求增壓壓力(TCBP_DSD)約為190 kPa,實際增壓壓力(TCBP)約為196 kPa,目標需求增壓壓力與實際增壓壓力基本保持一致,由此判斷渦輪增壓系統已恢復正常工作。

圖2 中冷器出口處的鋁卡扣

圖3 正常車的發動機相關數據流(截屏)
固定中冷器出口處的鋁卡扣,清除故障代碼后試車,車輛動力恢復正常,于是將車輛交還給車主。1個星期后進行電話回訪,車主反映車輛一切正常,至此故障排除。
一輛搭載2.3 L GTDI發動機和6速手自一體變速器的2017款進口福特探險者車,累計行駛里程約為9萬km,因腳部空間氛圍燈不亮而進廠檢修。
接車后首先試車驗證故障現象。使用中央顯示屏的控制選項對氛圍燈進行設置,發現除了兩前門氛圍燈可以正常點亮外,前排、后排腳部空間氛圍燈及中央扶手箱處的杯托氛圍燈均不能點亮。用故障檢測儀檢測,讀得的故障代碼為“B1467 環境照明總線3”。查閱相關電路(圖4)得知,所有氛圍燈共用電源線,各氛圍燈與車身控制模塊(BCM)通過LIN總線進行連接,其中,左、右前門氛圍燈共用一路LIN總線,剩下的氛圍燈(左前腳部空間氛圍燈、右前腳部空間氛圍燈、后排腳部空間氛圍燈及中央扶手箱處的杯托氛圍燈)共用一路LIN總線。根據故障代碼的提示,結合該車的故障現象分析,推測可能的故障原因有:故障氛圍燈的電源和搭鐵故障;LIN總線故障;氛圍燈故障;BCM故障。

圖4 氛圍燈控制電路
用萬用表依次測量故障氛圍燈的電源線與搭鐵線之間的電壓,均為12.6 V,將試燈連接在故障氛圍燈的電源線與搭鐵線之間,試燈也能夠正常點亮,由此排除故障氛圍燈電源線及搭鐵線存在故障的可能。繼續測量故障氛圍燈LIN總線的電壓,為0.22 V,不正常,測得左、右前門氛圍燈LIN總線的電壓均為7.8 V左右,懷疑故障氛圍燈的LIN總線存在對搭鐵短路的情況。斷開蓄電池負極接線柱,用萬用表電阻擋測量故障氛圍燈的LIN總線與車身搭鐵之間的電阻,為63.9 Ω(圖5),由此判斷故障氛圍燈的LIN總線的確存在對搭鐵短路的情況。

圖5 測得的故障氛圍燈LIN總線與車身搭鐵之間電阻
接下來需要檢查短路點在哪里,依次斷開左前腳部空間氛圍燈、右前腳部空間氛圍燈、后排腳部空間氛圍燈及中央扶手箱處的杯托氛圍燈,當斷開中央扶手箱處的杯托氛圍燈時,其他氛圍燈均能夠正常點亮。用萬用表電阻擋測量杯托氛圍燈側導線連接器C3398端子2與端子3之間的電阻,為20.1 Ω,說明短路點位于杯托氛圍燈側。拆檢杯托氛圍燈,發現杯托氛圍燈的電路板已進水腐蝕(圖6)。推測客戶用車過程中,由于杯托里水杯中的水灑了出來,造成杯托氛圍燈內部進水,進而導致上述故障現象的出現。

圖6 杯托氛圍燈的電路板已進水腐蝕
更換杯托氛圍燈后試車,所有氛圍燈均能夠正常點亮,至此故障排除。