奔騰B70試制車(chē)失火故障排查與整改

郭 新，于浩洋，王 穎， 孟祥媛

（一汽轎車(chē)股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012）

1 故障現(xiàn)象

2017年3月，一輛奔騰B70新動(dòng)力總成自動(dòng)擋車(chē)型道路試驗(yàn)車(chē)在行駛過(guò)程中，突然出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)、加速無(wú)力癥狀。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)錄視頻看發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)嚴(yán)重，符合失火表現(xiàn)。熄火后重起，故障不能消失。

2 故障分析

引起失火的可能性比較多，由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)控制噴油、進(jìn)氣和點(diǎn)火來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，因此，失火原因要從5個(gè)方向來(lái)分析：①發(fā)動(dòng)機(jī)本體是否有問(wèn)題；②發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)是否有問(wèn)題；③發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)是否有問(wèn)題；④發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是否有問(wèn)題；⑤發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元是否有問(wèn)題。

3 故障排查

根據(jù)故障現(xiàn)象，首先在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)候依次拔掉4個(gè)點(diǎn)火線圈，發(fā)現(xiàn)拔掉1缸點(diǎn)火線圈后發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)明顯變化，拔掉其他3個(gè)缸的點(diǎn)火線圈后發(fā)動(dòng)機(jī)立刻熄火。此操作可以排除節(jié)氣門(mén)、進(jìn)氣歧管和排氣系統(tǒng)的問(wèn)題。使用診斷設(shè)備讀取發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元故障碼，有1缸失火故障，與實(shí)際檢查結(jié)果相吻合。

更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元后故障消失，但是行駛一段時(shí)間后再次出現(xiàn)此故障，故障表現(xiàn)和故障碼相同。故障發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元換到正常的車(chē)輛上故障復(fù)現(xiàn)，初步懷疑為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元故障。供應(yīng)商分析多個(gè)故障件時(shí)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)芯片均被燒壞，原因是芯片承受了過(guò)高的電壓。

如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)芯片直接連接到點(diǎn)火線圈的控制端，中間并無(wú)其他連接線。實(shí)車(chē)使用示波器測(cè)量點(diǎn)火線圈控制端的電壓信號(hào)，如圖2所示?？芍邳c(diǎn)火結(jié)束后，確實(shí)存在一個(gè)較大的高頻干擾電壓。所以芯片燒毀的直接原因就是整車(chē)干擾電壓過(guò)大，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)端的感應(yīng)電壓超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的承受范圍，進(jìn)而燒毀驅(qū)動(dòng)芯片。分別更換發(fā)動(dòng)機(jī)所有的火花塞、點(diǎn)火線圈，干擾電壓無(wú)明顯變化。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元點(diǎn)火系統(tǒng)電路

圖2 點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)端示波器截圖

根據(jù)點(diǎn)火線圈和火花塞點(diǎn)火的特性和原理，可以判斷故障原因是搭鐵電阻過(guò)大，增大了點(diǎn)火線圈信號(hào)段干擾信號(hào)，高壓串?dāng)_脈沖疊加到控制端，燒毀發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)芯片。需要檢查整個(gè)點(diǎn)火回路的線束是否有松動(dòng)或斷路情況，于是在熄火時(shí)檢查了如下回路：①發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元到點(diǎn)火線圈控制端；②點(diǎn)火線圈供電到蓄電池正極；③點(diǎn)火線圈負(fù)極到蓄電池負(fù)極。檢查結(jié)果通斷均正常，未發(fā)現(xiàn)異常。

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，從負(fù)極直連出一根線，將此線的另一端直接連接到以下位置后測(cè)量點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)端干擾信號(hào)：①配電盒搭鐵；②車(chē)身搭鐵；③車(chē)身和變速器連接點(diǎn)；④變速器本體；⑤發(fā)動(dòng)機(jī)本體；⑥點(diǎn)火線圈公共搭鐵；⑦點(diǎn)火線圈搭鐵端。

經(jīng)過(guò)此次短接操作，發(fā)現(xiàn)在將蓄電池負(fù)極直接連接到②、③、④、⑤、⑥、⑦后干擾電壓明顯下降到芯片可以承受范圍內(nèi)，而直連到①處干擾信號(hào)并無(wú)明顯變化。問(wèn)題點(diǎn)鎖定到配電盒搭鐵點(diǎn)。擰下此搭鐵螺栓后，發(fā)現(xiàn)這個(gè)螺栓是破漆螺栓，再次擰好后復(fù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)干擾電壓下降到芯片可以承受范圍內(nèi)。

4 故障解決

此故障是由于破漆螺栓未能完成其功能，導(dǎo)致蓄電池搭鐵電阻過(guò)大，進(jìn)而放大了點(diǎn)火線圈次級(jí)線圈的電壓。放大的次級(jí)電壓又放大了點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)端的干擾，燒壞了發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的驅(qū)動(dòng)芯片。

這個(gè)問(wèn)題的解決有兩個(gè)方法：①使用破漆效果更強(qiáng)的破漆螺栓；②搭鐵點(diǎn)在白車(chē)身進(jìn)涂裝前進(jìn)行遮蔽，保證搭鐵點(diǎn)沒(méi)有涂漆。

經(jīng)過(guò)分析和比較，最終采用方案②來(lái)對(duì)整車(chē)的所有搭鐵螺栓進(jìn)行遮蔽，保證車(chē)輛的搭鐵性能。