故障现象
一辆雷克萨斯ES240轿车,行驶里程24万km。用户反映该车在低速行驶时突然熄火,然后便无法起动。
故障现象
将车辆救援到店后,维修人员检测发现蓄电池电压偏低,于是对蓄电池充电后尝试起动车辆,但无任何反应。维修人员将电源模式切换至IG位置后,观察仪表显示,发现发动机故障灯能正常点亮,且防盗指示灯熄灭,说明其发动机控制单元的电源和搭铁都是良好的。另外仪表的挡位指示灯也显示正常。
维修人员踩下制动踏板后,发现点火开关内的指示灯能变成绿色,但是按下点火开关却无任何反应。操作车内按键,音响、车窗和导航都能够正常工作。将电源模式切换至OFF状态下,打开车门,转向盘能够自动锁止,钥匙的上锁和解锁功能也正常。观察制动灯的状态,当踩下与松开制动踏板时,制动灯能够正常点亮和熄灭,说明制动灯开关不存在问题。另外,在踩下制动踏板时,挡位也可以正常切换,说明换挡控制单元也接收到了制动灯开关信号。
难道是主车身控制单元没有接收到制动踏板信号?于是维修人员采取紧急起动方式(也就是不需要踩下制动踏板也可以起动车辆),在电源模式从ACC到IG的状态后,按下点火开关20s左右,正常情况下发动机就会起动,但是该车依然无法起动。
经过上述初步检查后,维修人员使用故障诊断仪进入发动机控制单元(ECM),发现存在故障码P0504——制动开关“A”/“B”并联(图1),该故障码无法删除。
图1 故障码P0504
维修人员分析故障码P0504的生成机制:制动灯开关总成为双向系统,可以发送2个信号,即STP和ST1- ,如果ECM检测到这2个信号的对应关系异常,则会判断制动灯开关总成存在故障,并记录故障码P0504。而可能的故障部位包括:
1.制动灯开关信号电路断路或短路。
2.制动灯开关总成。
3.STOP熔丝。
4.发动机控制单元。
维修人员读取发动机数据流,查看其 “STOP Light Switch”(制动灯开关)数据的状态:当踩下制动踏板时,数据显示“ON”,松开制动踏板时,数据变为“OFF”。从数据上看并没有问题。
考虑到该数据是从发动机控制单元的STP端子获得,还应该检查ST1-端子的电压变化是否正常。于是拆下制动灯开关,根据电路图(图2),首先测量开关的1、2号端子间的电阻,在开关销未按下时,电阻小于1Ω;按下开关销,电阻变为无穷大。然后测量3、4号端子间的电阻,开关销未按下时,电阻为无穷大;按下开关销时,电阻小于1Ω。这说明开关没有问题。
图2 相关电路图
接着,维修人员将电源模式切换至IG状态,找到制动灯开关插头A40,测量其3号端子,发现有12 V的电压输入。测量4号端子到ECM的35号端子ST1-之间的线路,无短路或断路的情况。
此时,在未安装制动灯开关的情况下,维修人员偶然间发现发动机可以起动了!熄火后再次起动发动机,依旧可以正常起动。尝试删除故障码,发现也可以正常删除了。于是将制动灯开关重新安装上去,然后再次起动发动机,发现故障再次出现,且故障码也自动跳出。
将制动灯开关拆下就能起动,装回去就不行,但是从数据流上查看制动灯开关信号并无任何异常。那到底是什么原因导致发动机无法起动,又与制动灯开关有什么联系呢?难道是因为制动灯开关安装的位置不对?于是反复调整制动灯开关安装位置,但故障依旧。而且之前的检查也证明开关本身以及相关线路都不存在问题,诊断工作一时陷入僵局。
维修人员重新梳理思路,还是认为线路存在问题的可能性较大。既然装回制动灯开关车辆就无法起动,于是决定在安装状态下再次检查线路。
根据故障码P0504的生成条件,重点在于STP和ST1-信号的状态是否正常。STP的状态可以通过数据流获得,而ST1-端子的反馈电压是否正常,因为没有相应的数据流,所以只能使用万用表进行测量。
在实际测试中,未踩下制动踏板时,数据流显示STP端子电压为0V,所对应的“STOP Light Switch”数据显示为“OFF”; 踩下制动踏板时,“STOP Light Switch”变为“ON”,无任何异常。
但是,在未踩下制动踏板时,实测ST1-端子电压为0V,而正常情况下应该有12V电压。也就是说,此时STP和ST1-端子都为0 V,呈现的状态都是“OFF”,所以才导致故障的出现。
以上测试结果,说明线路肯定存在接触不良的情况。于是,维修人员晃动制动灯开关的线束,发现机舱内发出“哒哒”的继电器工作声,检查发现是ST CUT继电器。进一步检查后最终发现ST CUT继电器的插头A25没有安装到位(图3)。
图3 松动的插头
故障排除
将ST CUT继电器的A25插头安装到位,发动机顺利起动,故障码也能顺利删除,故障彻底排除。
回顾总结
询问用户得知,该车在其他修理厂更换过蒸发箱。据此分析是更换蒸发箱后,维修人员没有将继电器的插头安装到位,才导致该车故障的出现。
点评
在车辆控制策略中,为了保证可靠性,有些传感器会采用一组相反的数据进行相互验证,我们最熟悉的就是节气门位置传感器了,本案例中的制动灯开关也采用了这种设计。但是在本例中,诊断设备无法全部读取出制动灯开关的这2个信号,让诊断走了一些弯路,这也可以说是诊断系统设计中的一个瑕疵。
另外,其实维修人员开始也想到了要验证这2个信号的对应关系,采取了拆下制动灯开关测量电阻的方式,这验证了开关是正常的。但是在之后测量3号端子时却测得了正常的12V电压,这又是为何呢?帮主估计这是因为扯动了线束,反而使虚接的插头接上了,这也使得故障的排查多了一番波折。