虹科免拆案例 | 2011 款奔馳 S400L HYBRID 車發(fā)動機故障燈異常點亮

一輛2011款奔馳 S400L HYBRID 車，搭載272 974發(fā)動機和126 V高壓電網(wǎng)系統(tǒng)，累計行駛里程約為29萬km。車主反映，行駛中發(fā)動機故障燈異常點亮。

接車后試車，組合儀表上的發(fā)動機故障燈長亮；用故障檢測儀檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制模塊（ME）中存儲有故障代碼“P001500 排氣凸輪軸（缸組1）調(diào)節(jié)執(zhí)行過晚”“P001464 排氣凸輪軸（缸組1）位置偏離額定值。存在一個不可信信號”；記錄并清除故障代碼，故障代碼可以清除，且發(fā)動機故障燈熄滅；原地試車，故障未再出現(xiàn)；進(jìn)行路試，加速時故障再現(xiàn)，且故障代碼P001500和P001464再次存儲。

繼續(xù)路試，觀察進(jìn)氣、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)流（圖1），發(fā)現(xiàn)加速時進(jìn)氣、排氣凸輪軸相位開始調(diào)節(jié)，氣缸列1和氣缸列2（坐在駕駛室看向發(fā)動機室，右側(cè)氣缸為氣缸列1，左側(cè)氣缸為氣缸列2）的進(jìn)氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)角度變化一直同步，而氣缸列1和氣缸列2的排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)角度變化不同步，氣缸列2（左側(cè)氣缸）排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)角度較大，且波動較小，而氣缸列1（右側(cè)氣缸）排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)角度較小，且波動較大，由此推斷氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)不到位，可能的故障原因有：氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥損壞；氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)閥閥芯卡滯；氣缸列1排氣凸輪軸鏈輪損壞；機油油路局部堵塞，導(dǎo)致氣缸列1排氣凸輪軸鏈輪調(diào)節(jié)腔中的機油壓力不足；相關(guān)線路故障；發(fā)動機控制模塊故障。

圖1故障車進(jìn)氣、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)流

怠速時人為將氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制線短暫搭鐵，發(fā)現(xiàn)氣缸列1排氣凸輪軸位置傳感器信號右移了約1個窄齒位（圖2），約40°曲軸轉(zhuǎn)角。

圖2人為將氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制線短暫搭鐵時的相關(guān)波形

人為將氣缸列2排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制線短暫搭鐵，發(fā)現(xiàn)氣缸列2排氣凸輪軸位置傳感器信號也右移了約1個窄齒位（圖3），約40°曲軸轉(zhuǎn)角。

圖3人為將氣缸列2排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制線短暫搭鐵時的相關(guān)波形

對比兩列氣缸的測試結(jié)果可知，在人為控制的情況下，氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)與氣缸列2一樣，能夠達(dá)到最大調(diào)節(jié)角度（約40°曲軸轉(zhuǎn)角），由此初步排除氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥、閥芯、鏈輪及機油油路存在故障的可能，懷疑氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號異常。

測量氣缸列1和氣缸列2的排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號波形（圖4、圖5），對比可知，氣缸列1 排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號由低電位變?yōu)楦唠娢粫r出現(xiàn)了約55 V的感應(yīng)電動勢，異常。

圖4氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號波形

圖5氣缸列2排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號波形

測量氣缸列1和氣缸列2的排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥電流波形（圖6、圖7），對比可知，氣缸列2排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號由低電位變?yōu)楦唠娢粫r對應(yīng)的電流是緩慢降低至0 A的，而氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥控制信號由低電位變?yōu)楦唠娢粫r對應(yīng)的電流會快速降低至0 A。由此推斷發(fā)動機控制模塊內(nèi)部的續(xù)流電路損壞，無法通過占空比信號精確控制氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)閥閥芯位置，以致氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)不到位。

圖6氣缸列1排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥電流波形

圖7氣缸列2排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)電磁閥電流波形

更換發(fā)動機控制模塊后路試，發(fā)動機故障燈未再異常點亮，再次讀取進(jìn)氣、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)流（圖8），發(fā)現(xiàn)加速時氣缸列1和氣缸列2的進(jìn)氣、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)角度變化均同步，故障排除。

圖8正常車進(jìn)氣、排氣凸輪軸相位調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)流

故障總結(jié)

1、續(xù)流電路（通常是續(xù)流二極管）提供一個回路，使電流得以平穩(wěn)衰減，避免電感元件產(chǎn)生過高的感應(yīng)電動勢尖峰，保護(hù)驅(qū)動電路和信號完整性。如果損壞（如續(xù)流二極管擊穿或開路），則反向感應(yīng)電動勢將無法被有效吸收和抑制。高電壓尖峰可能反饋到控制信號線路，疊加在占空比信號的下降沿，形成一個短暫的感應(yīng)電動勢尖峰。通過汽車示波器，可以將這短暫的異常完整地展現(xiàn)出來，幫助技師更好地判斷故障問題。

2、在無法先行確定故障原因的情況下，技師往往會采用價格從低到高換件的形式，來反推故障。然而，模塊損壞的更換成本通常較高，如果使用換件的方法可能會造成很高的成本浪費，引發(fā)客戶不滿。使用汽車示波器則可以在換件以前，獲取強有力的數(shù)據(jù)支撐，輔助技師先鎖定故障，后自信維修！