检修描述:一辆2013款进口福特锐界,搭载3.5 L自然吸气发动机和6速手自一体变速器,累计行驶里程约为12.7万km,因车辆行驶过程中组合仪表上的充电指示灯间歇性点亮(图1)而进店检修。
故障检测:接车后首先试车,起动发动机,组合仪表上的充电指示灯并没有点亮。用万用表测量发电机的输出电压,为14.3 V,正常。陪同客户一道试车,车辆行驶过程中充电指示灯突然点亮,但一会儿又自行熄灭。继续试车,当充电指示灯再次点亮时,用万用表测量蓄电池的电压,约为12.6 V,说明此时发电机并没有发电,故充电指示灯点亮。用故障检测仪(IDS)检测,在动力传动系统控制模块(PCM)内存储有故障代码“P0620 发电机控制电路”(图2)。
用IDS读取故障时发动机系统数据流(图3),发现GENCMD_LF(发电机控制线路故障)、GEN_FAULT(发电机故障状态)的值均显示为故障。
另外,GENCMD(发电机控制指令,由PCM输出占空比信号以实现对发电机发电量的控制)始终显示为50.58%,GENMON(发电机监视信号,该信号也为占空比信号,将发电机的工作状态反馈给PCM)始终显示为0%,GENMON_HZ(发电机监视工作频率)为0 Hz,B+(蓄电池的电压)的值只有12.69 V,而GENVDSD#(要求的发电机输出电压)的值为14.04 V,两者的电压差接近1.4 V。当故障现象消失时,读取的发动机系统数据流如图4所示,GENCMD_LF(发电机控制线路故障)、GEN_FAULT(发电机故障状态)的值均显示为No Fault(无故障),GENCMD(发电机控制指令)在95%上下波动,GENMON_HZ(发电机监视工作频率)为125.75 Hz,B+(蓄电池的电压)为14.19 V,GENVDSD#(要求的发电机输出电压)为14.52 V。
根据上述的检查,初步判断该车的充电系统的确存在故障,推测可能的故障原因有:发电机故障;PCM与发电机之间的线路故障;PCM故障。
鉴于该车的发电机有故障发电模式,当脱开发电机的导线连接器时,发电机会默认输出13.5 V的电压。当充电指示灯再次点亮时,脱开发电机的导线连接器,用万用表测量发电机的输出电压,为13.73 V(图5),与故障发电模式一致,排除发电机存在故障的可能。
结合之前的试车场景分析,该车的故障大多数是在比较颠簸的路况下才会出现,怀疑发电机线路存在故障的可能性比较大。查阅相关电路(图6),得知发电机导线连接器C102A上有3根连接线,端子1连接线为发电机负载反馈线,端子2连接线为发电机调节器控制线,端子3连接线为电源线。
根据故障代码P0620的提示,维修人员决定对端子2连接线进行检查。脱开发电机导线连接器C102A,用万用表测量发电机导线连接器C102A端子2与PCM导线连接器C175B端子53之间线路的导通性,导通良好,测得发电机导线连接器C102A端子2与车身搭铁之间的电阻为2 Ω,不正常。顺着发电机线路进行检查,发现该线路在经过发动机右侧支架时已靠在了支架的固定螺栓上。由于行车过程中两者产生运动干涉,其中蓝橙色线(即发电机调节器控制线)的绝缘层已被磨破(图7),线芯与固定螺栓间歇性地接触在一起。
分析认为,由于发电机调节器控制线对搭铁存在间歇性短路,造成PCM的控制指令无法传递给发电机,PCM监测到线路故障后存储故障代码P0620,并点亮组合仪表上的充电指示灯,以提醒驾驶人。
故障排除:用绝缘胶带包扎磨破的导线,重新固定线路后试车,上述故障现象不再出现,至此故障排除。