故障现象
一辆2010款起亚赛拉图车,搭载G4ED 发动机,累计行驶里程约为17.2万km。车主反映,车辆行驶正常,但组合仪表上的发动机转速表指针始终不动。
故障诊断
接车后进行路试,车速表、燃油存量表及发动机冷却温度表等均有指示,但发动机转速表一直指示在零刻度,异常。用故障检测仪(KDS)检测,全车系统均无故障代码存储;读取发动机数据流(图1),发动机转速为680 r/min,且加速时能正常变化,说明发动机控制单元(ECM)能正常接收发动机转速信号,怀疑组合仪表无法接收发动机转速信号。
图1 发动机数据流
由图2可知,ECM负责接收曲轴位置传感器信号,然后通过单独的1根信号线将计算的发动机转速信号传递给组合仪表,最后由组合仪表驱动转速表指针工作。
图2 发动机转速信号传递电路
脱开ECM导线连接器CAG-MK和组合仪表导线连接器M01-A,测量导线连接器CAG-MK端子67与导线连接器M01-A端子5之间的电阻,为0.3 Ω,导通正常;装复导线连接器CAG-MK和M01-A,用万用表测量导线连接器M01-A端子5上的电压,接通点火开关时约为1.5 V,怠速时约为13.8 V,信号电压有变化,难道组合仪表损坏?考虑到发动机转速信号为脉冲信号,虽然用万用表测量的电压有变化,但无法准确判断发动机转速信号是否正常,于是决定用示波器测量发动机转速信号。
用虹科Pico汽车示波器测量组合仪表导线连接器M01-A端子5上的信号波形(图3),IGN ON时的信号电压约为1.5 V,起动着机后信号电压约为13.8 V,熄火后信号电压恢复为1.5 V;在发动机运转期间,信号线上并没有出现脉冲信号,明显异常。
图3 故障车组合仪表导线连接器M01-A端子5上的信号波形
脱开ECM导线连接器CAG-MK,用故障检测仪连接VMI主机(具有万用表、示波器、模拟实验等功能),直接向导线连接器CAG-MK端子67输出脉冲信号(图4),发现发动机转速表有指示了,且随着脉冲信号频率的变化而变化。
图4 模拟输出脉冲信号
当输出脉冲信号频率为100 Hz时,发动机转速表指示为3 000 r/min(图5)。
图5 发动机转速表指示正常
诊断至此,说明组合仪表正常,故障原因是ECM损坏(图6),无法向组合仪表输出发动机转速信号。
图6 损坏的ECM
故障排除
更换ECM后试车,发动机转速表指示正常,故障排除。测量ECM导线连接器CAG-MK端子67上的信号波形(图7),发动机运转时输出0 V和13.9 V的脉冲信号,发动机转速越高,对应脉冲信号的频率越高。
图7 正常车ECM导线连接器CAG-MK端子67上的信号波形
故障总结
发动机转速信号为脉冲信号,观察其是否正常不仅要看电压的值,还要关注其变化的频率、波动的规律性。用万用表虽然能显示瞬间的电压变化,但由于缺少连续性,无法准确判断发动机转速信号是否正常。使用虹科Pico汽车示波器则可以很好地解决这个问题,将信号的异常准确显示出现,避免错判。
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