汽車診斷數字化專題 之六 ——波羅轉向沉重

故障現象

一輛波羅乘用車 (1.4L)，行駛裡程為20000km。該車在行駛過程中，轉向異常沉重。

故障診斷與排除

該車配置的是電動/液力式轉向助力系統，即方向機本身采用傳統的液壓助力方式，液壓力由電動機提供。

首先進行電控系統自診斷。用VAS-5051檢測儀讀取故障碼，檢測儀顯示：“01290 Reference voltage: steering assist 29-10 shot to ground.”，直譯為“轉向輔助29-10參考電壓對地短路”。目前不清楚“29-10”具體的含義，且該故障碼無法清除。在發動機怠速工況下讀取數據流，自診斷系統只提供了4組可用的數據，其數據值見表1。

表1中帶“－”的數據項目，是因為檢測儀本身的問題而未顯示該數據。002組2、3區的發動機轉速顯示為0，而003組2區的發動機轉速卻能正常顯示，這一點又令人難以理解。但是，我們依然能夠從表1的數據中，可以看出轉向輔助電控單元的工作電壓以及CAN總線傳輸是正常的，而且轉向助力電動機根本沒有工作（從電流為0.0A推斷出）。為了對系統有更多的了解，分析了線路連接圖（如圖1所示）。

該電控系統的線路連接並不復雜，除了電控單元V119，外圍只設置了一個轉向角傳感器G250的電氣元件。再次對轉向機構進行檢查，發現轉向柱上安裝了一個3線制的電氣元件，按照線徑的粗細可以推斷出它就是傳感器G250。順著該線束進行查找，在前保險槓左下方，找到了轉向輔助電控單元V119總成。它是將儲液罐、電動機以及電控單元集成了一體，總成有3個線束插頭，與圖1吻合。

對於故障碼01290，筆者考慮到該系統電路連接很簡練，電控單元V119上的A插頭為CAN總線與15號電源線。表1中能夠顯示發動機的實際轉速，說明CAN總線數據傳輸良好，15號電源線也不會有問題。B插頭為主電源和接地線，與參考電壓之類的故障性質無關。C插頭是傳感器G250（該傳感器是有源式傳感器，其正常工作需要參考電壓），筆者懷疑傳感器G250及其線路或電控單元有問題。實際進行測量，傳感器G250線路連接正常。至此，關鍵就是要識別故障碼01290中 “29-10” 的含義。筆者決定采取模擬故障法進行驗證。先將C插頭拔掉，然後讀取故障碼。檢測儀顯示了兩個故障碼，一個是原有的01290號故障碼，但它的後面多了“間歇”兩個字，說明故障性質發生了變化。另一個故障碼為：00816 Power steering sensor G250 30-00 open or short.含義為“轉向助力傳感器G250的30-00斷路或短路”。執行故障碼清除功能，只剩下00816號故障碼無法清除掉。筆者認為，01290號故障碼確實是傳感器G250或其線路產生的，因為當拔掉C插頭，故障的性質發生了變化，原先的故障碼隨之消失，且被另一個故障碼所取代。當然，以上結論仍是推測，必須進行實際測量做進一步驗證。結合01290號故障碼內容，當務之急，必須確認傳感器G250以及電控單元V119是否短路。具體的測量過程如下。

⑴將傳感器G250的3根電線的線皮剝開，打開點火開關，在C插頭連接的狀態下，測量3根線的對地電壓，結果均為0V，說明電控單元V119未向傳感器G250輸出工作電源。
⑵關閉點火開關，將傳感器G250的C插頭棕色電線剪斷（從線色很容易識別出它就是傳感器的地線），在C插頭連接的狀態下，測量電控單元V119側的棕色線搭鐵阻值，為導通狀態。接著測量傳感器G250側的該線搭鐵阻值，為不導通。由此說明，傳感器G250的工作電路是通過電控單元V119內部進行接地回路的。
⑶打開點火開關，在C插頭連接及棕色線斷開的狀態下，測量傳感器G250的黑色線對地電壓，為11.5V。繼續測量綠色線對地電壓，為11.5V，說明電控單元向傳感器G250輸出工作電壓，這兩個工作電壓應該就是01290號故障碼中的參考電壓。此狀態下讀取故障碼，果然只剩下00816號故障碼。

至此，完全可以判定故障是由傳感器G250內部電路對地短路造成，電控單元在設定01290號故障碼的同時，切斷傳感器的工作電壓，造成轉向助力功能失效。將傳感器G250拆下來，發現電路板上有一些水汽，吹干後試驗，故障依然。測量綠色線與棕色線的插頭針腳阻值，為42.5mΩ，測量黑色線與棕色線的插頭針腳阻值，為128Ω，說明黑色線確實對地短路，“29-10”當然也就是指的這根線路。更換新傳感器，裝復前測量新件的黑色線與棕色線的插頭針腳阻值，為3.8mΩ。安裝好試車，轉向助力功能恢復正常，所有故障碼全部被清除掉。此時讀取數據流，其數值見表2。

可以看到，002組2、3區的數值為1254 r/min，顯然它不是發動機轉速，而是轉向助力電動機的轉速。原地打方向試驗，方向盤打得越快，其轉速值越高。同時發生變化的，還有001組2區和002組3區的電流數值，可迅速升至40A以上。另外就是002組1區的轉向率數值，可瞬間升至600°/s2以上。

故障分析

維修人員必須具有較強的邏輯推理能力，抓住問題的關鍵點，深入分析，才能准確、快速地判斷出故障的具體部位。因此，筆者認為，對於數據流的分析和故障碼的理解，不能生搬硬套、牽強附會。應用已有的維修經驗和清晰的檢測思路，在現有的條件下，能夠充分地調動主觀能動性，通過各種工具或手段，對故障問題進行多角度的檢測。對所得到的各類測量數據，進行綜合分析，有機地結合在一起，從不同方面對故障性質加以驗證。筆者對“數字化”汽車故障診斷的理念，有一些自己的看法。

（1）隨著汽車電子技術的不斷發展和故障檢測設備的不斷完善，“數字化”汽車診斷的理念是必然的，但數字化的范疇不應該僅僅局限在數據流或尾氣分析儀等專用檢測儀方面。通過最直接或最簡單途徑得到的測量結果，才是最准確的。這是因為，我們必須越過專用檢測儀本身性能這一關，才能讀取到相關數據。我們所看到的數據值，是檢測儀處理過的。舉個簡單的例子，當我們拔下桑塔納時代超人的空氣流量計，會發現檢測儀依然能夠正常輸出空氣流量計的信號電壓，同時會讀到一個關於空氣流量計的故障碼。這是為什麼呢？原因很簡單，就是該發動機電控單元的自診斷系統。輸出的空氣流量計信號，采用的是模擬信號的方式。其實很多車型都這樣，包括奔馳車型也是這樣，當你看到怠速工況的空氣流量值高達24kg/h，切不可武斷認為空氣流量計損壞了，應該考慮是否做常規的保養或進行自適應值的調節。

（2）維修手冊中的標准數據，只能作為參考。這是因為，假設該數據出現問題，如出現斷路或短路，這類問題無需對照標准數據值，幾乎所有的人都能看出並加以解決。假如故障已經存在，相關的數據無法正常顯示，如本例所遇到的這種情況，那麼通常系統會儲存故障碼，因此第一時間應該是排除故障碼涉及的故障問題。假如某項數據值出現偏差，超出了標准值范圍，那麼所要考慮的因素又是多方面的，至少我們應該先對電控單元內部的控制機理有一定的了解，然後與其它相關的數據值進行綜合分析。舉個例子，大眾/奧迪車系的數據流，都采用分組的形式，而且每組又分為4區，即4個數據值。它的含義就是說明這4個數據值具有內在的邏輯關系，也就是提示我們應該綜合進行分析。然而實際上，卻被許多檢測人員忽略了。再有，某項數據值的偏差，有時候並不是故障的根本所在，或者說該項數據參數只起到輔助的參考功能，如果偏執於此項數據值，最終會被誤導。

（3）目前許多高檔汽車的電控系統，本身具有非常完善的自診斷系統。如果系統出現故障，會准確地監測到並設定相關故障碼。正確的檢修方法，應該是首先排除故障碼所涉及的故障問題，在確認線路連接正常的情況，要果斷地更換與故障碼相關的電氣元件。其中的道理，就是因為檢測儀所輸出的數據值存在時差效應，或者說電控單元本身對該數據的刷新速率有限，我們所看到的數值，很難說就是真實的信號數據。舉個例子，寶馬自動變速器EGS電控單元若儲存擋位開關信號的故障碼，故障性質雖然為當前存在，但在“診斷應答”功能中，查看擋位開關4線信號的邏輯數據值，會發現完全正常。但實際上只要更換新的擋位開關元件，故障就解決了。由此可知，對於故障的判斷，應以故障碼信息為准，而不要人為地將問題復雜化了。

綜合上述，筆者認為提高故障排除的成功率，在於維修人員自身素質的提高，平時要多看書，開闊思路。數字化汽車診斷只是眾多維修理念的一種，隨著汽車電子技術的發展，所需要的是維修人員缜密的邏輯推理能力，和個人檢修能力的自信心的提高，而不是僅僅專注於繁瑣的數據。