2012年上汽通用別克GL8充電系統故障該如何解決？

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故障現象

一輛2012年生產的上汽通用別克GL8，發動機排量2.4L，行駛里程爲98 565km，VIN代碼爲LSGUD84XJCF******。該車行駛正常，但客戶反應行駛過程中偶爾會顯示維修充電系統故障。

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故障診斷與排除

接車後，連接診斷電腦未發現故障代碼，試車未發現任何異常，檢查蓄電池樁頭，連接緊固。測量蓄電池電壓爲12.34V，發電機電壓爲13.71V。由於未能找到任何異常，只好讓車主在使用中繼續觀察。

幾天後，車主再次進店報修，故障現象與上次一樣。接車後檢查，無故障碼，未發現任何異常。

考慮到，車輛在行駛過程中，蓄電池會處於充電狀態。筆者嘗試着在關閉發動機的狀態下，打開遠光燈、鼓風機等大功率車載電器，大約10min後，對蓄電池進行檢查，狀態良好。繼續開啓遠光燈、鼓風機等大功率車載電器，又過了大約10min，再次檢測蓄電池，電壓只有10.17V，蓄電池存在“壞格”情況。更換全新蓄電池，並按要求測量寄生電流爲0.01A，符合該車規定的0.03A。對蓄電池再次進行放電檢測，各項參數正常，路試正常後交車。

一週後，該車再次到店維修，故障現象與之前兩次完全一樣。接車後，安裝常規流程進行檢查和診斷。連接專用診斷儀，未能讀取任何故障代碼；檢查蓄電池樁頭，連接緊固；測量蓄電池電壓、充電電壓，均正常。關閉發動機，開啓遠光燈、鼓風機等大功率車載電器放電10min後，檢測蓄電池，狀態良好；繼續放電10min後，蓄電池狀態依舊正常。仔細檢查蓄電池線束，發現蓄電池正極線壓接處腐蝕，蓄電池到發電機的正極線(圖1)腐蝕老化變成黑色。晃動該段線束，發現線束存在虛接開路的情況。考慮到蓄電池正極到發電機正極線腐蝕老化，筆者爲該車更換了全新的蓄電池正極線束，恢復車輛後試車，儀表無故障提示，發電機發電正常，試車正常後交車。

圖1 故障車啓動和充電系統電路

兩天後車輛返修進場，再次維修正常行駛儀表顯示維修充電系統。用以前的方法檢查蓄電池和線路正常。啓動發動機，將車輛放在車間觀察，1h後，儀表臺上的充電系統故障燈點亮，測量發電機電壓12.04V，並向低變化，說明不發電，檢查發電機線路良好，發電機激磁供電正常。

ECM對發電機的控制方式共有兩種：

一種控制方式是發動機控制單元ECM向發電機l端提供5V直流電壓，用來驅動發電機電壓調節器工作，輸出勵磁電流使發電機發電。如果使用萬用表測量發電機l端電壓，結果應爲5V。

另一種控制方式是發動機控制單元ECM向發電機l端提供5V佔空比信號，利用該信號，通過電壓調節器控制勵磁電流的大小，使發電機工作在不同的充電模式下。如果使用萬用表測量該電壓，只會得到平均電壓，通常爲3.8V。

這兩種不同控制方式的發電機可以通過發電機線束插頭來區分。無論是否打滑、是5V直流電壓還是5V佔空比信號，均是由發動機控制單元ECM輸出，這樣就會輸出兩種不同的l端控制信號，以適應這兩種不同發電機的需要。如果ECM使用的標定程序不正確，就會導致充電系統故障。目前所知，如果發動機控制單元ECM的控制程序適用於佔空比控制發電機，而實際上卻安裝了直流5V控制型的發電機，則會導致發電機不發電，此時如果測量l端，電壓應爲3.8V，這個電壓不足以驅動電壓調節器，F端輸出至發動機控制單元ECM的電壓調節器勵磁頻率信號也只有0.65V，且不會隨着發動機轉速相應變化。而正常情況下，F端的輸出應爲2.5V左右，且與發動機轉速呈反比變化。經過對故障車的測量，確定發動機控制模塊對發電機控制輸出電壓正常。

通過進一步檢查，筆者發現：當發動機處於高轉速狀態時，充電系統故障報警燈熄滅；當發動機處於怠速時，報警燈點亮，且輕輕敲擊發電機金屬外殼時，報警燈又會熄滅。由此可以判斷，故障車發電機內部存在故障，導致無法發電，報警燈點亮。

更換髮電機後故障被徹底排除。交車兩週後，電話詢問車主，確認車輛使用情況正常。

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維修小結

對於這種相同故障多次進店維修的車輛，需熟練運用維修手冊和診斷儀數據流判斷故障點，要遵循維修手冊的步驟進行仔細排查。針對本案例中的間歇性故障，一定要想辦法讓故障重現，否則很難找到真正的故障點，並徹底排除故障。

該故障車進店4次才找到故障點，雖然是偶發性故障，但進店次數有些多，針對儀表偶爾報警“維修充電系統故障”，我建議採取下面檢查流程，可避免該車第2和第3次進店。

1.用蓄電池檢測儀對蓄電池進行充電前、充電後及負載測試，並測量蓄電池的冷啓動電流和蓄電池內阻，顯示蓄電池是否需充電、單格是否損壞、是否需更換。

2.測量汽車靜態電流，應小於30mA，如大於說明存在漏電。

3.測量啓動機運轉時蓄電池電壓，應大於10.6V，如小於說明蓄電池或啓動機存在故障。

4.測量啓動機運轉時蓄電池正極或負極柱與電纜夾之間電壓，應小於0.5V，如大於說明電纜夾接觸不良。

5.保持發動機2 500r/min，打開大用電器，測量發電機輸出端子與蓄電池正極柱之間電壓，應小於0.5V，如大於說明該條電纜或接線柱導電不良。

6.保持發動機2 500r/min，打開大用電器，測量發電機外殼與蓄電池負極柱之間電壓，應小於0.5V，如大於說明發電機外殼與蓄電池負極柱之間導電不良。

這款車裝備第三代電壓調節控制系統，下面做個簡單介紹。

一、電源管理功能電源管理系統具有三個功能：

監測蓄電池電壓並估計蓄電池狀態；發給發電機指令及提高怠速；自診斷並提醒駕駛員。

二、充電系統部件

1．發電機。發電機由傳動皮帶驅動，當轉子旋轉時，定子繞組產生交流電，經二極管整成直流電。發電機內部有電壓調節器，供給轉子繞組電流，如磁場控制電路出現故障，發電機默認電壓爲13.8V(即執行60%)。

2．BCM(車身控制模塊)。BCM是車載網絡中的一個裝置，它與ECM和組合儀表通信以進行電源管理操作。BCM監測來自ECM的發電機磁場佔空比信號，監測蓄電池電流傳感器，監測蓄電池正極電壓，估計蓄電池溫度以確定蓄電池充電狀態，向ECM提出發電機目標電壓和怠速提高申請。

3．蓄電池電流傳感器。該傳感器裝在蓄電池負極電纜連接處，是三線式霍爾效應電流傳感器，監測蓄電池電流，將信號送給BCM。信號頻率12 8H z，5V電壓，0～10 0 %的脈寬調製信號(PWM)。正常脈寬5～95%，0～5%和95～100%用於自診斷。

4．ECM(發動機控制模塊)。ECM將電壓調節器接通信號送至發電機J1-2端子，將磁場控制PWM信號送至J1-1端子，制式與上面相同。電壓調節器供給與輸入PWM信號成正比的PWM磁場電流。發動機起動後，調節器檢測定子繞組的交流電壓感知發電情況，當檢測出異常時將J1-1端子接地，以告知ECM。

5．組合儀表。充電系統出現故障時，組合儀表有兩種提醒方式：充電指示燈報警；顯示SERVICE BATTERY CHARGINGSYSTEM(維修蓄電池充電系統)。

三、充電系統的運行

表1是ECM對發電機佔空比指令及對應的目標電壓，發電機向BCM發出反饋信號，制式與上面相同。

表1 ECM對發電機的指令

充電系統有六種運行模式：

1.充電模式。滿足以下任一條件，系統設置發電機目標電壓爲13.9～15.5V之間。①刮水器接通並持續3s；②空調控制單元感測到GMLAN(溫度控制電壓助力模式請求)屬實，冷卻風扇高速運行，後窗除霧器和暖風、通風與空調系統的鼓風機高速運行；③估計的蓄電池溫度低於0℃；④“蓄電池充電狀態”低於80%；⑤車速大於14km/h；⑥電流傳感器出現故障；⑦系統電壓被確定低於12.5V。

2.燃油經濟性模式。估計的蓄電池溫度爲0～80℃，計算的蓄電池電流-8～15A(負號指蓄電池放電)，並且蓄電池充電狀態大於或等於80%時，系統設置發電機目標電壓爲12.5～13.1V之間。一旦滿足充電模式標準，BCM將轉入充電模式。

3.電壓下降模式。計算的環境溫度高於0℃時，計算的蓄電池電流-7～1A，且發電機磁場佔空比小於99%，系統設置發電機目標電壓爲12.9V。一旦滿足充電模式標準，BCM將轉入充電模式。

4.啓動增壓模式。發動機啓動後，系統設置發電機目標電壓爲14. 5V，並持續30s。

5.前照燈模式。前照燈(遠光或近光)打開時，系統設置發電機目標電壓爲13.9～14.5V之間。

6.蓄電池硫化模式。BCM判定蓄電池出現硫化，設置發電機目標電壓小於13.2V並持續45min，然後執行充電模式2～3min，其後再根據電壓需要進入其它模式。