文:陳中澤
上汽大眾車系診斷思路(20)
文:陳中澤
大眾車系以科技含量高,安全可靠著稱,在我國汽車市場上占據的份額較大,對剛走入汽車維修企業的新手而言,不可避免地會接觸到大眾車型。由于目前汽車職業院校的教材內容相對滯后,學生學到的汽車專業知識明顯地不適應當前的維修要求,如何在實際中快速了解大眾汽車的結構和特點,既是每個新手亟盼提高自己的渴望,也是故障診斷所必須具備的知識條件。維修實踐證明,關注學習知識細節可以提高故障診斷能力,本文根據筆者所見所聞,介紹一些上汽大眾汽車的知識點,愿以拋磚引玉,激發起新手們的學習興趣,使其在實踐中舉一反三,學以致用,鞏固知識,從而加深對大眾汽車的認知水平。
大眾車系一向以科技含量高,安全可靠著稱,在我國汽車市場上占據的份額較大。對剛走入汽車維修企業的新手而言,不可避免地會接觸到這類車型,由于目前汽車職業院校的教材內容相對滯后,學生學到的汽車專業知識明顯地不適應當前的維修要求,如何在實際中快速了解大眾汽車的結構和特點,既是每個新手亟盼提高自己的渴望,也是故障診斷所必須具備的知識條件。維修實踐證明,關注學習知識細節可以提高故障診斷能力,本文根據筆者所見所聞,愿以拋磚引玉的方法,介紹一些上海大眾汽車的知識點,以此激發起新手們的學習興趣,使其在實踐中舉一反三,學以致用,鞏固知識,從而加深對大眾汽車的認知水平。
縱觀上汽大眾車型的發電機控制方式,可大致分為傳統方式與車身控制單元方式。前者以桑塔納、帕薩特車型為代表,后者以途安、朗逸、途觀與新帕薩特為代表。
(1)帕薩特領馭的發電機控制
帕薩特領馭發電機沿用了桑塔納的傳統控制方式。接通點火開關后發動機起動前,儀表控制單元J285工作,12 V電壓經J285—儀表內的充電指示燈K2—J285的T32a/12端子(藍0.35)—節點A17—導線(藍1.0)—中間插接器T10b/1(藍1.0)—發電機C的T2cg/1端子(即L線,內電路定義為D+)(圖90)—發電機內部節點D+(圖91),這個節點連接了激磁二極管,電壓調節器C1與發電機磁場繞組。由于此時激磁二極管是反向截止的,所以蓄電池輸出的電源不會進入整流器,而是分2路送給勵磁電路。一路加在C1上,作用是令C1內部電子開關導通,其效果相當于C1的DF與D-接通。另一路加在發電機磁場繞組,經C1已導通的電子開關形成回路,K2點亮。在這條激磁回路中,由于K2形成的壓降,D+的電壓會小于12 V。激磁電流使磁場繞組產生磁場,這是發電機他激勵磁的過程。

圖90 發電機電路圖

圖91 發電機內部電路
發動機起動后,在旋轉磁場作用下,發電機定子線圈產生三相交流電,通過三相橋式整流器整流,發電機B+接線端對蓄電池和用電設備輸出電源,與此同時,激磁二極管工作,使節點D+的電位升高,K2熄滅。激磁二極管輸出的激磁電流經過磁場繞組,開始發電機自激勵磁的過程。
電壓調節器C1作為發電機輸出電壓的檢測端,當檢測到激磁二極管的電位高于閾值,電子開關截止,磁場電流中斷。當發電機輸出端電壓急劇下降時,下降的電壓令電子開關重新導通,磁場電流恢復,發電機輸出端電壓再次升高,如此反復調節,形成13.6~14.4 V的輸出電壓。
值得注意的是,對于大部分車型,發電機激磁二極管D+產生的電壓,通過L線上的節點A17,傳輸到前照燈距離調節控制單元J431,作為發電機工作的信號參與控制。對于V62.8轎車型而言,除了J431外,風扇控制單元J293也用到該信號。
維修實踐表明,帕薩特領馭車型發電機不發電的常見故障大致有2類,一類是接通點火開關時,充電指示燈K2不亮,另一類是K2在發動機運轉時K2不熄滅。
第一類故障表明發電機勵磁回路斷路。常用的方法是將勵磁回路以發電機T2cg插接器為界,分開內外2部分加以檢查。脫開發電機T2cg插接器,將L線搭鐵,觀察K2是否點亮。如K2點亮,說明勵磁回路斷路點在發電機內部,可能的原因是磁場繞組內部斷路,碳刷磨損以及電壓調節器損壞。維修實踐中最常見的是碳刷磨損導致的磁場繞組斷路。如搭鐵后K2依舊沒有點亮,表明勵磁回路的斷路點在發電機外部線路上,應依次檢查儀表至中間插接器T10b及發電機插接器T2cg的線路。
第二類故障是發電機初始的他激勵磁回路沒有問題,在排除驅動皮帶等機械因素后,可能的原因是定子繞組斷路/短路、整流器和激磁二極管損壞等。
若確定故障在發電機,按照上海大眾維修規范,應更換發電機來加以排除。
(2)途觀車型的發電機控制
配置車身控制單元的車型,其發電機的控制方式有了變化,這里以途觀為例加以說明。與帕薩特領馭車型相比,途觀發電機的L線與組合儀表J285沒有直接的連接,而是連接在車身控制單元J519的T52c/32端子上。發電機輸出端增加了一條DFM線,向發動機控制單元J623的T94a/46端子發送發電機負荷信號。
J519接線端30的參考電壓路徑是KL30常電—熔絲SB3(5 A) —J519的T52a/24端子,J519將其作為蓄電池端電壓的檢測端。充電指示燈K2的工作狀態由車身控制單元J519通過檢測發電機T2ax/1端子(L)的電位信號決定。當15號電源接通,發動機未運轉時,儀表J285上的K2點亮,J519的T52c/32端子輸出的電壓加在電壓調節器C1(即D+節點)上,由于激磁回路電壓降的原因,激磁電流很小,發電機形成他激勵磁的磁場。
發動機運轉發電機發電后,J519的T52c/32端子檢測到L端的電壓升高,確認發電機發電,J519通過CAN數據總線向J285發送一條發電機已發電的信息,J285令K2熄滅。
DFM端子作為發電機負荷信號的檢測端,發動機控制單元J623根據這一信息來控制目標怠速。打開點火開關發動機未運轉時,發動機控制單元檢測到的DFM信號,在53組4區的測量值為0。發動機怠速運轉后,未開前照燈時,發電機負荷率為45.5%(圖93)。怠速時打開前照燈、前后霧燈后,會增加到52.5%。

圖92 車身控制單元與發電機

圖93 發電機負荷數據
J519具備電氣負荷管理的功能,其管理策略存在3種模式,一是當15號電源接通,發電機工作,但J519檢測到的蓄電池電壓小于12.7 V且大于12.2 V時,要求提升發動機怠速,以提高發電機功率輸出與當前電氣負荷相適應。這條指令由發動機控制單元J623負責實施。當蓄電池電壓低于12.2 V時,J519將進行負荷管理干預,依次關閉座椅加熱、后風窗加熱、后視鏡加熱、空調和信息娛樂設備。二是15號電源接通,發電機不工作,當電瓶端電壓低于12.2 V時,降低空調耗能或關閉空調,信息娛樂系統也被關閉;三是15號電源斷開,當蓄電池電壓低于11.8 V時,車內照明燈、離家功能與信息娛樂系統都被關閉。
下面以實際案例說明。
故障現象:一輛2008年產上汽大眾途安2.0手動擋多用途車,搭載BJZ發動機,行駛里程1 543 km,系剛售出的新車。用戶反映該車正常停車后,再次起動感到電力不足。
檢查分析:維修人員接車檢查證實,充電指示燈K2亮滅正常,僅從表象上無法判斷故障原因。連接V.A.S5052故障診斷儀查詢發動機控制單元J220的故障存儲,屏幕顯示一個故障碼P0562—電源電壓低,間歇式。讀取測量值004組發動機控制單元的電源電壓為10.85 V,如此看來K2雖未點亮,但發電機確實沒有給蓄電池充電。
測量蓄電池正負極樁頭上的端電壓為11.20 V,依據上述測量數據,維修人員認定發電機不發電。為此,更換了新的發電機,但遺憾的是故障并未排除。
按照大眾車型車身控制單元J519電氣負荷管理的控制策略,當蓄電池電壓下降到12.2 V以下時,J519應該根據管理模式1提升發動機的怠速,而該車實際的怠速并未提升。
為此,進入車載網絡控制單元J519查詢,內存識別出故障信息是:01117 008—發電機端子DF負荷信號不可靠信號,靜態。由于途安2.0車的發動機控制單元沒有給出53組4區的DFM測量值,所以只好用數字式萬用表在發電機DFM端子測量怠速時發電機占空比信號,為48.6%,開啟前照燈和前后霧燈后,DFM值達到57.5%,表明發電機的工作狀態良好。
將萬用表紅表筆接蓄電池正極,黑表筆接發動機缸體,測量發電機輸出端的電壓為13.95 V,就是說發電機與蓄電池之間的充電回路存在著2.7V的電壓降,需要檢查蓄電池與缸體的搭鐵線。
途安2.0車蓄電池負極的搭鐵點1在左前懸架側,搭鐵線缸體側安裝在起動機殼體上,搭鐵點代號為652,另一側在左縱梁上,搭鐵點代號為12。起動發動機時發現,搭鐵點652冒出了火花,發電機與蓄電池之間的充電回路出現2.7 V電壓降的原因就在這里。
故障排除:緊固接地點652的固定螺母,發動機怠速運轉時的蓄電池端電壓回復到13.95 V。
回顧整個維修過程,J519為何未發出提升怠速的指令?當時J519檢測到的蓄電池參考電壓是多少?J519負荷管理功能是否激活?由于用戶急等用車,加上維修人員對J519電氣負荷管理功能的認知不足,已經無法重現加以總結。
這一案例給我們帶來的啟示是,J519之所以存儲01117的故障碼,是因為J220感知到的發電機DFM信號正常,但實際獲得的電源電壓只有10.85 V,這個差異是01117產生的條件。
對于2012年以后,上汽大眾逐年推出配置起停功能及能量回收管理系統的藍驅版車型而言,如全新途安、全新途觀、全新帕薩特、凌渡及輝昂車型,其發電機控制又有了重大改變。