文:王光宏
隨著現代汽車技術的飛速發展,高新技術在汽車領域的廣泛運用,對車輛故障診斷工作也提出了新的要求,用數據修車,用原理修車,是維修診斷思路中一個大的方向。根據經驗換件診斷可能是判斷故障最快的方法,但不是培養故障診斷思路的最佳方法。因此在維修診斷思路中,應學會運用故障診斷儀數據分析,提高分析故障的能力,最終達到快速排除故障目的。下面通過剖析一汽-大眾車系相關典型故障案例,講解分析數據流的一些方法,希望廣大維修人員從中能得到一些啟迪。
故障1
故障現象:一輛2012年款邁騰轎車,裝備CGM缸內直噴發動機及DSG6擋變速器。用戶反映車輛怠速不穩,耗油量增大,發動機故障燈點亮。
檢查分析:維修人員使用故障診斷儀VAS6150檢查發動機控制單元故障碼如下:01089——油器排氣系統通過量不正確(靜態);08583——氣缸列1,燃油測量系統怠速轉速時系統過稀(靜態)。
根據故障碼提示,初步確定故障原因為燃油器通風系統泄漏造成混合氣過稀。進一步觀察數據流,與正常車在怠速狀態下對比如下:此車怠速無負荷狀態下空氣流量為2.3 mg/s,而正常車輛數據為2.9 mg/s左右。由此說明有額外空氣不經過G70空氣流量計進入發動機進氣系統,導致怠速狀態混合氣過稀故障。
由于渦輪增壓發動機在怠速情況下增壓器不工作,同時進氣歧管也處于真空狀態,初步判斷為節氣門至氣缸此區域部件存在泄漏故障。試著逐個斷開真空管路并觀察G70空氣流量計數據變化,當斷開燃油器通風系統管路并堵住時,G70數據迅速恢復正常,順藤摸瓜進一步檢查,找到故障點為炭罐電磁閥關閉不嚴,斷電后電磁閥還處于通路狀態(圖1)。至此故障原因查明:活性炭罐電磁閥常開導致怠速時混合氣過稀引發EOBD報警。

圖1 炭罐電磁閥工作原理
故障排除:更換活性炭罐電磁閥,故障排除。
回顧總結:通過故障碼內容可以判斷非線路故障,依據空氣流量數據流讀數與正常值相比較,故障點完全可以鎖定為炭罐電磁閥或汽油器通風管路泄漏導致。
該故障判斷邏輯清晰,檢查操作步驟合理。首先根據故障碼提示,排除電磁閥控制電路故障的可能性。如果炭罐電磁閥N80出現短路或斷路,那么系統內均會有故障碼提示,而現在車輛為空氣流量讀數不正確,由此說明存在漏氣故障。監控原理為,根據出廠時標定好的電磁閥開度對應的氣體通過量,由氧傳感器進行監控,當故障出現時均無法調節達到出廠時標準,經過一定次數的循環積累,控制單元便貯存流量不正確的故障碼。
故障2
故障現象:一輛2013年產高爾夫A6轎車,裝備CFB缸內直噴發動機及DSG7擋變速器。用戶反映車輛怠速不穩,發動機電子穩定系統EPC與發動機故障燈偶發性報警。
檢查分析:維修人員使用故障診斷儀VAS6150檢查發動機控制單元故障碼如下:節氣門/踏板位置傳感器1/2,G79和G185不可信信號,偶發(圖2)。讀取發動機數據流檢查到節氣門信號第62組第3區數據缺失,不正常(圖3)。

圖2 發動機控制單元存儲的故障碼

圖3 第62組第3區數據缺失
閱讀電路圖分析故障(圖4),判斷故障點為加速踏板到發動機控制單元之間電路故障。于是對線束進行檢查,斷開加速踏板插接器,用萬用表測量加速踏板到發動機控制單元之間的線束,發現加速踏板插接器T6h/3端子到J623插接器的T94/78端子之間不導通。用手拉扯插接器,T6h/3端子從線束插接器中脫落(圖5)。據此判斷加速踏板線束插接器中的端子接觸不良,發動機控制單元無法接收加速踏板信號,導致故障燈偶發點亮故障。

圖4 相關電路圖

圖5 脫落的端子
故障排除:將線束焊接修復,故障排除。
回顧總結:加速踏板的設計原理可以理解為一個滑動變阻器,滑動變阻器滑動會導致控制單元內部監測點電壓變化。發動機控制單元通過監測點電壓變化來識別加速踏板的位置,發動機采用冗余設計,有2個加速踏板位置傳感器,即使一個出現了故障,另一個仍可以使用,但系統會存儲故障記錄。
深入掌握原理,并有效運用于實際維修,學會使用測量值等各種排除故障的方法,綜合分析,才能取到事半功倍效果。
故障3
故障現象:一輛2015年產全新捷達轎車,裝備CPD發動機。用戶反映車輛怠速不穩故障。
檢查分析:維修人員使用故障診斷儀VAS6150檢查發動機控制單元故障碼如下(圖6):05445—節氣門控制功能失效(偶發);08454——節氣門控制單元J338由于系統故障功率受限(偶發)。
根據故障碼內容初步判斷為節氣門故障,于是用故障診斷儀讀取發動機第62組測量值(圖7)。由此數據流之間比例關系可確定節氣門及其線束沒問題,因此判斷為進氣不均勻導致混合氣過稀、過濃故障,從而出現怠速忽高忽低。隨后,讀取發動機數據流第3組第3區數據為6.3%(圖8),由此說明節氣門開度數值過大。

圖6 存儲的故障碼

圖7 發動機第62組測量值
故障排除:清洗配匹節氣門,試車跟蹤故障排除。
回顧總結:發動機控制單元根據進氣量來計算噴油量的,如果節氣門臟污嚴重,可導致進氣不足,同時車輛出現怠速不穩定故障。通過此案例分析,對于發動機抖動故障的判斷可運用數據流和故障碼內容來分析原因,縮小檢查范圍,提高診斷效率。

圖8 發動機數據流第3組第3區測量值
故障4
故障排除:一輛2015年款高爾夫A7轎車,裝備CSTA發動機。用戶反映車輛怠速不穩,發動機故障燈長亮。
檢查分析:維修人員使用故障診斷儀VAS6150A檢查發動機控制單元內有“0505C——進氣溫度傳感器-G42過大信號(靜態)”故障碼,且故障記憶無法清除(圖9)。
根據故障碼內容分析原因如下。
①進氣溫度傳感器故障。
②進氣溫度傳感器線路對正極短路故障。
③發動機控制單元故障。
查閱電路圖(圖10)并測量進氣溫度傳感器G42線路測量結果如下:T4ah/1電壓為0 V,對搭鐵電阻為0.60 Ω;T4ah/2電壓為5.00 V;T4ah/3電壓為5.00 V;T4ah/4電壓為1.32 V。
對比正常車輛怠速時T4ah/2上的電壓約為2.50 V,且隨進氣溫度升高電壓值逐漸變大,但故障車的T4ah/2上的電壓一直為5.00 V恒定不變。測量進氣壓力及溫度傳感器1號端子和2號端子之間的電阻為無窮大,說明進氣溫度傳感器G42內部NTC電阻斷路。
通過數據塊讀取發動機控制單元內節氣門前端進氣溫度值為-40.50℃,說明進氣溫度傳感器已失效,控制單元用固定替代值進行修正(圖11)。
根據以上檢查,維修人員判斷故障原因為,因進氣溫度傳感器G42內部斷路,發動機控制單元監控到一個5.00 V電壓,此值超出信號范圍,因此系統點亮故障燈。
故障排除:更換進氣溫度傳感器,故障排除。
回顧總結:通過分析此故障案例,溫度傳感器的工作原理如圖12所示。溫度傳感器是NTC電阻,在溫度升高時電阻減小,因此監測點電壓相應減小。
本案例傳感器內部斷路,控制單元內部監測點在無負載狀態下測量到5.00 V基準電壓,此時系統自動判定溫度為-40.50℃,并產生傳感器信號過大故障碼,同時發動機OBD燈點亮。在掌握負溫度系數傳感器的工作原理后,結合監測點電壓測量與數據流讀取可以有效地判斷故障點,在測量電壓時應注意使用VAS1594輔助測量線。

圖9 進氣溫度傳感器故障碼

圖10 進氣溫度傳感器相關電路圖

圖11 故障車與正常車節氣門前端進氣溫度測量值對比
故障5
故障排除:一輛2010年款邁騰轎車,裝備CFBA 1.4T發動機。用戶反映車輛怠速不穩,發動機故障燈長亮。
檢查分析:維修人員使用故障診斷儀VAS5052A查詢故障存儲器,故障碼如下:00825—進氣系統中的少量氣流(偶發)”。
讀取數據流,檢查車輛怠速時節氣門開度測量值為0.0%(圖13),標準值應該在2%~5%,加速時節氣門開度值顯示正常。
根據以上檢查,分析故障原因如下。
①節氣門故障。
②進氣系統漏氣。
③通風管漏氣或控制閥損壞。
與用戶溝通了解到,出現此故障現象前,對進氣燃油系統做過清洗,所以懷疑故障可能是由于本次清洗導致節氣門翻板卡滯或內部故障。于是,檢查節氣門翻板及密封性能,均正常。最后對節氣門進行更換,故障依舊。
接下來,對進氣歧管進行檢查,也未發現裂縫或密封不嚴等漏氣故障。對進氣歧管總成進行更換,檢查節氣門開度仍然為0%,因此排除進氣歧管部件漏氣故障。
對發動機通風系統進行檢查,檢查曲軸器通風管、AKF通風管(活性炭罐系統)、真空助力管無斷裂松脫故障,檢查曲軸通風管控制閥(圖14),曲軸通風管和安裝在正時罩蓋內的油氣分離機構連在一起,通風管內集成控制閥。
控制閥分別控制流向進氣歧管、渦輪增壓的氣流,大負荷時氣流流向渦輪增壓器,小負荷時流向進氣歧管(圖15)。

圖12 溫度傳感器工作原理

圖13 怠速時節氣門開度測量值

圖14 曲軸通風管控制閥

圖15 曲軸通風管控制閥工作原理
當控制閥出現故障時,曲軸器通風管內大部分氣流進入進氣歧管,節氣門開度則會變小甚至為0%,此時可引起發動機故障燈點亮。于是更換新的曲軸通風管,讀取發動機節氣門開度數據,由原來的0%變化到0.8%,節氣門開度比正常值還是偏小,說明此處存在故障,但故障未能完全排除,需進行進一步檢測。
最后檢查AKF通風管控制閥,AKF通風管一端連接進氣歧管,另一端緊挨著曲軸器通風管控制閥。小負荷時AKF通風管氣流進入進氣歧管,大負荷時氣流進入與曲軸器通風管控制閥相連的渦輪增壓器。而小負荷時氣流應從AKF通風管進入進氣歧管,但由于該車AKF通風管控制閥損壞,導致通往曲軸器通風管控制閥的氣流從進氣歧管吸進(圖16)。由于額外氣體的進入導致節氣門開度變小,發動機故障燈點亮。

圖16 AKF通風管氣流走向示意圖
故障排除:更換新的曲軸器通風管控制閥與AKF通風管控制閥,故障排除。
回顧總結:曲軸器通風管控制閥與AKF通風管控制閥損壞,造成大量氣流進入進氣歧管,由于額外氣體進入導致節氣門開度自動調整到零,致使行駛中發動機故障燈長亮。維修此類故障,首先應有清晰思路,理論結合實踐,了解發動機的曲軸器通風系統、燃油器通風系統的控制原理,輸入輸出信號原理,將上述知識點結合起來,綜合分析,以快速準確排除故障。