2007 款奧迪A6L 車發動機怠速抖動、加速無力

余姚東江名車專修廠 吳超峰

故障現象一輛2007款奧迪A6L車，搭載BDW發動機，累計行駛里程約為26.7萬km。車主反映，該車發動機怠速抖動、加速無力，且發動機故障燈異常點亮。

故障診斷用故障檢測儀檢測，發動機控制單元中存儲有4個故障代碼（圖1），其中故障代碼P0341的含義為氣缸列1進氣凸輪軸位置傳感器信號不可信，故障代碼P0301、P0302和P0303的含義為檢測到氣缸1、氣缸2及氣缸3存在失火。清除故障代碼后試車，只要起動發動機，上述故障代碼再現。讀取發動機失火數據，發現發動機怠速時氣缸1、氣缸2及氣缸3的失火計數在不停地增加，由此可知氣缸列1均工作不良。結合故障代碼的提示進行分析，懷疑故障是由氣缸列1進氣凸輪軸位置信號錯誤引起的。

BDW發動機為V6發動機，采用進氣凸輪軸相位可變技術。如圖2所示，進氣凸輪軸相位可變系統主要由相位調節器、機油控制閥（Oil Control Valve，簡稱OCV）、進氣凸輪軸位置傳感器及發動機控制單元等部件組成。發動機控制單元根據發動機轉速、發動機負荷、冷卻液溫度、曲軸位置及凸輪軸位置等信息計算進氣凸輪軸相位，然后控制機油控制閥工作，打開通往相位調節器延遲腔和提前腔的油道，從而使進氣凸輪軸相位在機油壓力的作用下發生變化。

圖2 進氣凸輪軸相位可變系統結構

圖3 故障車發動機怠速時發動機數據流93組數據（截屏）

圖4 pico示波器探針的連接

讀取發動機數據流93組數據（圖3），發現發動機怠速時氣缸列1進氣凸輪軸位置為-31.86°曲軸轉角，氣缸列2進氣凸輪軸位置為3.00°曲軸轉角。正常情況下，這2個數據應保持一致，且范圍為±3.00°曲軸轉角。由此可知，氣缸列1進氣凸輪軸位置信號確實異常，推斷可能的故障原因有：配氣正時錯誤；凸輪軸信號盤位置偏移；進氣凸輪軸相位可變系統故障，如相位調節器損壞、機油控制閥卡滯等。

連接pico示波器（圖4），用4個通道同時測量氣缸列1和氣缸列2的進氣凸輪軸位置傳感器和機油控制閥的信號波形。發動機怠速時測得的信號波形如圖5所示，其中紅色波形為氣缸列1進氣凸輪軸位置傳感器信號，綠色波形為氣缸列1進氣凸輪軸機油控制閥信號，藍色波形為氣缸列2進氣凸輪軸位置傳感器信號，黃色波形為氣缸列2進氣凸輪軸機油控制閥信號，可以看出氣缸列1和氣缸列2的進氣凸輪軸機油控制閥信號一致，但進氣凸輪軸位置傳感器信號不一致，相差了約38°曲軸轉角；波形左移表示凸輪軸相位提前，說明氣缸列1進氣凸輪軸相位比氣缸列2進氣凸輪軸相位提前了約38°曲軸轉角。正常情況下，發動機怠速時為了減小氣門重疊角，進氣凸輪軸相位應處于最大延遲位置，由此推斷氣缸列1機油控制閥卡在了提前位置，當發動機運轉時，機油進入氣缸列1相位調節器的提前腔，以致氣缸列1凸輪軸相位提前。

圖5 故障車發動機怠速時進氣凸輪軸位置傳感器和機油控制閥的信號波形（截屏）

圖6 機油控制閥電路

圖7 氣缸列1機油控制閥閥芯被異物卡滯

由圖6可知，機油控制閥的控制方式為負觸發，即發動機控制單元以占空比的形式為機油控制閥提供搭鐵信號。發動機怠速時，人為短時間地為氣缸列1機油控制閥提供搭鐵信號，發現氣缸列1進氣凸輪軸位置傳感器信號無變化，由此排除氣缸列1進氣凸輪軸位置傳感器信號盤偏轉和配氣正時錯誤的可能，說明氣缸列1機油控制閥卡滯。

拆檢氣缸列1機油控制閥，發現閥芯被異物卡滯（圖7）。取出異物，發現異物為密封膠，推斷該車之前在維修發動機時密封膠掉入了機油道中。

故障排除取出氣缸列1機油控制閥閥芯中的異物，清洗機油控制閥和機油道后裝復試車，發動機怠速運轉平穩、加速正常。再次測量進氣凸輪軸位置傳感器和機油控制閥的信號波形（圖8），氣缸列1和氣缸列2的波形保持一致。再次讀取發動機數據流93組數據（圖9），發動機怠速時氣缸1和氣缸2的進氣凸輪軸位置均為2.62°曲軸轉角，恢復正常。

故障總結怠速時，發動機控制單元不對進氣凸輪軸相位進行調節，進氣凸輪軸相位本應處于最大延遲位置，但由于氣缸列1的機油控制閥卡在了提前位置，從而使氣缸列1的進氣凸輪軸相位實際處于提前位置，此時發動機控制單元認為氣缸列1進氣凸輪軸位置傳感器信號不可信，存儲故障代碼P0341；而怠速時氣缸列1的進氣凸輪軸相位過于提前，增大了氣門重疊角，使混合氣中的廢氣量過大，從而影響氣缸燃燒，發生失火。另外，對于V6發動機，可以對比故障列氣缸和正常列氣缸的數據和波形來快速診斷故障。

圖9 正常車發動機怠速時發動機數據流93組數據（截屏）

圖8 正常車發動機怠速時進氣凸輪軸位置傳感器和機油控制閥的信號波形（截屏）