邁騰B8L 2.0T 發(fā)動機無法起動故障的原因分析

李鈺瓏

（北海職業(yè)學院，廣西 北海 536000）

1 邁騰B8L 2.0T 發(fā)動機控制系統(tǒng)的基本組成

傳統(tǒng)汽油發(fā)動機主要由兩大機構（配氣、曲柄連桿）和五大系統(tǒng)（起動、點火、燃油供給、冷卻及潤滑）構成。邁騰B8L 2.0T 車型采用了大眾第三代EA888 發(fā)動機，其控制系統(tǒng)主要由起動系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)等構成。

1.1 起動系統(tǒng)

起動系統(tǒng)用于開始帶動發(fā)動機運轉，主要由起動繼電器（J906、J907）、起動機等構成。其中起動機受控于起動繼電器（J906、J907），起動機繼電器又受控于發(fā)動機控制單元J623，如圖1 所示。

圖1 起動系統(tǒng)電路圖

1.2 燃油系統(tǒng)

燃油系統(tǒng)用于控制燃油的供給及噴射，主要由油泵G6、油泵控制單元J538、噴油器、供油回油管路等組成[1]，如圖2 所示。

圖2 燃油系統(tǒng)電路圖

1.3 點火系統(tǒng)

點火系統(tǒng)用于控制發(fā)動機正常點火，主要由點火線圈、供電繼電器J757 等部件組成，如圖3 所示。

圖3 點火系統(tǒng)電路圖

1.4 進排氣系統(tǒng)

進排氣系統(tǒng)用于調節(jié)節(jié)氣門開度以控制進氣量的大小，主要由節(jié)氣門以及相關傳感器組成，如圖4 所示。

圖4 進排氣系統(tǒng)電路圖

2 邁騰B8L 2.0T 發(fā)動機的起動控制原理

邁騰B8L 2.0T 汽車發(fā)動機的起動控制原理如圖5所示，基本邏輯：（1）駕駛員首先踩下制動踏板且按下點火開關E378，然后進入起動許可控制單元J965 開始處理信號并喚醒舒適CAN 總線系統(tǒng)，同時查詢防盜鎖止系統(tǒng)控制單元（J519 內部）是否允許接通15 電源。為確定車內是否有授權鑰匙，進入及起動許可控制單元J965通過車內天線發(fā)送查詢碼（125 kHz 低頻信號）給已匹配的鑰匙，授權鑰匙識別到該信號后進行編碼，并向J519返回應答器數(shù)據(jù)（433MHz 高頻信號），然后J519 將該數(shù)據(jù)轉發(fā)給防盜鎖止系統(tǒng)控制單元（J519 內部），防盜鎖止系統(tǒng)控制單元（J519 內部）通過比對確認是否為已授權鑰匙。（2）如果為授權鑰匙，則防盜鎖止系統(tǒng)控制單元（J519 內部）通過舒適系統(tǒng)CAN 數(shù)據(jù)總線向電子轉向柱鎖控制單元J764 發(fā)送一個解鎖命令，以打開電子轉向柱（方向盤可以轉動）；同時J965 通過CAN 總線向J519發(fā)送消息，J519 接通15 電源，此時儀表J285 點亮。（3）若車輛變速桿處于P 擋或N 擋位置，發(fā)動機控制單元J623 會收到J965 通過50 信號線發(fā)出的起動授權信號數(shù)據(jù)，J623 接通起動繼電器J906、J907。此時，起動機開始運轉，帶動發(fā)動機運轉，若點火、燃油供給等系統(tǒng)工作正常，則發(fā)動機正常起動。

圖5 起動控制原理圖

3 邁騰B8L 2.0T 發(fā)動機無法起動的原因分析

汽油發(fā)動機的常見故障有起動機無法運轉、起動機正常運轉但發(fā)動機無法起動，以及發(fā)動機運行異常等三種。其中起動機無法運轉、起動機正常運轉但發(fā)動機無法起動兩種情況可能導致發(fā)動機無法起動。接下來對以上兩種可能導致發(fā)動機無法起動的情況進行分析。

3.1 起動機無法運轉的原因分析

在蓄電池狀態(tài)正常的情況下，起動機無法運轉的情形可分為三種情形：（1）組合儀表J285 無法點亮，起動機無法運轉；（2）組合儀表J285 點亮，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)指示燈（下文中簡稱EPC 燈）不亮，其余指示燈工作正常，且起動機無法運轉；（3）組合儀表J285 點亮，儀表指示燈工作正常，但起動機無法運轉。

由圖5 起動控制原理圖可知，邁騰B8L 2.0T 車型的CAN 總線分為舒適CAN 和驅動CAN 兩部分，根據(jù)上述三種起動機無法運轉的情形結合其他現(xiàn)象進行分析：

（1）由于組合儀表J285 點亮發(fā)生在啟動授權后，因此當組合儀表J285 無法點亮，起動機無法運轉時，說明進入及啟動許可未通過，可能是J519 未進行上電或組合儀表J285 本身故障。導致J519 不上電的故障有：

①車載電網(wǎng)控制單元J519 對外通信線路、電源及電網(wǎng)控制單元故障；

于進入和起動系統(tǒng)接口J965 單元自身故障、通信線路以及供電故障；

③E378 點火開關及其線路故障；

④進入和起動系統(tǒng)的車內空間天線R138、R139 或其他線路故障。

（2）組合儀表J285 點亮，EPC 燈不亮，其余指示燈工作正常，且起動機無法運轉。此狀態(tài)說明進入及啟動許可已經(jīng)通過，問題出在驅動CAN 部分，說明發(fā)動機控制單元J623 和組合儀表控制單元J285 之間的通信異常，即組合儀表控制單元沒有接收到來自發(fā)動機控制單元發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。可能的故障原因有以下幾種：

①發(fā)動機控制單元J623 和組合儀表控制單元之間的總線斷路或其他故障；

于發(fā)動機控制單元或其電源故障；

③發(fā)動機控制單元沒有檢測到來自J519 的15 信號。

（3）組合儀表J285 點亮，儀表指示燈工作正常，但起動機無法運轉。EPC 燈點亮說明驅動CAN 部分準備就緒，此時導致起動機無法運轉的情況可能有，起動條件（擋位置于N、P 擋，踩下制動踏板，同時按下點火開關E378）異常；起動控制異常。可能導致起動條件異常的故障有：

①制動開關和發(fā)動機控制單元之間存在線路故障；于制動開關自身故障；

③制動開關電源線故障；

④變速桿控制單元E313 本身或其電源電路故障；

⑤變速桿控制單元E313 與J533 之間的驅動CAN總線故障。

可能導致起動控制異常的故障有：

①起動機自身故障；

于起動機接地及電源線路故障，包括線路及起動機保險SB23；

③起動機控制線路故障，包括起動機繼電器（J906/J907）及線路。

總結上述內容繪制故障樹如圖6 所示。

圖6 起動機不運轉的故障樹

3.2 起動機運轉但發(fā)動機無法起動的原因分析

如果起動機運轉正常，可以說明起動控制系統(tǒng)正常，其中的點火開關E378、進入及起動許可控制單元J965、防盜鎖止系統(tǒng)控制單元（J519 內部）、車內天線等部件均可正常工作，但此時發(fā)動機仍然無法起動，則說明故障點可能在發(fā)動機控制系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)以及點火系統(tǒng)中[2]。在開始進行故障診斷之前，應確保車輛的燃油量正常。起動機運轉但發(fā)動機無法起動的情形可能有燃油泵不工作，燃油泵工作但發(fā)動機無起動跡象，發(fā)動機無法保持運行狀態(tài)。由圖5 起動控制原理分別分析原因。

（1）燃油泵G6 不工作，可能導致燃油泵不工作的故障有：

①燃油泵故障；

于燃油泵與燃油泵控制單元之間存在線路故障或通訊故障；

③燃油泵控制器及其電路故障和通訊故障；

④車門被打開信號和點火開關信號故障（同時發(fā)生故障的概率極低）；

⑤發(fā)動機控制單元未接收到來自外部曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器的任何脈寬調制形式信號；

⑥發(fā)動機控制單元本身或是局部的存在故障。

（2）燃油泵工作但發(fā)動機無起動跡象，可能的故障原因有以下幾種：

①發(fā)動機控制單元未接收到來自曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器的任何脈寬調制形式信號（據(jù)前可以排除）；

于發(fā)動機控制單元本身存在故障；

③所有噴油器或噴油器控制線路故障；

④所有點火線圈或其電源、接地和控制電路故障（不包括電源正極和負極接地）。

（3）起動機正常運轉,發(fā)動機無法保持運行狀態(tài)，在運行一段時間后停止運行。可能的故障原因有以下幾種：

①如果發(fā)動機在起動后馬上停止工作，這可能是由發(fā)動機控制系統(tǒng)故障引起的；

于如果起動之后發(fā)動機的轉速逐漸下降，最后無法維持發(fā)動機正常運轉，則可能出現(xiàn)供油系統(tǒng)故障。

總結上述內容繪制故障樹如圖7 所示。

圖7 起動機運轉發(fā)動機無法起動的故障樹

4 案例分析

4.1 故障現(xiàn)象描述

一輛2018 款一汽大眾邁騰B8L 2.0T 車型發(fā)生故障。故障現(xiàn)象為：按下點火開關后，儀表點亮且內容顯示正常；將變速擋桿置于P 擋或N 擋位置，擋位指示正常，此時踩下制動踏板（儀表上制動踏板狀態(tài)指示正常）并按下點火開關，起動機不運轉，起動機內無觸點吸合的聲音[3]。

4.2 故障機理分析

根據(jù)故障現(xiàn)象結合起動控制原理進行故障分析，可能導致故障發(fā)生的原因有：

（1）起動機自身故障；

（2）起動機接地及電源線路故障，包括線路及起動機電源保險SB23；

（3）起動機控制線路故障，包括起動機繼電器（J906/J907）、繼電器電源線路及發(fā)動機模塊J623 至起動機繼電器之間的線路。

4.3 故障檢測與修復

根據(jù)故障機理分析，此時應先對易損部件（繼電器、保險）進行測量。具體電路圖如圖1 所示，檢測步驟如下：

（1）用萬用表直流電壓擋測量蓄電池電壓，測量結果為12.49 V，電源電壓正常。

（2）測量SB23。由于SB23 電源來源于起動機繼電器J906、J907，所以如果SB23 兩端電壓正常，則可以排除J906、J907 故障的可能性。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，SB23 兩端為0 V，可以說明SB23 前端電路未接通，主要考慮J906、J907 工作異常。

（3）對起動繼電器1J906 內線圈進行測量，利用外接線將J906 外接以便于測量，測量J906 的86 號腳對地電壓，測量結果為12.42 V，正常；然后測量J906 的85號腳對地電壓，ON 擋狀態(tài)下電壓為12.42 V，此時踩下制動踏板，長按點火開關E378，發(fā)現(xiàn)電壓被正常拉低。此時可以說明J906 內線圈無斷路故障，同時可以排除發(fā)動機控制單元J623 到J906 之間斷路故障的可能性。

（4）對起動繼電器1J906 開關腳進行測量，測量J906 的87 號腳對地電壓，ON 擋狀態(tài)下，開關不吸合，所以測量結果為0 V，此時踩下制動踏板，長按點火開關E378，聽到J906 內部開關吸合的聲音但電壓仍為0 V，可以判斷J906 內開關觸電燒蝕或斷裂。

（5）更換起動機繼電器1J906，再次嘗試起動發(fā)動機，踩下制動踏板，同時按下點火開關，起動機正常運轉，發(fā)動機起動，故障解除。

5 結束語

本文通過對邁騰B8L 2.0T 車型的起動控制邏輯進行分析，將邁騰B8L 2.0T 車型發(fā)動機無法起動原因分為起動機不運轉和起動機運轉發(fā)動機無法起動兩種情況，并總結得出了邁騰B8L 2.0T 車型發(fā)動機無法起動原因的故障樹。并根據(jù)故障樹對實際故障進行了分析和診斷，最終順利排除故障。