2016款起亞KX5車怠速起停系統(tǒng)工作后起步緩慢

廣西通惠汽車銷售服務有限公司 李康林

一輛2016款起亞KX5車，搭載G4FJ發(fā)動機，累計行駛里程約為8.5萬km。車主反映，怠速起停（ISG）系統(tǒng)使發(fā)動機熄火后，若原地停車時間超過40 s再釋放制動踏板，發(fā)動機能夠重新起動，但車輛起步緩慢，約2 s后才能行駛，且有時起步瞬間加速，車輛“發(fā)闖”；不使用ISG功能時，車輛起步和加速均正常。

接車后試車，確認故障現(xiàn)象與車主所述一致。使用故障檢測儀（KDS）檢測，無相關故障代碼存儲；進入發(fā)動機系統(tǒng)查看蓄電池數(shù)據(jù)，蓄電池電壓為14.16 V，蓄電池的充電狀態(tài)（SoC）和蓄電池的健康狀態(tài)（SoH）均為81%（圖1）。該車在行駛中停車后，ISG系統(tǒng)能夠使發(fā)動機熄火并重新起動，說明ISG系統(tǒng)的工作條件是滿足的，同時執(zhí)行器部分也正常，暫時排除ISG系統(tǒng)控制部分引起故障的可能。

圖1 發(fā)動機系統(tǒng)中的蓄電池數(shù)據(jù)（截屏）

頻繁的起動操作會使車載網(wǎng)絡的工作電壓降低，為了向電壓敏感電氣部件（音響、組合儀表、空調(diào)控制面板及導航等）提供穩(wěn)定電源，該車配備了低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器。如圖2所示，一般情況下，低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器啟用旁通電路直接輸出蓄電池電壓，而在起動發(fā)動機時，低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器啟用轉(zhuǎn)換電路，將降低的蓄電池電壓升壓后輸出穩(wěn)定電壓。

圖2 低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器的工作原理

在ISG系統(tǒng)重新起動發(fā)動機時播放U盤音樂，不存在卡頓，說明低壓直流/直流轉(zhuǎn)換器工作正常。

讀取起步時發(fā)動機系統(tǒng)中的燃油壓力數(shù)據(jù)（圖3），發(fā)現(xiàn)目標和實際燃油壓力（絕對壓力）均為4.5 bar（1 bar=100 kPa），設定和實際燃油共軌壓力（絕對壓力）均約為58 bar，正常，由此排除燃油供給系統(tǒng)引發(fā)故障的可能。反復試車，同時讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流，確認發(fā)動機不存在失火現(xiàn)象，由此排除發(fā)動機工作不良引起故障的可能。

圖3 起步時發(fā)動機系統(tǒng)中的燃油壓力數(shù)據(jù)（截屏）

舉升車輛，仔細檢查4個車輪的制動情況，不存在制動拖滯現(xiàn)象。該車車身穩(wěn)定控制（ESC）系統(tǒng)具有上坡起步輔助控制（HAC）功能，進入ESC系統(tǒng)讀取相關數(shù)據(jù)（圖4），橫向加速度傳感器、橫擺率傳感器及縱向加速傳感器的數(shù)值均不為0。執(zhí)行縱向加速度傳感器校準后，上述3個傳感器的數(shù)值均為0。試車，釋放制動踏板后，ESC總成內(nèi)部的主缸壓力快速降低至為0 bar左右，說明ESC系統(tǒng)工作正常。

圖4 ESC系統(tǒng)中的相關數(shù)據(jù)（截屏）

故障時變速器處于D1擋狀態(tài)，懷疑可能與變速器的控制部分有關。如圖5所示，該車配備7速干式雙離合變速器，它主要由雙離合器總成（內(nèi)含奇數(shù)擋離合器和偶數(shù)擋離合器）、離合器執(zhí)行器總成（內(nèi)含2個離合器電機）、擋位執(zhí)行器總成（內(nèi)含2個換擋電機和2個選擋電磁閥）、齒輪組等部分組成。變速器控制單元（TCU）根據(jù)擋位開關、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、節(jié)氣門開度、車速、制動開關等信號控制擋位執(zhí)行器總成和離合器執(zhí)行器總成工作，并能夠預選2個擋位（1個奇數(shù)擋和1個偶數(shù)擋），以達到迅速升擋或降擋的需求，最終保證傳動效率高、換擋速度快、動力無中斷。

圖5 7速干式雙離合變速器的組成

如圖6所示，換擋桿處于P擋，踩下制動踏板，起動發(fā)動機，TCU接收到發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號后控制擋位執(zhí)行器總成工作，提前將內(nèi)部齒輪預選在D1擋和R擋狀態(tài)；如圖7所示，將換擋桿置于R擋，離合器電機2位置（偶數(shù)擋軸）為9.588 mm，輸入軸轉(zhuǎn)速2（偶數(shù)擋軸）為0 r/min；如圖8所示，將換擋桿置于D擋，離合器電機1位置（奇數(shù)擋軸）為9.535 mm，輸入軸轉(zhuǎn)速1（奇數(shù)擋軸）為0 r/min。從輸入軸轉(zhuǎn)速可以看出，此時離合器并沒有真正接合，只是處于臨界工作狀態(tài)（離合接觸點位置），只有松開制動踏板后，離合器壓盤才會繼續(xù)移動，從而壓緊離合器摩擦片，將動力傳遞給輸入軸。

圖6 P擋時的預選擋位狀態(tài)（截屏）

圖7 R擋時離合器電機2工作在離合接觸點位置（截屏）

圖8 D擋時離合器電機1工作在離合接觸點位置（截屏）

讀取變速器數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)時的擋位為D1狀態(tài)，松開制動踏板，約3 s后輸入軸轉(zhuǎn)速1（奇數(shù)擋軸）才慢慢升高，推斷離合器1（負責為奇數(shù)擋傳遞動力）接合異常。進一步試車，重點觀察離合器電機1位置和離合器電機1電流數(shù)據(jù)（圖9），發(fā)現(xiàn)松開制動踏板，發(fā)動機重新起動瞬間，離合器電機1位置從9.328 mm（離合器接觸點位置）變成-1.928 mm（離合器完全分離位置），離合器電機1電流從6.53 A變成0.27 A，約2.6 s后離合器電機1電流又升至6 A，離合器電機1位置從-1.928 mm變成12.5 mm（完全接合位置），此時離合器1接合，車輛可以起步。與正常起步時的變速器數(shù)據(jù)流（圖10）對比，推斷故障是由離合器1無法維持在當前離合器接觸點位置引起的。另外還注意到，松開制動踏板后，在發(fā)動機起動瞬間，故障車的TCU供電會從12.5 V降低至9.85 V，而正常車的TCU供電只降低至11.40 V，懷疑故障是由TCU供電過低，出現(xiàn)“重啟”現(xiàn)象導致的。

圖9 起步異常時的變速器數(shù)據(jù)流（截屏）

圖10 正常車起步時的變速器數(shù)據(jù)流（截屏）

仔細檢查TCU的端子、電源及搭鐵，均未見異常。由于TCU供電是在起動瞬間產(chǎn)生明顯電壓降的，懷疑與蓄電池有關。檢查蓄電池，發(fā)現(xiàn)蓄電池并非原廠配件，但蓄電池規(guī)格與原廠配件一致。用蓄電池檢測儀檢查蓄電池，顯示蓄電池電壓為12.93 V，SoC為100%，但SoH只有33%（圖11），說明蓄電池已老化，需要更換。

圖11 蓄電池的檢測結果

更換原廠蓄電池，靜置4 h學習后試車，讀取變速器數(shù)據(jù)流，ISG系統(tǒng)使發(fā)動機熄火后，離合器電機1電流一直為6 A，離合器電機1位置一直為9.5 mm，說明離合器1一直工作在離合器接觸點的位置狀態(tài)；松開制動踏板，發(fā)動機起動瞬間TCU供電從14 V下降到11.6 V，離合器電機1位置從9.5 mm上升至13 mm，同時輸入軸轉(zhuǎn)速1上升，說明離合器1進入接合狀態(tài)，已將發(fā)動機的動力傳輸?shù)狡鏀?shù)擋輸入軸上。車輛起步一切正常，故障排除。