3.3 大众发动机电控系统维修案例
3.3.1 汽油发动机电控系统
3.3.1.1 全新捷达CPD发动机怠速高
启动车辆,怠速转速在1000r/min左右,行驶中一切正常,松开加速踏板转速还是无法下降。
① 连接诊断仪VAS6150A,发动机控制单元无故障记忆。
② 节气门太脏卡滞,开度信号不准确,或节气门损坏。目视节气门体无明显脏污,卡滞。经VAS6150A检测,怠速时节气门开度为2.4%,熄火后上电操作加速踏板,节气门开度信号变化正常。
③ 水温传感器损坏。触摸上下冷却水管,其温差无明显差异,经VAS6150A检测,冷却液温度为86℃,进气温度为45℃,正常。
④ 进气系统漏气。目测发动机舱,进气系统无明显漏气现象。读取测量值,进气压力为28kPa,正常。
⑤ 发动机负荷过大等。读取怠速发电量为12.015V,低于正常值。排查熔丝盒上的发电机线束,无松动。当处理靠近发电机处的车身与发动机支架搭铁线时,发现其连接处有锈蚀迹象,如图3⁃33、图3⁃34所示。
图3⁃33 发电机支架搭铁线位置
图3⁃34 搭铁点产生锈蚀
处理线束后此故障现象消失,车辆怠速正常。
由于发电量较低,发动机控制单元通过提高发动机转速来提高发电量,造成此故障现象。
3.3.1.2 全新速腾CFB发动机怠速抖动
发动机怠速抖动,坐在车内能明显感觉车身振动。
① 使用VAS6150B检测发动机无故障记忆,如图3⁃35所示。
② 使用VAS6150B读取发动机失火数据流,四个气缸均没有失火情况,如图3⁃36所示。
图3⁃35 检测无故障码
图3⁃36 读取失火数据流
③ 使用VAS6150B读取发动机负荷、进气量、喷油量、爆震控制等数据,故障车辆数据如图3⁃37所示。
图3⁃37 故障车辆发动机数据流
正常车辆数据如图3⁃38所示。
图3⁃38 正常车辆发动机数据流
通过数据对比发现故障车辆进气压力为370mbar(37kPa),正常车辆进气压力为320mbar(32kPa)。
④ 检查发动机进气管,没有发现任何漏气情况。
⑤ 检查炭罐电磁阀控制管路,电磁阀控制功能正常(70组数据块分析),当电磁阀不工作时,电磁阀关闭,无漏气现象,检查曲轴箱通风也未发现漏气情况。
⑥ 与正常车辆调换进气歧管总成,试车抖动依旧。
⑦ 测量发动机缸压:1缸12bar(1.2MPa)、2缸(1.4MPa)、3缸(1.45MPa)、4缸(1.4MPa),从测量数据分析1缸缸压比其他缸缸压低2bar(0.2MPa)。使用内窥镜检查发动机缸内情况,缸内未发现气门烧蚀、活塞顶部损坏和气门口积炭卡滞等异常情况;拆卸发动机缸盖分析,使用汽油检验1缸,发现1缸渗漏汽油,进气门关闭不严。
由于发动机1缸进气门关闭不严,1缸缸压稍低,导致发动机进气量偏高50mbar(5kPa),发动机怠速抖动。
更换发动机。
发动机怠速抖动、没有故障记忆和失火情况,故障分析要充分掌握关键数据流,利用数据流分析可能故障原因,做好基本检查。
3.3.1.3 全新速腾CFB更换新发动机后故障灯报警
车辆怠速运转正常,发动机转速超过2000r/min后发动机故障灯(排放灯)报警,加速不良。
① 用VAS6150检查车辆各控制单元,发现发动机控制单元内有三个故障码,如图3⁃39所示。
② 检查发动机数据流14~16组,发现15组第2区(2缸)和第3区(3缸)都有失火情况(图3⁃40)。
图3⁃39 读取故障码
图3⁃40 发动机15组数据流
③ 检查91组数据流3、4区凸轮轴调节正常(图3⁃41)。
图3⁃41 发动机91组数据流
④ 检查高压燃油压力数据流正常(图3⁃42)。
图3⁃42 高压燃油压力数据流
⑤ 检查发动机其他相关传感器数据流和相关机械元件,同样未见明显异常。
⑥ 将故障气缸点火线圈、火花塞、喷油嘴与正常气缸对换,故障依旧。
⑦ 用示波器检测凸轮轴位置传感器G40和曲轴位置传感器G28波形,并与正常车辆信号对比,波形如图3⁃43所示。
⑧ 拆下曲轴位置传感器G28靶轮与旧的对比,发现两个靶轮明显不一样(图3⁃44)。
刷新发动机控制单元或更换与之相匹配的曲轴位置传感器G28靶轮或发动机控制单元。
图3⁃43 检查凸轮轴与曲轴位置传感器波形
图3⁃44 曲轴位置传感器靶轮
3.3.1.4 全新高尔夫CSS启停功能失效
全新高尔夫启停功能不能使用,启动发动机后满足启停条件,导航自动启停系统状态显示“需要发动机运行”,反复启动发动机试车,一直显示“需要发动机运行”,故障显示如图3⁃45所示,启停功能失效。
图3⁃45 出故障时仪表显示
① 首先明确全新高尔夫启停功能操作关闭和启动条件。
发动机关闭条件:车辆停住(车速为零);发动机转速低于1200r/min;冷却液温度在25~100℃之间;制动真空压力高于55kPa;蓄电池能够提供发动机再次启动所需的电能(最小15A·h和60%的充电量)且蓄电池温度在-1~55℃之间;乘员对空调温度要求不是太高,出风口的目标温度和实际温度之差在8℃以下。
发动机启动条件:驾驶员系安全带;发动机舱盖关闭;驾驶室车门关闭;已踩下离合器踏板(手动变速器)且换挡杆处于空挡位置;已松开制动踏板(双离合器变速器)。
对于车辆启停系统发动机关闭条件进行检查,符合功能要求,但是导航一直显示“需要发动机运行”,实际发动机处于怠速运转状态,启停功能不能使用。
② 使用VAS6150B检查车辆系统故障存储状态,系统均无故障记忆。
③ 分别读取发动机、J519和J533数据流与启停系统相关数据流,与正常车辆相比J519和J533没有异常,发动机数据流有异常情况:激活的用户的停止阻碍因素为2,正常车辆为0;用于发动机的停止障碍因素为16,正常车辆为0。故障车辆发动机相关数据流如图3⁃46所示。
图3⁃46 故障车辆发动机数据流
正常车辆发动机相关数据流如图3⁃47所示。
图3⁃47 正常车辆发动机数据流
④ 查询相关资料没有查到数值含义,于是替换发动机电脑,匹配后启停功能依然不能使用。
⑤ 分别更换了发电机、蓄电池、J533、J519等后,启停功能仍然不能使用。
⑥ 综合分析,怀疑可能是发动机某一个电气元件工作性能不良,导致启停功能失效,故障点锁定在发动机线束和节气门等。
⑦ 清洗节气门匹配后,启停功能正常。
节气门积炭导致启停功能失效,节气门清洗前后节气门开度明显变小,激活的用户的停止阻碍因素和用于发动机的停止障碍因素数值变为0,数据流对比分析如图3⁃48、图3⁃49所示。
图3⁃48 节气门清洗前数据流
图3⁃49 节气门清洗后数据流
发动机系统启停系统数据流清洗前后对比,如图3⁃50所示。
图3⁃50 发动机启停系统数据流清洗前后对比
激活的用户的停止阻碍因素:0停止许可;1空调器需要发动机运行;2启动请求。
用于发动机的停止障碍因素:0停止许可;4发动机转速高;16启动请求或发动机部件工作不良。
主站启动/停止功能的系统状态:0停止许可;1保护干预;2启动请求;3故障。
启动设备启动/停止系统故障:0停止许可;2故障。
启动⁃停止相关传感器的故障状态:0功能打开(开关状态);9功能关闭(开关状态);1机盖打开;2安全带未系;4左前门未关。
清洗节气门并匹配。
3.3.1.5 高尔夫CFB发动机偶发性无动力
车辆行驶时有时突然失去动力,挡位指示灯闪烁、维修扳手图标闪烁。车辆熄火重新启动后又能正常行驶。
① 根据故障描述,初步怀疑发动机、变速器故障导致变速器进入保护模式。
② 连接VAS5052A检测01发动机有05668⁃要求⁃故障灯开激活 偶发;02变速器有06224⁃驱动系数据总线发动机控制单元发出的信息丢失 偶发、06226⁃驱动系数据总线发动机控制单元发出的不可靠信息 偶发;03转动电控系统有01314⁃发动机控制单元无信号/通信 偶发。
③ 根据故障码06224⁃驱动系数据总线发动机控制单元发出的信息丢失偶发、06226⁃驱动系数据总线发动机控制单元发出的不可靠信息 偶发,分析可能是数据总线有故障。
图3⁃51 故障发生时仪表显示
④ 查询维修资料发现只有动力总线CAN⁃H对地短接后,组合仪表上机油压力、ABS、AIRBAG、ASR等警报灯均亮且转速表无显示,多功能显示器出现停车修理的指示。其他短路现象是无法启动发动机或无故障码。
⑤ 检查线路未发现线路损坏、断路。逐一把变速器、发动机等控制单元的CAN⁃H线对地短路检查,只有发动机控制单元的CAN⁃H线对地短路时故障现象和故障码与车辆故障最相似:发动机故障灯常亮、挡位指示灯闪烁、维修扳手图标闪烁、挂挡不走车,故障码报06224和06226。仪表显示如图3⁃51所示。
⑥ 再次重点检查发动机线束无破损,CAN线电阻正常,是发动机电脑内部电子元件损坏,更换发动机电脑板,故障排除。
发动机电脑板内部电子元件工作不稳定,导致偶发故障。
更换发动机电脑。