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运用数据流分析一汽-大众车系故障案例(7)

2018-11-15王光宏

汽车与驾驶维修(维修版) 2018年9期
关键词:数据流离合器压缩机

文:王光宏

故障28

故障现象:一辆2010年款CC轿车,装备CGM发动机及7挡DSG变速器。用户反映该车出现变速器温度警报及无法行驶的故障(图89)。

图89 仪表板报警

检查分析:维修人员连接发动机故障诊断仪进行诊断,发现变速器控制单元中存储一个故障码(图90):18148 P1740 012—离合器温度监控(静态)。

图90 变速器控制单元存储的故障码

读取变速器数据块查询变速器离合器油温(图91):离合器油温达到了200℃(实际温度达不到这么高)。

图91 变速器离合器油温数据流

读取变速器64组数据流,发现改组数据分别显示为47和65 。第1个数值表示“动力传递中断(离合器分离)频率”;第2个数值表示“警告震动出现的频率”。根据生产厂家技术文件,这两处的数据正常值应为“0”,否则需要更换变速器输入转速传感器G182和离合器温度传感器G509。

故障排除:更换离合器温度传感器G509,故障彻底排除。

回顾总结:该现象是因为变速器离合器分离片过热保护功能启用。如果离合器附件的齿轮油因某种原因(牵引挂车、上坡起步等)造成温度达到160℃,则变速器离合器部分开始震动以警告驾驶员,这意味着离合器以较短的时间间隔分离和接合,以提醒驾驶员必须降低负荷。当离合器或齿轮油温度超过170℃时,离合器将分离,以切断动力输出,直至齿轮油冷却下来。如果离合器温度传感器G509故障导致温度信号不正确(如本车案例),通过更换离合器温度传感器G509可排除故障。

故障29

故障现象:一辆2011年款第六代高尔夫轿车,装备CDFA发动机及7挡DSG变速器。用户反映该车出现空调不致冷故障。

检查分析:车辆到站后进行初步检查,此车装备半自动空调,怠速工况下空调不制冷,其他方面均正常。将发动机转速提升到2000 r/min以上,空调制冷功能恢复正常,关闭发动机再次起动后,又出现空调不制冷故障。

读取空调电控系统相关数据,发现数据组中有一个压缩机关闭提示信息:来自发动机控制单元(ECM)通过CAN的关闭,空调压缩机没有工作(图92)。

通过ODIS读取的相关数据流,并结合Climatic单区半自动空调系统终止代码表,分别排除了空调压力、供电电压(J519电能管理)、蒸发器温度传感器、外部温度传感器(J285主控)等影响空调压缩机工作因素。另外也证实空调控制单元J301已接收到乘客需要制冷的开关信号,如果没有空调信号则会在压缩机状态区域显示空调开关或鼓风机开关处于0位。但此时空调数据显示“压缩机关闭要求”的数值是“来自发动机控制单元ECM通过CAN的关闭”,从而导致压缩机电流、转速和负荷都为0。并且空调的其他信号均在正常值范围,各控制单元间通信,仅以CAN线连接不存在信息线路传输故障,因此判断此故障主要影响因素应在发动机控制单元部分。

图92 数据组中压缩机关闭提示信息

随后对发动机系统进行检查,通过诊断仪检查到故障存贮器中有一个故障码:“P2279—进气系统有少量气流不可信信号”(图93)。根据故障码内容,判断故障原因可能是进气系统存在漏气。经过仔细检查,发现活性炭罐电磁阀N80关闭不严并有漏气现象,更换并确认进气系统无漏气,但故障未能解决。

图93 发动机系统内的故障码

通过ODIS读取发动机数据流,发现如下数据偏离了正常值范围(图94):海拔高度传感器为-39%(相当于处于海拔高度3900 m)、发动机负荷为21%(正常为17%)、空燃比修正为-14.6%(正常为±10%)。

图94 发动机数据流

查阅维修资料,大气压力传感器位于发动机控制单元中,不能单独进行更换及匹配,如果存在故障只能与发动机控制单元整体更换,于是尝试更换发动机控制单元J220,但故障依旧。

重新对故障码和数据流进行分析,基本确定故障一定存在于进气系统中。确认发动机系统无漏气,对进气系统的各元件进行分析,并对测量进气量的传感器—进气歧管压力传感器G71进行测量。当打开点火开关,读取发动机数据流,发现G71数据存在异常,当打开点火开关时(未起动),G71传感器正常值应为大气压力0.1 MPa左右,现在此车辆数据显示为620 mbar(约0.062 MPa),明显异常(图95)。依据上述数据流分析及检查结果,判断为发动机进气压力传感器故障。

故障排除:更换发动机进气压力传感器后,空调功能恢复正常,此时检查空调数据与发动机数据均恢复正常值(图96)。

图95 G71数据存在异常

图96 数据流恢复正常

回顾总结:对数据流进行分析研究,并请教主机厂相关技术支持工程师,本案例中发动机管理系统的控制策略如图97所示。

查阅内部资料,具体分析如下。

(1)海拔高度的检测

现代车辆发动机管理系统,基本均取消了海拔高度传感器,采用G71传感器数据进行检测,并采用以下两种方案判断海拔高度:

①打开点火开关时读取G71数据,作为初始的海拔高度。

②当转速较高并且节气门接近全开时,G71的数据作为行驶过程的海拔高度。例如,此车一直处于上山过程并且没有熄火,设计工程师认为驾驶员至少会有一次急加速工况。

图97 发动机管理系统的控制策略

图98 发动机标定过程中转速、节气门开度和进气歧管压力信号的关系示意图

图99 空调压缩机控制原理

(2)传感器G71合理性的判断

传感器有如下4种故障类型:

①最大故障:信号超过正常范围的上限。

②最小故障:信号超过正常范围的下限。

③信号故障:无信号。

④不合理故障:有信号,但信号不合理。

为了判断故障,采取以下三种方案:

方案1:直接采样。主要检测最大/最小值。

方案2:直接采样+辅助信号。对信号合理性进行判断。

方案3:采样+主动诊断。特殊检测,例如对后氧的诊断。

对于本案例的G71,可能存在第④种故障,因此需采用方案2进行检测,就是引入节气门开度和转速信号。因为在给定的发动机中,节气门开度、转速和进气歧管压力信号三者的关系(加上其他修正参数)基本恒定,只要其中一个参数出现偏差,可通过其他两个参数进行计算判断(图98)。

(3)J220与空调压缩机工作

空调控制单元在吸合压缩机前,为防止扭矩波动,必须先向发动机控制单元发出“压缩机吸合请求”的信号。发动机控制单元接到此外部扭矩变化的信号,增大扭矩。如果发动机判断能满足扭矩变化,则向空调控制单元发出“压缩机吸合允许”的信号,空调控制单元就可吸合压缩机,其信息交换原理如图99所示。

故障30

故障现象:一辆2014年款迈腾轿车,装备CGM发动机及7挡DSG变速器。用户反映蓄电池指示灯常亮及怠速高故障。

检查分析:维修人员连接故障诊断仪读取故障码如下(图100):05488—发动机控制单元停用(偶发)。

图100 相关故障码

该故障码为偶发性故障并且与故障现象无关联,于是先检查发电机正极、蓄电池正极、蓄电池负极及负极搭铁,均未发现松动或接触不良等故障现象。发动机怠速状态读取测量值,显示4组蓄电池电压为12.12 V(图101); 将转速提升3000 r/min后读取测量值,电压为13.60 V(图102)。根据维修资料,发动机转速超过2000 r/min后,发电机自励磁正常发电,则说明发电机本身正常。

图101 数据流显示蓄电池电压为12.12 V

图102 3000 r/min时的电压测量值为13.60 V

图103 发动机显示组53的数据流(故障车打开点火开关)

图104 发动机显示组53的数据流(故障车怠速)

查阅电路图,了解到发电机由“B+”、“DFM”、“ L” 3根线组成电路控制部分。读取发电量数据流,通过故障车图103及图104中第一组发动机怠速数据对比,发动机怠速有提升,由此说明“DFM”线为发动机控制单元提供发电机负荷信号和控制发动机怠速性能正常。由图104的第4组(故障车)与图105(正常车)中第4组DFM发电机负荷信号数据进行对比,DFM负荷信号仅为0.8%,说明故障车发电机未发电。

有必要理解发电机工作原理,“L”线为J519控制单元提供发电机工作信号,同时也为发电机提供预励磁电流。根据发电机“L”线工作原理,实测“L”线电压为0 V,起动后也为0 V(图106),正常状态下未起动时约为1.00 V;起动后约为12.00 V,根据上述测量结果,判断为“L”线路断路或J519内部对搭铁短路故障。

图105 发动机显示组53的数据流(正常车怠速)

图106 实测“L”线电压

顺藤摸瓜,起动发动机,怠速时根据电路图(图107)测量J519 控制单元中T52c/32号端子电压为11.90 V,测量发电机T2gc/1号端子电压为0 V,证明此线路存在断路故障。

故障排除:经检查发现“L”线已经磨断(图108),重新对线束进行处理,故障排除。

回顾总结:分析此车故障原因,由于发电机“L”线束断路,导致发电机不发电。排除此车辆故障时,有必要了解车辆发电机系统工作原理。J519中央电器控制单元中“L”线作用是为发电机提供预励磁电流,同时为中央电器控制单元J519提供发电量的负荷信号,当点火开关打开时测量此线的电压约为1 .00 V,当发电机工作时测量其电压约为12.00 V。连接发动机控制单元的DFM控制线,该控制线为发动机控制单元提供发电机负荷信号,可通过01-08-053第4组查看数据值,正常工作区间为40%~70%。

图107 相关电路图

图108 “L”线已经磨断

(待续)

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