大眾CC發(fā)動機(jī)怠速異常

◆文/北京 廖愛國 吉林 李偉

故障現(xiàn)象

一輛2012款大眾CC，裝配2.0L CBFA汽油發(fā)動機(jī)，行駛30000km，最近不斷出現(xiàn)960r/min的高怠速，車輛重新啟動恢復(fù)700r/min的正常值，不久怠速又開始升高。

故障診斷與排除

連接大眾VAS5052診斷儀查閱數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)正常，檢查影響怠速的各部件(發(fā)動機(jī)溫度、節(jié)氣門開度、進(jìn)氣管密封、活性炭罐電磁閥和曲軸箱通風(fēng)管路等)結(jié)果都正常。接著更換零部件，換同型車的進(jìn)氣壓力傳感器、氧傳感器、冷卻液溫度傳感器、發(fā)動機(jī)控制單元和車載電網(wǎng)控制單元，但都無法消除故障。重新啟動發(fā)動機(jī)，怠速恢復(fù)到700r/min后又開始升高。從電網(wǎng)電源系統(tǒng)管理開始檢查，檢查了蓄電池電壓和帶負(fù)載發(fā)電機(jī)輸出電壓，檢測結(jié)果都正常。

技師只能對車輛進(jìn)行全面檢查，常規(guī)項(xiàng)目檢查結(jié)果一切正常。但在對發(fā)電機(jī)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)在怠速不帶負(fù)載下就已達(dá)到80.4%的負(fù)荷狀態(tài)，代表著發(fā)電機(jī)給發(fā)動機(jī)帶來了極大的電氣工作負(fù)荷。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機(jī)負(fù)荷值始終是80.4%，這種現(xiàn)象是不正常的?？蓴喽◤陌l(fā)電機(jī)DFM端子到發(fā)動機(jī)控制單元J623的T94/46線束之間導(dǎo)線有斷路，用萬用表測量其阻值為∞，在發(fā)電機(jī)DFM柱和發(fā)動機(jī)控制單元柱之間接通了一根導(dǎo)線，見圖1紅色線條。

表1 不同負(fù)荷及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下的發(fā)電機(jī)負(fù)荷數(shù)據(jù)

重新啟動車輛后，VAS5052診斷儀進(jìn)入數(shù)據(jù)塊閱讀。在01-08-03的4區(qū)中，看到發(fā)電機(jī)負(fù)荷值不是80.4%，而是38%。隨著不斷踩下加速踏板，發(fā)電機(jī)負(fù)荷值不斷變小。從中高速到怠速，每次到怠速狀態(tài)都是很平穩(wěn)的700r/min。這說明在電源管理系統(tǒng)中，所有重要的輸入信號丟失后，都要考慮相關(guān)部件不受影響而停止工作，因此往往會用一個(gè)極限值或者是常數(shù)來表示。當(dāng)發(fā)生重要故障時(shí)，系統(tǒng)會采用某個(gè)確定值來替代。在運(yùn)行一段時(shí)間后，電網(wǎng)電源控制單元J519經(jīng)過一些特定條件下檢測，認(rèn)定丟失信號無誤。于是，按怠速時(shí)發(fā)電機(jī)達(dá)到其所規(guī)定的最大負(fù)荷(對外顯示為不變的80.4%)的管理模式，指令開啟提速通道，向發(fā)動機(jī)控制單元J623下達(dá)提高怠速260r/min的工作指令，以回應(yīng)當(dāng)前發(fā)電機(jī)負(fù)荷狀態(tài)不可知信號帶來的需求。這種動態(tài)匹配，應(yīng)是電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的一種失效保護(hù)。修復(fù)發(fā)電機(jī)DFM端子出來到發(fā)動機(jī)控制單元J623 T94/46線束之間的導(dǎo)線，故障完全排除。

維修小結(jié)

用電設(shè)備在各種轉(zhuǎn)速下，從發(fā)電機(jī)DFM端子輸出的磁場脈寬調(diào)制信號計(jì)算得到的發(fā)電機(jī)負(fù)荷狀態(tài)的技術(shù)數(shù)據(jù)見表1，對分析故障形成機(jī)理提供了不少幫助。

由表1可知，①在發(fā)動機(jī)空載或有載時(shí)，發(fā)電機(jī)負(fù)荷隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而降低；②發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，發(fā)電機(jī)負(fù)荷隨用電設(shè)備增加而增大；③發(fā)電機(jī)負(fù)荷(發(fā)動機(jī)的一個(gè)電氣負(fù)荷)是指所有運(yùn)行的電氣負(fù)荷，從正在工作的發(fā)電機(jī)那里得到多少份額的功率，用百分比表示其負(fù)荷狀態(tài)。由于發(fā)電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下有不同的最大輸出功率，并隨轉(zhuǎn)速提高而增大。因此同一個(gè)電氣負(fù)荷在不同的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下或多個(gè)用電負(fù)荷在發(fā)電機(jī)同一轉(zhuǎn)速下，其表現(xiàn)的發(fā)電負(fù)荷都會不同。因此當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后，發(fā)電機(jī)負(fù)荷不能隨之變小的現(xiàn)象是不正常的。

電網(wǎng)電源管理系統(tǒng)對整車電源系統(tǒng)進(jìn)行全方位跟蹤管理，對蓄電池監(jiān)控的是電壓，對發(fā)電機(jī)監(jiān)控的是負(fù)載，需要同時(shí)保障兩者運(yùn)行無誤。對發(fā)電機(jī)負(fù)荷來說，電網(wǎng)電源控制單元J519從發(fā)動機(jī)開始，通過發(fā)動機(jī)控制單元和數(shù)據(jù)總線，不斷收集來自發(fā)電機(jī)DFM端子送出的脈寬調(diào)制信號PWM和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，據(jù)此確定加載到發(fā)動機(jī)上的發(fā)電機(jī)負(fù)荷。如果在怠速狀態(tài)下，J519經(jīng)過這些信號得到發(fā)電機(jī)負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到其所規(guī)定的最大值即峰值時(shí)，為避免發(fā)電機(jī)電壓下降到蓄電池電壓之下時(shí)引發(fā)蓄電池放電，立即指令發(fā)動機(jī)控制單元J623提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)功率和發(fā)電機(jī)功率相應(yīng)增加，以解決原怠速下的高電氣負(fù)荷帶來的供求矛盾，并可穩(wěn)定或提升電網(wǎng)電源電壓。