2014款凱迪拉克XTS車急加速動(dòng)力不足

江蘇華海凱迪拉克汽車銷售服務(wù)有限公司 向 凱，梅久林

向凱，現(xiàn)任江蘇華海凱迪拉克汽車銷售服務(wù)有限公司技術(shù)總監(jiān)兼技術(shù)內(nèi)訓(xùn)師；2012年通過上汽通用技術(shù)銀級(jí)認(rèn)證；多次榮獲集團(tuán)“技術(shù)能手”稱號(hào)；2016年獲得上汽通用技術(shù)銅獎(jiǎng)；2017榮獲上汽通用凱迪拉克全國“百強(qiáng)技師”稱號(hào)；2017年～2018年多次受邀參加FM99.37金陵之聲《愛車幫》節(jié)目直播。

故障現(xiàn)象一輛2014款凱迪拉克XTS車，因儀表信息中心提示“速檢修車輛”而進(jìn)廠檢修。據(jù)客戶反映，車輛在急加速時(shí)，儀表信息中心偶爾會(huì)出現(xiàn)“速檢修車輛”的提示信息，且發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速工況下明顯存在動(dòng)力不足。

故障診斷接車后試車驗(yàn)證故障現(xiàn)象，分別測(cè)試了加速踏板在50%～100%時(shí)車輛的加速狀態(tài)，當(dāng)加速踏板完全踩下后，車輛急加速的動(dòng)力與正常車輛相比明顯偏低，且數(shù)秒后儀表信息中心即出現(xiàn)“速檢修車輛”的提示信息。

連接故障檢測(cè)儀（GDS）調(diào)取故障代碼，讀得的故障代碼為“P0299 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓不足”，故障代碼的說明為“發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）檢測(cè)到實(shí)際增壓壓力低于期望增壓壓力一個(gè)校準(zhǔn)值并持續(xù)3 s以上”。根據(jù)故障代碼的提示，判斷故障原因可能是進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣、渦輪增壓壓力不足等。

使用噴霧瓶對(duì)空氣濾芯至節(jié)氣門之間的管路噴肥皂水，未發(fā)現(xiàn)異常，排除進(jìn)氣系統(tǒng)管路漏氣的可能。于是將故障排查的重點(diǎn)放在渦輪增壓壓力不足上，分析認(rèn)為造成渦輪增壓壓力不足的可能原因有排氣旁通電磁閥泄壓、進(jìn)氣旁通電磁閥泄壓、渦輪增壓器軸卡滯等。

嘗試使用GDS的特殊功能驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣旁通電磁閥動(dòng)作，能聽到電磁閥工作的“咔嗒”聲；驅(qū)動(dòng)排氣旁通電磁閥在15%～100%切換時(shí)，能夠在排氣旁通電磁閥處聽到頻率顯著增加的一連串的“咔嗒”聲。根據(jù)上述檢查結(jié)果，可以判斷進(jìn)氣旁通電磁閥和排氣旁通電磁閥均正常。難道真的是渦輪增壓器有問題？維修人員分析認(rèn)為渦輪增壓器軸卡滯的可能性也不大，因?yàn)槿绻麥u輪增壓器軸存在卡滯，故障大多會(huì)伴隨有異響產(chǎn)生，而該車并無異響。此外，通過目視檢查，確認(rèn)渦輪及泵輪葉片均完好無損，也無變形等異常情況。據(jù)此，維修人員再次將故障診斷的方向轉(zhuǎn)至電氣控制部分。

圖1 讀取的相關(guān)數(shù)據(jù)流（截屏）

如圖1所示，使用GDS數(shù)據(jù)流鎖定功能重點(diǎn)對(duì)進(jìn)氣歧管壓力、空氣流量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、渦輪增壓壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將擋位置于D擋，并加速至節(jié)氣門全開。從數(shù)據(jù)流可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處于上升階段時(shí)，空氣流量的數(shù)據(jù)率先開始出現(xiàn)下滑，隨后，渦輪增壓器的增壓壓力也出現(xiàn)了明顯下滑，由此判斷故障點(diǎn)出現(xiàn)在渦輪增壓器的進(jìn)氣側(cè)，進(jìn)氣旁通電磁閥非正常打開導(dǎo)致進(jìn)氣泄壓引起增壓壓力不足（進(jìn)氣旁通電磁閥打開，進(jìn)氣歧管內(nèi)的增壓空氣通過空氣旁通閥形成內(nèi)部循環(huán)，使得增壓壓力數(shù)據(jù)還能夠保持一段時(shí)間；同時(shí)正是由于增壓空氣形成了內(nèi)部循環(huán)，使得從空氣流量傳感器吸入的空氣顯著減少，所以出現(xiàn)了空氣流量數(shù)據(jù)率先下滑的情況）。

分析可知，造成進(jìn)氣旁通電磁閥非正常打開的原因主要在控制部分。查閱相關(guān)電路（圖2），發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）是通過控制進(jìn)氣旁通電磁閥的搭鐵對(duì)進(jìn)氣旁通電磁閥進(jìn)行控制的，由此判斷故障點(diǎn)應(yīng)該是線路3060（進(jìn)氣旁通電磁閥至ECM之間的線路）對(duì)搭鐵短路或ECM內(nèi)部非正常控制搭鐵（在不需要對(duì)進(jìn)氣旁通電磁閥發(fā)出泄壓指令的情況下搭鐵，發(fā)出了泄壓指令）。由于通過GDS特殊功能可以驅(qū)動(dòng)該車的進(jìn)氣旁通電磁閥打開和關(guān)閉，說明即使線路存在對(duì)搭鐵短路的故障也應(yīng)為偶發(fā)故障。

圖2 進(jìn)氣旁通電磁閥控制電路

為進(jìn)一步確認(rèn)故障點(diǎn)，維修人員斷開進(jìn)氣旁通電磁閥和ECM的導(dǎo)線連接器，使用試燈進(jìn)行測(cè)試，試燈一端連接至蓄電池正極，另一端與進(jìn)氣旁通電磁閥的端子2相連，從頭至尾搓揉晃動(dòng)3060線，并未發(fā)現(xiàn)試燈點(diǎn)亮，初步判斷線路不存在對(duì)搭鐵短路的故障。將原車3060線路分離，利用“飛線”方式，用一根導(dǎo)線連接進(jìn)氣旁通電磁閥端子2與ECM 導(dǎo)線連接器的端子30，清除故障代碼，對(duì)車輛進(jìn)行路試，但故障依舊，由此可排除線路故障的可能，判斷故障原因?yàn)镋CM內(nèi)部非正?？刂拼铊F。

故障排除 更換ECM并編程后，清除故障代碼，反復(fù)試車，故障未再出現(xiàn)。將車交還給客戶，2周后進(jìn)行電話回訪，確認(rèn)故障現(xiàn)象未再出現(xiàn)，至此，故障徹底排除。

故障總結(jié) 該車儀表信息中心提示“速檢修車輛”是渦輪增壓壓力不足引起的，ECM通過增壓壓力傳感器監(jiān)測(cè)增壓壓力數(shù)據(jù)，并與結(jié)合節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等相關(guān)數(shù)

友情鏈接渦輪增壓器旁通電磁閥簡(jiǎn)介

渦輪增壓器旁通電磁閥主要分為進(jìn)氣旁通電磁閥和排氣旁通電磁閥，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM）通過向電磁閥提供電壓信號(hào)來控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥門位置（打開或關(guān)閉）。

1 渦輪增壓器進(jìn)氣旁通電磁閥

進(jìn)氣旁通電磁閥（圖3）是由電磁閥和執(zhí)行器集成的。進(jìn)氣旁通電磁閥作為一個(gè)開關(guān)式電磁閥，其關(guān)閉狀態(tài)是通過機(jī)械彈簧完成的，此時(shí)閥門關(guān)閉，系統(tǒng)增壓；打開狀態(tài)是通過ECM控制電磁閥通電，電磁力克服機(jī)械彈簧的作用力使閥門打開，從而降低進(jìn)氣增壓壓力。電磁閥直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器，用于打開或關(guān)閉進(jìn)氣旁通通道。在車輛正常高速行駛時(shí)，進(jìn)氣旁通閥關(guān)閉，進(jìn)氣被渦輪增壓器增壓后進(jìn)入進(jìn)氣歧管，使進(jìn)氣歧管保持高壓。當(dāng)車輛突然減速（節(jié)氣門開度突然減?。r(shí)，進(jìn)氣旁通閥打開，進(jìn)氣歧管內(nèi)的高壓空氣通過進(jìn)氣旁通閥形成內(nèi)部循環(huán)，從而減少渦輪增壓器阻力，使得渦輪增壓器泵輪維持高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并減小因進(jìn)氣阻力形成的噪據(jù)計(jì)算出的理論增壓壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，如果比對(duì)結(jié)果超過一定限值即儲(chǔ)存故障代碼。

圖3 進(jìn)氣旁通電磁閥工作原理

熟悉渦輪增壓器的相關(guān)工作原理和結(jié)構(gòu)，會(huì)利用診斷設(shè)備收集相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行對(duì)比分析，有助于提高故障診斷效率。音。當(dāng)車輛需要重新加速后，因泵輪仍維持著高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可避免出現(xiàn)重新加速時(shí)的遲滯現(xiàn)象。

（收稿日期：2018-08-24）

2 渦輪增壓器排氣旁通電磁閥

排氣旁通電磁閥（圖4）通過改變排氣旁通閥的開度來控制渦輪增壓器渦輪的轉(zhuǎn)速，從而控制進(jìn)氣側(cè)增壓壓力的變化。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，排氣旁通電磁閥完全關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣全部作用在渦輪上，推動(dòng)渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣壓力的增加。

圖4 排氣旁通電磁閥工作原理

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要降低壓力時(shí)，ECM通過占空比信號(hào)控制排氣旁通電磁閥在彈簧作用力下打開排氣旁通閥（占空比為0%時(shí)排氣旁通電磁閥打開；占空比為100%時(shí)排氣旁通電磁閥關(guān)閉），發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣部分通過渦輪，部分通過排氣旁通閥泄放掉，渦輪轉(zhuǎn)速下降，進(jìn)氣側(cè)泵輪速度隨之下降，進(jìn)氣壓力趨于穩(wěn)定（不再增加或減少）。

如果在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要求節(jié)氣門全開，ECM將以100%的占空比控制排氣旁通電磁閥關(guān)閉，最大程度減輕渦輪遲滯。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在中速和高速范圍內(nèi)有負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECM以65%～80%的占空比控制電磁閥部分打開。